Ведомственные строительные нормы ВСН 167-70 "Технические указания по проектированию подпорных стен для транспортного строительства" (утв. Техническим управлением Минтрансстроя СССР от 1 июня 1970 г. N 44) стр. 7

т;
т;
т.
В табл. 2 приводятся вычисления нормативных и расчетных весов частей стены, расположенных выше сечения по обрезу фундамента (см. рис. 1 и 2).
Таблица 1
┌───┬─┬──────┬───────────┬──────┬───────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────────┬─────────────────────┬────────────────┬─────┬────────────────────────┐
│ │ │ │tg x тэта =│ │ │ │ sin x │cos x │sin x (тэта_i - фи) │ 1,2 x тау х │ │ │ sin x (тэта - фи) │
│ │ │кси ,м│ h i │ │тэта -│ фи + │х (тэта - │x (фи + │__________________ │ х кси_i x h │q' x a или │ │ i │
│ h,│i│ i │ i │ тэта │ i │+ дельта -│ i │+ дельта -│cos x (фи + дельта -│G = ──────────── ,m│ 1 │G , m│E = ─────────────── │
│ м │ │ │ = ──── │ i│ - фи │- тэта │ - фи) │- тэта ) │ - тэта ) │ грi 2 │q' x a + g'' a,│ i │ i cos x (фи + дельта -│
│ │ │ │ кси │ │ │ i │ │ i │ i │ │ 1 2 │ │ - тэта ) │
│ │ │ │ i │ │ │ │ │ │ │ │ m/м │ │ i │
├───┼─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │1│ 0,8 │ 5,00 │78°40'│43°40' │-26°10' │0,691 │ 0,898 │ 0,770 │ 3,45 │ 7,9 │11,35│ 8,75 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────│
│ │2│ 3,4 │ 2,85 │70°40'│35°40' │-18°10' │0,583 │ 0,950 │ 0,614 │ 6,05 │ 7,9 │13,95│ 8,55 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│4,0│3│ 2,0 │ 2,00 │63°30'│28°30' │-11°00' │0,477 │ 0,982 │ 0,487 │ 8,64 │ 7,9 │16,54│ 8,10 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │4│ 2,7 │ 1,48 │56°00'│21°00' │-3°30' │0,358 │ 0,998 │ 0,359 │ 11,65 │ 7,9 │19,55│ 7,03 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────│
│ │5│ 3,5 │ 1,14 │48°40'│13°40' │3°50' │0,236 │ 0,998 │ 0,237 │ 15,10 │ 12,0 │27,10│ 6,43 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├───┼─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │1│ 0,8 │ 7,38 │82°10'│47°10' │-29°40' │0,733 │ 0,869 │ 0,845 │ 5,1 │ 7,9 │ 13,0│ 11,00 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │2│ 1,4 │ 4,20 │76°40'│41°40' │-24°10' │0,665 │ 0,912 │ 0,730 │ 8,9 │ 7,9 │ 16,8│ 12,25 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│5,9│3│ 2.0 │ 2,95 │71°20 │36°20' │-18°50' │0,593 │ 0,947 │ 0,627 │ 12,7 │ 7,9 │20,6 │ 12,90 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │4│ 2,7 │ 2,18 │65°20 │30°20' │-12°50' │0,505 │ 0,975 │ 0,518 │ 17,2 │ 7,9 │25,1 │ 12,95 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │5│ 3,5 │ 1,68 │59°20 │24°20' │-6-50' │0,412 │ 0,993 │ 0,415 │ 22,3 │ 12,0 │34,3 │ 14,26 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ ├─┼──────┼───────────┼──────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────┼────────────────┼─────┼────────────────────────┤
│ │6│ 4,5 │ 1,31 │52°40'│17-40' │-0°10' │0,304 │ 1,000 │ 0,30 │ 28,6 │ 12,0 │40,6 │ 12,35 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└───┴─┴──────┴───────────┴──────┴───────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────────┴─────────────────────┴────────────────┴─────┴────────────────────────┘
