3.2. Определение размеров фундамента из конструктивных требований.

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

b_min = B₀+ 2С_y= 1,2+2*0,3=1,8м.

а_min =A₀+2С_y= 5+2*0,3=5,6м.

Максимальные размеры подошвы фундамента найдем исходя из условия обеспечения

a_max = B₀+2h_ф·tg α_п= 5+2·4,5·tg(30)= 10.2 м

b_max = A₀+2h_ф·tg α_п= 1.2 + 2·4.5·tg(30) = 6.4 м

η= а_max/ b_max= 10.2/6.4 = 1,59

3.3.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 = b_min=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 = b_max

а=10.2 = а_max

3.4. Конструирование фундамента.

Находим ширину уступов l и их высоту h

Ширина уступов вдоль оси моста:

l_x=0,5(b – b_min) = 0,5( 6.4 – 2,8) = 2.3 м

Ширина уступов поперек оси моста:

l_y=0,5(a – a_min) = 0,5(10.2 – 5.6) = 2.3 м

Высота уступов:

h_x= l_x ·ctg α = 2.3*ctg(30)= 4 м. h_y= l_y ·ctg α = 2.3*ctg(30)= 4 м.

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

Объем фундамента V_ф :

V_ф =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 G_ф :

G_ф= , где =1,1 - коэффициент надежности

G_ф=1,1*179,94*(24-10) = 2771,1 кН,

Объем грунта на уступах фундамента V_g :

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

Вес грунта G_g :

G_g=

G_g=1,2*58,62*10,049= 706,9 кН

3.5. 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.