Определение глубины заложения фундамента.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение глубины заложения фундамента.



Глубина заложения d принимается максимальной из условия выполнения следующих параметров:

1. Фундамент должен быть заглублен в несущий слой не менее чем на 0,5м, поскольку, поверхность последнего может быть неровной.

2. При наличии размыва грунта у проектируемой опоры глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее чем на 2,5 м ниже его отметки, а при отсутствии размыва – не менее чем на 1 м ниже поверхности грунта.

 

3.2. Определение размеров фундамента из конструктивных требований.

 

Минимальные размеры подошвы фундамента при cy=0,3 м (cy – вылет обреза фундамента за колонну) примем равными:

 

bmin = B0+ 2Сy= 1,2+2*0,3=1,8м.

аmin =A0+2Сy= 5+2*0,3=5,6м.

 

Максимальные размеры подошвы фундамента найдем исходя из условия обеспечения

 

amax = B0+2hф·tg αп= 5+2·4,5·tg(30)= 10.2 м

bmax = A0+2hф·tg αп= 1.2 + 2·4.5·tg(30) = 6.4 м

 

η= аmax/ bmax= 10.2/6.4 = 1,59

 

 

Определение размеров подошвы фундамента из условий прочности грунта.

а).Находим R – расчетное сопротивление грунта осевому сжатию:

 

R=1,7{ [1+k (b-2)]+k γ(d-3)},

 

R при b = bmin=2,8, R =147 кПа, d=3 м , γ=19,62, k =0,08, k =2,5 (R , коэф. k , k определены по табл.1, 4 приложения 24 СНиП 2.05.03-84 ),

 

R=1,7{147[1+0,08(1,8-2)]}=245.9 кПа

 

б).Выбираем максимальную нагрузку:

N =8460 кН,

Определим площадь подошвы:

А= = м ,

где γ =22,5 кН/м - вес материала фундамента и грунта на уступах,

h=3 м – расстояние от дна водоёма до подошвы фундамента.

 

b= м – ширина подошвы фундамента,

a=b =5.64*1,59= 8.97 м – длина подошвы фундамента.

Примем

b=6.4 = bmax

а=10.2 = аmax

 

 

3.4. Конструирование фундамента.

Находим ширину уступов l и их высоту h

 

Ширина уступов вдоль оси моста:

lx=0,5(b – bmin) = 0,5( 6.4 – 2,8) = 2.3 м

Ширина уступов поперек оси моста:

ly=0,5(a – amin) = 0,5(10.2 – 5.6) = 2.3 м

Высота уступов:

hx= lx ·ctg α = 2.3*ctg(30)= 4 м. hy= ly ·ctg α = 2.3*ctg(30)= 4 м.

α0=300 – угол распределения напряжений в бетоне, обеспечивающий работу материала фундамента только на сжатие.

 

Объем фундамента Vф :

Vф =6,4*10,2*1,3+5*8,8*1,3+3,4*7,2*1,3+1,8*5,6*0,6= 179,94 м3

Вес фундамента с учетом взвешивания Gф :

Gф= , где =1,1 - коэффициент надежности

Gф=1,1*179,94*(24-10) = 2771,1 кН,

Объем грунта на уступах фундамента Vg :

Vg = 6,4*10,2*3,5-(179,94 – 1,8*5,6*1,0) = 58,62 м3

Вес грунта Gg :

Gg=

Gg=1,2*58,62*10,049= 706,9 кН

 

 

Проверка давлений на грунт по подошве фундамента.