Таблица 2
┌───┬────────────────────────────────┬──────────────────┬───────────────┐
│Вес│ Нормативный вес, т │ Расчетный вес │ Расчетный вес │
│ │ │ (n>1), т │ (n<1), т │
├───┼────────────────────────────────┼──────────────────┼───────────────┤
│G1 │4,0 х 0,8 х 2,4 = 7,7 │ 7,7х1,1 = 8,45 │ 7,7х0,9 = 6,93│
├───┼────────────────────────────────┼──────────────────┼───────────────┤
│G2 │4,0 x 0,1 │ 4,8х1,1 = 5,28 │ 4,8х0,9 = 4,31│
│ │───────── x 2,4 = 4,8 │ │ │
│ │ 2 │ │ │
├───┼────────────────────────────────┼──────────────────┼───────────────┤
│G3 │4,0 x 0,1 │ 3,6х1,2 = 4,32 │ 3,6х0,9 = 3,25│
│ │───────── x 1,8 = 3,6 │ │ │
│ │ 2 │ │ │
└───┴────────────────────────────────┴──────────────────┴───────────────┘
Определяем внутренние силы (продольную силу и изгибающий момент) в рассматриваемом сечении:
а) расчетные внутренние силы, определенные при коэффициентах перегрузки n > 1, составляют:
N = 8,45 + 5,28 + 4,32 + 0,8 + 1,83 = 20,68 т;
тм;
б) расчетные внутренние силы, определенные при весе стены, подсчитанном с коэффициентом n = 0,9:
N = 6,93 + 4,31 + 3,25 + 0,8+1,83 = 17,02 т;
тм;
в) нормативные внутренние силы:
m;
тм.
Проверяем прочность стены в рассматриваемом сечении, пользуясь рекомендациями и формулами расчета внецентренно сжатых бетонных конструкций, приведенными в СН 365-67.
При расчетных силах, подсчитанных по пункту "а", определяем высоту сжатой зоны сечения
м.
Определяем относительную высоту сжатой зоны сечения и по формуле (4) СН 365-67 коэффициент условий работы:
;
= 1 - 0,2 х 0,29 = 0,94.
Для прямоугольного сечения и (см. п. 3.12:СН 365-67), в связи с чем условие (40) СН 365-67, являющееся условием прочности сечения, упрощается и принимает вид
.
Принимая (согласно табл. 1 СН 365-67) для бетона марки 150 расчетное сопротивление на сжатие при изгибе = 65 = 650 , убеждаемся, что это условие удовлетворяется. Действительно,
т.
Ввиду явного запаса проверку прочности сечения на расчетные усилия, определенные по пункту "б", не производим.
Проверяем положение равнодействующей нормативных нагрузок:
м.
Условие п. 3.10 практически удовлетворяется. Действительно,
.

Расчет устойчивости стены (включая фундамент) и проверка сечения по подошве фундамента

Согласно п. 3.14 активное давление грунта устанавливаем на фиктивную вертикальную грань ED, а вес грунта в объеме призмы ABDF учитываем как вес стены (рис. 3,а). В соответствии с п. 3.15 подвижную нагрузку располагаем непосредственно за фиктивной гранью ED.
В нижней половине табл. 1 дано определение силы Е активного давления грунта на фиктивную грань ED стены высотой h = 5,9 м. Согласно п. 5.2. и табл. 1 принимаем Е = 14,26 т.
Силу Е разбиваем на три составляющие: на силу от веса призмы обрушения, силу нагрузки и силу от нагрузки (см. рис. 3). По формулам (22) - (24) и (26) определяем величины этих сил и расстояния , и от точки Е (см. рис. 3,б) до точек приложения сил , , соответственно:
т;
т;
т;
м;
м;
м.
Каждую из сил , , раскладываем на горизонтальную и вертикальную составляющие (см. рис. 3,б):
т;
т;
т;
т;
т;