ВКР Гард В.И. (1004359), страница 15
Текст из файла (страница 15)
(В.10)
где =1,75 – коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с разд.4 [5];
Fd – несущая способность столба по грунту, кН, определяемая по формуле:
(В.11)
где c= 1 - коэффициент условий работы сваи;
cR= 1 ‑ коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;
А - площадь опирания столба на грунт, м2:
R‑ расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, вычисляемое по формуле, но ен больше 20000кПа:
R = Rm (1 + ld/df) (В.12)
где df=1,5-наружный диаметр сваи ,м
ld -расчетная глубина заделки набивной и буровой сваи и сваи-оболочки в скальный грунт,м
Rm = RсКс
где Кс=0,6 по табл. 7.1 [4]
I =2,72 кН/м3 расчетное значение удельного веса грунта в основании сваи; |
I — осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м3, расположенных выше нижнего конца сваи, определяемое по формуле:
(В.13)
где i - расчетное значение удельного веса i-го слоя грунта:
γ1 = 21,9 кН/м3; γ2 = 27,2кН/м3;
hi – толщина i-го слоя грунта:
h1 = 1,4м; h2 = 0,5 м;
h – глубина погружения столбов, м: h = h1+h2= 1,4+0.5 =1,9 м
R = 98,8*1000*0.6*(1+1,9/1.5*0.4)=89315кПа
Принимаем R=20000кПа
u — наружный периметр поперечного сечения столба, м:
fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.2 [5]:
f1=35,1 кПа; f2=50,2 кПа
cf = 0,8 — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи.
N = 20219,54кН <Nd = 5982,90 кН – условие выполняется
Глубину погружения столбов уменьшить нельзя, так как при опирании столбов на вышележащий грунт условие В.1 не выполняется. Фундамент левого устоя выполнен из 2 буронабивных столбов диаметром
d = 1,5 м длиной lс = 1,9 м. Отметка низа столбов –378,92.
Вариант 5
Проектирование фундаментов устоя
Расчет сводится к определению глубины погружения столбов. Размещение столбов в ростверке (насадке) приведено на рисунке В.11.
Для правильно запроектированного фундамента должно выполняться условие:
N<Nd (В.1)
где N – максимальная сжимающая нагрузка, передаваемая на один столб, кН, равная:
(В.2)
где η = 1,2 – коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента в уровне подошвы фундамента;
nс = 2 – число столбов;
Gс - расчетная нагрузка от веса одного столба, кН, определяемая по выражению:
(В.3)
где γс = 2,5 т/м3 = 24,5 кН/м3 – удельный вес материала столба (железобетон);
d = 1,5 м – диаметр столба;
lc =3,75 м – длина столба;
Nф – расчетная вертикальная нагрузка в уровне подошвы плиты ростверка, кН, определяемая по выражению:
(В.4)
где Gпр – нагрузка от веса пролетного строения с элементами мостового полотна, кН;
Gу – нагрузка от собственного веса устоя, кН;
Gгр – нагрузка от веса грунта и балласта на устое, кН;
Nвр – временная вертикальная нагрузка находящаяся на пролетном строении и устое, кН.
Нагрузка от собственного веса устоя Gу:
Нормативная нагрузка от веса элементов Gну устоя определяется (учитывая то, что расчёт ведётся в уровне подошвы оголовка) путем разбития устоя выше обреза фундамента на отдельные блоки, как сумма весов каждого блока Gуi (см. рисунок В.2):
Gну = Σ Gуi (В.5)
Расчетная нагрузка Gу определяется по выражению:
(В.6)
где = 1,1- коэффициент надежности к постоянным нагрузкам.
Подсчёты соответствующей нагрузки для каждого элемента и суммарных (нормативной и расчетной) от веса устоя сведены в таблицу В.14.