Определение нагрузок в плоскости подошвы:

1).Вдоль моста – основное сочетание

N 8460+2771,1+706,9=11938 кН

520+650*4,5= 3445 кН*м

Вдоль моста – дополнительное сочетание

=7400+2771,1+706,9= 10878 кН

=2100+140*4,5= 2730 кН*м

2).Поперек моста

=6890+2771,1+706,9= 10368 кН

=4800+950*4,5= 9075 кН*м

3).Определим R при b=6,4 м

R=1,7*(147*[1+0,08*(6,4 - 2)])= 337,9 кПа

4).Среднее напряжение по подошве фундамента:

Р= кПа < кПа

Несущая способность обеспечена

5).Max давление по подошве вдоль пролета от основного сочетания

кПа

м

= 232,4 кПа < кПа – несущая способность основания обеспечена

От дополнительного сочетания:

= < 278,9 кПа

От основного поперек моста:

= < 278,9 кПа

Условия прочности грунта под подошвой фундамента выполнены.

 

Проверка положения равнодействующей нагрузок.

Положение вертикальной нагрузки относительно подошвы определяется расстояниями eox, eoy .

 

Согласно таблице 127 (СНиП «Мосты и трубы») предельно допустимый эксцентриситет не должен быть больше 1.

Условия выполняются подошва не имеет отрыва от основания.

 

 

Проверка устойчивости положения фундамента против плоского

Сдвига по подошве.

Max сдвигающая сила: кН

Вес фундамента с учетом взвешивающего действия воды:

0,9*179,94*24= 3886,7 кН

Вертикальная сила:

= +

Рw= * *hв=1,1*10*6,8=74,8 кПа

Удерживающая сила:

(8206.7-74,8*10,2*6,4)*0,4= 1329.5 кН,

где =0.4 – коэффициент трения.

Проверим условие устойчивости (m – коэффициент условия работы, m=0,9)

Устойчивость против плоского сдвига обеспечена. Фундамент устойчив против сдвига по подошве

Проверка слабого подстилающего слоя

P= 182.9 – среднее давление на грунт, действующее по подошве фундамента

γ= 19.62 – среднее значение расчетного удельного веса грунта над кровлей проверяемого постилающего слоя

α= 0.6293 – коэффициент, принимаемый по прил. 26 в зависимости от соотношений l/b и zi/b

γ*(d+z) + α*(P-γ*d) ≤ R/

P= 19.62*(3+4.5)+0.6293*(182.9-19.62*3)=225.2

 

R= 1.7*{151.9[1+0.02*(6.4-2)]+1.5*19.62*(7.5-3)}= 506.1


Требуемая прочность слабого подстилающего слоя обеспечена

 

Расчет осадки фундамента.

Осадки определяются от воздействия на фундамент постоянных нагрузок: веса опоры, фундамента и пролетного строения.

Расчет производится согласно СНиП 2.02.01 – 83 исходя из условия:

 

.

 

где – предельно допустимая осадка

L – ширина наименьшего пролета. примыкающего к опоре;

β – безразмерный коэффициент, равный 0.8;

σzpi – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

hi – толщина i-ого слоя грунта;

Еi – модуль деформации i-ого слоя грунта;

 

Для выполнения расчета массив ниже подошвы фундамента разбивают на слои толщиной,

hi ≤ 0,2b (hi ≤ 0,2·6,4= 1,2м)

где b – ширина подошвы фундамента.

Кроме этого, дополнительные границы разбивочных слоев устанавливаются на границе различных природных слоев.

Под центром тяжести строятся эпюры природного напряжения σzp и

σzg - дополнительного к природному напряжения.

Характеристики грунтов:

№ слоя Вид грунта Модуль общей деформации. кПа Удельный вес грунта во взвешенном состоянии γIIi. кН/м.
I Песок мелкий 10,049
II Глина ленточная 9,223
III Суглинок с включ. гравия и гальки 10,242
IV Песок средней крупности с гравием и галькой 11,067

 

 

Находим среднее давление по подошве фундамента от нагрузки :

= 10538 кН

Находим вес фундамента и грунта на обрезах с коэффициентом надежности =1:

кН

кН

кН

Находим природное напряжение на границе слоев:

кПа

кПа

кПа

кПа

 

 

Находим дополнительные давления под подошвой фундамента:

 

α-коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СниП 2.02.01.-83,

р0-дополнительное давление на основание

 

 

Определяем осадку:

 

 

 

 

 

 

L – наибольшая длина примыкающего пролетного строения, м.

