Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

957.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.01.2021

Размер:

780.5 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 62 3 4 5 6 > Следующая >>>

2.2. Определение напряжений от веса насыпи

Нормальные напряжения от веса насыпи в основании определяют в точках, расположенных на тех же вертикальных осях и глубинах, что и напряжения в подразд. 2.1, используя методику, изложенную в учебнике [2].

Давление на подошве насыпи

Рн = γн ∙ Нн .

(8)

Напряжения в основании от веса насыпи по оси 2:

σzн2 = 0,5αнPн ,

z′

(9)

где αн

принимают по прил. 5 в зависимости от n = dн

и m =

bн

Заложение откоса насыпи определяют через показатель крутиз-

ны k.

dн = Hн ∙ k.

(10)

Глубина рассматриваемой точки

′

от поверхности грунта (по-

дошвы насыпи) связана с глубиной

Дz от подошвы фундамента сле-

дующим образом:

′

= z +h .

Напряжение по оси 0:

bн

σzн0 =σzн2 − Pн

−

αТ2

(11)

αТ1

z′

где α

в зависимости от n =

и m =

, а α

в зависи-

b +2d

bн

Т1

+dн

Т1

мости от n2 = b bн

и m2 = 2z′ bн

принимают по прил. 3.

Напряжения по оcи 1

σzн1

определяют по той же формуле, но

коэффициент α

Т1

находят по прил. 3 в зависимости от

n =

bн +2dн

2b .

а αТ2 – в зависимости от n2

bн

Что касается значений m1 и m2, то они принимаются такими же,

как и при вычислении напряжений по оси 0.

Вычисления напряжений от веса насыпи удобно вести, заполняя табл. 3.

Таблица 3

Определение напряжений от веса насыпи

Напряжения

Напряжения по оси 0

Напряжения по оси 1

по оси 2

кПа,

кПа

кПа,

кПа

=z' z + h,м

=mz' / b

2нz

)

(7)–(4)= +(10),

(13)–(4)= + (15),

α )

2 T

α )

2 T

αн

αT1

2 z'/

αТ2

αT1

αТ2

0,5α

z'/(b

·b

zн0

нz1

2.3. Вычисление суммарных напряженийД

Напряжения по результатамАрасчетов в табл. 2 и 3 суммируют

по осям 0, 1 и 2 и заполняют та л. 4 суммарных напряжений, по кото-
		С
рым далее вычисляют перемещения фундамента.
			иуммарные напряжения, кПа						Таблица 4
			иуммарные напряжения, кПа
	Напряжения по оси 0			Напряжения по оси 1			Напряжения по оси 2
	от нагрузок	весаот насыпи	суммар ные	от нагрузок	весаот насыпи	суммарные	от нагрузок	весаот насыпи		суммарные
			-
z, м

1	2	3	4	5	6	7	8	9		10
0
0,2b
0,4b
…

2.4. Определение напряжений от собственного веса грунта

Ниже WL вертикальное напряжение от собственного веса грунта вычисляют с учетом взвешивающего действия воды как в первом, так и во втором слоях.

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды определяют по формуле

γв =	ρs − ρw	g,	(12)
	1+ e

где ρw – плотность воды, 1т/м3; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного
падения.
Напряжения вычисляют на отметке WL, на границе 1-го и 2 -го
слоев и на глубине 7b (предварительно).		И

После вычисления напряженийДнеобходимо построить в масштабе их эпюры (от нагрузок, передаваемых фундаментом и суммар-

2.5. Построение эпюр напряжений и определение границ сжимаемой толщи

ных) на чертеже по осямб1, 0,А2, графическим путём найти нижние границы сжимаемойитолщи по этим осям.

Нижняя гран ца сж маемой толщи (ВС) находится на глубине hсж , где дополнительные напряжения от сооружения σz составляют

50 % от природного напряжен я σпр. Эту границу находим графически, а именно путем наложения на эпюру напряжения от сооружения

σz	эпюры природного напряжения σпр, уменьшенного в 2 раза (т.е.
σz	= 0,5σпр). С

Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е≤7 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины hсж, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за hсж принимают глубину, где выполняется условие σz = 0,2σпр (т.е. 20 % от σпр).

