Расчёт по несущей способности основания.

Страница 1

Определение размеров подошвы фундамента

hf, b и l

Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями:

b = bo + 2hf tga; (2.5)

l = lo + 2hf tga ,

где bo и lo – ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м.

Из соотношений (2.5) следует, что при заданной высоте фундамента размеры подошвы могут быть минимальными при a = 0 и максимальными при a = 30о. В первом случае размеры подошвы будут совпадать с размерами фундамента по обрезу, а боковые грани будут без уступов.

Однако основное исходное условие для выбора размеров подошвы фундамента – обеспечение надёжной и безопасной работы сооружения (в данном случае моста). Для этого необходимо, чтобы при соблюдении соотношений (2.5) среднее давление р под подошвой фундамента от внешних нагрузок не превышало бы расчётного сопротивления грунта основания R, при этом максимальное давление pmax не должно превышать 1,2R, а минимальное pmin не должно быть растягивающим, чтобы не было отрыва подошвы от основания.

Исходя из приведенных выше соображений и в соответствии с требованиями п.п. 7.7, 7.8 [2] будем иметь:

p £ R / gn;

pmax £ 1,2R / gn; (2.6)

pmin ³ 0 ,

где p, pmax, pmin – среднее, максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента (рис.2.3), определяемые по формулам, кПа:

p = N / A = N / (b*l); (2.7)

pmax = N / A + M / W = N / (b*l) + T(hоп.+ hf) / (l*b2 / 6); (2.8)

pmin = N / A - M / W = N / (b*l) + T(hоп.+ hf) / (l*b2 / 6); (2.9)

R – расчётное сопротивление грунта основания осевому сжатию, определяемое по формуле (2.10), кПа;

gn – коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимаемый равным1,4;

N - суммарная вертикальная расчётная нагрузка на фундамент в уровне его подошвы, определяемая по формуле(2.18), кН;

Т - расчётная горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги, определяемая по формуле (2.13), кН;

W – момент сопротивления площади подошвы фундамента относительно оси, проходящей через её центр тяжести и параллельной длинной стороне фундамента;

b, l – размеры подошвы фундамента, м;

hоп., hf – высота опоры и фундамента, м.

Таким образом, в общем случае для определения размеров подошвы фундамента требуется совместное решение уравнений (2.5) – (2.9). Реализация такого подхода весьма трудоёмка, поскольку приводит к необходимости решения громоздких уравнений третьей степени. В связи с этим в практике проектирования задача определения размеров подошвы фундаментов решается более простым способом – методом последовательных приближений.

Порядок решения следующий.

Первое приближение.

1. Определяем высоту фундамента hf по формуле (2.4) при минимально возможной глубине заложения d.

2. Определяем размеры подошвы фундамента по формулам (2.5) при a = 0, т.е. наименьшие. Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями:

b = bo + 2hf tga; (2.5)

l = lo + 2hf tga ,

где bo и lo – ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м.

bo=3,6 м;

lo=10,8 м;

b = bo + 2hf tg0=8,33 м; (2.5)

l = lo + 2hf tg0=15,53 м;

2. По полученным значениям hf, b и l по формуле (2.10) определяем расчётное сопротивление грунта основания осевому сжатию R.

В соответствии с обязательным приложением 24 [2] расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения следует определять по формуле:

R = 1,7 {Rо [1 + k1 (b - 2)] + k2 g (d - 3)} , (2.10)

где Rо - условное сопротивление грунта, кПа, равное 147 кПа;

b - ширина подошвы фундамента, м;

d - глубина заложения фундамента, м;

g - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента; допускается принимать g = 19,62 кН/м3;

k1 , k2 - коэффициенты, принимаемые 0.08 и 2.5 соответственно.

R=1.7{147[1+0.08(8.33-2)]+2.5*19.62(4.6-3)}=510.77 кПа;

3. По этим же значениям hf, b и l по формуле (2.18) определяем суммарную вертикальную расчётную нагрузку на фундамент N.

В общем случае на фундамент промежуточной опоры моста действуют, в различных сочетаниях, 18 нагрузок и воздействий. Нормативные величины постоянных

и временных нагрузок от пролётных строений, приведенные к опорным реакциям Gnпр.с., P n и Т n, даны в табл.1. Их расчётные значения определяются следующим образом:

Gпр.с. = gf G nпр.с;. (2.11)

Gпр.с. =1.1*2950=3245 кПа;

P = gf(1 + m)P n; (2.12)

P=1.18*0.28*6860=3457.44 кПа;

Конструктивное решение здания
Конструктивное решение здания это – железобетонный каркас. Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия и продолжительных элементов: плит покрытий и связей. Применяются унифицированные железобетонные колонны, предназначенные дл ...

Земляное полотно
Изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги, называют поперечным профилем. Полоса поверхности дороги, в пределах которой происходит движение автомобилей, представляет собой проезжую часть. Ее укрепляют прочными каменными материалами, устраивая до ...

Возведение насыпи земляного полотна
Возведение земляного полотна предусматривается из мелкого дренирующего песка с коэффициентом фильтрации >1м/сут ЗАО Торговый дом «Ярославский Речной порт» г.Ярославль. На основании лабораторных испытаний средний коэффициент относительного уплотнения для песчаных грунтов составляет 1.18. Досыпка земляного ...