ВКР Шилин (1209185), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

где – нормативный угол отклонения опоры (или ствола фундамента) в закреплении.

При расчёте предполагается, что на длине заделки в грунт стойка является абсолютно жёстким телом, а давление на грунт передаётся двумя связями 0 и 1 на рисунке 2.2, опирающимися на упругое основание [4]. В результате такого упрощения схемы для угла поворота стойки для случая заделки стойки без ригелей получена следующая формула:

626\* MERGEFORMAT (.)

где – высота стойки опоры над землей, м; – высота заглубления опоры в грунт, ; – модуль деформации основания [4]; – безразмерный коэффициент, определяемый по графику [4] в зависимости от отношения или ( – ширина фундамента или стойки; – диаметр стойки), .

Рисунок 2.2 – К расчёту угла поворота опоры в грунте

Для расчёта закрепления одностоечных свободностоящих опор по первому предельному состоянию устойчивости (по несущей способности) необходимо определить предельную горизонтальную силу , приложенную на высоте H, соответствующей точке приложения равнодействующей расчетных нагрузок на опору.

По первому предельному состоянию требуется соблюдение неравенства:

727\* MERGEFORMAT (.)

где – коэффициент надежности; – коэффициент условий работы заделки различных типов [1].

Рисунок 2.3 – К расчёту сил предельного сопротивления основания, расчётной нагрузке

Значение в общем случае определяется по формуле:

828\* MERGEFORMAT (.)

где относительная глубина центра поворота определяется из кубического уравнения, которое решается последовательным приближением по методу Ньютона. Упрощенно значение допускается определять по формуле:

929\* MERGEFORMAT (.)

10210\* MERGEFORMAT (.)

11211\* MERGEFORMAT (.)

Входящие в формулы (2.16) – (2.20) величины определяются приведенными ниже выражениями.

Характеристика пассивного сопротивления, определяемая внутренним трением:

где – объемный вес грунта обратной засыпки, [3]; – расчетное значение угла внутреннего трения [4];

Характеристика бокового отпора, определяющегося сцеплением:

12212\* MERGEFORMAT (.)

где – расчетное значение удельного сцепления [3];

Пассивное сопротивление:

13213\* MERGEFORMAT (.)

В данном случае:

14214\* MERGEFORMAT (.)

где ( – расчетная ширина стойки; – действительная ширина стойки или её диаметр).

Безразмерные коэффициенты:

Коэффициент формы эпюры бокового давления:

15215\* MERGEFORMAT (.)

16216\* MERGEFORMAT (.)

17217\* MERGEFORMAT (.)

18218\* MERGEFORMAT (.)

19219\* MERGEFORMAT (.)

20220\* MERGEFORMAT (.)

Высота приложения равнодействующей горизонтальной силы Q равна:

21221\* MERGEFORMAT (.)

Произведем расчет случая закрепления железобетонной опоры диаметром 0,32 м в котловане, глубиной 1,6 м. Грунт в месте закрепления – суглинки, консистенцией и коэффициентом пористости .

Расчетные усилия в опорном сечении стойки:

Подставляем числовые значения:

А=0;

Проверяем условие расчета закрепления стойки по первому предельному состоянию по формуле (2.15):

Сила предельного сопротивления основания меньше, расчётной нагрузки на основание. Следовательно, при установке опоры в заданный грунт не обеспечивается её устойчивость и необходимо принимать меры по её закреплению.

Произведём данный расчёт для остальных типов грунта, результаты сведём в таблицу 2.1.

Проверяем условие расчета закрепления стойки по второму предельному состоянию по формуле (2.16):

Допустимый угол отклонения от вертикальной оси опоры высотой 10,1 м равен 9 градусов. По результатам расчёта, при установке опоры в заданный грунт мы получили угол отклонения опоры равный 9 градусов, что соответствует норме.

Произведём данный расчёт для остальных типов грунта, результаты сведём в таблицу 2.2.

Таблица 2.1 – Силы предельного сопротивления основания, расчётной нагрузке на основание ( )

Таблица 2.2 – Углы отклонения опоры в закреплении (градусов)

Исходя из полученных значений, можно сделать вывод, что промежуточные опоры на заданном участке будут устойчивы только в суглинках с консистенцией 0 ≤ J_L ≤ 0,25, коэффициентом пористости не более 0,65, консистенцией 0,25 <J_L ≤ 0,5 и коэффициентом пористости не более 0,55, а так же в глине с консистенцией 0 ≤ J_L ≤ 0,25, коэффициентом пористости не более 0,85 и консистенцией 0,25 < J_L ≤ 0,5 и коэффициентом пористости не более 0,75.

2.3 Расчёт устойчивости железобетонной опоры по условиям воздействия сил морозного пучения

Под условиями устойчивости опоры в промерзающем морозоопасном грунте понимается равновесие сил, воспринимаемых грунтом через опору от внешней нагрузки (вместе с массой опоры), и сил пучения, возникающих в зоне опоры и противодействующих нагрузке от сооружения в подстилающих мёрзлых и талых грунтах [10].

Определение касательных сил пучения должно производиться исходя из данных исследования характеристик промерзания и пучения грунтов.

Расчёт фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения производиться по формуле [10]:

22222\* MERGEFORMAT (.)

где – расчётное значение удельной касательной силы пучения, определяемое по формуле (2.32); – расчётная площадь боковой поверхности фундамента, м², находящейся в пределах расчётной глубины слоя промерзания; – расчётная постоянная нагрузка на фундамент, определяемая с коэффициентом 0,9; – расчётное значение силы, удерживающей опору от выпучивания вследствие смерзания его с вечномёрзлым грунтом или трения его поверхности с талым грунтом ; – коэффициент условий работы, принимаемый равный 1; – коэффициент надёжности, принимаемый равный 1.

Характеристики

Список файлов ВКР