144816 (Фундамент под опору моста), страница 3

К¹= > 1,5.

В первом случае условие устойчивости фундамента против глубинного сдвига выполняется.

Схема к расчету фундамента на глубинный сдвиг изображена на рис.1.7.1

Проводим дугу поверхности скольжения с центра О₂ :

Таблица 1.7.3 Определение веса отсеков

Таблица 1.7.4Определение сил

М = ·R+

=478,4*10,9+19,1*0,017=5214,56 кНм;

М =∑ ·R+ =8,93*10,9+636*2,4=1623,74кН·м,

К= > 1,5.

Во втором случае условие устойчивости фундамента против глубинного сдвига выполняется.

Схема к расчету фундамента на глубинный сдвиг изображена на рис.1.7.2.

2.СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ

2.1 Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов

Фундаменты из забивных свай рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП по двум предельным состояниям:

а) по предельному состоянию первой группы (по несущей способности): по прочности - сваи и ростверки, и по устойчивости - основания свайных фундаментов;

б) по предельному состоянию второй группы (по деформациям) – основания свайных фундаментов.

Расчет по несущей способности производится на усилия от расчетных нагрузок. Этому расчету подлежат: по прочности - все виды свай и ростверков; по устойчивости - основания, подвергающиеся регулярно действующим горизонтальным нагрузкам, а также основания зданий и сооружений, расположенных на откосах, и оснований свайных фундаментов из свай-стоек.

Расчет по деформациям оснований свайных фундаментов из висячих свай производится на усилия от нормативных нагрузок с учетом нормативных характеристик грунтов.

2.2 Выбор глубины заложения подошвы свайного ростверка и назначение его размеров

Глубина заложения подошвы плиты свайного ростверка назначается в зависимости от инженерно-геологической обстановки строительной площадки:

а) в крупнообломочных грунтах, песках крупных и средней крупности - на любом уровне, если эти грунты простираются ниже глубины промерзания и напорные грунтовые воды отсутствуют;

б) в глинистых и суглинистых, а также мелких и пылеватых песчаных грунтах - вне пределов промерзания с запасом не менее 0,25 м;

в) в русле реки - на любом уровне (в том числе выше дна русла реки) при отсутствии промерзания воды до дна, но не менее чем на L = 0,25 м ниже уровня низкого ледостава, где L - толщина льда, м.

Примем глубину заложения подошвы свайного ростверка равную 2 м, назначим его размеры 1=1,5м и Ь=1,5м.

2.3 Расчёт и конструирование свайного фундамента

При расчете висячих свай считается, что передаваемая на сваи нагрузка уравновешивается сопротивлением груша под нижним концом сваи и силами трения грунта по ее боковой поверхности. Прежде всего необходимо выбрать тип сваи, назначить длину и размеры поперечного сечения сваи.

2.3.1 Выбор типа и марки сваи

Длину сваи назначают такой, чтобы ее острие было заглублено в плотный несущий слой грунта не менее: в мелкозернистые пески и супеси - 2,0 м, в пески средней крупности, твердые глины и суглинки -1,0, в крупнозернистые гравелистые пески и галечники - 0,5 м.

Полная длина свай определяется как сумма:

l

где l - глубина заделки сваи в ростверк;

1 - расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя;

I _н.сл.- заглубление в несущий слой.

Схема расчёта длины сваи изображена на рис.2. 3.1.

Рекомендуется применять железобетонные сваи квадратного сечения размером 300x300 мм.

Примем марку сваи С 10 - 30. Длина сваи 10 м, продольная арматура 4 диаметром 12, поперечное сечение 30x30 см, масса 2,29 т.

2.3.2 Определение несущей способности одиночной сваи при вертикальной нагрузке

Несущая способность (в кН) забивной висячей сваи определяется как сумма сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и по боковой ее поверхности по формуле:

где - площадь опирания сваи на грунт (в м² ), принимаемая по площади ее поперечного сечения;

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, (в МПа);

u - периметр поперечного сечения сваи, (в м);

- коэффициент трения i-гo слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, МПа;

h_i, - толщина i-го слоя грунта, (в м).

Если на какой-то глубине залегает слой торфа, то сопротивление грунтов по боковой поверхности сваи и пределах этого слоя принимается равным нулю.

2.3.3 Определение количества свай и их размещение в плане

Количество свай n в свайном фундаменте определяют по формуле

Примем исходя из условий устойчивости 6 свай и расположим по углам свайного ростверка 4 и 2 в центре.

2.3.4 Проверка степени нагруженности свай

Проверка несущей способности свайного фундамента производится из условия, чтобы фактическая расчетная нагрузка N (в кН) на сваю не превышала допускаемой расчетной нагрузки.

Для внецентренно нагруженного свайного фундамента определяют максимальную и минимальную нагрузку на сваю в кусте при действии нормальной силы и изгибающих моментов, действующих в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е.

± ±

где N - фактическая расчетная нагрузка на одну сваю, кН;

- расчетная нагрузка, приложенная на уровне обреза фундамента, кН;

Р - расчетная нагрузка от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;

- количество свай в фундаменте;

Р - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН.

М _х и М_у - расчетные моменты относительно главных осей х и у плана свай в плоскости полошвы свайного ростверка., кН·м;

х и у - расстояние от главных осей свайного фундамента до оси каждой сваи, м;

х и у - расстояние от главных осей свайною фундамента до оси наиболее удаленной сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка, м.

При действии момента только в одном направлении, т.е. в нашем случае, формула превращается в одночленную.

Нагрузка на сваю не выходит из допустимых пределов.

2.3.5 Определение отказа сваи