Добавил:

photo_life_spb Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Петербургский государственный университет путей сообщения им. императора Александра I

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Ещё один архив по мостам и строительству / 1-6 семестр / фундаменты / записка.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2019

Размер:

564.02 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

= 1.7 {343(1 + 0.1(4.7 − 2)) + 3 ∙ 17.73(2.5 – 3)} = 695.332

не

Проверки

= 695.332 ≥ 0

кПа

выполняются,

≤

1.4

= 496.667 кПа

≤

1.4

= 496.667 кПа

Проверка

1∙695.332

ср

695.332

выполняется.

поэтому увеличиваем

глубину заложения и размеры

подошвы фундамента. Схема

А = 9.3 + 2(0.5 + 3 45˚) = 15.3

увеличенного фундамента представлена в приложении 2.

Определим площадь подошвы

В = 4.7 + 2(0.5 + 3 45˚) = 10.7

Момент сопротивления:

= 10.7 ∙ 15.3 = 163.71 м2

∙ 2

15.3 ∙ 10.72

= 219.95 м

Определяем расчетное

= 1.7 0 1

+ 1( − 2)

+ 2

′(

– 3)

сопротивление:

= 1.7 (343 1 + 0.1(6

−

2) + 3 ∙ 17.73(3.0 – 3) = 816.34 кН

= жб ∙ = 24 ∙ 770.364 = 18490 кН

Вес фундамента:

гр = гр ∙ = 17.73 ∙ 458.99 = 8138 кН

Вес грунта на уступах:

гр = в ∙ = 10 ∙ 815.5 = 8155 кН

Вес воды на уступах:

+ гр

+ в = 1.2 ∙ (27000 + 18490 + 8138 + 8155) = 74140 кН;

∙ 0

+ ф

∙ 0

= 1.2 ∙ 1300 = 1460 кН;

(27000 ∙ 0.1 + 1300 ∙ 11.21) = 23970 кНм;

∙

∙ +

∙

= 1.2 ∙

= 152.862 кПа

Определим напряжения по подошве фундамента:

74140

23970

= 534.958 кПа

163.71

219.95

−

74140

−

23970

= 370.767 кПа

816.34

≤

163.711∙816.2134 9.95

≤

= 583.1 кПа

принимаем

1.4

= 583.1 кПа

1.4

Проверки

размеры фундамента за

кончательныеср .

выполняются, поэтому

Проверка прочности слабого подстилающего слоя

Проверка производится в том случае, если под слоем грунта, на который опирается фундамент,

находится более слабый слой, обладающий меньшим условным сопротивлениемR0.

p - среднее давление, действующее

( + ) + ( −

) ≤

под подошвой фундамента мелкого заложения, кПа;

, - среднее значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей

проверяемого

слоя;

заглубление подошвы фундамента, м;

-- расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого слоя;

	коэффициент, определяемый по таблице;
	-- расчетное сопротивление;
	-- расчетное сопротивление;
	- коэффициент надежности 1.4;
= 18.57 кН/м3
d	4 м
′	= 17.73 кН/м3							(11.99 – 3) = 623.11 кПа
	= 1.7 (107.5 1 + 0.02(6 − 2) + 1.5 ∙ 18.57							(11.99 – 3) = 623.11 кПа
	=	680.24		= 485.88 кПа
	=	1.4		= 485.88 кПа
	= 8.99		м	:
Определим				:
=			8.99
=		=	10.7 = 0.84
	15.3
= 10.7			= 1.42		=	0.519	− 17.73 ∙ 4.0) = 419.855 кПа.		< 445.079 кПа
17.73 ∙ (3 + 8.99) + 0.519(452.862							− 17.73 ∙ 4.0) = 419.855 кПа.		< 445.079 кПа
Интерполируя, получаем

опр

Проверка на опрокидывание

Проверка выполняется

опр

уд

≤

– коэффициент условий работы, равный 1;

– коэффициент надежности, равный 1.1.

опр

– момент опрокидывающих сил, относительно оси

возможного поворота конструкции,

проходящей по крайним точкам опирания;

(27000 ∙ 0.2 + 1300 ∙ 11.21) = 23970 кНм;

опр

= ∙ 0

∙ +

∙ф

= 1.2 ∙

уд – момент удерживающих сил;

уд = ∙ = 1.2 ∙ 74140 ∙ 10.7 = 396600 кНм;

уд

= 396600 = 0.06

= 1.4

= 0.571

опр

2 0.8

опр

23970

Проверка устойчивости против сдвига по подошве

от опр кидывания выполнено.

У ловие безопасности0.06 ≤ 0.571

сд

= 1460кН

≤

Условие проверки имеет вид:

Нуд = ∙ 0.4 = 29660 кН

−

сдвигающая сила;

удерживающая сила;

1460

= 0.05 ≤ 0.9 = 0.82

−

−коэффициент условия работы 0.9;

−

коэффициент надежности 1.1;

29660

1.1

Проверка выполняется.

Расчет поII группепредельныхсостояний

Проверка положенияравнодействующей.

Расчётом определяется эксцентриситет приложения равнодействующей расчётных нагрузок и

сравнивается с предельно допустимым.

кНм≤ 1 ∙

= 1 ∙ (27000 ∙ 0.2 + 1300 ∙ 11.21) =

19970 кНм

= 1(27000 + 18490 + 8155 + 8138) = 61780

= 6 = 106.7 = 1.783

19970

61780 = 0.323 ≤ = 1.783

Проверка выполнена.

Расчет осадки.

Осадка фундамента определяется от действия постоянных расчетных нагрузок .

Определяю значения эпюры бытовых и уплотняющих значений давления,

отметка 0 принадлежит

подошве фундамента:

∙

8.99

11.99

12.99

156.519

323.476

374.905

395.857

Принимаю что на глубине

223.233

114.184

83.288

74.872

12.99 м

от подошвы фундамента значение эпюры природных давлений

превосходит значение эпюры уплотняющих давлений в 5 раз.

= , = 8.26 см

где S

– допустимая

= 1.5√

= 1.5√110 = 15.732 см

осадка;

L – длина наименьшего пролета, примыкающего к данной опоре.

Проверка выполнена. Расчет фундамента мелкого заложения окончен.

Расчет фундаментовопормостов на забивныхсваях

Проектирование фундамента на забивныхсваях Расчет числа свай

Анализируя грунтовую обстановку, приходим к выводу, что в качестве несущего слоя грунта под сваями может рассматриваться суглинок зеленовато-серый. Принимаем к разработке вариант с

высоким ростверком, так как мост находится на суходоле. Минимальные размеры плиты ростверка
в плане:	= 8.3 + 2 ∙ 0.5 = 9.3 м
Определим площадь подошвы	= 3.7	+ 2 ∙ 0.5 =	1 = 3	4.7 м
Плоскость обрезов скрывается = ∙		= 33.7 ∙ 9.3 = 43.71 м
		2

на 0.5 м ниже поверхности воды. Конструктивно высоту ростверка назначаем равной 2.5 м. Таким образом, отметка обреза фундамента 59.50 м, отметка подошвы на отметке 57.00 м. Так как суглинокглина – малосжимаемый грунт, то применяем забивные сваи со стороной d = 0.4 м. Класс бетона – В30. Концы свай заделываем в ростверк на 0.8 м, длину сваи принимаем равной 30 м. Способ погружения – забивка. Определяем несущую способность сваи:

	n	,
Fd =γc	γСR R A +u∑γcf fi hi	,
	1

где γc =1 – коэффициент работы свай в грунте

R = 9500 кПа – расчетное сопротивление грунта под концом сваи, кПа, определяемое по СНиП

2.02=.031-85. = 1 ∙ 9500 ∙ 0.16 + 1.6 ∙ (13 ∙ 72 ∙ 0.6 + 3 ∙ 41 ∙ 0.6 + 9.3 ∙ 86 ∙ 0.6) = 3305 кПа

Необходимое число свай рассчитывается= = 3305через= 2361величинукН :

1.4

– расчетная нагрузка, передаваемая на сваю; γk – коэффициент надежности, равный 1.4;

Находимориентировочночислосвай,предварительноопределивнагрузкивуровнеподошвыплиты ростверка. Коэффициент β учитывает воздействие на сваю, кроме вертикальных сил, горизонтальных сил и изгибающего момента.

Подсчитываем:

= б ∙ ∙ = 24 ∙ 43.71 ∙ 2.5 = 26232508 кН

−

вес воды:

−

вес ростверка:

3.7

суммарная

= 0.5 ∙ 10 ∙ (1.7 ∙ 9.3 − 4.8 ∙ 3.7 − 3.14 ∙

) = 115.22

180.88

кН

−

= ∙ 0

+ + гр = 1.2 ∙ (27000 + 2623 + 115.22)

грвертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента:

−

расчетный момент:

= 35686

(20000 + 2508 + 180.88) = 27226.66

кН

0 ∙1.2 = 1460 кН

−

суммарная горизонтальная нагрузка:

= ∙ 0

∙ + 0 ∙р = 1.2 ∙ (27000 ∙ 0.2 + 1300 ∙ 2.5)

= 10380

(20000 ∙ 0.1 + 1200 ∙ 2.5) = 6000

кНм;

−

число свай:

Назначаем 24 свай (4 св =

∙

35686 ∙ 1.3

27226.66 ∙ 1.3

= 19.65

2361

2589

Отформатировано:

рядов по 6). Схема расположения свай представлена в Приложении 3.

Отформатировано:

1. Расчет многорядногоРасчетныесвайногоусилия, приходящиесяфундаментанапорасчетныйI группе

рядпредельных, составляютсостояний:

методом перемещений

35686

= 5947.67

27226.66

= 5445.33

кН

1 = 1460

= 243.3 кН

10380

= 1730 кНм

Расчетная ширина свай

где

– диаметрв

= ф ∙ (1.5 +

0.5) = 1 ∙ (1.5

∙ 0.4 + 0.5) = 1.1

определяется по формуле:

сваи;

Кф –

коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения сваи, при

квадратном сечении, Кф =1;

Расчётный модуль упругости бетона для В30

E = 0.8 31.5 106 = 25.2 106 кН/м2

Жесткость свай на изгиб и сжатие:

	ЕI = 25.2 106 0.4			4	= 53.76МПа	Код поля изменен
	ЕI = 25.2 106 0.4				= 53.76МПа
			12
	ЕА= 25.2 106 0.42				= 4.032 106 кН
ЕI = 25.2 10		6	0.44	=53.76МПа
ЕI = 25.2 10			12	=53.76МПа
			12
ЕА= 25.2 106 0.42				= 4.032 106 кН

За расчетную поверхность на суходоле принимаем природную поверхность грунта.

По таблицам принимаем значения K

Kб

KП

для каждого из грунтов: K1 = 0 (это связано с

Код поля изменен

плохими строительными свойствами грунта); K2 = 5070.28 кН/м4 для песка, К3 = 4167.83 кН/м4,

К4 = 5880 кН/м4 для глины.

Отформатировано:

Коэффициент постели С по боковым граням плиты низкого ростверка определяется в точке

z1 по формуле:

= ∙ 1 = 2623 ∙ 3.0 = 7867.7 кН

коэффициент

Kδ =

2.5

= 3042.17

2.9

= 2623

−

∑i=1n

Kδi∙hi

1∙0+1.5∙5070.28

кН

пропорциональности, hk толщина плиты равная 2.5 м, т.к. верхняя грань плиты ростверка

находится ниже

расчетной поверхности грунта.

–

= ∙ 2

Коэффициент постели С по боковой поверхности сваи определяется в точкеz2 по формуле:

Определяем по формуле hk = 3.5d +1.5 глубину, в пределах которой учитывается действие

отпора (пассивного давления) грунта:

hk =3.5 0.4 +1.5 = 2.9м

В пределах hk =2.9 м лежит ил мощностью h1 =1.0 м, песок средней крупности h2							=1.9 м, но		Отформатировано:
	1	∙1 ∙ (2 − 1) + 2 ∙ ( − 1)2		0 + 5070.28 ∙ (2.9 − 1.0)2			кН
отметка подошвы находится ниже глубины , получается					= .
=		( )2	=		2.92	= 2176.42 м4		11

русский

Отступ: Первая строка: 0 см

интервал после: 6 пт

Коэффициент постели Сп грунта под подошвой сваи принимается равным:

сторона подошвы сваи, м;п = п ∙ = 5880 ∙ 22.2 = 130536

кН3

−

кН

−

для глины под подошвой сваи

= 5880

∙ в

2176.42 ∙ 1.1

−1

Определяемм

по формуле значение коэффициента деформации:

= 0.5367 м

0.05376 ∙ 10

∙ = 0.5367 ∙ 19.32 = 10.358 м31

Подсчитываем приведеннуюэ

глубину

заложения сваи6

в грунте:

> 2,6

Поскольку l

2.6

и опираниеэ

происходит на нескальный грунт, значения

12EI ;

6EI

= 4EI ,

определим по следующим формулам: ρ

;

предварительно вычислив длинуизгиба свай l

= l

, где l

= 0 м – свободная длина свай;

K4 = 1.82.25 – коэффициент, принимаемый из определенных таблиц.

lм

= 0 +

1.8

= 3.35

lм

= 0 +

1.96

=3.65

м;

0.5367

12EI

=1.710 104

= 12EI

=1.327 104

кН/м;

lM3

= 6EI

= 2.868 104

6EI

= 2.421 104

кН;

lM2

ρ4 = 4EI = 6.412 104

4EI = 5.892 104

кНм.

Получаем:()получаем

= 0 +

= 7.79м

по формулам:

3625 ∙6103

Далее находим длину сжатия сваи lм

и ее характеристику ρ1

ρ1 = EA = 4,032 10

=5.18 105 кН/м.

7.79

ρ0 = ρ1 − ρ2

= 5.18 105 −1.710 104

= 50.075 104 кН/м;

Определяем

коэффициенты канонических уравнений и другие

величины, входящие в

систему:

ruu

= ∑ρ0 sin2 ϕi +∑ρ2 +r1;

= ruc = ∑ρ0 sinϕi cosϕi ;

rcu

= rψu = ∑ρ0 xi sinϕi cosϕi −∑ρ3 cosϕi +r2 ;

ruψ

= ∑ρ0 cos2 ϕi +∑ρ2 ;

rcc

= rψc = ∑ρ0 xi

cos

ϕi

+∑ρ2 xi +∑ρ3 sinϕi ;

rcψ

rϕϕ = ∑ρ0 xi2 cos2 ϕi +∑ρ2 xi2 +2∑ρ3 xi

sinϕi

+∑ρ4 +r3.

Код поля изменен

= ∙

∙2 = 11 ∙2623 ∙ 32 = 129838.5

2623 ∙ 3

2 = ∙

∙

= 11 ∙

= 129838.5

= ∙

∙4 = 11 ∙2623 ∙ 34 = 194757.75

sin

+ 35∙

кН4

= 2 ∙ 0 ∙

2 + 1 = 42.197 ∙

кН

= 1 =2

2 ∙ 0 ∙

sin

∙cos

∙ 0.91 − 2 ∙ 3 ∙ cos − 3 + 2 = 2.202 ∙ 10

= ρ

− ρ

=5.18 10

−1.327 10 =50.473 10

кН/м;

= (2 ∙ 0∙

cos 2

+ 0) + 3 ∙ 2 = 1.515 ∙106кН/м

rcu

ruc

;

0 ∙ cos

∙ 2 + 2 ∙ 2 ∙ 0.91

+ 2 ∙ 3 ∙ 0.91 ∙ sin ∙2

+ 3 ∙ 4 + 3 = 123.34 ∙ 10

кНм

= 0.91 ∙

;

(

)

= rψ

= 0

Из формул получим:

∆

= 4.496 10−12

−r2

ψψ

uψ

u = (rψψ H1 −ruψ M1 ) ∆2 = 2.62 10−4 м = 0.026см

c = P1 = 34.76 10−4

rcc

ψ = (ruu M1 −ruψ H1 ) ∆2 =8.29 10−4

Определяем усилия, действующие со стороны плиты ростверка на головукаждой оболочки в расчетном ряду по формулам:

Ni = ρ1 [(u sinϕi +(c + xi ψ )cosϕi )];

Hi = ρ2 [(u cosϕi −(c + xi ψ )sinϕi )]−ρ3 ψ ;

Mi = ρ4 ψ − ρ3 [(u cosϕi −(c + xi ψ )sinϕi )].

Определяем продольные усилия:

N1 =5.18 105 [(−u sinϕ +(c −0.91 ψ )cosϕ)]=1355.67 кН N2 =5.18 105 [(u 0 +(c −0 ψ )1)]=1800.26 кН

N3 = 5.18 105 [(u sinϕ +(c +0.91 ψ )cosϕ)]= 2174.93 кН

Усилия в сваях меньше P, поэтому условие достаточной несущей способности фундамента выполняется.

Определяем поперечные силы:

H1 =1.71 104 [(u cosϕ +(c −0.91 ψ )sinϕ)]− ρ3 ψ = −10.255кН H2 =1.71 104 [(u 1+(c −0 ψ )0)]− ρ3 ψ = −19.297 кН

H3 =1.71 104 [(u cosϕ −(c +0.91 ψ )sinϕ)]− ρ3 ψ = −33.572 кН Определяем момент:

M1 = 6.412 104 ψ −2.868 104 [(u cosϕ +(c −0.91 ψ )sinϕ)]= 30.484 кН·м M2 = 6.412 104 ψ −2.868 104 [(u 1+(c −0 ψ )0)]= 45.646 кН·м

M3 = 6.412 104 ψ −2.868 104 [(u cosϕ −(c +0.91 ψ )sinϕ)]= 69.585 кН·м

По следующим формулам проводим проверку:

∑(Ni cosϕi − Hi sinϕi )= P1 ;

∑(Ni sinϕi + Hi cosϕi )+u r1 +ψ r2 = H1 ;

∑(Ni cosϕi − Hi sinϕi ) xi + ∑Mi +u r1 +ψ r2 = M1 .

1327.33 +1800.26 + 2139.28 = 5266.868 ≈ 5266.868 кН

−275.924 −19.297 +393.618 +33.974 +107.629 = 240.0 ≈ 240 кН

−1207.873 +0 +1946.741+145.715 +33.974 +161.443 =1080.0 ≈1080 кН·м

2. Проверка несущейспособностиПроверкамногорядноговыполненасвайного. фундамента как условного массивногофундамента

Для построения условного фундамента определяем величину ϕср :

ϕср =	ϕ1 h1 +ϕ2 h2			+... +ϕn hn	=	33.33 10 + 21.90 8 + 23.81 0.5			= 28.13
	h1	+ h2	+	... + hn		10	+8	+0.5

где ϕi и hi – соответственно углы внутреннего трения и мощности пройденных сваями слоев грунта.

ϕ4ср = 284.13 = 7.03°

tg(7.03°) = 0.1234

Определяем размеры подошвы условного массива:

−ширина bc = 2.8 + 2 18.5 0.2 =10.20 м;

−длина аc =11+ 2 18.5 0.2 =18.4м;

−площадь подошвы Аc =10.20 18.40 =187.68м2.

