[ursula]

Добрый день.
Ситуация.
Слева и справа подпорные стенки(их высота 5,3м ,растояние между ними 1,4м)
Между подпорными стенами насыпан песок(снаружи от подпорн. стенок ничего нет)
Найти.
Нагрузку от песка на подпорную стену (эпюра интенсивности нагрузки)

[ATTACH]1146897215.rar[/ATTACH]

[Серёга - Bilder]

Дмитрий:

Надо заметить, что задача симметричная, потому более логично рассматривать половинку "столбика", потому построение призмы сползания, касающейся обеих стенок не считаю правильным...

Т.е. из Вашего утверждения следует, что если происходит разрушение этой конструкции - то только одновременное левой и правой стенки?! Но это же абсурд!!!
Позвольте пофилософствовать:
Вы правы в том что задача симетрична. И на левую и правую стенки действует одинаковое давление. Вы ошибаетесь в его определении. Вы забыли 3-й закон Ньютона (непозволительная роскошь для инженера) - "СИЛА ДЕЙСТВИ РАВНА СИЛЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ"! Так почему же Вы "половините" эту силу?
Представьте себе микро дефект которых миллиарды в любом материале. Допустим при прочих равных условиях в левой стенке оказалось на 1 "дифект" больше чем в правой и она исчерпала предел несущей способности. Что произойдёт? Стенка выгнулась наружу. Как сместится грунт расположенный между стенками? Левая часть оползёт, а правая останется стоять с вертикальным откосом по оси этого "сосуда"? - Нет конечно! - оползать будет весь грунт между стенок, и давит на стенку (стенки) весь грунт какой есть между ними, кроме маленькой призмы в основании, которая ограничевается углами внутреннего трения построенными от нижних углов стенок.

Если с грунтом представить себе картину разрушения сложно, представьте канистру с водой. Вы её наливаете, боковые стенки выпирает наружу. Если одна из стенок лопнет - только одна из симетричных половинок воды в канистре вытечет или же вся вода? Ответ очевиден. Давление воды в канистре определяется просто P=ро*g*h. Для грунта - тоже самое, только с учётом угла внутреннего трения и сцепления (если есть) - тут выше уже писали.

Расчёт по данному вопросу писать тут не хочется - т.к. есть в любом учебнике, а чтобы его превратить в эту задачу - нужна капелька здравого смысла...

[wjea]

Дмитрий
Это не просто, как бы не называть, напряжение или давление, в связи с прямой пропорциональностью его наростания, заложенных и у Кулона и у Ренкина, не может быть одного значения на метр квадратный, там в одном метре, обязательно две ординаты. Если бы Вы, усреднили сами, то не было бы вопросов, но это выдала машина, по этому я и спросил, что за идея там заложена.
Врядли надо было стараться, моделировать смешение ---- Две стенки объеденены фундаментом. Ну ежели только учесть прогиб.
Что до половины столбика, то так вроде, столько и отрезаем. Конечно есть сомнения, но ничего умнее в голову не приходит.
Вообще надо порыться в книжках, может вопрос этот, давно решон.

[ursula]

Дмитрий-
по картине получилось 0,38Т/м2 –действует на основание ?(Посчитай вручную (площадь умноженную на собственный вес →5,3х1,4х1,6=11,8 Т/м2-без учета трения)

S_konstr -
Нашел всю литературу и даже больше. Все рассчитал по вашим формулам –меня все удовлетворяет большое спасибо за них (все оказалось проще ,чем я предполагал)

Wjea-
Жаль что вы неможете вставить рисунок .Проделал все по пунктно как вы и говорили(спасибо).Не сошлась высота 2,8м получилась <2689,37мм>(наверно вы считали для ширины в 1,5м), считаю ,что дальнейшие действия приведенные вами не удовлетворяют принятым расчетным предпосылкам.

Серёга – Bilder
Очень интересное замечание (((Вы забыли 3-й закон Ньютона (непозволительная роскошь для инженера) - "СИЛА ДЕЙСТВИ РАВНА СИЛЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ"! Так почему же Вы "половините" эту силу?))).Однако сценарий разрушения одной из стен недопустим ее рассчитали и заармировали на гораздо большие нагрузки (Так можно и до филосоствовать и до падения метеорита на конструкцию-шутка)

А вообще любой расчет ведется исходя из каких-то постулатов , которые со временем могут терять свою однозначность, меняться от проведенных экспериментах и т. д.

Поэтому разные инженеры и приводят свои ,выработанные практикой
решения.

Очень рад ,что можно на форуме не только изложить свое видение проблемы , но и получить зачастую квалифицированный ответ.

[Дмитрий]

Сообщение от ursula по картине получилось 0,38Т/м2 –действует на основание ?(Посчитай вручную (площадь умноженную на собственный вес →5,3х1,4х1,6=11,8 Т/м2-без учета трения)

(5,3 м*1,4 м*1,6 т/м3)/пог.м=11,87 т/м2 получили давление на основание, но речь-то вроде шла о давлении на стенку, не так ли?
По картинке не 0,38 т/м2, а 3,8 т/м2, переводите правильно единицы!

Сообщение от Серёга - Bilder Т.е. из Вашего утверждения следует, что если происходит разрушение этой конструкции - то только одновременное левой и правой стенки?! Но это же абсурд!!!

Почему надо рассматривать именно сразу разрушение стенки? А если не рассматривать?

Сообщение от Серёга - Bilder Вы правы в том что задача симетрична. И на левую и правую стенки действует одинаковое давление. Вы ошибаетесь в его определении. Вы забыли 3-й закон Ньютона (непозволительная роскошь для инженера) - "СИЛА ДЕЙСТВИ РАВНА СИЛЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ"! Так почему же Вы "половините" эту силу?

При чем тут 3-й закон Ньютона? Почему Вы считаете, что сила "половинится"? О какой силе вообще идет речь? :roll:

[ursula]

Дмитрий- все мы ошибаемся ,как без этого,
а насчет давления: как я понял задавая и расчитывая давления программе без разницы с какой стороны стенка (для нее она и внизу )
если, конечно вы не использовали какие-то тонкости программы, которых я не могу знать.

[Дмитрий]

Сообщение от ursula а насчет давления: как я понял задавая и расчитывая давления программе без разницы с какой стороны стенка (для нее она и внизу )

Э-э-э, как бы это сказать... Ну, в общем, для напряжений в грунте положение стенки действительно без разницы (если не принимать во внимание ее податливость и т.п.), но нам-то все-таки важно, что это за напряжения: на вертикальной оси (gamma*h) или по горизонтальной (из которых мы и получаем боковое давление). Напряжения в грунте не обязательно равны по всем направлениям, это же ведь не вода.

[ursula]

По интенсивности эпюры видно , что она распределяется сугубо на подпорные стенки, поэтому я и думал ,что вы использовали какие-то тонкости , но если их нет , то получается ,что напряжения внизу плиты неудовлетворяет расчетной схеме ( напряжение должно хотя бы изменятся, а у вас все на одном уровне-что неверно), а значит и в целом к расчету нужно относится с некоторой долей недоверия.
(В рукопашную посчитал -получилось1,2т/м2-слишком большая невязка с расчетом по программе).

[Дмитрий]

Сообщение от ursula получается ,что напряжения внизу плиты неудовлетворяет расчетной схеме ( напряжение должно хотя бы изменятся, а у вас все на одном уровне-что неверно), а значит и в целом к расчету нужно относится с некоторой долей недоверия.

Ну, я и не призывал относится с доверием, напротив...
Про "неудовлетворяет - напряжения на одном уровне" ничего не понял А что, напряжения (вертикальные, горизонтальные) на уровне низа грунтовой запыпки должны изменяться по ширине?

[Серёга - Bilder]

Дмитрий:

Серёга - Bilder : Т.е. из Вашего утверждения следует, что если происходит разрушение этой конструкции - то только одновременное левой и правой стенки?! Но это же абсурд!!! Почему надо рассматривать именно сразу разрушение стенки? А если не рассматривать? Серёга - Bilder : Вы правы в том что задача симетрична. И на левую и правую стенки действует одинаковое давление. Вы ошибаетесь в его определении. Вы забыли 3-й закон Ньютона (непозволительная роскошь для инженера) - "СИЛА ДЕЙСТВИ РАВНА СИЛЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ"! Так почему же Вы "половините" эту силу? При чем тут 3-й закон Ньютона? Почему Вы считаете, что сила "половинится"? О какой силе вообще идет речь?

Вы же сами выше написали:

Надо заметить, что задача симметричная, потому более логично рассматривать половинку "столбика", потому построение призмы сползания, касающейся обеих стенок не считаю правильным...

Я Вас может быть не правильно понял. Но следую логике из последнего утверждения выходит что Вы предлагаете считать, что призма оползпния симетрична относительно оси симетрии всей "конструкции"? Но в расчёте это ведь совсем не так...

3-й Закон Ньютона - т.е. "Сила действия равна силе противодействия" - сила действующая на левую стенку равна силе действующей на правую, а иначе всё это дело потеряет устойчивость. Только эта сила должна считаться по полной, а не от "половинки столбика"... Или я всё-таки Вас не правильно понял?..

[Дмитрий]

Сообщение от Серёга - Bilder Или я всё-таки Вас не правильно понял?..