2.6. Вычисление осадки фундамента и его крена

Осадку фундамента S0 вычисляют методом послойного суммирования по суммарным напряжениям по оси 0.

Крен фундамента ω находят через разность осадок крайних осей его подошвы:

∑ E

S0 = 0,8

σi hi

;

(13)

i=1

ω =

S2 − S1

(14)

где S1 и S2 – осадки 1 и 2 оси подошвы фундамента, определяемые ме-

тодом послойного суммирования по суммарным напряжениям по

осям 1 и 2.

Пример. Рассчитать методом послойного суммирования осадку

и крен фундамента устоя моста.

Исходные данные к примеру приведены в табл. 5 и 6.

Таблица 5

Характеристики насыпи

Размеры

Характеристики

Нагрузки, кН

фундамента, м

насыпи

bн , м

Нн ,

γн ,

Р0

кH/м

14,0

3,6

3,4

14,0

2,0

19,0

12000

710

5900

Таблица 6

Характеристики грунтов основания

1-й слой

2-й слой

γ1 ,

ρs1 ,

ρs2

E2 ,

kH/м3

т/м3

МПа

т/м3

МПа

19,0

2,65

0,59

12,0

2,71

0,78

12,0

1. Определение напряжений от нагрузок, передаваемых фундаментом.

Напряжение под центром подошвы фундамента (по оси 0):

σz0 = α0 P0c,0 ,

где P0c,0 = PA0 −γ1h ; А = a · b = 14 ∙ 3,6 = 50,4 м2 – площадь подошвы

фундамента; γ1 = 19 кH/м3; Р0 = 12000 кН; Р0с,0 = 12000/50,4–19 ∙ 3,4 = = 173,5 кПа.

Коэффициент α0 принимаем по прил. 1 в зависимости от n и m.

Расчет напряжений от нагрузок выполнен в табл. 7.

Определяем нормальные напряжения по подошве фундамента по осям 1 и 2 и средние касательные.

P0c,1 = P0c,0 + M y /W ;

Му = 5900 кН;

W =

ab2

14 3,6

= 30,24 м ;

P0с,1 = 173,5 + 5900/30,24 = 368,6 кПа;

Р0с,2 = Р0с,0

– Му/W = 173,5 – 5900/30,24 = -21,61 кПа.

По условию расчета отрицательноеДзначение можно принять за 0.

τ0

= 710 =14,1кПа.

А50,4

Нормальные напряжен я в основании по оси 1:

σz =

2[P0c,2 αy

+ (P0c,1 − P0c,2 )αТ +τ0αc ]

и по оси 2:

σz2 = 2[P0c,1 αy −(P0c,1 − P0c,2 )αТ −τ0αc ];

σz = 2[0 αy

(368,61 −0)αТ +14,1αc ];

−14,1αc ],

σz2

= 2[368,61 αy + (368,61 −0)αТ

где

αТ

αc

принимаем

по прил. 3 и

4 в зависимости от

n =

=1,94 и m =

при с = а/2; αy – по прил. 2 в зависимо-

2 3,6

сти от n =

m =

при а/2 > b.

