- •Основания и фундаменты мостовых опор
- •1. Исходные данные для проектирования и их анализ
- •1.1. Исходные данные для проектирования
- •1.2. Анализ инженерногеологических условий
- •1.3. Сочетания нагрузок
- •2. Проектирование массивных фундаментов мелкого заложения
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Назначение основных размеров фундамента и его конструирование
- •2.2.1. Выбор глубины заложения фундамента
- •2.2.2. Предварительное определение основных размеров фундамента
- •2.2.3. Конструирование фундамента мелкого заложения
- •2.2.4. Приведение нагрузок к подошве фундамента
- •2.2.5. Проверка положения равнодействующей внешних нагрузок
- •2.3. Расчеты основания и фундамента по первой группе предельных состояний
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Проверка несущей способности основания под подошвой фундамента
- •2.3.3.Проверка несущей способности слабого подстилающего слоя основания
- •2.3.4. Проверки устойчивости положения фундамента
- •2.4. Расчеты по второй группе предельных состояний
- •2.4.1. Общие положения
- •2.4.2. Определение осадки основания фундамента
- •2.4.3. Проверка горизонтального смещения верха опор
- •3. Проектирование свайных фундаментов
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Назначение основных параметров фундамента
- •3.2.1. Выбор основных отметок и размеров фундамента
- •3.2.2. Определение несущей способности сваи
- •3.2.3. Предварительное определение необходимого числа свай и конструирование фундамента
- •3.2.4. Приведение нагрузок к подошве ростверка
- •3.3. Расчет усилий в сваях
- •3.3.1. Общие сведения о расчетной схеме
- •3.3.2. Порядок определения усилий в сваях
- •3.4. Расчеты по первой группе предельных состояний
- •3.4.1. Проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта
- •3.4.2. Проверка прочности ствола сваи
- •3.4.3. Проверка устойчивости грунта, окружающего сваю
- •3.4.4. Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания
- •3.5. Расчеты по второй группе предельных состояний
- •3.5.1 Проверка по отклонению верха опоры
- •3.5.2. Расчет осадки основания свайного фундамента
- •Приложения
- •Типы мостовых опор и величины нагрузок, действующих на опоры
- •Приложение б Физико–механические и классификационные показатели грунтов
- •Приложение в Классификационные таблицы грунтов
- •Типы песчаных грунтов
- •Виды песчаных грунтов по плотности сложения
- •Разновидности пылевато–глинистых грунтов по консисткнции
- •Условные сопротивления грунтов r0 и коэффициенты к1 и к2
- •Значения коэффициента рассеивания напряжений
- •Характеристики свай
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание введение 2
- •1. Исходные данные для проектирования и их анализ 6
3.3.2. Порядок определения усилий в сваях
В уровне подошвы ростверка в расчетной плоскости выбираем оси: вертикальную , направленную вниз, и горизонтальную , положительное направление которой примем слева направо, совпадающим с направлением силы , а начало отсчета совместим с центром тяжести подошвы ростверка. Положение проекции на расчетную плоскость любой -той сваи определяется координатой и углом наклона к вертикали (положительное направление отсчета угла против хода часовой стрелки). При указанном выборе направления координатных осей положительным считается момент внешних сил, действующих в расчетной плоскости по ходу часовой стрелки.
Порядок расчета усилий в сваях сводится к следующему:
1. Определяют перемещения в уровне расчетной поверхности основания при высоком ростверке или в уровне подошвы ростверка при низком ростверке от единичных усилий, приложенных к свае в этом уровне:
; ; (3.11)
где - горизонтальное перемещение и угол поворота сечения сваи от действия горизонтальной силы 1 (рис.3.3 а); - горизонтальное перемещение и угол поворота сечения сваи от действия момента 1 (рис. 3.3 б); - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице Ж.4 приложения Ж в зависимости от приведенной глубины погружения сваи в грунт , определяемой по формуле (3.7).
Рис.3.3. Схемы перемещений свай от единичных усилий,
приложенных в уровне поверхности грунта
2. Вычисляют - горизонтальное смещение и угол поворота сечения сваи со свободным верхним концом в уровне подошвы ростверка от горизонтальной силы 1, приложенной в том же уровне (рис. 3.4 а), и - то же от момента 1 (рис. 3.4 б) по формулам:
(3.12)
где - свободная длина сваи длина от уровня расчетной поверхности основания до подошвы ростверка; в фундаменте с низким ростверком 0, и, следовательно , , .
Рис.3.4. Схемы перемещений свай от единичных усилий,
приложенных в уровне подошвы ростверка
3.Определяют характеристики жесткости свай:
; ; ; (3.13)
где - сила, действующая вдоль оси сваи на ростверк при смещении ростверка в этом направлении на единицу (рис.3.5 а); - сила, действующая на ростверк в направлении, перпендикулярном к оси сваи при смещении ростверка на единицу в этом направлении (рис. 3.5 б); - момент, действующий от сваи на ростверк при его смещении на единицу в направлении, перпендикулярном к оси сваи (рис. 3.5 б) и на основании принципа взаимности реакций, сила, действующая на ростверк в направлении, перпендикулярном к оси сваи при повороте ростверка на единицу (рис. 3.5 в); - момент, действующий на ростверк при повороте ростверка на единицу (рис. 3.5 в).
Рис.3.5. Единичные перемещения ростверка
и соответствующие им усилия
4. Вычисляют коэффициенты канонических уравнений (3.10) в расчетной плоскости:
(3.14)
Суммирование в этих формулах распространяется на все свай.
В запас расчета в случае низкого ростверка в них не учтен отпор грунта перемещениям ростверка, поскольку в заданных в курсовоу работе условиях он не может быть значительным.
5. Подсчитывают вертикальные и горизонтальные перемещения ростверка, а также угол его поворота в расчетной плоскости:
; ; (3.15)
6. Определяют продольную , поперечную силы и момент , действующие в месте сопряжения с ростверком на каждую сваю (положительные направления показаны на рис.3.6):
(3.16)
Рис. 3.6. Расчетные усилия в свае в уровне
подошвы ростверка.
7. Результаты расчета контролируют по выполнению равенств:
(3.17)
где суммирование распространяется на все сваи.