4.3 Расчет временной опоры

Про­из­ве­дем рас­чет вре­мен­ной опо­ры для над­виж­ки не­раз­рез­но­го сталеже­ле­зо­бе­тон­но­го про­лет­но­го строе­ния. Вес части пролетного строения длиной 48м, надвигаемой на 19 м до стыковки с подвесной частью, составляет 200 т.

В ос­но­ва­нии опо­ры за­ле­га­ют пес­ки сред­ней круп­но­сти, илы суглинистые текучие, суглинки ленточные, тяжелые. Ско­рость во­ды в па­во­док v = 1 м/с.

Рас­счи­та­ем вре­мен­ную опо­ру на пер­вое со­че­та­ние на­гру­зок, пре­ж­де все­го оп­ре­де­лив рас­чет­ные на­груз­ки на опо­ру:

– соб­ст­вен­ный вес опо­ры

Q_оп = 134 т;

– вер­ти­каль­ная на­груз­ка от про­лет­но­го строе­ния по рас­че­ту бал­ки с аван­бе­ком при над­виж­ке со­став­ля­ет Р =1500т; на одну опору приходится 187т.

– тя­го­вое уси­лие (над­виж­ка на фторопласте по по­ли­ро­ван­но­му лис­ту ле­том)

Т = 1,30,07187 = 170кН; h = 30м;

– дав­ле­ние вет­ра на опо­ру вдоль над­виж­ки

w₀ = 14 кгс/м²;

W1 = w₀ c A₀  = 141,2500,5 = 420 кгс = 4,2 кН; h_w = 15м;

W 2= w₀ c A₀  = 141,222,40,5 = 188 кгс = 1,9 кН; h_w = 2м;

По фор­му­ле оп­ре­де­ля­ем мак­си­маль­ную на­груз­ку на стой­ку

,

Где:

n₁, n₂ – со­от­вет­ст­вен­но ко­ли­че­ст­во ря­дов сто­ек и сто­ек в од­ном ря­ду;

s – расстояние между осями стоек

Про­вер­ка на ус­той­чи­вость стой­ки из тру­бы 82010 мм (ма­те­ри­ал – сталь 09Г2С): А = 816 см²; Ix= 20164346 см^3 i =1.57 м; l₀ = 30 м;  = 30/1.57=17.96– по табл. ко­эф­фи­ци­ент  = 0.96.

 =209310^–3 / (0,9681610^–4) = 160 МПа < mR_y = 0,8300 МПа.

Да­лее про­из­ве­дем рас­чет ро­ст­вер­ка вре­мен­ной опо­ры. Для это­го при­во­дим дей­ст­вую­щие на­груз­ки к уров­ню ни­за ро­ст­вер­ка :

P_z = P + Q_оп = 1340 + 1000 = 2340 кН;

М₀ = 18231 + 304,2 = 5768 кНм;

Н_х = 182 + 4,2 = 186,2 кН.

Свободная длина сваи:

То­гда l₀ = 30 м.

По­ла­гая вер­ти­каль­ные сваи ро­ст­вер­ка шар­нир­но при­кре­п­лен­ны­ми к вы­ше­рас­по­ло­жен­ной кон­ст­рук­ции и же­ст­ко за­де­лан­ны­ми в грун­те, по фор­му­лам оп­ре­де­ля­ем про­доль­ное уси­лие N и наи­боль­ший из­ги­баю­щий мо­мент M в свае:

Ес­ли в фун­да­мен­те толь­ко вер­ти­каль­ные сваи и в рас­че­те они рас­смат­ри­ва­ют­ся как шар­нир­но при­кре­п­лен­ные к вы­ше­рас­по­ло­жен­ной кон­ст­рук­ции и же­ст­ко за­де­лан­ные в грун­те, то про­доль­ное уси­лие N и наи­боль­ший из­ги­баю­щий мо­мент M в свае до­пус­ка­ет­ся оп­ре­де­лять по фор­му­лам:

; (5.7)

, (5.8)

;

.

По фор­му­ле (5.4) и табл. 5.2, 5.3 оп­ре­де­ля­ем не­су­щую спо­соб­ность сваи по грун­ту:

Не­су­щая спо­соб­ность ви­ся­чей за­бив­ной сваи, ра­бо­таю­щей на сжи­маю­щую на­груз­ку, оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле

F_d = г_cR R А + u У г_cf f_i h_i, (5.4)

где R – рас­чет­ное со­про­тив­ле­ние грун­та под ниж­ним кон­цом сваи, кПа (тс/м²) , при­ни­мае­мое по табл. 5.2; А – пло­щадь опи­ра­ния на грунт сваи, м²; u – пе­ри­метр по­пе­реч­но­го се­че­ния сваи; f_i – рас­чет­ное со­про­тив­ле­ние i-го слоя грун­та по бо­ко­вой по­верх­но­сти сваи, кПа (тс/м²), при­ни­мае­мое по табл. 5.3; h_i – тол­щи­на i-го слоя грун­та, со­при­ка­саю­ще­го­ся с бо­ко­вой по­верх­но­стью сваи; г_cR, г_cf – ко­эф­фи­ци­ен­ты ус­ло­вий ра­бо­ты грун­та со­от­вет­ст­вен­но по бо­ко­вой по­верх­но­сти и под ниж­ним кон­цом сваи, при­ни­мае­мые рав­ны­ми 1.

F_d = 1,04000,53²/4 + 0,531,0(5,28*2,9+5,2*1+2,5*1,1+7,02*5,1) = 59 тс =590кН.

Ус­ло­вие не­су­щей спо­соб­но­сти сваи со­блю­да­ет­ся, т.е.

Оди­ноч­ную сваю в со­ста­ве фун­да­мен­та и вне его по не­су­щей спо­соб­но­сти грун­тов ос­но­ва­ния сле­ду­ет рас­счи­ты­вать, ис­хо­дя из ус­ло­вия

N  F_d / г_k, (5.3)

где N – рас­чет­ное про­доль­ное уси­лие в свае при наи­бо­лее не­вы­год­ном со­че­та­нии на­гру­зок; F_d – рас­чет­ная не­су­щая спо­соб­ность сваи по грун­ту; г_k – ко­эф­фи­ци­ент на­деж­но­сти, в при­бли­жен­ных рас­че­тах при­ни­мае­мый рав­ным: 1,3; 1,5; 1,6; 1,7 со­от­вет­ст­вен­но при чис­ле свай в ро­ст­вер­ке бо­лее 20, от 11 до 20, от 6 до 20 и ме­нее 6.

N = 323,3 кН < F_d / г_k =590/1,6= 368 кН.

На­ко­нец, про­из­ве­дем про­вер­ку проч­но­сти сваи по ма­те­риа­лу (сталь 09Г2С):

I_x = Ai² = 53149,82 = 1316901 cм⁴;

_max = N / A_n + M_x y / I_х =323,310^–3 / 53110^–4 +123,710^–30,71 / 1,31710^–2 = 12,68 МПа < mR_y = 300 МПа.