Таблица В.14 – Подсчет нагрузки от веса элементов устоя
№ элемента | Наименование элемента | Подсчет нагрузки (формула) | Нормативная вертикальная сила Gi, кН | Обьём элемента Vi, м2 | Удель-ный вес γi, т/м3 | g, м/с2 | Коэффициент надежности, γf | Расчетная вертикальная сила Gi, кН |
1 | Шкафная стенка | 106,90 | 4,36 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 117,59 | |
2 | Подферменники | 5,64 | 0,23 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 6,20 | |
3 | Ригель | 315,76 | 12,88 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 347,34 | |
4 | Подбалок | 90,64 | 3,70 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 99,71 | |
5 | Столбы | 348,50 | 14,21 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 383,35 | |
6 | Оголовоки | 947,65 | 38,64 | 2,5 | 9,81 | 1,1 | 1042,41 | |
Итого: |
| 1815,10 |
|
|
|
| 1996,60 |
Нагрузка от веса пролетного строения с элементами мостового полотна Gпр:
1. Нагрузка от балок пролётного строения L=42м:
Таблица В.15 – Подсчет нагрузки от веса элементов пролетного строения
№ элемента | Наименование элемента | Подсчет нагрузки (формула) | Нормативная вертикальная сила Gi, кН | Кол-во элементов ,n | Обьём элемента Vi, м2 | Удель-ный вес γi, т/м3 | g, м/с2 | Коэффициент надежности, γf | Расчетная вертикальная сила Gi, кН | Погонная нагрузка q, т/п.м |
2 | Асфальтобетон | 5360,6 | 1 | 218,8 | 2,5 | 9,8 | 1,5 | 8040,9 | 6,51 | |
3 | Балка сталежелезобетонная | 10743,91 | 1 | - | - | 9,8 | 1,1 | 11818,3 | 9,56 | |
4 | Погонная нагрузка от тротуаров и перилл | 0,3 | ||||||||
Итого на один погонный метр | 16,37 |
Расчетная погонная нагрузка от веса пролетного строения с элементами мостового полотна составляет qпc 16,37 т = 160,55 кН.
Расчетная вертикальная постоянная нагрузка на устой
Gпc = qпc ωвл
(В.6)
где ωвл- площадь лини влияния;
Gпc = 160,55*21=3371,67 кН
Временная вертикальная нагрузка находящаяся на пролетном строении и устое Nвр:
При опирании на устой разрезного пролетного строения загружение его нагрузкой АК производится по схемам, приведенным на рисунке В.12.
Рисунок В.12 – Загружения автодорожного моста нагрузками от подвижного состава при расчете устоя
Расчетная временная нагрузка Nвр определяется по формуле:
(В.9)
где Nвр.п – нормативные временные нагрузки пролетном строении соответственно, кН;
- коэффициент надежности к временной нагрузке, определяемый по таблице 13 [1]
(1+μ) – динамический коэффициент, равный 1,4:
Подсчеты временной нагрузки сведены в таблицу B.16.
Таблица В.16 – Подсчет временной вертикальной нагрузки
Вид нагрузки | Координата сосредоточенной нагрузки y | Нагрузка на первую полосу 14К, кН/м | Нагрузка на вторую полосу 0,6*14К, кН/м | γfv | 1+μ | Расчетная вертикальная нагрузка Ni, кН |
Сосредоточенная | 0,964 | 140 | 84 | 1,2 | 1,4 | 362,77 |
1 | 140 | 84 | 376,32 | |||
Распределёная | Площадь линии влияния ω | Нагрузка на первую полосу 1,4К, кН/м | Нагрузка на вторую полосу 0,6*1,4К, кН/м | Расчетная вертикальная нагрузка Ni, кН | ||
21 | 14 | 8,4 | 790,27 | |||
Итого временная нагрузка на устой: | 1529,36 |
Расчетная временная нагрузка принимается равной Nвр = 1529,36кН.
Расчетная нагрузка в уровне подошвы плиты ростверка равна: