СНиП 2.02.02–85 ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ - Приложение 6 рекомендуемое расчет устойчивости сооружений при сдвиге с поворотом в плане

1. Расчет устойчивости сооружения следует производить с учетом его поворота в плане (в плоскости подошвы) в случае, если расчетная сдвигающая сила F приложена с эксцентриситетом . При этом поворот сооружения рассматривается относительно точки 0 – центра поворота (черт. 1).

Черт. 1. Схема к расчету устойчивости сооружения при плоском сдвиге с поворотом в плане без учета отпора грунта

С_g – центр тяжести подошвы сооружения; С – центр тяжести эпюры распределенных по подошве предельных касательных напряжений; – предельные касательные напряжения;

(в случае линейной зависимости касательных напряжений от координат и прямоугольной формы подошвы сооружения

).

2.    При однородном основании и равномерном распределении нормальных напряжений эксцентриситет  расчетной сдвигающей силы F следует определять относительно центра тяжести подошвы сооружения C_g. При неоднородном основании или неравномерном распределении напряжений эксцентриситет  необходимо определять относительно центра тяжести эпюры распределенных по подошве сооружения предельных касательных напряжений

.

Схема к расчету устойчивости сооружений при плоском сдвиге с поворотом в плане без учета отпора грунта с низовой стороны приведена на черт. 1.

3. При расчете устойчивости сооружений с прямоугольным или близким к прямоугольному очертанием подошвы и равномерным распределением  предельную силу сопротивления сдвигу без учета отпора грунта следует определять по формуле

                                                             (1)

где  – безразмерный коэффициент, определяемый по черт. 2;

– предельная сила сопротивления при плоском сдвиге без поворота, определяемая в соответствии с указаниями п. 3.7.

Предельную силу сопротивления при смешанном сдвиге с поворотом сооружений на нескальных основаниях допускается также определять, используя коэффициент , полученный по черт. 2.

Черт. 2. Графики для определения коэффициента  и координаты центра поворота

4. При непрямоугольном очертании подошвы сооружения, неравномерном распределении  или при необходимости учета отпора грунта с низовой стороны (черт. 3) предельная сила сопротивления и координаты центра поворота определяются следующими тремя уравнениями равновесия:

;                                                              (2)

                                  (3)

                                    (4)

где  – предельное касательное напряжение на элементарной площадке ;

 – угол между радиусом r, проведенным из центра поворота (с которым совмещено начало координат) до центра площадки , и осью, перпендикулярной направлению действующей силы F;

 – то же, что в п. 3.7;

 – расстояние, определяемое по черт. 3,а;

 – эксцентриситет сдвигающей силы.

Определение предельной силы сопротивления сдвигу  и координат полюса поворота производится в такой последовательности.

Из уравнений (3) и (4) исключается  и из полученной системы двух уравнений подбором определяются координаты n₁ и n₂, после чего находится.

В случае, когда центр поворота О оказывается внутри площади подошвы (при значительном эксцентриситете ) и отпор грунта возникает с обеих сторон сооружения (см. черт. 3,б), необходимо использовать уравнение (2) и следующие уравнения:

                             (5)

        (6)

где – то же, что в формулах (3) и (4);

 – расчетное значение горизонтальной составляющей отпора грунта с верховой стороны сооружения;

 – расстояние, определяемое по черт. 3,б.

Черт. 3. Схемы к расчету устойчивости сооружений глубокого заложения при плоском сдвиге с поворотом в плане с учетом отпора грунта

а – при расположении центра поворота вне подошвы сооружения; б – то же, в пределах подошвы сооружения