Последовательно определяем:

−момент сопротивления

Wc = 10.202 18.40 = 319.056м3 6

− объем массива

Vc =187.68 21 = 3941.28 м3;

−объем железобетона, входящего в условный массив:

−сваи

Vcв = 0.42 24 18.5 =71.04 м3;

− ростверка

Vр = 2.5 2.8 11 = 77 м3;

− объем опоры

Vоп =1.8 10 0.5 =9м3

− объем грунта в условном массиве

Vгр = 3941.28 −71.04 −77 −9 = 3784.24 м3;

−среднее значение удельного веса грунта в пределах условного массива:

γср = 13.82 1+17.64 12 +16.64 8 +19.18 0.5 =17.126 кН/м3;

1+12 +8 + 0.5

−вес грунта в пределах условного массива

Gгр = 3784.24 17.126 = 64808.89 кН;

− сумма вертикальных расчетных нагрузок

Проводим проверку по формуле:

∑P1 =1.2 (20000 +64808.89 +71.04 24 +77 24) =106034.225 кН;

Nc1	+	6 ac (3Мс1 + 2Hc1			dc )	≤	R	,
ac вс	+		К 4		3	≤	γn	,
ac вс			К 4		3		γn

		вс	Св	dc +3 ac
			Св

где Nc1 – суммарная вертикальная нагрузка, приложенная в уровне подошвы условного массива,

определяемая с учетом веса грунта, ростверка и свай в пределах его контура;

Hc1 , Мс1 – соответственно горизонтальная нагрузка и момент в уровне расчетной поверхности

грунта;

dc – глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта; ac , вс – размеры в плане условного массива в направлении, параллельном плоскости действия

нагрузки и перпендикулярном ей;

К – коэффициент пропорциональности грунта, залегающего в пределах глубины dc ;

Св – коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного массива, определяемый по формулам:

 при d >10 м Св = К dс

Св = К4 dс = 5880 21 =123480 кН/м3;

К = 5070.28 12 + 4168 8 +5880 0.5 = 4737.92 кН/м4 21

M =1.2 (20000 0.1+1000 0.5) = 3000 кН·м;

1с1

=1200кН;

106034.225	+		6 18.40 (3 3000 + 2 1200 21)						= 589.559 кПа;
10.20 18.40		10.20		4560.51	4	+3	18.40	3

				123480	21

Определяем величину R :

R =1.7 {R0 [1+ к1 (вс − 2)]+γ к2 (dc −3)},

где	∑ ∙ (13.82 + 17.64 ∙ 12 + 16.64 ∙ 8 + 19.18 ∙ 1.2)				3
где	γ	– удельный вес грунта в пределахdс;
=		∑	=	21.5	= 17.126 кН/м

R0 – условное сопротивление грунта под подошвой условного массива, определяемое по

таблицам; к1 и к2 – коэффициенты определяемые по таблицам;

γn – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.

R =1.7 {550.76 [1+0.04 (6 −2)]+17.126 2 (21−3)}= 2134.21кПа

589.56 кПа < 21341.4.21 = 1524.44 кПа

Расчет поII группепредельныхсостоянийПроверка выполнена.

Расчет горизонтального смещения верха опоры.

Горизонтальное смещение верха опоры, высотой h0, см, определяется по формуле:

u'=	1	[u +ψ(h0 + hp ) +δx ] ≤ 0,5		,
			Lp
	γ
	f1

где u и Ψ – величины, определенные ранее в проверке по I группе предельных состояний.

Отформатировано: русский

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке фундаменты

#
01.05.20191.92 Mб37Peterburgsky_Gosudarstvenny_Universitet.doc
#
01.05.2019441 б14plot.log
#
01.05.2019107.47 Кб14грунты.xmcd
#
01.05.2019624.22 Кб17зап.pdf
#
01.05.2019317.93 Кб25записка.docx
#
01.05.2019564.02 Кб31записка.pdf
#
01.05.2019905.44 Кб24курсач 1.docx
#
01.05.20192.16 Mб14курсач 2.bak
#
01.05.20192.44 Mб26курсач 2.dwg
#
01.05.2019181.46 Кб16мелкого заложения.xmcd
#
01.05.2019255.96 Кб13мелкого заложения2.xmcd