Проектування надійних захисних споруд є актуальною і важливою задачею сучасного вітчизняного будівництва. Це пов’язано з постійними ракетними обстрілами і бомбардуванням територій російськими військами. Міцність і надійність конструктивних елементів залежить від коректного і зваженого підходу до визначення всіх діючих навантажень. Прийняття нових норм [1] дозволяє визначати навантаження на конструктивні елементи захисних споруд різної категорії відповідальності від вибухової хвилі.
Як відомо, підземні конструкції сприймають навантаження від бічного тиску ґрунту, тому при дії вибухової хвилі необхідно визначити їх сумісний вплив. Доволі поширеною огороджувальною конструкцією для підземних сховищ є «стіна в ґрунті», яка сприймає навантаження від активного тиску навколишнього ґрунту.
Раніше [2] були отримані залежності для визначення бічного тиску неоднорідного ґрунту на масивні підпірні споруди з урахуванням анізотропії механічних характеристик ґрунтового середовища. Розглядалась пласка задача, рішення якої базувалось на основні передумови класичної теорії Ш. Кулона. Складова активного тиску представляє собою суму компонент, які відповідно відображають вплив масових сил в обсязі граничної ґрунтової призми, поверхневого навантаження і внутрішніх сил зв'язності, що визначаються згідно з теоремою Како:
де γ– питома вага ґрунту, що контактує зі стіною;
h – висота стіни при її проекції на вертикаль;
c(β1) – базове зчеплення на поверхні ґрунту при її орієнтації β1;
q ‒ рівномірно розподілене навантаження на поверхні ґрунту;
Ncor – коригуючий коефіцієнт;
Nγ, Nq, Nc – коефіцієнти, що відображають відповідно ваговий фактор, поверхневе навантаження на ґрунтову призму та внутрішні сили зчеплення.
Згідно (п. 14.1.1.1 [1]) конструкції захисних споруд необхідно проектувати на вплив комбінацій навантажень при усталеній (основній) та аварійній розрахункових ситуаціях, враховуючи квазістатичне навантаження від дії повітряної ударної хвилі відповідно класу чи групи захисної споруди.
Граничне розрахункове значення квазістатичного навантаження qex,d рекомендується приймати в аварійній комбінації навантажень із коефіцієнтом комбінації рівним 1,0 (14.1.1.3 [1]), враховуючи його епізодичний характер, і визначати за формулою (14.1.1.2 [1]):
qex,eqv – квазістатичне характеристичне навантаження, яке для горизонтального квазістатичного навантаження при розрахунку зовнішніх стiн визначається за формулою (14.1.3.4 [1]):
де Рmax – приведене горизонтальне навантаження, кПа, яке визначається в залежності від схеми прикладання на конструкції захисних споруд.
Оскільки робота присвячена визначенню навантажень на підземні стіни, то в якості основної прийнята схема «а», (рис. 14.1 [1]), яка відповідає повному заглибленні вбудованої захисної споруди, тобто Рmax= Р2. Приведене навантаження згідно (14.1.2.1 [1]) приймається рівномірно розподіленим по площі та прикладеним нормально (перпендикулярно) до поверхні стіни.
Горизонтальне приведене навантаження на елементи зовнішніх стін визначається за формулою (табл. 14.2 [1]):
де Kσ ‒ коефіцієнт, що приймається за таблицею 14.3 [1] в залежності від характеристик ґрунтів згідно з нормами на проектування основ будівель і споруд: Kσ = 0,4 для пісків з коефіцієнтом водонасичення Sr < 0,5, Kσ = 0,5 для пісків з коефіцієнтом водонасичення 0,5 < Sr < 0,8; супісків з показником текучості IL < 1; суглинки та глини з показниками текучості IL < 0,75;
Kσ = 0,6 для суглинків та глин з показниками текучості 0,75 < IL < 1;
ΔPex ‒ розрахунковий надмірний тиск, що приймається відповідно до таблиць А.1 додатку А [1] в залежності від захисних властивостей і класу захисних споруд. Для об’єктів, що розташовані в межах проектної забудови територій та населених пунктів, віднесених до відповідних груп цивільного захисту (клас сховища A-IV) ΔPex =100 кПа;
КД – коефіцієнт динамічності, який приймається за таблицею 14.9 [1] в залежності від розрахункової схеми; КД =1 для заглиблених стін (розрахункова умова ІА).
К0 – коефіцієнт, який враховує зміну тиску на стіни за рахунок горизонтальної складової масової швидкості часток ґрунту, затухання хвилі стиску з глибиною i зниження тиску за рахунок руху споруди та деформації стін. Для заглиблених та обвалованих стін значення коефіцієнта К0 =0,8 при розрахунку за розрахунковою умовою ІА (14.1.3.4 [1]).
γfm – коефіцієнт надійності за навантаженням, що приймається для граничного розрахункового значення квазістатичного навантаження таким, що дорівнює 1 (14.1.1.2 [1]).
Враховуючи залежності (2, 3 та 4) розрахункове горизонтальне квазістатичне навантаження на стіни бомбосховища визначається за формулою:
Для визначення результуючої Qex,e від бічного тиску ґрунту і тиску, що обумовлений вибуховою хвилею (рис.1), розглянемо схему (рис. 2) і користуючись правилом паралелограма, отримуємо формулу:
де Ea – активний тиск ґрунту;
Qex – тиск на стіну від квазістатичного навантаження.
δ – кут шорсткості стіни.
Література
1. ДБН В.2.2-5:2023 «Захисні споруди цивільного захисту».[Чинні від 01.11.2023] Київ.: Міністерство розвитку громад, територій та інфраструктури України, 2023. 112 с.
2. Voitenko I. Estimation of influence of strength anisotropy in problems of interaction of the retaining wall with heterogeneous foundations. East European scientific journal. 2016. №74(8). P 21-26
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter