Расчёт по несущей способности основания.

Страница 1

Определение размеров подошвы фундамента

hf, b и l

Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями:

b = bo + 2hf tga; (2.5)

l = lo + 2hf tga ,

где bo и lo – ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м.

Из соотношений (2.5) следует, что при заданной высоте фундамента размеры подошвы могут быть минимальными при a = 0 и максимальными при a = 30о. В первом случае размеры подошвы будут совпадать с размерами фундамента по обрезу, а боковые грани будут без уступов.

Однако основное исходное условие для выбора размеров подошвы фундамента – обеспечение надёжной и безопасной работы сооружения (в данном случае моста). Для этого необходимо, чтобы при соблюдении соотношений (2.5) среднее давление р под подошвой фундамента от внешних нагрузок не превышало бы расчётного сопротивления грунта основания R, при этом максимальное давление pmax не должно превышать 1,2R, а минимальное pmin не должно быть растягивающим, чтобы не было отрыва подошвы от основания.

Исходя из приведенных выше соображений и в соответствии с требованиями п.п. 7.7, 7.8 [2] будем иметь:

p £ R / gn;

pmax £ 1,2R / gn; (2.6)

pmin ³ 0 ,

где p, pmax, pmin – среднее, максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента (рис.2.3), определяемые по формулам, кПа:

p = N / A = N / (b*l); (2.7)

pmax = N / A + M / W = N / (b*l) + T(hоп.+ hf) / (l*b2 / 6); (2.8)

pmin = N / A - M / W = N / (b*l) + T(hоп.+ hf) / (l*b2 / 6); (2.9)

R – расчётное сопротивление грунта основания осевому сжатию, определяемое по формуле (2.10), кПа;

gn – коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимаемый равным1,4;

N - суммарная вертикальная расчётная нагрузка на фундамент в уровне его подошвы, определяемая по формуле(2.18), кН;

Т - расчётная горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги, определяемая по формуле (2.13), кН;

W – момент сопротивления площади подошвы фундамента относительно оси, проходящей через её центр тяжести и параллельной длинной стороне фундамента;

b, l – размеры подошвы фундамента, м;

hоп., hf – высота опоры и фундамента, м.

Таким образом, в общем случае для определения размеров подошвы фундамента требуется совместное решение уравнений (2.5) – (2.9). Реализация такого подхода весьма трудоёмка, поскольку приводит к необходимости решения громоздких уравнений третьей степени. В связи с этим в практике проектирования задача определения размеров подошвы фундаментов решается более простым способом – методом последовательных приближений.

Порядок решения следующий.

Первое приближение.

1. Определяем высоту фундамента hf по формуле (2.4) при минимально возможной глубине заложения d.

2. Определяем размеры подошвы фундамента по формулам (2.5) при a = 0, т.е. наименьшие. Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями:

b = bo + 2hf tga; (2.5)

l = lo + 2hf tga ,

где bo и lo – ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м.

bo=3,6 м;

lo=10,8 м;

b = bo + 2hf tg0=8,33 м; (2.5)

l = lo + 2hf tg0=15,53 м;

2. По полученным значениям hf, b и l по формуле (2.10) определяем расчётное сопротивление грунта основания осевому сжатию R.

В соответствии с обязательным приложением 24 [2] расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения следует определять по формуле:

R = 1,7 {Rо [1 + k1 (b - 2)] + k2 g (d - 3)} , (2.10)

где Rо - условное сопротивление грунта, кПа, равное 147 кПа;

b - ширина подошвы фундамента, м;

d - глубина заложения фундамента, м;

g - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента; допускается принимать g = 19,62 кН/м3;

k1 , k2 - коэффициенты, принимаемые 0.08 и 2.5 соответственно.

R=1.7{147[1+0.08(8.33-2)]+2.5*19.62(4.6-3)}=510.77 кПа;

3. По этим же значениям hf, b и l по формуле (2.18) определяем суммарную вертикальную расчётную нагрузку на фундамент N.

В общем случае на фундамент промежуточной опоры моста действуют, в различных сочетаниях, 18 нагрузок и воздействий. Нормативные величины постоянных

и временных нагрузок от пролётных строений, приведенные к опорным реакциям Gnпр.с., P n и Т n, даны в табл.1. Их расчётные значения определяются следующим образом:

Gпр.с. = gf G nпр.с;. (2.11)

Gпр.с. =1.1*2950=3245 кПа;

P = gf(1 + m)P n; (2.12)

P=1.18*0.28*6860=3457.44 кПа;

Гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания
Рассчитать объединенный хозяйственно-производственный противопожарный водопровод двухэтажного производственного здания II степени огнестойкости с категорией здания Б - с высотой помещений 6,2 м и размерами в плане 36х60 м (объем 26784 м3). На хозяйственно-питьевые и производственные нужды вода подается по д ...

Характеристика основных конструктивных элементов
Фундаменты Фундамент принят ленточный, монолитный железобетон Стены Стены кирпичные. Толщина кладки наружных стен принята 510 мм, толщина кладки внутренних стен 380 мм. Горизонтальная гидроизоляция устраивается на отметке -0,300 из двух слоев рубероида на битумной мастике по заранее выровненной поверхнос ...

Расчет дисконтируемых множителей
I = (1 + i1)(1 + i2) – 1, где i1 –уровень инфляции; i2 – вероятность риска I = (1 + 0,09)(1 + 0,03) = 0,123 NVP = - дисконтированные доход и инвестиции NVP = 1 год NVP = 2 год NVP = 3 год NVP = 4 год NVP = Вывод: с 2006 по 2010 года предприятие не окупает средства. Необходимо увеличить выпуск ...