144816 (Фундамент под опору моста), страница 2

1.6 Вычисление осадки фундамента

Основным методом определения полной (конечной) осадки фундаментов является метод послойного суммирования. По этому методу осадка каждого элементарного слоя, выделенного ниже подошвы фундамента, определяется по формуле

где S - конечная осадка отдельного фундамента, см;

h_i, - толщина i-ro слоя грунта основания, см;

а_o - показатель относительной сжимаемости, МПа.

- среднее вертикальное давление для i-го слоя, МПа.

Для определения " а_o" в приложении даны результаты испытания грунтов на сжимаемость. По данным задания следует построить компрессионные кривые для каждого из трёх грунтов площадки строительства в соответствующем масштабе.

Давление , (в МПа) принимается равным бытовому давлению в середине рассматриваемого пласта грунта, давление - равным сумме бытового и дополнительного давления в середине того же пласта.

Расчет конечной осадки фундамента удобно выполнять в табличной форме (табл. 1.6.).

Задача расчета по второму предельному состоянию (по деформациям) сводится к удовлетворению условия

где S – расчетная величина деформации основания;

- предельная величина деформации основания, принимаемая согласно СНиП, которая не должна превышать , где L – длинна пролёта моста.

Расчет осадки грунта приведен в таблице 1.6.

Таблица 1.6.

Проверим допустима ли полученная осадка.

В нашем случае:

Значение осадки не превышает допустимое.

1.7 Вычисление устойчивости фундамента на сдвиг и опрокидывание

^{Завершающим этапом расчета является проверка устойчивости фундамента против опрокидывания и сдвига (плоского и глубокого) от воздействия расчетных нагрузок. Расчет устойчивости против опрокидывания производится по формуле:}

^{где, - сумма моментов удерживающих нагрузок , включающих в себя вертикальную нагрузку от пролётов, веса опоры и фундамента, с вычитанием архимедовой силы.}

^{- сумма моментов опрокидывающих сил. В данном случае опрокидывающие силы представлены нагрузкой от торможения и нагрузкой от действия льда.}

^>

^{Фундамент устойчив против опрокидывания, т.к. условие устойчивости выполняется.}

^{Фундамент устойчив против опрокидывания, т.к. условие устойчивости выполняется.}

^{Расчет устойчивости против плоского сдвига производится по формуле:}

^{где - сила трения, возникающая при давлении на грунт вертикальных нагрузок.}

^{где Ктр- коэффициент трения, зависящий от угла внутреннего трения грунта, в котором находится фундамент.}

^{- сумма сдвигающих горизонтальных сил, действующих на фундамент. В данном случае на фундамент действует одновременно 2 горизонтальные нагрузки Т и R. Поэтому необходимо определить их геометрическую сумму:}

^{Фундамент устойчив против плоского сдвига.}

Расчет фундаментов на устойчивость против глубинного сдвига производится по методу кругло-цилиндрических поверхностей скольжения. Для этого через угол подошвы фундамента проводят наиболее вероятную дугу кривой скольжения, затем полученную призму грунта разбивают на ряд отсеков, имеющих в полученном вертикальном сечении вид простых фигур: треугольников, трапеций. После этого находят вес каждого отсека и сносят векторы веса на кривую скольжения. Разложив каждый из этих векторов на составляющие: нормальную и касательную, определяют силы трения. Аналогично поступают и с вектором веса сооружения.

Затем определяют силы сцепления как произведение длины дуги L в глинистом грунте на величину сцепления С.

Получив значение сил, действующих на систему "грунт-сооружение", составляют выражение условия устойчивости по формуле

К= 1,5,

где М - момент сил, удерживающих систему против сдвига;

М - момент сил, сдвигающих систему "грунт-сооружение".

Устойчивость сооружения против глубокою сдвига считается обеспеченной, если при наиболее невыгодной поверхности скольжения соблюдается условие К 1,5. Для этого задаются другими положениями поверхностей скольжения, проводя из новых центров О , О дуги, проходящие на чертеже через угол подошвы фундамента.

Проводим дугу поверхности скольжения с центра О₁ :

Таблица 1.1.7 Определение веса отсеков

Таблица 1.7.2 Определение сил

М = ·R+

=220,67*9+0,017*14,8=1986,28 кНм;

М =∑ ·R+ =33,377*9+636*1,5=1254,393кН·м,