Таблица 7

Определение напряжений от нагрузок, передаваемых фундаментом

Напряжения по оси 0								Напряжения по оси 1						Напряжения
Напряжения по оси 0								Напряжения по оси 1						по оси 2
														по оси 2
	mb=z , м		,		,				σ″ -P кПа			,	σ 2[(6)+(8)+ (10)],+кПа	σ α	σ (10)],-(8) кПа
	mb=z , м		σ кПа		α кПа				σ″ -P кПа			σ кПа	σ 2[(6)+(8)+ (10)],+кПа	σ α	σ (10)],-(8) кПа
			P		P				0c,1	Ti		с	=	кПа ,	- 2[(12) =
			= α		= α				( = P	) α		″′= α	=	′= P	- 2[(12) =
			0c,0			0c,2			-	,		τ
												0
				αy							И
m		α0	0	αy		y		αT		0c,2	αс		1 z	0c,1
			0 z			1 с			1 z	0c,2		1 z	1 z	2 z y	2 z
1	2	3	4	5		6		7	Д			10	11	12	13
1	2	3	4	5		6		7		8	9	10	11	12	13
0,0	0,00	1,000	173,50	0,250		0,0	0,2500		92,15		0,159	2,24	188,78	92,15	0,00
0,2	0,72	0,977	169,51	0,249		0,0		А			0,153,	2,16	165,40	89,98	14,56
0,2	0,72	0,977	169,51	0,249		0,0	0,2185		80,54		0,153,	2,16	165,40	89,98	14,56
0,4	1,44	0,880	152,68	0,244		0,0	0,1892		69,74		0,137	1,93	143,34	89,83	36,32
0,6	2,16	0,753	130,65	0,233		0,0	0,1633		60,19		0,116	1,64	123,66	85,85	48,04
0,8	2,88	0,636	110,35	0,217		б			52,05		0,095	1,35	106,80	80,21	53,62
0,8	2,88	0,636	110,35	0,217		0,0	0,1412		52,05		0,095	1,35	106,80	80,21	53,62
1,0	3,60	0,537	93,17	0,199		0,0	0,1225		45,16		0,077	1,09	92,50	73,65	54,80
					и
1,2	4,32	0,462	80,16	0,182		0,0	0,1069		39,40		0,062	0,88	80,56	66,98	53,40
1,4	5,04	0,399	69,23	0,164		0,0	0,0937		34,54		0,051	0,71	70,50	60,56	50,62
				С
1,6	5,76	0,347	60,21	0,148		0,0	0,0825		30,41		0,041	0,58	61,98	54,59	47,20
1,8	6,48	0,304	52,74	0,133		0,0	0,0729		26,87		0,034	0,47	54,68	49,14	43,60
2,0	7,20	0,269	46,67	0,120		0,0	0,0648		23,89		0,027	0,39	48,56	44,27	39,98
3,0	10,80	0,154	26,72	0,073		0,0	0,0379		13,97		0,011	0,14	28,22	26,95	25,68
4,0	14,40	0,095	16,48	0,041		0,0	0,0212		10,06		0,008	0,10	20,34	14,98	17,44
5,0	18,00	0,067	11,63	0,033		0,0	0,0167		6,16		0,003	0,05	13,30	12,05	10,80
7,0	25,20	0,039	6,77	0,018		0,0	0,0091		3,35		0,002	0,02	6,74	6,63	6,52
									14

= 7 , т.е. > 3,6.

Вычисление напряжений сведено в табл. 8 (глубина z отсчиты-

вается от отметки подошвы фундамента).

2. Определение напряжений от веса насыпи.

Давление по подошве насыпи:

Рн = γн ∙ Нн = 19 ∙ 2 = 38 кН.

Напряжения в основании от веса насыпи по оси 2:

σzн,2

= 0,5αн Pн,

z′

αн

– по прил. 5 в зависимости от n =

dн

и m =

bн

Заложение откоса насыпи определяем через показатель крутиз-

ны k, равный 1,5.

dн

= H н k = 2 1,5 = 3,0 м;

n =

′

Глубина рассматриваемой точки

от поверхности грунта:

Напряжения по оси 0:

z′ = z

+ h .

2 +

−

αТ2

;

σzн,0 = σzн,2 − Pн

αТ1

= f (n1 , m1 ) пр н маем по прил. 3.

3,6

= 0,18;

bн

+ 2dн

14 + 2 3

z′

(см. табл. 8);

bн

+ dн

= 3,6 = 0,26;

Т2

, m

) ; n

bн

2z′

z′

(см. табл. 8).

bн

					Определение напряжений от веса насыпи									Таблица 8
					Определение напряжений от веса насыпи

	Напряжения по оси 2					Напряжения по оси 0						Напряжения по оси 1
			кПа,	d		1T	н		кПа,	кПа		1T		кПа,	кПа
				н		кПа						кПа
				)
=z + h , м	=z' / b		0,5α=	(b/z'=		2b+(	2		н	(7)–(4)= + (10),		2b+(		·b	(13)+ (15),
				+ 2		,	b		И			,
	н	αн	н	+ 2	αT1	α )	b	αТ2	2 T		αT1	α )	αТ2	2 T
		αн	P	/	αT1	d /	/	αТ2	н		αT1	d /	αТ2	н
			н	н		н	2z'=		α			н		α
			н	н		н	2z'=		d/			н		d/
									·					·	(4)= –
z'	m		нz2	1		н	m		P	0		н		н	(4)= –
									н					н
							А		·b
			σ	m		P	А			zн		P		P	zн1
										σ					σ