Наверное, неправильно...
[ATTACH]1147453700.gif[/ATTACH]

[Серёга - Bilder]

А что на 2-ой и 3-ей картинках изображено? И как Вы вычисляете ординату эпюры давления грунта в приведённой Вами схеме?

Сейчас привести свой расщёт - нет времени. Может попозже или завтра....

[Дмитрий]

Сообщение от Серёга - Bilder А что на 2-ой и 3-ей картинках изображено?

Ну, на 2-й картинке, типа, как я понимаю симметрию данной задачи, а на 3-й - малая прослойка грунта и выполнение 3 закона Ньютона применительно к оной в условиях симметрии

Напряжения я никак не вычислял, нарисовал, как примерно должно выглядеть.

[Lev_37]

To Ursula

Прилагаю программку в Excel для расчёта давления на ограждения щелевой стенки (так я её назвал).
При рассчёте учитываетя угол внутреннего трения, коэффициент трения грунта о стенку, объемный вес засфпки и соотношение ширины засыпки к длине стенки.
Давление можно определить на любой глубине. Зависимость давления от высоты нелинейная.
Думаю, что это наиболее точное решение задачи.
С уважением к ищущим и сомневающимся.
[ATTACH]1147510984.rar[/ATTACH]

[ursula]

Дмитрий

((А что, напряжения (вертикальные, горизонтальные) на уровне низа грунтовой запыпки должны изменяться по ширине?))

-должны изменятся не по ширине, а по виду (т.е. напряжение по боковой стене не должна быть одинаковой с напряжением по нижней.)

Lev_37-
Просто, отлично сделано (Считал по справочнику проектировщика 1962г. метал. констр. пром. зданий ,получилось 1,2т/м2 по вашему 1,6т/м2 -многих коэф. которые находятся у вас -в моем справочнике нет , некоторые характеристики различаются, поищу новый справочник.)

Спасибо за участие.

[wjea]

Lev_37
Мне, к сожалению, пока тяжело добраться до указанного Вами справочника.
Это ни в коем случае не в упрёк, или замечание --- просто растолкуйте, мне, пожалуйста.
Значение и смысл полученных Вами цифр.
Подпорная стенка, высотой 5.0м с принятыми нами характеристиками грунта, с не ограниченной --- естественной призмой обрушения, дает максимальное напряжение в основании --2.4т. У Вас, засыпка с той же характеристикой в щели шириной 1.4м даёт максимальное напряжение 3.61т ?
Грунт имеющий угол е.о. 35 град. Соответственно и сцепление. Дает вартикальное давление (если считать его даже водой) то гамма аш = 1.7 Х 5.0 = 8.5т а у Вас 13.34т.
Да при наличии ещё и нормального коэффициента трения о стенку. Или меня повело и я, что - то совершенно недопонимаю, или Вы что-то взяли не то, и засунули не туда.
Показатель давления, на одну плоскость или на обе?

[Lev_37]

Wjea
Мне, к сожалению, пока тяжело добраться до указанного Вами справочника.
Подпорная стенка, высотой 5.0м с принятыми нами характеристиками грунта, с не ограниченной --- естественной призмой обрушения, дает максимальное напряжение в основании --2.4т. У Вас, засыпка с той же характеристикой в щели шириной 1.4м даёт максимальное напряжение 3.61т ?
Грунт имеющий угол е.о. 35 град. Соответственно и сцепление. Дает вартикальное давление (если считать его даже водой) то гамма аш = 1.7 Х 5.0 = 8.5т а у Вас 13.34т.
Да при наличии ещё и нормального коэффициента трения о стенку. Или меня повело и я, что - то совершенно недопонимаю, или Вы что-то взяли не то, и засунули не туда.
Показатель давления, на одну плоскость или на обе?

Все непонятки идут от отсутствия Справочника.
Последние две строки Excel-расчёта показывают предельно возможные горизонтальные и вертикальные давления при h стремящимся к бесконечности при заданных параметрах засыпки.
В несвязном грунте сцепления нет.
В строках 15, 16 расчётной таблицы показаны действующие давления на заданной глубине: горизонтальное на 1м2 каждой стенки и вертикальное на 1м2 горизонтальной площадки рассматриваемого сечения.
Я взял что необходимо и засунул туда куда надо. Смотрите в книгу и не увидите фигу.

[wjea]

Lev_37
Непонятки у меня не от отсутствия справочника, а от результатов Вашего расчёта.
Вы получили, на мой взгляд, совершенно невероятную цифру, горизонтального давления, по сравнению с принятой теорией расчёта. И цифру вертикального давления, противоречащую вообще законам физики -- ведь я же взял и получил давление на дно предполагая свойство воды с объёмным весом песка, и даже в этом случае не получил Вашего давления. Коль Вы повторяете, то, что сделали как надо. Растолкуйте пожалуйста (да и про фигу заодно)
Ну не студенты же мы с Вами, чтобы не осознанно подставлять цифры, и получать, чёрт знает какие результаты (на мой взгляд).