Так как S= 1,53 см < SU= 6,36 см, то фундамент удовлетворяет условию осадки.

 

Вывод: все вышеуказанные условия выполнены, следовательно, фундамент мелкого заложения подобран.

Расчет свайного фундамента.

  1. Исходные данные.

 

A0xB0= 5x1.2м

  1. Выбор заглубления ростверка.

Несущий слой грунта и конструкция сваи. Высоту ростверка принимаем 2 м. Наиболее благоприятным грунтом для несущего слоя является суглинок с включениями гравия и гальки.

Lсв= 199,3-2+0,7-187+1= 12м

L=12 м – принимаем по ГОСТу

Принимаем ненапряженные мостовые трещиностойкие сваи марки СМ – II – 35Т4

Класс бетона В30, рабочая арматура 4∅32 класс III.

Сваи погружаются забивкой.

 

  1. Определение несущей способности и силы сопротивления сваи по грунту.

 

Данные сваи являются висячими, т.к. Е=20 мПа < 50 мПа.

Несущая способность свай по грунту определяется по формуле (7.8) (СП 50-102-2003)

 

 

где γc – коэффициент условий работы сваи в грунте, γc = 1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, R = 2867 кН/м2 (табл. 1 СНиП 2.02.03 – 85);

U – наружный периметр поперечного сечения сваи. U = 1,4 м;

fi – расчетное сопротивление i-ого слоя грунта по боковой поверхности сваи (табл.2 СНиП 2.02.03 – 85);

hi – толщина i-ого слоя грунта, соприкасающего с боковой поверхностью сваи;

γСR, γcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления, γСR = γcf =1 (табл.3 СНиП 2.02.03 – 85);

А – площадь опирания сваи на грунт (площадь проекции подошвы на плоскость перпендикулярную оси ствола сваи), А=0,352=0,1225 м2.

Для определения несущей способности толщу грунтов, прорезаемых сваей, разбивают на слои с hi 2 м. При этом граница слоев обязательно должна соответсвовать границе напластований. Глубина погружения нижнего конца сваи ZR, а также средняя глубина расположения слоя грунта принимается от линии размыва.

 

 

 

Внесем данные в таблицу

hi Zi fi fi*hi
0,9 55,86 55,86
1,85 63,4 126,8
3,85 69,94 139,88
5,85 72,94 145,88
1,5 7,35 74,94 112,41
1,5 8,85 78,94 118,41
9,85 83,48 83,48

 

Где Zi - средняя глубина расположения слоя грунта.

R=f (Zr ,е, IL) - таблицы 1,2,3 СНиП 2.02.03-85

R=2867 кПа, находим методом интерполяции.

Определяем несущую способность по грунту:

 

Силу расчетного сопротивления сваи по грунту определяем из формулы:

Вес сваи:

 

  1. Определяем приближенное значение веса ростверка и числа свай и их размещение в плане

Находим давление на подошве ростверка.(тут)

Находим давление от веса ростверка и подушки подводного бетона.

hп =0,5 м, hр=2 м

 

Коэффициент надежности:

Удельный вес бетона:

Площадь подошвы ростверка

Вес ростверка находим

Примерное число свай определяется по формуле

-коэффициент учитывает действие момента.

 

Примем к расчету 10 свай

Минимальный размер ростверка в плане , исходя из размеров Во=1,2 м и Ао=5 м

Примем число поперечных рядов свай:

Расстояние между рядами свай:

Расстояние между крайними сваями

Число свай в продольном направлении:

Расстояние между сваями в поперечном направлении:

Определяем размеры ростверка:

 

  1. Конструирование ростверка

Примем размеры ростверка в плане bр=1550м и aр=7850м. Определяем вес и объем ростверка и подушки подводного бетона:

- Коэффициент надежности

 

- Удельный вес бетона

 

(из пункта 3)

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.108.188 (0.031 с.)