						б		Д9 10
1	2	3	4	5	6	7	8	Д9 10		11	12	13	14	15	16
3,40	0,24	0,973	18,48	0,34	0,126	31,92	0,049	0,108	19,15	5,72	0,167	42,31	0,153	27,13	3,31
						и
4,12	0,30	0,952	18,09	0,41	0,103	26,09	0,59	0,086	15,25	7,25	0,148	37,49	0,133	23,59	4,19
4,84	0,35	0,935	17,77	0,48	0,090	22,80	0,69	0,075	13,30	8,27	0,133	33,69	0,115	20,39	4,47
5,56	0,40	0,918	17,44	0,56	0,075	19,00	0,79	0,062	10,99	9,43	0,116	29,39	0,097	17,20	5,25
6,28	0,45	0,893	16,97	0,63	С	16,21	0,90	0,053	9,40	10,16	0,103	26,10	0,086	15,25	6,12
6,28	0,45	0,893	16,97	0,63	0,064	16,21	0,90	0,053	9,40	10,16	0,103	26,10	0,086	15,25	6,12
7,00	0,50	0,869	16,51	0,70	0,056	14,44	1,00	0,045	7,98	10,31	0,093	23,56	0,077	13,66	6,61
7,72	0,55	0,844	16,04	0,77	0,049	12,41	1,10	0,040	7,09	10,72	0,082	20,77	0,069	13,34	7,61
8,84	0,63	0,804	15,28	0,88	0,041	10,39	1,26	0,033	5,85	10,74	0,070	17,73	0,057	10,11	7,66
9,16	0,65	0,794	15,09	0,92	0,038	9,63	1,31	0,030	5,32	10,71	0,067	16,97	0,054	9,58	7,69
9,88	0,71	0,763	14,50	0,99	0,034	8,61	1,41	0,027	4,79	10,68	0,059	14,95	0,046	8,16	7,71
10,60	0,76	0,737	14,00	1,06	0,031	7,85	1,51	0,024	4,26	10,41	0,054	13,68	0,043	7,63	7,95

Напряжения по оси 1:

2 +

−

αТ2

;αТ1 = f (n1, m1 ) ;

σzн,1 = σzн,1 − Pн

αТ1

= 0,36;

z′

;

bн

+ 2dн

bн

+ dн

αТ2 = f (n2 , m2 ) ;

2b = 0,52;

2z′ =

z′

bн

Вычисление напряжений сведено в табл. 8.

Вычисление суммарных напряжений по осям 1, 0, 2 сведено в

табл.9.

3. Определение напряжений от собственного веса грунта.

Напряжение на отметке WL:

′

= γ

′

=19 2 = 38 кПа.

пр

Напряжение на границе 1-го и 2-го слоев грунта:

′′

′

σпр

= σпр

+γb

(H − hw ) = 38 +10,18(6 − 2) = 78,72 кПа;

γb′

ρs1

−

ρw

1 + e1

g =10,18 кН/м .

Напряжение на глуб не 7b (предварительно):

′′′

′′

σпр

= σпр +γb (7b − H + hw ) = 78,72 +9,42(7 3,6 −6 + 2) = 278,51кПа;

ρs2

− ρw

γb′′

g = 9,42 кН/м .

1 + e2

По полученным результатам напряжений на рис. 2 построены их эпюры по осям 1, 0, 2 и графическим путем найдены нижние границы сжимаемой толщи (ВС) по этим осям.