[S_konstr]

wjea
Дело в том что "максимально возможное вертикальное расчётное давление для принятых габаритах стенки" это вообще максимальное давление на стенку при сколь угодно большой высоте столба песка (или любого другого грунта) при принятых габаритах стенки в горизонтальной плоскости. Из-за трения грунта о стенку и стесненных условий (выражающихся через гидравлический радиус) при определенной высоте приращения давления на стенку (но не в массиве грунта- to Дмитрий) равны нулю. В этом легко убедиться, если найти экстремумы функции зависимости давления от высоты и гидравлического радиуса (через производную, приравняв ее к нулю). При чем это не в коей мере не противоречит законам физики, в частности "сила действия = сила противодействия". Просто качественно меняется картина напряжений в грунте при высоте столба стремящемся к бесконечности. Заметьте также, что при коэффициенте трения равным нулю (жидкость) этот подход совершенно теряет смысл, и напряжения в стенке находятся только классическим ро-же-аш.

[Lev_37]

Wjea.
Ещё раз повторюсь:
1. С учетом нелинейности нарастания давления в щелевой засыпке при L=10м, b=1.4м, h=5.3м, g=1.7т/м3, f=35º и f0=0.4 давление вертикальное qнв=5.85т/м2, горизонтальное – qнг=1.59т/м2, а не 1.7х5.3=9.0т/м2 и не 9.0х0.27=2.43т/м2 как при одностороннем давлении на подпорную стенку неограниченного грунтового массива. Если Вы в 3-ю строку программы вставите b=0.5м при неизменных остальных данных, то получите значение qнв=3.4т/м2 и qнг=0.92т/м2; при b=0.1м qнв=0.78т/м2, qнг=0.21т/м2.
2. Давление в щелевой засыпке нарастает до определенной глубины, потом остается постоянной. Эта глубина зависит только от g, f0 и r, т.е. от объемного веса засыпки, коэффициента трения и размеров длины и ширины засыпки. Эти зависимости характерны при стесненных засыпках типа силосов и бункеров.
3. Поэкспериментируйте с цифрами и убедитесь, что при h=45м расчётное давление (строки 19 и 20) qг=3.39т/м2 и qв=12.52т/м2 – это предельное давление. При h=100м давление не изменилось. Действующее давление при 45м равно предельному при заданных параметрах это и есть «фига», которая описана в книге.
4. Если Вы не согласны с этим положением, то прошу обосновать свою точку зрения на механику взаимодействия грунта засыпки со стенками.

Ursula!
Пожалуйста сообщите Ваше решение по проблеме и назначение стенки. Укажите длину стенки.

[wjea]

S_konstr
Да, я, ни в коем случае не ставил под сомнение работу сыпучего материала, в замкнутой оболочке. Наоборот, могу Вам даже рассказать о том, как в цилиндрическом бункере, при совершенно сухом цементе, образуются своды, знакомые всем , кто сталкивался с сыпучими материалами в бункерах.
Простая модель -- вдавить в сухой песок трубу и вынув посмотреть в торец. Мы сначала увидим, пустую полость, которая содержала высыпавшийся песок, он и составляет вертикальное давление на единицу площади. Далее идет пологий свод , та самая точка по высоте, в которой проекция силы, с угла естественного откоса дала то самое нормальное к стенке давление на коэффициент трения что и начинает удерживать единицу массы при заданном диаметре.
Воду, привёл я ни к явлению, о котором мы говорим, а к цифре, которую я не понял.

Lev_37
Значит, результат расчёта по поставленной задаче, это графы 15 и 16, а цифры, в графах 19 и 20 это гипотетические, относящиеся вообще к принятой теории. Спасибо понял , а я их принял за максимальные, относящиеся ко всем исходным данным поставленной задачи и не понял зачем они нужны здесь. Вот отсюда, мои вопросы.
Ещё, Вы мне не подскажете, отношение ширины к длине - вот эта эпсилон в какую формулу встроена, чтобы почувствовать, меру её влияния на результат. Я к тому, что она в данном примере, и в подобном случае, является фиктивной. В какую сторону она работает.
Что до отсутствия сцепления в песке, о котором Вы говорите, то нормы, дают какие то цифры сцепления для песка в естественном состоянии, учитывая наличие каких то связуюших включений, и ноль при чистом песке. Что касается нашего примера, то здесь сцепление имеет иную природу ---объёмное сжатие и уплотнение, если при этом не произойдёт сцепления за счёт неровности гранул песка, то ИМХО идёт на смарку, вся теория.