Текст
H R 6 • >' ЭII и tv
iono у»чнк01 ДшаиоЛц
I ч t з и ь
* H»iaau4(rvHTiBU0
xi'iwmodmHHinihv aouunUiti Hi/tf шмнпяо(1и1н«П11и
/wuhwhihhW и /wtim’iJи uh enponini штнtfuiur
<10’10 XMOlflON nOIHIWVMHb I H.nv.J
Vl|ll| Ilf 'I If I) 11 4 IIIIIV *11 01 V l|
hh4
«hi uiiiioi и ihm>iu» v<li< «‘bn j
I <Uli ши 11ЦМ > II.IIH ъ inn n||
И HI W VIII <> Kill IV I 'I II11 >II<III < 11 V H I li .ИI IIII I > 11 II >Il l*|
<1 l.l'l vii»«vi».l||i|
UlOll/W VMIUH > <НЛ1Ю«|| и Itjtii irvtf
₽**•
otuviruaag
I
i
Министерство высшего и среднего специйльнохю
образования БССР
БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ-
Кафедра "Мосты и тоннели”
В.А.КУЗЬМИЦКИЙ, Л.К.ЛУКША
РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ МОСТОВЫХ ОПОР
Методическое пособие по курсовому и дипломному
проектированию для студентов дорожностроительных
специальностей
Часть I
фундаменты промежуточных опор
Минск 1988
Уда 624.15:378.147
Расчет фундаментов мостовых опор /В.А.Кузьмицкий. II.К. Пук
tua, - Методическое пособие ио курсовому и дипломному принт про
валию для студентов дорожностроительных специальностей, чи<hi. i
Минск; БПИ, 1987.
Методическое пособие составлено применительно к проври»» <>
дисциплины "Основания и фундаменты транспортных сооружений" и
содержит варианты заданий на курсовую работу и рекомендации но
ее выполнению.
В пособии изложена основные положения проектирования фун-
даментов опор автодорожных мостов. Даны рекомендации по выберу
типов фундаментов, определению нагрузок и их сочетаний, конструи-
рованию и расчету фундаментов на естественном основании, фунда-
ментов в ваде свайных ростверков и фундаментной части безроствер-
ковых опор.
Рецензенту:
Н.П.Вырко, А.Г.Федоров
и 3601020000 - 008 м №
(6) Белорусский политехнический
институт, 1988
Введение
Запаяй курсовой работы - закрепление студентами знаний по
курсу "Основали! я фундаменты транспортных сооружений" в процес-
се проектирования 'рувдамепта мостовой опоры; выработка навыков
пользования нормативной, учебной и технической литературой.
Студенту видается задание на проектирование фундамента в
виде шифра. Например, шифр Л-1.4-21 означает, что для схемы
моста А необходимо запроектировать фундамент под оперу типа I
при грунтовых условиях варианта 1.4 и примыкающих к опоре про-
летах длиной по 21 м каждый. Заданные схемы моста приведены в
приложении I рис. П.1.1 и II.I.2, типы опор - рис. П.1.3. Грун-
товые условия указаны в таблицах ри<. П.1.3 справа от заданных
типов опор. В этих таблицах представлены напластования, каждый
слой которых обозначен дробью: числитель - условный номер слоя
грунта, знаменатель - глубина нижней границы слоя от расчетной
поверхности грунта (РПГ). Заданные физико-механические характе-
ристики грунтов содержатся в приложений I табл. П.1.т. В качест-
ве РПГ условно принята поверхность грунта у заданной опоры, От
этой поверхности вверх откладываются отметки уровней меженных
вод (УМВ), высоких вод (УВВ), начального ледохода (УИЛ) и высо-
кого ледохода (УРЛ) (см. рис. П.1.3).
Курсовая работа состоит из расЧетйо-пояснйтельной запискй
и одного листа чертежей формата АТ.
В состав записки входят:
раздел I - задание на курсовую работу, вычерченная на мил-
лиметровке схема моста, оценка физико-механических характерис-
тик грунтовых слоев и выбор Несущего слоя основания, назначение
(схематично) двух конструктивных вариантов фундамента, обоснова-
ние выбора основного варианта;
раздел 2 - определение нагрузок на опору и составление со-
четаний Нагрузок, действующих в плоскости обреза фундамента;
раздел 3 - конструирование и расчет основного варианта фун-
дамента пс первой и второй группам предельных состояний;
раздел 4 - краткое описание тэхнологии сооружения фундамен-
та и мероприятий по технике безопасности;
3
список использованной литературу.
Пояснительная записка должна быть написана на стнп.цнргиых
листах писчей бумаги с оставлением полей: слева - 2,;>; епрлла -
0,5; сверху и снизу - 2,0 см. Расчеты следует пояснить схимами
и чертежами, выполненными с соблюдением масштаба.
Графическая часть курсовой работы выполняется на листа фар-
ыата A-I и должна содержать:
общий вед фундамента в трех проекциях с изображением слопи
грунта и указанием отметок основных горизонтов грунта и воды,
уступов фундамента (М 1:100);
детали фундамента (конструкция несущего элемента, заделка
несущего элемента в плиту, стык секций полых свай, оболочек
(М 1:20);
две-три позиции схемы строительства (М 1:200);
монтажные узлы - шпунтовое ограждение, крепление направляю-
щих схваток к маячным сваям (М 1:50; М 1:100) (14| стр.108-109);
ведомость основных работ по устройству фундамента.
УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
I. РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
I.I. Оценка инженерно-геологических условий и выбор
несущих пластов основания
На миллиметровке формата листа писчей бумаги вычерчивают за-
данную схему моста. Принимают по согласованию с преподавателем
опору, под которую следует запроектировать фундамент. Затем по
оси выбранной опоры от отметки дна водоема (поверхности грунта)
вниз в масштабе наносят заданные грунтовые напластования.
Оценка инженерно-геологических условий заключается в состав-
лении ответов в пояснительной записке на следующие вопросы: гео-
логический разрез, гидрогеологические условия, основные показа-
тели свойств грунтов, оценка условного сопротивления каждого слоя,
заключение с указанием возможности использования каждого слоя в
качестве несущего пласта основания.
Результаты оценки, кроме заключения, записывают в табличной
форме, приведенной в приложении I (табл. П.1.2). При этом значе-
4
ния удельного'веса грунта у , угла внутреннего трения ,
удельного сцепления С , коэффициента пористости е принима-
ют по таблице приложения I (табл. A.I.I), в которой для пылевато-
глинистых промежуточных слоев напластований указанные значения
даны в знаменателе дроби, а нижних слоев напластований - в числи-
теле. Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяют
число пластичности “J р и показатель текучести п0 Форму-
лам:
tlp«u>L-u>p; Зс=(ш-14>р)/(шь-шр), (1Д)
где W , Шр и Ш|_ - соответственно Природная влажность,
влажность на границе пластичности и влажность на границе те-
кучести, принимаемые по таблице II.I.I.
Для водоносного песчаного грунта определяют его удельный
вес с учетом взвешивающего действия воды по формуле:
* е), кН/M5, (1.2)
где - удельный вес частиц грунта, кН/м3 (табл. П.1.1)>
- удельный вес воды, принимаемый равным 10 kH/m3j g -
коэффициент пористости грунта.
Условное сопротивление грунта р.о принимают по табл.3.6
и 3.7.
В результате анализа выбирают возможный 1 ?сущий пласт осно-
вания, в котором можно расположить подошву фундамента. Этот пласт
должен воспринять давление от загруженного фундамента и передать
его на нижележащую часть основания. Можно рекомендовать в качест-
ве несущего грунтового пласта принимать малосжимаемые или скаль-
ные грунты, в также грунты средней сжимаемости (несвязные плот-
ные и средней плотности или полутвердые и тугопластичные связные
грунты), для которых условное сопротивление Ro не менее 200-250
кПа.
1.2. Выбор типа фундаментов
1.2.I. Описание конструкции еаданных опор и пролетного
строения
В пояснительной записке студент должен кратко описать кон-
струкцию заданной опоры и пролетного строения. В задании (прило-
5
жение I, рис.П.1.3) рассматриваются современные типы опор, кото-
рые для удобства изложения пронумерованы условно.
Сборные опоры - стенки I2| (условно тип I) состоят из моно-
литной железобетонной нижней плиты, стенки из сборных элементов
и ригеля. Такие о..еры целесообразны для мостов с пролетами дли-
ной IB и 21 м при глубине воды менее 2,0...2,5 м. Их можно при-
менять с фундаментами мелкого заложения или свайными фундцмента-
ми в виде низкого ростверка.
Аналогичного состава при более массивных стен».Л сборные
массивные опоры (тип П) j2| могут применяться при глубине воды
до 2,0...2,5 м и пролетах длиной 24 и 33 м. И* устраивают на
фундаментах мелкого заложения или в виде низких свайных роствер-
ков.
Массивные оперы (тип Ш) на фундаментах в виде высоко* о
свайного ростверка применены при глубине воды более 3 м и про-
летах .длиной 24 и 33 м.
При пролетах длиной 42, 63 и 84 м независимо от глубины во-
ды можно принимать массивные сборно-мснолитньг споры на фунда-
ментах в виде свайных ростверков о различными несущими элемента-
ми или на фуг. аментах из опускных колодцев (тип 1У) | 71, | 8|,
|13|.
При глубине воды до 2,0 м и длине пролетов 18, 24 и 33 м
целесообпазно применять современные конструкции - столбчагые
безростверковые опоры из сборных железобетонных оболочек (тип У)
| 31, | 41, 1171, а при длине пролетов 18 и 24 м - опоры-стенки и'
сборного железобетонного шпунта (тгп У1) 1161.
Во всех зариантах рассматриваемых схем мостов принят габа-
рит приближения конструкций Г-10 (ширина проезжей части 7 м, две
полосы безопасности по 1,5 м) с двумя тротуарами по 0,75 »... Про-
летное строение при длине пролетев 18, 21, 24 и 42 м предусмот-
рено ребристое температуры -неразрезное, при длине пролетов
63 м - железо*?тонно0 нераврезное, и* и 126 м - ста”ежелегзбе-
тонное нердзрезное.
1.2.2. Назначение вариантов и выбор типа фунд мента
Варианта фундамента опоры назнача- е в зависимости от нали-
чия и глубины воды, глубины залегания не- умего грунтового плас-
6
та, условий ледохода, конетр’ гции моста и длины его пролетов.
Технике-экономическое сравнение вариантов фундамента выполняют
по расходгш бетона, стоимости и трудоемкости.
Пт”- небольшой глубине воды (до 2,0-2,5 м) или на суходоле и
залегании несущего елся на глубине г.с Л..5 м можно рассматривать
фундамент мелкого заложения, столбчатую беь( >стверков„ю оперу или
фундамент в виде низкого свайного ростверка.