0.0

6,0		Hw=2,0




=
1
H

Песок среднезернистый

Е1 = 12 МПа

Суглинок тугопластичный

Е2 = 12 МПа

	1			0			2
	0		σz , кПа		0	σz , кПа	0	σz , кПа
0,72	0			0,72	0		0,72
1,44				1,44			1,44
2,16				2,16			2,16
2,88				2,88			2,88
3,60				3,60	И		3,60
4,32				4,32	И		4,32
5,04				5,04			5,04
5,76				5,76			5,76
6,48				6,48			6,48
7,20				Д			7,20
		BC				BC		BC
		40,7	А			42,08
			А			42,08
10,80		б		10,80			10,80
14,40		б		14,40			14,40
14,40	и			14,40			14,40
	и
С				18,00			18,00
18,00				18,00			18,00
25,20	z,м			25,20	z ,м		25,20	z,м
	z,м				z ,м			z,м

Рис. 2. Грунтовая колонка и эпюры давлений в основании под центральной (0) и крайними (1, 2) осями подошвы фундамента устоя моста

4. Вычисление осадки фундамента и его крен.

Осадка фундамента S0 (точки 0 его подошвы) определена методом послойного суммирования по суммарным напряжениям до ВС.

Осадка центра подошвы фундамента (см. табл. 9):

S0 = 0,8∑n σEi hi ;

i=1 i

S0 = 0,8 0,72 [0,5(179,22+176,76)+0,5(176,76+160,95) + 0,5(160,95+ 12000

+140,08) + 0,5(140,08+120,51)+0,5(120,51+103,48)+0,5(103,48+90,88)+ + 0,5(90,88+79,97) + 0,5(79,97+70,92) + 0,5(70,92+63,42) + 0,5(63,42+

			0,8 1,4							И
+57,08)]+					0,5(57,08+47,08) = 0,06988 ≈ 7 см.
		12000
						Суммарные напряжения, кПа							Таблица 9
						Суммарные напряжения, кПа
								А
		Напряжения по оси 0					Напряжения по оси 1				Напряжения по оси 2
		от нагрузок		весаот насыпи		суммарные	от нагрузок		от насыпи	суммарные	от нагрузок	весаот насыпи		суммарные
	z, м					б			весаД
						и
	0,00	173,50		5,72		179,22	188,78		3,31	192,09	0,00	18,49		18,49
	0,72	169,51		7,25		176,76	165,40		4,19	169,59	14,56	18,09		32,65
				С
	1,44	152,68		8,27		160,95	143,34		4,47	147,81	36,32	17,77		54,09
	2,16	130,65		9,43		140,08	113,66		5,25	128,91	48,04	17,44		65,48
	2,88	110,35		10,16		120,51	106,80		6,12	112,92	53,62	16,97		70,59
	3,60	93,17		10,31		103,48	92,50		6,61	99,11	54,80	16,51		71,31
	4,32	80,16		10,72		90,88	80,56		7,61	88,17	53,40	1604		69,44
	5,04	69,23		10,74		77,97	70,50		7,66	78,16	50,62	15,28		65,90
	5,76	60,21		70,71		70,92	61,98		7,69	69,67	47,20	15,09		62,29
	6,48	52,74		10,68		63,42	54,68		7,71	62,39	43,60	14,50		58,10
	7,20	46,67		10,41		57,08	48,56		7,95	56,51	39,98	14,00		53,98
	10,80	26,72		9,49		36,21	28,22		8,08	36,30	25,68	11,90		37,58
	14,40	16,48		9,02		25,50	20,34		7,58	27,92	17,44	10,11		27,55
	18,00	11,63		7,63		19,26	13,30		7,86	21,16	10,80	9,06		19,86
	25,20	6,77		5,57		12,34		6,74	7,69	14,43	6,52	7,32		13,84

<<< < Предыдущая 12 / 62 3 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
07.01.2021777.68 Кб4952.pdf
#
07.01.2021778.45 Кб1953.pdf
#
07.01.2021778.64 Кб2954.pdf
#
07.01.2021780.05 Кб2955.pdf
#
07.01.2021780.45 Кб1956.pdf
#
07.01.2021780.5 Кб5957.pdf
#
07.01.2021780.87 Кб0958.pdf
#
07.01.2021780.87 Кб0959.pdf
#
07.01.2021288.13 Кб296.pdf
#
07.01.2021781.33 Кб1960.pdf
#
07.01.2021782.13 Кб1961.pdf