При глубине залегания несущего слеп гру л" более 6 ч можно
рассматривать варианты фундаментов в виде н .эких (глубин? воды
менее 3 м) или высоких (глубина воды более 3 м) свайных рос вер-
ков с различными типами несущих элементов |4|, | 5| , а также без-
ростверковые опоры.
Для опор мостов малых и средних пролетов ( I < 42 м), когда
длина свай, определяемая глубиной залегания кровли прочного слоя,
не превышает 14...16 м, в качестве несущих элементов используют
призматические железобетонные свай сплошного сечения. Номенкла-
тура таких сваи приведена в табл. П.2.1. При мощности чалопооч-
ных грунтов более 16 м Применяют сборные железобетонные цилиндри-
ческие полые сваи с закрытыми нижними концами наружным диаметром
40 и 60 см (табл.П.2.2).
Для опор мостов средних и больших пролетов ( I > 42 м) при
несущем слое, предстагпенном полутвердыми и твердыми суглинками
и глинами, в качестве несущих элементов свайных фундаментов ис-
пользуют железобетонные сваи-оболочки диаметром 1,2, 1,6 и 3,0
м, погружаемые в грунт с открытыми концами и с извлечением грун-
та из полости (табл.П.2.2).
В глинистых грунтах, а также грунтах с твердыми включениями
применяют буровые сваи с уширением или без уширения пяты. При
этом для фундаментов опор мостов средних пролетов применяют бу-
ровые сваи диаметром ствола 0,9 м (возможно уширение пяты -
1,6...2,5 м), для опор мосте > больших пролетов - буровые сваи
диаметром ствола 1,2, 1,5 и 1,7 м (возможно уширение пяты -
3,0...3,5 м). Применяемое оборудование в табл.П.2.3.
В гравийно-галечниковых грунтах даже при наличии мелких ва-
лунов для мостов пролетом более 100 м можно применять стальные
оболочки диаметром до 100 мм с извлечением грунта и заполнением
оболочки бетонной смесью
7
Как показывает опыт проектирования, цнлесообразно применение
более мощных свай; тем самым уменьшается их число.
При выборе типов фундаментов следует принимать во внимание
то, что беэрцстверковые опори из призматических свай, оболочек,
железобетонных шпунтовых столбов являются наиболее экономичными
и современными конструкциями.
Общая длина несущих элементов свайных фундаментов и безрост-
верксвых опор состоит из расстояния от подошвы плиты до кровли
несущего слоя грунта, величины заглубления элемента в несущий
слой и заделки в плиту (ригель).
Заглубление свай, оболочек и буровых стол Job в несущий слой
должно быть не менее чем на 0,6 м, если этот слой представлен
крупнообломочными грунтами, гравелистыми, крупными и среднеэер-
нистыми песками, а также глинистыми грунтами с показателем теку-
чести < ОД и не менее чем на I м в другие нескальные грун-
ты несущего слоя.
Глубина заделки несущих элементов в плиту: при толщине ство-
ла d 60 см - на 2d , при d >’ 60 см - не менее чем на
120 см. Допускается заделывать головы свай в пллту не менее чем
на 15 см при условии обеспечения остальной части заделки выпус-
ком стержней продольной арматуры: не менее 30 диаметров стержней
при арматуре периодического профиля и 40 диаметров - при гладкой
арматуре.
2. РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
2.1. Виды нагрузок
В курсовой работе при проектировании фундаментов мостовых
опор необходимо учитывать в соответствии с положением СНиП
2.05.03-84 111 следующие нагрузки.
Постоянные. Для промежуточных опор - это собственный вес
пролетного строения и конструкций мостового полотна, опоры й
фундамента, гидростатическое давление.
Временные от подвижного состава и пешеходов - это нагрузка
в виде полос АК и нагрузка от пешеходов, а также одиночная на-
грузка НК-80.
Нагрузка АК от автотранспортных средств для габарита Г-10
8
принимается в"ваде двух полос (каждая полоса - две колеи) равно-
мерно распределенной Нагрузки интенсивностью V = 0,98К, кН/м
(см. рис.2.1). На каждой полосе имеется двухосная тележка с осе-
вой нагрузкой Р = 9,81К, кН, устанавливаемая.по длине моста в не-
выгоднейшее для опоры положение (рис.2.1). Так как в работе рас-
сматриваются мосты на дорогах 1...Ш категории, то класс нагрузки
следует принимать К = II. Одновременно с нагрузкой АК учитывается
нагрузка от пешеходов на тротуарах.
Если суета длин пролетов, примыкающих к опоре, не превышает
40 м, то нужно учитывать нагрузку НК-80. При этом в расчет вво-
дят большую из нагрузок от АК или НК-80.
Учитывают также воеменпые горизонтальные нагрузки от подвиж-
ного состава в виде продольной от торможения и поперечной от уда-
ров транспортных средств.
Прочие временные нагрузки: горизонтальное давление ветра,
действующее поперек оси моста на боковую поверхность его элемен-
тов; горизонтальнее давление ветра вдоль оси моста; горизонталь-
ное давление льда на опору, направленное поперек оси мос^а.
В курсовой работе рассматриваются мосты через несудоходные
реки, поэтому нагрузку от навала судов не учитывают.
2.2; Сочетания нагрузок
Опоры и фундаменты рассчитывают на такие сочетания нагрузок,
которые создают наихудшие условия работы конструкции с учетом со-
ответствующих коэффициентов сочетаний.
Для составления сочетаний нагрузок сначала определяют уси-
лия, действующие по обрезу фундамента, от вышеуказанных нагрузок
(см. табл.2.2). Затем составляют их сочетания III. Для выполнения
курсовой работы можно ограничиться сочетаниями, указанными в
табл.2.3.
2.3. Определение нагрузок и их сочетаний
2.3.1. Постоянные нагрузки
а) Вес пролетного строения и мостового полотна. Для
определения давления пролетного строения на опору используют
собственные веса I м длины пролетного строения и мостового
полотна <фм.п> которые для габарита моста Г-10 и различных длин
пролетов приведены в табл.2.1, а также используют площадь линии
9
10
влияния GJ опорной реакции R (см. рис.2.1'.
Нормативное значение G с» < будет
бен = Чей-UJ + Ц,м.п.п-СО, кН. (2.1)
Расчетное значение (j 'c получают при коэффициенте надеж-
ности по нагрузке fa : •
один раз >1,0
<Jc = 4c.n'GJ-t( + Чм.п.и tO15Z КН; (2.2'.
второй раз J'zf 0,9
бс == бс.и'О9, (2.3)
б) Вес опоры б о . Нормативное значение веса опоры
бо.и^Чэ-ур + Vj.j't-, кН, (2.4)
где Vp и VT - объем соответственно ригеля и тела опоры,мЭ|
Ур и У Т “ удельный вес материала ригеля и тела опоры
(для железобетона j/p = 25 кН/м3, для бетона jf, = 22кН/мэ).
Расчетное значение б о определяет при Уt - 1,1 и при
Jf = 0,9.
в) Гидростатическое давление для русловых опор. Определяет-
ся величина взвешивающего действия воды на части опоры, находя-
щейся.^ воде. Площадь поперечного сечения подводной части опоры-
Ао, м*; высота части опоры, находящейся в воде при УРПВ - h'u>,
м; при УВВ - И"ш , м.
Гидростатическое давление, направленное вверх и равное ве-
су вытесненной опорной воды;
при УМВ N-цу.и = ~ Ao." h ix>' J (2.5)
при УВВ Nu>.и =~АО ‘ h"u> */u>,
гДе .К»- удельный вес воды, равный 10 кН/мэ.
Расчетное значение определяют n.m fa = 1,1 и при fa «0,9.
2.3.2. Временные подвижные нагрузки
г) Вертикальные нагрузки
II
Рассматриваются два случая загружения пролетного строения
временной вертикальной нагрузкой от подвижного состава -,рис.2.1):
I случай - загружение двумя полосами нагрузки АК и пешехода-
ми на обоих тротуарах (.рис,2.1а), при этом получают максимальное
вертикальное давление на опору;
II елучг ’ - загружение двумя полосами нагрузки АК, установ -
ленными по ширине М' га так, чтобы ось одной из полос была на
расстоянии 1,Ь м от края ближайшего ограждения ездового полотна.
При этом нагрузку от пешеходов на тротуарах не учитывают1 '.рис,
2.16).
В обоих случаях тележку устанавливают над максимальными ор-
динатами линии влияния реакции R .
Давление на опору для I случая загружения определяют по фор
муле
Мп=пР(у1п|е)ь1>и.)(1 + 51) + рауТ иГг кН, ^2.6)
где
первое слагаемое - давление от тележки с осевой нагрузкой
Р = ПО кН, в нем и - число полос движения; l.j, и
ординаты линии влияния R под осями тележки; второе сла-
гаемое - давление от равномерно распределенной нагрузки ин-
тенсивностью 1/ - II кН/м; - площадь линии влияния
R ; bi - коэффициент полосности для всех полос нагрузки,
кроме одной, равный 0,6; третье слагаемое - давление от пе-
шеходов на тротуарах, в нем р интенсивность нагрузки
от пешеходов, определяемая по формуле р = 3,92 0,0196 ,
кПа, но не менее 1,96 кПа ( А - длина участка загружения,м)
'Г - ширина тротуара, м; ит - число загруженных тротуаров,
Пт = 2.
Давление на опору для П случая эагружения
N ( = и-Р (у, уг) + V- 1л.) (I * S-|)z кН. 12 7j
В формулах (2.6) и (2.7) обозначения одинаковы.
Сила приложена с эксцентриситетом к вертикальной оси
опоры, если рассматривать спору поперек моста iрис.2.1). Величи-
на эксцентриситета для габарита моста Г-10 будет
е= Г/2 - 1,5 0,5Л,9 + 1,1), м.
12
Следовательно, кроме № , на опору будет действовать момент
М - N 11 • е » кН’м.
Расчетные значения N1 , № и М определяют при
h = 1’2'
д) Горизонтальные нагрузки
Продольное усилие торможения создает только часть нагрузки
AJC, т.е. нагрузка равномерно распределенных полос 12 = II кН/м,
причем одного направления движения. Для габарита по ширине моста
Г-ГО - это одна полоса. Горизонтальная сила торможения составля-
ет 50% от веса вертикальной временной нагрузки полосы. При атом
значение ее должно быть в пределах 7,8-12 Ери < 24,5-12.
Следовательно, усиление торможения будет
Fh.n'А O5-t2(lL + ), кН, (2.8)
где l и t f - Длина левого и правого пролетов, примыкаю-
щих к опоре.
Для мостов с балочным пролетным строением нагрузку от тор-
можения прикладывают в центре тяжести опорных частей. Определя-
ют Ит - расстояние от обреза фундамента до точки приложения
тормозного усилия* Момент силы.торможения Mr.п = Fh.n' , кН*м.
Расчетные значения F(l и Мт определяют при = 1,2.
Поперечная нагрузка от ударов подвижного состава Создается
только нагрузкой АК й Передается на пролетное строение в уровне
верха проезжей части, & через нее на опору и фундамент*
Нормативная равномерно распределенная нагрузка от ударов «
согласно |1| независимо От полос движения будет
12ц =• 0, 59 • К, кН/м . (2.9)
Па опору передается от равномерно распределенной нагрузки
= *4 ‘ (2.10,1)
, от сосредоточенной нагрузки (тележки)
Fya. h = ' К, кН (2.10.2)
Здесь К - класс нагрузки, принимаемой на дорогах категории
13
I...ш к = п.
В расчет вводят большее из этих двух значений.
Определяют момент силы от поперечных ударов, передающейся
на обрез фундамента Мч.и= F4 и ' Ьу , кН'м ( Ич - расстояние
от обреза фундам .нта до верха проезжей части, м).
счетный тения Fjj и определяют при уу = 1,2.
2.3.3. Прочие временные нагрузки
е) Горизонта? :я ветровал нагрузка, действующая поперек
оси моста. №n яюивность ветровой нагрузки для вся элементов
конструкции I согласно | 1| можно принимать равной Ши= 1,6
кН/м". Нормагиъчйе давление ветра на элемент моста-опреде-
ляют по формул<
ш и = • А ip, кН (2. jjj
где Аг и - соответственно расчетная ветровая поверхность,
м2, и коэффициент заполнения элемента.
Для перил: Ап ” Нп *О,5(^ь(г)» 4* ~ (высота перил
hn = 1,1); для пролетного строения: А<-_ = he О,5((ц> + tr) ,
= 1,0 (высоту балки hc принимать по рис.И.1.3); для опоры:
площадь ригеля Ар - Ьр ’ hp . площадь тела опоры AO-=6C- hL »
м^; для ригеля и тела опоры 4* =» 1,0 ( Ио ~ расстояние
от ригеля до УВД).
Определяют суммарный момент ветрового давления на уровне
обреза фундамента
Михи -Fw.n.rT * ^шс.и' 6С+ hjs.o.n' ^о/ (2.12)
где en“O,5’hn + hc+hp'* ho - эксцентриситет для перил,
вс = 0-5 he + Ир + Ио - для пролетного строения,
вр-0,5’hp+hQ- для ригеля, eo=ho-Q5ho- для тела
опоры.
В курсовой работе можно ограничиться учетом ветрового дав-
ления только при УВД.
Расчетное значение Fu> и . Мц> определяют при = 1,5.
Коэффициент сочетания по табл. 2.3
ж) Горизонтальная ветровая нагрузка, действующая вдоль оси
моста. Нормативная горизонтальная продольная нагрузка для перил
14
и сквозных пролетных строений составляет 60%, сплошных балочных -
20% соответствующей полной поперечной нагрузки, т.е.
Руп,и=*Ъ»и/1'^^ и1’1' !'чс,п“ ^>с,и‘(2.13)
Для ригеля Rjp.n^ Ap'Wp, . кН; для опоры Ejqn=‘Ao’u>n ,к1‘"
Суммарный момент продольного ветрового давления на уровне
обреза фундамента будет
МЧ,И = П + f\jc,n'^-С ’чР'^Р * ^!о,п’^-<э (2.14)
Расчетное значение 1'у и Му определяют при J'f = 1,5.
з) Ледовая нагрузка на опбру в направлении ее продольной
оси. Нормативную ледовую нагрузку на опору с вертикальной перед-
ней гранью при прорезании опорой льда определяют по форкуле
F1 = Ч', ’ Rzn * Ь • t, кН, (2.15)
где - коэффициент формы опоры кпри полуциркульном очерта-
нии породней грани опоры * 0,9, прямоугольном % 1,0);
- сопротивление льда раздроблению (для средних климати-
ческих условий при УНЛ Р.-/и = кПа, при УВД. Fyn =441
нПа)-, Ь - ширина опоры в уровне ледохода; t - расчет-
ная толщина льда, принимается t = О, St max ( I max прини-
мается для средних условий равной 0,7 м). Эксцентриситет при-
ложения силы Fi относительно обреза фундамента при УНЛ е.-
= Ф УН А ~ ф О Ф , при УЕЛ е= Ф У ВЛ - Ф ОФ (('ОФ- отметка
обреза фундамента). Коэффициент 1,2.
При остановке ледяного поля опорой ледовая нагрузка на нее
определяется по СНиП 2.05.03-84. Е более сложных случаях \давле-
ние заторных масс; давление остановившегося ледяного поля, воспри-
нимающего воздействие ’не только течения, но и ветровой нагрузки;
давление ледяного покрова при его температурном расширении и нали-
чии с одной стороны опоры поддерживаемой майны) ледовая нагрузка
определяется по СНиП 2.06.04-82.
15
Таблица 2.1
Вес 1 м длины пролетного строения срс и мостового
полотна q, мп для габарита моста Г 10
Дя ’на । Вес I м , f ——.—,— . — дли-(Вес I м дли-.Высота пролет-;Эксиентриси-
прилета ,ны проле o-fHU мостового; кого строения ,тет постоян-
ct м }го втрое г ия ;полотна ; и. .. {пых нагрузок
J Чс ’ иН/м; ср мп ,кН/м ; "Ь ’ “ । е . м
Ре бри >ы железобетонное пролетное строение разрезной системы |2|
Г8 93 40 1.2- 0,325
21 У7 40 Т,2 0,325
24 103 40 1,2 0,325
33 III 40 1,5 0,425
42 119 40 2,1 0,425
Ребристое железобетонное пролетное строение
неразрезной системы 7
63 121 34 3 ДО -
Сталежелезобетонное пролети ge строение
неразрезной системы 1
84 63 33 । 3,4 -
120 63 33 4,6 —
Примечание. Во всех случаях высоту мостового полотна принимать
равней 0,15 м.
Табл и ц а 2.2
Нормативные усилия, действующие на обрез
фундамента
i Усилия 1 i i I- I I. Собственный вес опоры (Обоз- Нормативные значения усилий >наче-| ( ние ;верти- .горизон- j момент (сальное .таль.юе j м н-м j Nn . Kt) t rn .кН i 2 ! 3 ! 4 ! 5 Go +
16
I ! 2 13 14! 5
(для спор тип У и У1 - соб-
ственный вес ригеля) +
2. Гидростатическое давление
пр“ УКВ
УВВ Л/и +
З.Вес пролетного строения о
учетом мостового полотна G* +
4. Вертикальная подвижная
нагрузка на пролетное
строение по случаю I П Л'-1'
№ + 4
5. Торможение /’А + 4
6. Поперечный удар FV 4 4
7. Давление ветра поперек Fu
оси моста при УНЛ • 1м 4
вдоль оси моста при УНЛ 4 4
8. Давление от ледохода по-
перек оси моста
при УНЛ F< 4 4
при УВЛ Fi ' 4 4-
17
Таблица 2.3 -аблица сочетаний нагрузок, действующих на обрез фундамента • • " ! — —— , t... .
сонета-, ?!Нормативные усилия j Расчетные усилия
направ-J Усилия ;нийеТа~’ Л/ ’ г ? м ;Ноэффи-,! ление j !нии ! Na, ! 61 » Мп, ДОент j Д/ • г деист- ; ’ i н ! г „ 5надеж- ; ; ’ вия ; ! /j ' № । кН j кН м ,ности ; кЬ кН ^ий; __ f j j j i г/ j ’ - ! 2 1 0 t л . ~ z : — — м, кН к
—' L- ! ° 1 .0 !. 7 ! 8 ? 9 ? IC Собственный вес опоры 10+ т т вдоль г. ’ 1,1 + моста г^?СТ£^иЗ®₽кое давление {1СД) при УМВ 1,0 + и Вес пролетного строения и * мостового полотна 1эо + j g Временная подвижная нагруз- ’ Т ка на пролетное строение" по случаю 1 1,0 + 12 + + -7- 11 По тоянные (собственный вес вдоль опоры, пролетного строения моста и мостового полотна)* 1,0 + т п ГОД при УМВ i,o + ’ + временная подвижная напэузка на пролетном строении по" слу- чаи 2 " 0,8 + т 2 Торможение Q,g + +
I I 2 ! 3 1 А ! *± ! 5 ’ 6 ! 7 ! 8 • ? 9 ! 10
Давление ветра вдоль оси моста при УМВ 0,25 + + 1,5 4 +
2 4- + + 4. 4
пг Постоянные нагрузки 1,0 4 1,0 4-
поперек моста ГСД при УНЛ Временная подвижная по 1,0 0,8 4 1,1 1,2 +
случаю П 4 + 4- +
Поперечный удар 0,7 + + 1,2 + 4
Ледоход при УНЛ 0,7 + + . ч,2 4
21 X + + 4- -г +
1У Постоянные 1,0 4- 0,9 4-
поперек моста ГСД при УВД 1,0 4 0,9 +
Поперечный ветер при УНЛ 0,5 4- 1,5 + 4
Ледоход при УВЛ 0,7 4- + 1,2 4
Z) 4- 4- -Г 4
У Постоянные 1,0 + 1,0 -ь
ГСД при УНЛ 1,0 + 1,1 +
Временная подвижная по случаю П 0,8 + + 1,2 4- 4
Поперечный ветер при УНЛ 0,25 + + 1,5 +
Ледоход при УНЛ 0,7 + + 1,2 + 4
Полученные данные табл.2.3 необходимо использовать в после-
дующих расчетах следующим образом.
I. Максимальная вертикальная сила на фундамент получается,
как правило, в сочетании I. Это сочетание используют при констру-
ировании фундаментов: назначении размеров подошвы фундамента мел-
кого заложения; назначении количества несущих элементов фундамен-
тов в виде свайного ростверка.
2. Наиболее опасным для расчета фундамента вдоль моста явля-
ется сочетание П, поперек моста - сочетания Ш или У, которые кро-
ме большой вертикальной силы дают значительную горизонтальную си-
лу и момент. Эти сочетания нагрузок исполозуют при выполнении
расчетных, проверок по несущей способности оснований и прочности
конструкций фундаментов. При проверке устойчивости фундаментов
против опрокидывания и сдвига используют сочетание 1У.
В курсовой работе расчет фундаментов производится на о,дно
из наиболее ошмчшх сочетаний усилий - вдоль или поперек оси
моста.
3. РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
3.1. Рекомендации по конструированию фундаментов
3.1.I. Конструирование фундаментов мелкого заложения
При конструировании фундаментов мелкого заложения в первом
приближении назначают их размеры и заглубление подошвы.
Площадь А подошвы фундамента будет
A^k-Fv/Ro, №, (3.1)
где Fv - наибольшая расчетная вертикальная сила по обрезу фун-
дамента, кН, первое сочетание по табл.2.3; К - 1,3...1,6 -
коэффициент, приближенно учитывающий собственный вес фун-
дамента и влияние на площадь подошвы момента М; Ro- ус-
ловное сопротивление грунта несущего слоя, принимаемое по
табл.3.6, 3.7.
Размеры подошвы фундамента определяют с учетом размеров
опоры моста. Размер подошвы о поперек оси моста и Ь вдоль
оси принимают
с = о, м; Ь» А/о, м, (3 g
20
при этом должно соблюдаться условие 6 ? Ь1 .
Здесь О* и Ь - размеры фундамента по обрезу, соответственно
вдоль и поперек оси моста, назначаемые, исходя из условий
b' = bs + 2Ab, м; а'»а5 + 2да, м, (з 2.2)
где и О$- размеры опоры моста в плоскости обреза фунда-
мента; А 5 и ДО- размеры уступов фундамента, Аринима-
емые равными от 0,25 до 0,75 м.
Заглубляют (фундамент в несущий слой не менее чем на 0,5 м.
При этом минимальная глубина заложения фундамента на суходоле
и в русле при отсутствии морозного пучения и размыва грунта у
опоры должна быть не менее I м, в русле при наличии размыва -
на 2,5 м ниже линии местного размыва. Обрез фундамента на сухо-
доле - на глубине не более 0,5 м ниже поверхности грунта, в
русле - ниже УНН на толщину льда плюс 0,25 м.
Принятые размеры фундамента уточняют расчетом, изложенным
в подразделе 3.2.
3.1.2. Конструирование фундаментов в виде свайных
ростверков
После обоснования вида свай проектируемого фундамента,
принятия способа устройства и предварительного назначения дли-
ны их, исходя из свойств грунтов и глубины залегания несущего
слоя основания, определяют несущую способность сваи F^ по грун-
ту. Для любого вида висячих свай несущая способность
+ u (fcf ft’ hi), (3>3)
где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимае-
мый для всех типов свай I, кроме случаев опирания бу-
ронабивных свай и оболочек на пылевато-глинистые грунты со
степенью влажности Sr0,85 и на лессовидные грунты,
когда = 0,8; ^сч- коэффициент условий работы грунта
под острием сваи, принимаемый для забивных свай во всех
случаях, вибропогруженных в пылеватые пески, глинистые
грунты с показателем текучести Э(_< 0, для буровых свай
без уширения, для свай-оболочек равным единице; - коэф-
фициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи,
21
принимаемый для забивных свай во всех случаях, для вибро-
погруженных в песчаные грунты равным единице, для погружае-
мых с подмывом и добивкой в песчаные jрунты fa = 0,9, а
для буровых свай принимает -о т-,6л.3.1; и - наруж-
ный периметр поперечного сеченл сваи, и; ft - расчетное
сопротивление 1 -го условного слоя грунта по боковой по-
верхности сваи, кПа, принимаемое по табл.3.2, при этом
пласты грунта условно расчленяют на однородные слои толщи-
ной hi 2 м; h; - толщина L -го слоя грунта,м ; А -
площадь сечения сваи, м ; // - расчетное сопротивление
грунта под нижним концом оваи, кПа. Для погруженных
свай значение Я во всех случаях принимается по
табл. 3.3; для набивных с уширенной пятой и без ушире-
ния, овай-оболочек с заполненной полостью бетоном при
опирании нижних концов на глинистые грунты значение R при-
нимается по табл.3.4, а при опирании на песчаные грунты —
по формуле
R = oc4(oc,yid +«20^ h). (3>4)
Здесь оСу , осg , ocj и ос^ - безразмерные коэффициенты, при-
нимаемые по табл.3.5; - расчетный удельный вес грунта
основания с учетом взвешивания в воде, кП/ма; - осред-
ненный по слоям расчетный удельный вес грунтов, располо-
женных вше нижнего конца сваи, кН/м3; d - диаметр на-
бивной сваи, уширения, сваи- оболочки, м; h - глубина
заложения нижнего конца несущего элемента от расчетной
поверхности грунта (в русле рек - от дна г учетом общего
размыва), м.
Таблица 3.1
Коэффициент условий работы ус|
Виды свай и способы их !
устройства {песок {супеси {суглинок {глины
I ! 2 ! 3 Т~ 4 1 5
I. Буровые бетонируемые:
22
I ! 2 1 3 I 4 ! 5
при отсутствии воды в скважине 0,7 0,7 0,7 0,6
ПОД ВОДОЙ или глинистым раствором 0,6 0,6 0,6 0,6
2. Сваи-оболочки, погружав-
мые вибрированием с вы- емкой грунта 1,0 0,9 0,7 0,6
3. Сваи-столбы 0,7 0,7 0,7 0,6
Таблица 3.2
• ? Сред- i няя ! Расчетные сопротивления по боковой поверхности свай I и свай-оболочек. f , кПа
глуби-1 на' I песчаных грунтов средней плотности
распо-1 ложе— i , , । — (крупных и,мелких,пыле-j
НИЯ ' i средней | j ватых,
слоя 1 (крупности; j ,
грунта,: j пылевато-глинистых грунтов при текучести 3^ , равной
М 1 . i j 0,2 । 0,3 ; 0,5 j 0,5 j0,6 j 0,7 j 0,8 ;0,9 | 1,0
I 35 23 15 12 8 4 4 3 2
3 48 35 25 20 14 8 7 6 5
5 56 40 29 24 17 10 8 7 6
8 62 44 33 26 19 10 8 7 6 ’
10 65 45 34 27 19 10 8 7 6
15 72 51 38 28 20 II 8 7 6
20 79 56 41 30 20 12 8 7 . .6
25 86 61 44 32 20 12 8 7 6
30 93 66 47 34 21 12 9 8 7
35 100 70 50 36 22 13 9 8 7
Примечания: I. При определении сопротивления грунта по боковой
поверхности пласты грунтов следует расчленять на
однородные слои толщин- й не болс-и 2 м.
2. Для плотных песчаных грунтов табличные значения
следует увеличивать на 30%.
23
Таблица 3.3
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом
забивных свай и свай-оболочек, не заполненных
бетоном р , кПа
Глубина погру- жения нижнего Песчаные грунты средней плотности
j гравелистыеi крупные ' I средней ! !крупности мелкие !1№ева“5 I мелкие ,.гае ।
конца сваи, । Глин истые грунты с показателем текучести , равным
м ! 0 ! 0,1 j 0.2 i 0,3 ! 0,4 ! 0,5 J0,6
3 7500 6630 4000 3000 3100 2000 2000 1200 ПОО 600
4 8300 6300 5100 3800 3200 2.500 2100 1600 1250 7000
5 8800 7000 6200 4000 3400 2800 2200 2000 1300 800
7 9700 7300 6900 4300 ' 3700 3300 2400 2200 1400 850
10 10500 7700 7300 5000 4000 3500 2600 адоо 1500 900
15 II700 8200 7500 5600 4400 4000 2900 1650 .1000
20 12600 8500 6200 4800 4500 3200 1800 1200
25 13400 9000 6800 5200 3500 I960 1200
30 14200 9500 7400 5500 3800 2100 1200
35 15000 10600 8000 6000 4100 2250 1400
Таблица 3.4
Глубина заложе-j Расчетное сопротивление^ R , кПа, глинистых
нин нижнего конца сваи, м j i грунтов с показателем JL , равным । 0 j 0,2 J 0,4 ’ 0,6
. I ! 2 ! 3 14 15
24
I ! 2 1 3 ! 4 1 5
3 850 650 400 250
5 1000 750 500 350
10 1350 1050 800 600
ЙО 2300 1900 1450 1050
30 3300 2600 2000 -
Таблица 3.5
Безразмерные коэффициенты <х1>о(„>оси ос^
Обозначения коэффициентов h/d Расчетный угол внутреннего трения У , гр
23 27 31 35 37
Об! 9,5 12,3 34,6 71,3 108,0
rtf' _ 18,5 32,8 64,0 127,0 185,0
г 5 0,75 0,77 0,81 0,83 0,84
10 0,62 0,67 0,73 0,77 0,79
15 0,55 0,61 0,68 0,73 0,76
20 0,49 0,57 0,65 0,72 0,75
обопри (Й0»8м - 0,34 0,29 0,25 0,24 0,23
обопри сН 4м - ! 0,25 0,23 0,21 0,19 0,18
При опирании свай на практически несжимаемый грунты (сваи-
стоЙкй) несущая способность *
Fu ж /с А (3.5.1)
Где Ус ~ коэффициент условий работы, принимаемый равным еди-
нице; А - площадь опирания сваи на грунт, принимаемая для
свай сплошного сечения и полых заполненных бетоном равной
Полной площади поперечного сечения; R, - расчетное сон-
ротивление грунта под острием сваи, принимаемое для скаль-
ных и крупнообломочных грунтов, а также для глинистых грун-
тов твердой kohci„тенции R = 20*I03 кПа, если эта величи-
на не задана.
Для свай-стоек обязательна проверка несущей способности
по материалу сваи и эта величина принимается эа расчетную несу-
щую способность, если она будет меньше? несущей способности по
грунту. Несущая способность по материалу
Гот’ЧЧГ. Х"> R* A ‘fo й» А'ь), «И, (3,5.2)
где
4* - коэффициент продольного изгиба, обычно Ц> - I; ус -
коэффициент условий работы, J"с - I для свай сечением бо-
лее 30x30 см; - коэффициент условий работы бетона:
для погружаемых свай <frn= I. Для буровых свай, бетонируе-
мых Под водой и в извлекаемых обсадных трубах, = 0,8,
извставляемых под глинистым раствором fa = 0,7; Rfc -
расчетное сопротивление бетона сжатию, кПа, зависящее от
его класса и принимаемое при В20 R[,= 10,5 МПа; В25
13,0 МПа, ВЗО R^= 15,5 МПа; А - площадь попереч-
ного сечения сваи, м ; - коэффициент условий работы
арматуры, принимаемый равным единице; Rsc” расчетное
сопротивление сжатию арматуры, кПа, класса А-П Rsc= 265
МПа, класса А-Ш Rac= 340 МПа; A's - площадь сечения
рабочей арматуры, м .
После определения несущей способности сваи требуемое чис-
ло свай в фундаменте назначают по формуле
н -- к • N/FJ / (з.б)
где к = 1,7 - коэффициент, учитывающий влияние веса фундамен-
та и увеличение нагрузки на крайние сваи от момента; N -
максимальное вертикальное расчетное усилие по обрезу фун-
дамента (сочетание I, табл.2.3).
Если число свай по фасаду моста И известно, то число
свай поперек оси моста ria - И/И^ •
Размеры плиты 'фундамента обусловлены как количеством объ-
единяемых ею свай, так и размерами надфундаментной части опоры.
26
При этом расстояние между осями соседних вертикальных свай долж-
но быть в пределах от 3d до бс) ( d - ширина или диаметр сваи).
Уступы по обрезу монолитных плит принимать по 0,5 м, свесы пли-
ты над, крайними сваями - по 0,25 м. Толщина плиты должна быть
не менее величины ( h р), обеспечивающей эаделйу голов свай,
т-е- hp=Ktn,M,
где t - минимальная глубина заделки свай в плиту, Принимае-
мая: при d « 0,6 м t = 2d I при d >0,6 м t =1,2м
(допускается принимать t = 0,15 м при условии обеспече-
ния остальной части заделки выпуском стержней продольной
арматуры: не менее 30 диаметров стержней при арматуре пе-
риодического профиля и 40 диаметров при гладкой арматуре)}
tn - толщина плиты над сваей по условиям продавливания,
но не менее 0,5 м,
= F/(4d- Rfct), м,
здесь F - расчетная нагрузка на сваю, кН? d ~ Диаметр
сваи, м; Rtt" расчетное сопротивление бетона ростверка
осевому растяжению, кПа (класс бетона принимают В25).
Необходимо проверить напряжение в плите над головой сваи
G=F/A«1,5Rfe,
здесь А - площадь поперечного сечения сваи» м“"} Rfc- рас-
четное сопротивление сжатию беТона ростверка, кПа.
Для русловых опор обреа плиты высокого свайного ростверка
располагают на 0,5 м ниже УМВ и не выше нижней поверхности льда
в реке плюс 0,25 м. На суходоле обрез фундамента располагают на
0,1...0,5 м ниже поверхности земли.
После конструирования плиты фундамента усилия расчетного
сочетания приводят к центру тяжести подошвы плиты, предваритель-
но определив собственный вес плиты tip И при необходимости гид-
ростатическое давление на плиту брц>- Приведенные усилия:
No=N+Gp; Fke=Fh; Mo-Fh.bfs+M. (3.7)
3.1.3. Конструирование безростверковых опор
В соответствии с рекомендациями раздела первого настояще-
27
ро пособия выбирают несущий грунтовый слой оснований и в первом
приближении задают глубину погружения фундаментной части опор.
Исходя из обеспечения устойчивости опоры типа У1, глубина по-
гружения элементов должна быть не менее величин, указанных в
табл.3.6 |16|.
Таблица 3.6
Средневзвешенное значение коэффициента тх^рррциональ- нооти грунта 1Г, нПа 1000 — 2500 ! Г ' 5000 j ICOOO i i
Минимальная глубина погруже- ния И , м г 8 7 1" 1 ! 6 ! 5 ! I
Поперечное сечение столбов (несущих элементов) опор, а
также размеры ригеля, принимают по исходным данным (см. прило-
жение I, рис.П.1.3).
Определяют несущую способность элемента F<j по грунту; ,
для опоры типа У - оболочки, для опоры типа У1 - составной кон-
струкции, состоящей из1 восьми железобетонных шпунтин. Последо-
вательность определения Fd изложена в подразделе 3.1.2. Затем
определяют расчетный вес несущего элемента опоры (j , кН (для
оболочки учитывают вес воды в ее полости).
Проверяют выполнение условия
N/2 +G 4 Fd/ук, 0.8)
где N - вертикальная расчетная нагрузка на уровне низа риге- 'j
ля, кН, по сочетанию I, табл.2.3; - коэффициент на-
дежности, принимаемый = 1,75 как для двух несущих эле-
ментов (см. табл.3.15); Fj - несущая способность по труп- (
ту элемента опоры, кН.
При невыполнении условия (3.6) необходимо повысить несущую
способность Fd еЛементов путем увеличения глубины погружения
их.
После достижения выполнения условия (3.8) необходимо обес-
печить расчетную несущую способность основания следующим кон-
структивным мероприятием. В полости оболочек, погружаемых с
выемкой грунта и заполняемых на части высоты или на полную вы-
соту бетоном класса BI5, следует оставлять на последнем этапе
28
погружения грунтовое ядро (высотой I...2 м для песчаных и 0,2 м
для глинистых грунтов), уменьшающее разуплотнение основания. Ес-
ли оболочки не заполняются бетоном на всю высоту, то при диамет-
ре d > I м на поверхности' грунгового ядра устраивают бетонную
пробку высотой не менее 3 м с обеспечением надежного сцепления
ее со стенками оболочек путем придания искусственной шерохова-
тости бетону стенки.
3.2. Расчет фундаментов мелкого заложения
3.2.1. Задачи расчета
При выполнении курсовой работы необходимо решить следующие
задачи:
определить давление подошвы фундамента на основание от наи-
более неь :годного сочетания нагрузок, действующих вдоль или по-
перек оси моста, и выполнить проверку по несущей способности ос-
нования}
выполнить "роверку устойчивости фундамента на опрокидывание
и сдвиг;
определить осадку фундамента от постоянных нагрузок и срав-
нить ее с предельно допустимой;
проверить попоженив равнодействующей активных вертикальных
сил;
проверить прочность подстилающего слабого слоя.
3.2.2. Расчет по несущей способности оснований
Из табл.2.3 берут расчетные значения N при основном со-‘
четании Нагрузок (сочетание I) и N , f’h и М наиболее, опас-
ного из П или 1У й У сочетаний. Определяют нормативное значение
собственного веса сконструированного фундамента и Грунта на его
уступах.
dn=La d jo,. кН, (3.9)
где (> и d - ширина й длина подошвы фундамента, м, назначен-
ная По формулам (3.2.1) и (3.2.2); d - глубина заложе-
ния фундамента, м; - осреднеНный удельный вес фундамен-
та и грунта на уступах, обычно принимаемый равным 20 кН/м3
|П|.
29
Если уровень грунтовых вод расположен выше подошьы фунда-
мента, то необходимо учитывать взвешивающее действие воды на
обводненную ( Fiu>) часть его , например:
бн = hu>)/o], кН, (ЗЛ0)
где Ji- удельный вес воды, кН/м3, принимаемый равным 10,
кН/м3; hu>~ высота обводненной части фундамента.
Определяют расчетное значение веса фундамента, принимая
коэффициент надежности по нагрузке = 1,1.
Приведенные к центру тяжести подошвы фундамента нагрузки
сочетания I будут
Nio = Nr+6? кН, (ЗЛ1)
наиболее неблагоприятного сочетания будут
NC=N + GJ Fb = Fhj M0,= M + Fhd. (3.12)
Определяют расчетное сопротивление основания осевому сжа-
тию R . Для оснований из нескальных грунтов согласно 111 ве-
личина R будет
R=1.7{Ro[l + ki(b 2))ik2y(d-5)}, кПа, (злз)
где Ro - условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по
табл.3.6 и 3.7; для твердых супесей, суглинков и глин
(‘JlcO) величина Rc = 1,6 Roc ( Rr)C- предел прочнос-
ти на одноосное сжатие образцов природной влажности); b -
ширина подошвы фундамента, м, при ширине более 6 м прини-
мается О = 6 м; d - глубина заложения подошвы фун-
дамента, м; - осреднеНное по слоям расчетное значе-
ние удельного веса грунта, расположенного выше подошвы
фундамента; вычисляется без учета взвешивающего действия
воды. Допускается принимать у =19,62 кН/м3; к( ,
kg - коэффициенты, принимаемые по табл.3.8.
30
Таблица 3.6
J Песчаные грунты и их влажность j Условное сопротивление Ro ; песчаных грунтов средней I плотности , кПа
Гравелистые и крупные независимо от влажности Средней крупности: Маловлажные насыщенные водой Мелкие: маловлажные Насыщенные водой Пылеватые: маловлажные влажные насыщенные водой • 350 300 250 200 150 200 150 100
Примечание. Для плотных песков Приведенные значения R,о следует
увеличивать на 60%. Таблица 3.7
1 Грунты ] 1 1 S ^Условное сопротивление Ro пылевато -гли-
ент пори-| 1стности | [Нистых Грунтов, кПа, в зависимости । казателя текучести 'Зц ОТ ПО-
1 е ! 1 0 J 0,1 { 0,2 ; 0,3 j 0,4 j 0,5 | 0,6
Супеси при % « 0,05 0,5 350 300 250 200 150 100 -
0,7 300 250 200 150 100 -
Суглинки при 0.1? 0,15 0,5 400 350 300 250 200 150 100
0,7 350 300 250 200 150 100 -
1,0 300 250 200 150 100 -
Глины при Пр» 0,2 0,5 600 450 350 300 250 200 150
0,6 500 350 300 250 200 150 100
0,8 400 300 250 200 150 100
1,0 300 250 200 150 100 -
Примечание. Для промежуточных значений и е,Ro определяется
по интерполяции. При 0,05 < *3Р < 0,1 и 0,15<’Зр<0,2
значение Ro принимается оредним между значениями
соответственно для супесей и суглинков и для суглин-
ков и глин. 31
Таблица 3.8
Грунт j К1 1 «2
Гравий, галька, песок гравелистый, круп- ный и средней крупности 0,10 3,0
Песок мелкий 0,08 2,5
Песок пылеватый, супесь 0,06 2,0
Суглинок и глины твердые и полутвердые 0,04 3,0
Суглинок и глины тугопластичные и мяг- копластичные 0,02 1,5
Не :ущая способность основания под подошвой фундамента сог-
ласно 111 должна удовлетворять условиям
Nio R . No Mo Jfc.-R
P~ Д уп/ Ртах" A ' 5л/ (3’I4)
где Nio » No и Mo - вертикальная сила и момент в центре тяжес-
ти подошвы фундамента при соответствующих сочетаниях нагру-
зок; Д и W - площадь и момент сопротивления подошвы
фундамента; - коэффициент условий работы, принимаемый
^с. = 1,2; /и “ коэффициент надежности по назначению соору
жения - 1,4.
При невыполнении хотя бы одного из условий (3.14) необходи-
мо увеличить размеры подошвы фундамента или его заглубление.
3.2.3. Проверка устойчивости фундамента
Когда в уровне подошвы фундамента, кроме вертикальных, дей-
ствуют моменты и горизонтальные силы, фундамент может потерять
устойчивость - опрокинуться вместе с расположенным на нем соору-
жением или сдвинуться по плоскости, проходящей через подошву
фундамента.
Проверку на опрокидывание выполняют на наиболее невыгодное
сочетание нагрузок (сочетание П).
Расчетные вертикальные нагрузки N и вес фундамента с
грунтом на обрезах (j для этой проверки следует принимать с
коэффициентом надежности по нагрузке -- 0,9
n = (22 Nfin + 6„)ag, кн. O.K)
32
Здесь 'нормативные значения вертикальных сил сочетания П;
G и “ нормативное значение веса фундамента.
Расчетные опрокидывающие силы (тормозная, давление ветра)
принимают при наибольших коеффициентах сочетаний и надежности по
нагрузке. Опрокидывающий момент этих сил
Ми=£Ма, кН-м, (3.16)
здесь хМц- расчетное значение момента всех опрокидывающих го-
ризонтальных сил сочетаний П относительно центра тяжести
подошвы фундамента.
Момент удерживающих сил относительно оси возможного поворо-
та, проходящей по крайнему ребру подошвы фундамента
M^-N-b/2, кН м.
Здесь N - расчетное вертикальное усилие (3.16), кН; b -
ширина подошвы фундамента, м.
Устойчивость фундамента против опрокидывания будет обеспе-
чена, если выполняется условие
Mu/M-s (3.17)
где - коэффициент условий работы, принимаемый на окальных
основаниях - 0,9, на нескальных основаниях ус - 0,8;
у Pi - коэффициент надежности по назначению, принимаемый.
При расчетах в стадии эксплуатации = 1,1*
При проверке на плоский сдвиг наиболее невыгодным является
сочетание нагрузок 1У, характеризуемое минимальным вертикальным
усилием (только от постоянной нагрузки с коэффициентом надежнос-
ти •- 0,9) и наибольшим сдвигающим. При этом учитывается ак-
тивное и пассивное давление, грунта на боковые грани фундамента
( Е а и Е р ).
Определяют оасчетные значения равнодействующих активного*
Еа и пассивного Ер давлений грунта, для этого вычисляют рас-
четные значения характеристик грунта: Cj и Ч’д .
Qx ” Си/У<3<с) t 'Pr = lf и /(Ц>)
Здесь Си и - нормативные значения, принимаемые по таб-
лице заданных геологических условий) У<л - коэффициент
33
надежности по грунту
собности принимается
для песчаных грунтов
I.I5.
.Активное давление
в расчетах оснований по несущей спо-
|9| ; для удельного сцепления 1,5;
Дчи пылевато-глинистых
Eq = Q5- Ь' ух с12Ла , кН. (3.18)
Пассивное давление
Ер 0,5-b1 d2сАр, кН. (з.19)
Здесь b - ширина фундамента, м; ух - расчетное значение
удельного веса грунта, кН/м0; при уровне грунтовых вод вы-
ше подошвы фундамента учитывается взвешивающее действие
вода Уи>)/( 1 + е ); d - глубина заложения
фундамента от расчетной поверхности грунта;Аа=Ц2(45° tft/g)-
коэффициент активного давления грунта; Ap=|q2 (45%ч>г/2 )-
коэффициент пассивного давления. Для грунтов засыпки при-
нимают у^Оадух,
Расчет по схеме плоского сдвига производится по формуле
-^^a/s Isr /Уи » (3.20)
где 21 F&et =F,V+Еа - сдвигающая сила, кН; Z)Far“(N*+G) t<J4’i+
+ Aci + Ер - удерживающая сила, кН; yc и yn - коэф-
фициенты условий работы и надежности по назначению, прини-
маемые аналогично условию на опрокидывание (3.17).
Здесь и Cj “ характеристики грунта, залегающего не-
посредственно под подошвой фундамента.
Если условия (3.17) и (3.20) не выполняются, следует увели-
чить глубину заложения фундамента.
3.2.4. Расчет Осадки и крена опоры, проверка прочности
слабого подстилающего слоя основания
Расчет по второй группе предельных состояний состоит в
определении ожидаемых деформаций сооружений & с целью не до-
пустить превышения предельных значений S и. В соответствии с
указаниями | 4 | , полная равномерная осадка опоры должна быть1
34
S < Su = 1-5 /I , см, (3.21)
горизонтальное смещение верха опоры
U < Uu = О.5/Г > (3.22)
где L - длина наименьшего примыкающего к опоре пролета, м, но
не менее 25 м.
Нормы |9 | рекомендуют выполнять расчет оседок оснований,
принимая расчетную" схему в виде:
а) линейно-деформируемого полупространства, если основание
сложено грунтами с модулем деформации Ё < 100 МПа;
б) лине^но-деформируемого слоя конечной толщины, если в пре-
делах сжимаемой толщи залегает грунт с модулем деформации > 100
МПа или ширина фундамента более 10 м и при Е < 10 МПа.
В курсовой работе основание сложено грунтами о Е < 100 МПа
и ширина фундаментов Ь < 10 м, поэтому осадку следует опреде-
лять по схеме линейно-деформируемого полупространства методом по-
слойного суммирования.
Расчет осадки фундамента производят на действие вертикальных
постоянных нагрузок:
нормативное значение нагрузок
Njq *= Gcn + Go.n + G<p,H/ кН ; (3.23)
расчетное значение
N = Nfryf, кН, (3.24)
здесь /f = I - коэффициент надежности по нагрузке при расчете
по второй группе предельных состояний.
Определяют среднее давление на грунт под подошвой фундамен-
та площадью А иг
р = N/A, кН/м2,
дополнительное давление po~p-GXq?o > кН/м3, здесь<5Жд,о-
вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне
подошвы фундамента (6«g,O=/'-cl ).
Определяют нижнюю границу сжимаемой толщи, для этого на гео-
логический разрез оснований наносят контуры фундамента (рис.3.1),
проводят вертикальную осевую линию и отмечают на ней границы от-
35
песок
мелкий
Рис. 3.1. Схема к расчету осадки фундамента методом
послойного суммирования:
NL - отметка дна водоема;FL - отметка
подошвы фундамента;В.С. - нижняя граница
сжимаемой толщи
36
дельных слоев основания. Определяют вертикальные напряжения
от собственного веса грунта на границе слоев и строят эпюру быто-
вых напряжений:
на уровне подошвы первого слоя “Jfrht »
на уровне подошвы i -го слоя hi , кН.
где ц-1)~ бытовое напряжение на уровне подошвы слод{-|;
JT > hi, ~ соответственно удельный вес грунта и толщина (,-го
слоя.
Если имеются грунтовые или поверхностные воды, то для всех
водопроницаемых пластов, расположенных ниже зеркала воды, необ-
ходимо учитывать взвешивающее действие воды: вместо V принимать
ЛЬ •
Если ниже водоносных залегает водоупорный слой, бытовое на-
пряжение на кровле его увеличивается на гидростатическое давление
воды. На этом уровне на эпюре бытовых напряжений будет скачок.
Основание на глубину 2...3 ширины фундамента разделяют ус-
ловно на слои толщиной h = 0,4 Ь . На уровне границы этих слоев
определяют дополнительное вертикальное нормальное напряжение под
центром подошвы фундамента по формуле
6zpl«oCfpo, кПа, i3.25)
где ос i - коэффициент, принимаемый по табл.3.10 или по более
подробной таблице СНиП |9| в зависимости от относительной
глубины слоя (С, = 2Z/fc ) и форды подошвы фундамента или
соотношения сторон прямоугольного фундамента (£=а/Ь)»ро-
дополнительное давление под подошвой фундамента, кПа.
Результаты вычислений СэХр, а затем и сжатия слоев, эапи
сывают в табличной форме, (см. табл.3.9 ).
Таблица 3.9
О II -£м Z, м „ 2z c=b c<L i, кПа gZRi*gzpi*i 2 hi, м Ei, кПа S>iz м (6-7/6)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
37
По вычисленным значениям G^p,; строят эпюру дополнительных
напряжений (см. рис.3.1 ) в пределах глубины сжимаемой толщи ос-
нования. Нижней границей отой толщи для песчаных и пылевато-гли-
нистых грунтов с модулем деформации 5xI0y< Е < IOOxIO3 кПа прини-
мается i-.убина, на которой дополнительное напряжение составляет
201 бытового, т.е.
вхр =О26т<3. (3.26)
Эту границу можно определить графически - на пересечении новой
эпюры, ординаты которой равны 0,2(5г<^,- с эпюрой дополнительных
напряжений (см. рис.3.1 ).
Осадка основания 3 , вычисляемая в табличной форме, опре-
деляется по формуле:
П Gap i + Sjjp, l-t 1
S-Q6.£ 2 Ёс —hi, м, о.?.?)
гце * 6-yp l+i)/2~ среднее дополнительное вертикальное нор-
мальное напряжение под центром подошвы фундамента в L -м
слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верх-
ней и нижней границе слоя; hi и El - соответственно тол-
щина и модуль деформации L -го слоя грунта; И - число
слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Проверяется выполнение условия (3.21).
Таблица 3.10
4 ь Коэффициент ос для фундаментов
|Круг- j (ЛЫХ i । ! [Прямоугольных с соотношением сторон i равным } 1,0 J 1,4 j 1,8 | 2,4 j 3,2 j V=ci/b, i ленточ- (ных f (при i 5 j ^Uo)
I ! 2 ’ 0,0 1,000 0,8 0,756 1,6 0,390 2,4 0,214 3,2 0,130 ! 3 < 4 ’ 5 ! 6 ! 7 ( 8 ! 9 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,800 0,848 0,866 0,876 0,879 0,881 0,881 0,449 0,532 0,518 0,612 0,629 0,639 0,642 0,257 0,325 0,374 0,419 0,449 0,470 0,477 0,160 0,210 0.251 0,294 0,329 0,360 0,374
38
J I 2 । 3 ! 4 1 5 I 6 ! 7 ! 8 ! 9
4,0 0,087 0,108 0,145 0,176 0,214 0,248 0,285 0,306
4,8 0,062 0,077 0,105 0,130 0,161 0,192 0,230 0,258
5,6 0,046 0,058 0,079 0,099 0,124 0,152 0,189 0,223
6,4 0,036 0,045 0,062 0,077 0,099 0,122 0,158 0,196
7,2 0,028 0,036 0,049 0,062 0,080 0,100 0,133 0,175
8,0 0,022 0,029 0,040 0,051 0,066 0,084 0,113 0,158
8,8 0,019 0,024 0,033 0,042 0,055 0,071 0,098 0,143
Прим е ч а н и е. *
Для промежуточных значений £ и 0 коэффициент ос опреде-
ляют интерполяцией.
Для оснований {упдаменгов опор, рассчитываемых без учета за-
делки в грунте, крен фундамента на однородных грунтах проверяет-
ся косвенно, ограничением неравномерности давления на грунт. Не-
равномерность давлений ограничивается положением равнодействую-
щей нормальной силы, характеризуемым относительным эксцентриси-
тетом во/г . Здесь ео ~ M/N - эксцентриситет приложения рав-
нодействующей относительно центра тяжести подошвы фундамента»
Г = IV/ А - радиус ядра сечения фундамента (W и А -момент
сопротивления и площадь подошвы фундамента).
Если величина относительного эксцентриситета меньше значе-
ний, указанных в табл.3.11, то крен фундамента не превышает до-
пустимых предел о в.
Таблица З.П
Виды нагрузок на промежуточную опору < Наибольший относитель- । ный эксцентриситет i во/Г
Только постоянные нагрузки 0,1
Постоянные и временные нагрузки в наи- более невыгодном сочетании 1,0
Проверка прочности слабого слоя основания. Если под несущим
слоем основания залегает слой грунта с условньм сопротивлением
, меныпим чем несущего слоя, по необходимо проверить
39
прочность слабого слоя.
Для этого определяют' расчетное сопротивление грунта Р на
кровле слабого слоя по формуле (3.13), в которой под 6 в первом
приближении принимают ширину подошвы фундамента, под ф - глуби-
ну кровли слабого слоя ниже расчетной поверхности грунта.
Для отношений £=О/Ь и по табл.3.10 находят вели-
чину коэффициента ос распределения напряжений в основании.
Определяют среднее давление на грунт под подошвой фундамента
I О/А , кПа, где Fv - нагрузка, кН, действующая на уровне
подошвы фундамента с учетом веса грунта (и воды) на его уступах.
Проверяют выполнение условия
f=(d + Xj) +осф- , (3.28)'
где _ Коэффициент надежности по назначению сооружения, прини-
маемый равным 1,4.
Если условие (3.28)’ не удовлетворяется, то расчетное сопро-
тивление R определяют Для ширины условного фундамента и снова
проверяют выполнение (3.28)1. Если и в этом случае прочность сла-
бого слоя не обеспечивается, то необходимо увеличить ширину фунда-
мента.
3.3. Расчет свайного фундамента
3.3.1. Задачи расчета
При проектировании свайного фундамента необходимо решить сле-
дующие задачи:
определить максимальную продольную силу в наиболее нагружен-
ной свае от невыгоднейшего сочетания нагрузок, действующих вДоль
или поперек оси моста (см. табл.2.3), и сравнить ее с допускаемой
нагрузкой На сваю;
определить максимальный изгибающий момент в свае, с учетом
которого по графикам приложения 2 принять конструкцию проектируе-
мой свай;
определить горизонтальное смещение верха опоры и сравнить
его с предельно допустимым значением.
Расчет свайного фундамента следует выполнять по обобщенной
методике расчета, разработанной ЦНИИСом jl2|, |13|, которая при-
менима для случаев высокого и низкого свайных ростверков.
40
3.3.2. Определение характеристик жесткости несущих
элементов спайного ростверка
Определение характеристик сечения свай - жесткости попереч-
ного сечения сплошных свай; при сжатии ЕА . при изгибе Е1 .
Здесь Е - модуль упругости бетона, принимаемый по табл.3.12 в
зависимости от класса бетона. Умножается на коэффициент 0,8, учи-
тывающий влияние трещин в растянутой и пластических деформаций в
сжатой зонах бетона. А и 3 - площадь и момент инорации сечения
свай. Класс бетона, площадь и момент инерции сечения сваи можно
принималl по таблицам приложения 2.
Таблица 3.12
Класс бетона j BIS j В20 J К’2,5 { B2b J B30 } B35
Е • 10~°, кПа? 23,0 J 27,0 j 28,5 । 30,0 j 32,5 j 34,5
Для оболочек, заполненных бетоном другого класса (например,
BI5), вычисляются приведенные значения: Е Ас “ Ео Ар ♦ Е я Ая •
Е1е“ Ео'Х + Ея Зя • Здесь А» , Ая , Зо и ‘]я - площадь и мо-
мент инерции сечения оболочки и ядра, принимаемые по приложению ?.
Определение длины сжатия несущих элементов. Длина сжатия
несущих элементов ({щ ) свайных ростверков определяется по фор-
мулам, приведенным в табл,3.13.
Таблица 3.1.3
Тип несущих элементов свайного ростверка J Тип свайного ростверка низкий ! высокий
Сваи, опертые на глинистые гр^ты^твердой консистенции f n = h 1 ц *“ L 1 h
Висячие сваи без улипения f Z'EAc f i , Z_EAc
подошвы при do « °.8 м с№ ]О5 • F и> ' N ° 1О5 ' Fy
Висячие сваи с do > 0,и м pi Е Ac f « l _Е.Ас
и сваи с уширенной подошвой + А^ СО д^-с^
В формулах табл.3.13 приняты обозначения: - свободная
длина, сваи или столба, м, равная расстоянию от подошвы плиты рост-
верка до расчетной поверхности грунта; h - глубина погружения
нижнего конца сваи, м, от подошвы плиты (низкий ростверк) или от
расчетной поверхности грунта (высокий ростверк); Ас и А^- пло-
41
щядь сечения сваи или уширения, С« - Коэффициент постели грунта
под подошвой сваи или уширения, определяемнй по фордулеСс" 5c/do
(do - Диаметр сваи или уширения, м; С - характеристика нескаль-
ных грунтов: при h < 10 м С = ЮК, при h > 10 м С = h К; К - ко-
эффициент пропорциональности грунта Под подошвой елемента, прини-
маемый по табл.3.14); Fu - допускаемая нагрузка на сваю, опреде-
ляемая по формуле
- Fd/J'n, кН, (3.26)
( Fj - расчетная Несущая способность сваи по грунту, полученная
По (3.3), - коэффициент надежности, принимаемый в зависимос-
ти от способа определения величины Fu , Типа сваи и числа свай
в фундаменте. При определении несущей способности сваи теорети-
ческим расчетом Для висячих свай низкого ростверка независимо от
чйсла свай /н = 1,4, для висячих свай высокого ростверка на-
значают в зависимости от числа И свай в фундаменте по табл.3.15).
Таблица 3.14
— '1 1 Вид грунта и его характеристика 1 1 1 । Значения коэффициента пропор- i циональности R, кН/м i „„on w (Для оболочек, । для свай, К [сТ0Лбов и плиты ! Ко, Кп
Текучепластичные глины (0,75<*3l6:I) 650...2500 500.,.2000
Мягкопластичные глины и суглинки (0,5 < 3,. $ 0,75), пластичные супе- си (0 'JL« I), пылеватые пески 2500. ..5000 2000. ..4000
Тугопластичные И полутвердые гли- ны и суглинки (0 « □,< 0,75), твердые супеси ( 0), пески мел- кие (0,6^ео«0,75) и средней крупности (0,55 « е < 0,7) 5000. ..8000 4000. ..6000
Твердые глины и суглинки (Зь<0) пески крупные (0,55 е с 0,7) 6000. ..13000 6000. ..10000
Пески гравелистые - 10000. ..20000
Примечания:
I. Меныпие значения К в таблице соответствуют наибольшим по-
казателям текучести ‘Зц и коэффициентам Пористости е , указан-
ным в скобках после наименования грунта, а большие значения К -
соответственно наименьшим значениям 3L и е . При промежуточных
42
значениях и <3 величина коэффициента К принимается по интер-
поляции.
2. Коэффициент К дли овай и подошвы оболочки или столба в
случае плотных песков принимается на ЗОЖ выше наибольшего гранич-
ного значения для данного вида грунта.
Таблица 3.15
Число свай в ростверке и J I...5 { 6.7 ДО t! II...20 | >20
Коэффициент надежности /и]^1,75 j 17Й | 1,55 | 1,4
Определение коеффициента деформации несущих элементов. Коэф-
фициент деформации сваи или столба в грунте (осе,м’’) вычисляет-
ся по формуле
°Се=ГЕТ“' (3’29)
где К - коэффициент пропорциональности грунта в пределах активной
глубины Ик относительно расчетной поверхности грунта или пли-
ты ростверка, принимаемый по табл.3.14.
Активная глубина 3,5 d + 1,5, здесь d~ толщина сваи
квадратного сечения или диаметр круглого. Если в пределах глубины
hKрасположено два слоя грунта, то определяют приведенное значе-
ние
_ К-; 4ц (2bK~hi ) + Kg (Ьк~В))2 (3 30)
h к
h ( - толщина верхнего слоя грунта, м; Kj и Kg - значения ко-
эффициентов пропорциональности верхнего и второго сдоев,
принимаемых по табл.3.14; Ьр- расчетная ширина ствола в со-
ответствии с |12| , определяема^ для забивных свай.
bp = К<р (L5d + Q5); (3,31)
оболочек и столбов
bp = Kqp Kg, (d + 1). (3,31.1)
В (3.31) и (3.31.1) Кер - коэффициент формы поперечного сечения:
для круглых стволов Кф-- 0,9, для квадратных К<р= I; Kg, - коэф-
фициент взаимного влияния свай, расположенных в одном ряду парал-
лельно плоскости действия нагрузок, определяемый по (формуле
Ке= Кх + (3.31.2)
здесь L р> - расстояние в свету между сваями в расчетном направле-
где
для
43
нии{ Кх- коэффициент, зависящий от числа свай в ряду и х
определяется по табл.3.16.
Таблица 3.16
Количество столбов в рядумх. I ! 2 i 3 г 4
Значение коэффициента Кх • I j 0,6 1 0,5 I 0,45
Приведенную глубину h погружения сваи определяют по форму-
ле
h - осе • h,
(3.32)
где h - расчетная глубина погружения сваи, м, относительно рас-
четной поверхности грунта (высокий ростверк) или подошвы пли-
ты (низкий ростверк), м; о£€ - коэффициент деформации свай,
определяемый по (3.29), м“Ч
Определение перемещений сваи на уровне поверхности грунта
от единичных усилий. Горизонтальное перемещение сваи от F = I
8ff = a0/(oc’-e*3c); (3.33.1)
горизонтальное перемещение сваи от MQ=I 8mf= ь6/(о4 • ЕЗс); (3.33.2)
угол поворота сучения от момента Мо=1 8 мм = Со/(<хе • Е Зе ), (3.33.3)
где Ао , Во и Gc - безразмерные коэффициенты, определяемые
по табл.П.2.4 приложения 2 в зависимости от относительной
глубины И погружения сваи} об£ - коэффициент деформации
сваи (3.29)j ЕЗС- характеристики жесткости сечения свай.
Определение перемещений верха сваи от единичных усилий,
приложенных на уровне подошвы плиты ростверка.-
Дня низких ростверков
8-1 = SppJ 8g = &mf > 83 = 8мм (3.34)
Для высоких ростверков
8, = +8ММ‘t^ + 26Hr-U +$ff ;
6a. = to/(E ‘Jc) 4 8MM/’ (3.35)
83 = U/(2E-Jt) + 8nM- to + 8 MF •
44
Определение сопротивлений сааи линейным и угловым единичным
перемещениям фундаментной плита, в которую жестко заделаны сваи:
pi“EA/(N,' ^)2=-8г/(8л -Б'г - 85 )
р3-85/А «г-6|); р<,-8,/(8, 8,-81), |3'эд
здесь О; - перемещения верка свои от одишг<них усилий, апреле-
ляемые для низких ростверков по формулам (3.34), дли высо-
ких - по формулам (3.3-5).
После определения характеристик жесткости свай находят ис-
комые усилия в наиболее не пруженной свае и перемещения плиты фун-
дамента от действия наиболее невыгодного сочетания вненних нагру-
зок, приложенных на уровне подошвы плита фундамента.
3.3.3. Расчет фундаментов в виде свайных ростверков
. В курсовой работе заданы симметричные свайные ростверки о
вертикальными сваями, относящимися к типу гибких свай, т.е. таких,
для которых приведенная глубина погружения при опирании на сжима-
емый грунт h > 2 , а при опирании на несжимаемый - h ? 4.
Расчетная схема свайного ростверка (высокого или низкого)
представляет собой многократно статически неопределимую простран-
ственную стержневую систему, объединенную сверху бесконечно жест-
кой плитой, которая опирается на гибкие стержни, погруженные в
грунт (рис.3.2).
Обладая симметрией, фундаменты рассчитываются по плоской
схеме, которую получают проектированием элементов на плоскость
действия внешних сил, направленных вдоль или поперек оси моста.
Таким образом, каждая t -я свая на плоской схеме представляет
собой группу из rni одиночных свай.
Начало прямоугольной системы координат ХОХУ совмещают с
центром тяжести подошвы плиты и внешние силы, принятого для рас-
чета наиболее опасного сочетания, приводят к равнодействующим
Fa, Яц и Но относительно этого центра тяжести. В курсовой ра-
боте достаточно ограничиться расчетом на одно невыгодное сочета-
ние усилий, взятое из табл.2.3.
Расчет производится методом перемещений. За неизвестные
принимают поступательные перемещения Ц и 1> точки 0 в горизон-
тальном и вертикальном направлениях и угол '4' поворота плиты.
45
Рио. 3.2. Схема Свайного ростверка с вертикальными
несущими элементами:
а - фасвд высокого свайного ростверка; б - фасад низкого роо тверка;
в - план фундаменте; 1*2,3 и 4 - несущие элементы (сваи, столбы);
5 - плита ростверка; 6 - опора; 7 - уровень меженных вод; 8 - уро-
вень дна водоема; 9 - уровень максимального размыва; ТО - уровень
кровли несущего слоя; II - уровень обреза фундамента; 12 - подошва
плиты ростверка
46
Эта перемещения получают в результате решения системы каноничес-
ких уравнений.
и Гии + и ги1Л 1 ЧЛГиц, - Fh“° )
+rwl> + *+* гиц, -"Fi>eO z
’* U1 + q/-j-ц'ц, — Мо “ О j
В случае симметричной плоской схеме, перемещения Ц , у и Ц)
будут;
U ~ ОЛуц» ~ F цку И© ) A 12 ~ Fo/Hvl» >
У ~ (*'’uu‘ Но ~ Гиц/ Fft ) Л (2 gyj
Д “ 1 /(Иии• Г*ц,ц, — Г" иц> ) •
Для низких свайных ростверков о вертикальными сваями коэффи-
циенты канонических уравнений будут равны;
им ~ 2- Ра "* / Иuqi = ~ 22 Рз ♦ Kg ,
ruv = 22pt; Г^-EpjXf + кр<,+ ГЛ , (3.39)
здесь pt , р2, р3 и р^ - величины сопротивления сваи перемещениям
плиты фундамента, определяемые по формулам (3.36); Xj- коор-
динаты осей свай, м; К, , Kg и Kj - члены, которые учитывают
влияние сопротивления, окружающего плиту грунта па коэффици-
енты канонических уравнений; знак У1, означает суммирование
по всем сваям фундамента.
Члены
л Kn hji - v- к Кп*Ьи . » Кп Ьй .
П = Ьх 2 ' 6 ~~' И3-Ьх -jg—«(3.40)
гДе Ьх- ширина плиты фундамента, в направлении, перпендикулярном
оси X ; Кп- коэффициент пропорциональности грунта для пли-
ты (табл.3.14); Ни‘- толщина плиты, расположенная ниже рас-
четной поверхности грунта.
Для высоких свайных ростверков с вертикальными сваями коэф-
фициенты канонических уравнений следует определять по формулам
(3.39), в которых члены И, , Kg и Kj принимаются равными нулю.
Итак, продольная сила N наиболее нагруженной сваи и изги-
бающий момент М , действующие со стороны плиты фундамента на го-
лову сваи, определяются по формулам:
= (зл1)
47
где 2, । УЧ и УЧ - сопротивления сваи, полученные по формулам (3.36)
U , U и 'V - соответственно вертикальное, горизонтальное и
угловое перемещения плиты фундамента от расчетных нагрузок,
полученные по Формулам (3.36); Хр- ордината крайней сваи, м.
Провертит несущую способность свай по грунту
N < Gc « FcI//h, (3.42)
где Gc - собственный вес сваи, кН; Н - максимальная продольная
сила, действующая на сваю, кН; Fd - несущая способность сваи,
кН, полученная по формуле (3.3).
Для расчета по второму предельному состоянию определяют го-
ризонтальное и угловое перемещения плиты фундамента от норматив-
ных нагрузок принятого сочетания
И ° (г чгф • Гоп — ГифМо,п)Д, И;
(ruu- М0.м-ГиФ • Го.и)Л, paq,
здесь Гии • Ниф ♦ Кфф и й — Коэффициенты, определяемые по
. формулам (3.39) и (3.38); И Мс и - нормативные значе-
ния усилий принятого сочетания, приведенные к центру тяжес-
ти подошвы плиты фундамента.
Горизонтальное перемещение верха опоры
Пр = и + ЧЖ, М, (3.44)
где h - расстояние от подошвы плиты до верха опоры, м.
Проверяют выполнение условия деформируемости свайного фунда-
мента в грунте
Up4Uu’Q5/r. (3.45)
Здесь I - меныпий из пролетов, примыкающих к опоре, м, но не
менее 25 м; Up - перемещение верха опоры, см.
3.4. Расчет фундаментной части безростверковых опор
3.4.1, Задачи расчета
При проектировании безростверковых опор: столбчатых опор из
оболочек (тип У, рис.П.1.3) и опор-стенок из железобетонного ипун-
та (тип У1, рис.П.1.3) - в курсовой работе достаточно ограничить-
ся расчетом фундаментной части опоры на одно неблагоприятное соче-
тание нагрузок, например, действующих вдоль оси моста (сочетания
П. табл.2.3). В этом случае расчетная схема конструкции представ-
ляет собой однорядный свайный фундамент с жесткой плитой.
48
Необходимо решить следующие задачи:
определить наибольшее расчетное вертикальное усилие на несу-
щий элемент и сравнить его с несущей способностью элемента по грун-
ту;
определить максимальной нагибающий момент в несущем элементе,
на основе которого по графикам приложения 2 принять армиронвние
оболочки или шпунта;
определить максимальное горизонтальное давление на грунт по
контакту с боковой поверхностью элемента и сравнить его с допус-
тимым;
определить горизонтальное смещение верха опоры и сравнить его
с предельно допустимым значением.
3.4.2. Последовательность расчета
Несущими элементами фундаментной части опор типа У нвляются
железобетонные оболочки, опоры типа У1 - две составные конструк-
ции, каждая из которых состоит из Восьми железобетонных шпунтин.
Сначала определяют несущую способность несущего элемента Fu
фундаментной части опоры по формуле (3.3), при этом для опоры У1
периметр сечения элемента Ы = 2сц + 2 £>, , м (здесь at- сумма
ширин восьми шпунтин, т.е. О(= 8*0,Ь м, 6,- толщина шпунта,
см. рис.П.1.3).
Определяют расчетные величины продольной Fu , поперечной Fa
сил и момента М (состояние П, табл.2.3), действующих в верхнем се-
чении каждого из несущих элементов:
Fw=N/2, кН; Fh-2Fb/2; кН; М-IM/g*FKhp< кН-м. (3.46)
Расчетный вес несущих элементов
оболочки с водой ja ее полости
б0 - 1.1 )'[(Ьц' К) + t "zT(d*~Ид)] +t dfl „
где у , - удельный вес железобетона и воды, кН/м3;h„иНь-
высота нижнего и верхнего бетонного заполнения (hH = 4 м,
!«(, = I м); [ и Im - общая длина и обводненная часть оболоч-
ки; do и dn - наружный и внутренний диаметр оболочки, м ;
несущего элемента шпунтовой опоры
Йш = 1.1 t ap bi /, кН.
(обозначения см. выше).
49
Проверяется в соответствии с 1101 несущая способность по
грунту по формуле
Fv + 6i<Fd/y« . <3-47>
здесь =1,75 как для однорядного свайного фундамента.
Для вычисления горизонтального перемещения верха опоры сна-
чала определяют жесткость поперечного сечения ЕА и Е] , коэффи-
циент деформации <Хр , перемещения элементов на уровне поверхно-
сти грунта Gffi 8мя и 8ммот единичных усилий (см. подраздел 3.3.2).
В формуле (3.29) расчетная ширина несущего элемента шпунтовой кон-
струкции согласно 1161 будет Ьр = а, +0,6 (где а, - общая ширина
восьми шпунтин, м). Согласно Ц3| для оболочки bp=0,9(0jl+l) I м
( d - диаметр оболочки). Затем вычисляют приведенную глубину по-
гружения несущего элемента h по формуле (3.32).
Вычисляют поперечную силуруй изгибающий моментМо в сече-
нии несущего элемента, расположенном на уровне РИГ.
Fho= Fh ; М„= N + Fho- Ь,
Здесь h, - расстояние от низа ригеля до уровня РИГ.
Горизонтальное смещение Uo и угол поворота указанного
сечения по 113| будет
u» = Fho- 6FF + Mo8fh /М;
4х, =Fj,e-6мг + Мв€Мм / 1=оу-
Горизонтальное смещение И угол поворота подошвы ригеля
U «= Uo+S^o + (5Мо h 2F},,-Н1)ЛбЕ'3 X М;
--4i + h, (2М + Fh; h 1)/ ( 2Е1), po<3 .
Искомое горизонтальное смещение верха опоры
up= (u + 4/hP)Fhn/Fh, м, (3.50)
здесь Fh и и Рц - нормативное й расчетное значение горизонтальной
силы.
Затем по формуле (3.45) сопоставляют полученное значение Up
с предельно допустимым U ц * _
Если приведенная глубина погружения h ? 2,5, то проверяют
давление на грунт по боковой поверхности элемента на глубине
= 0,В5/оСе , тогда согласно |13|
50
^^^в+ЮРпо-г)/^&р-хг $), (ЗЛ1)
где £ - коэффициент, принимаемый при h 4 равным 0,7, а в ин-
тервале 2,6 < h < 4 Z® = 1,5 - 0,2 h -
Давление на грунт должно удовлетворять условию
(Г * М * £ <; )< (3.52)
где у ,4 , С - расчетные характеристики грунта.
Величина наибольшего изгибающего момента, действующего в по
перечном сечении оболочки или шпунта на участке, расположенном в
грунте, определяется по формуле
Мн =М, + Fh,-kj/cze( кН-м, (а>53)
где М( и Рц, - момент и поперечная сила, действующие в несущем
элементе на уровне расчетной поверхности грунта; oQ - коэф-
фициент деформации оболочки или составной шпунтовой конструк-
ции; к-4 - коэффициент, принимаемый в зависимости от приве-
денной глубины h заложения несущего элемента в грунте: при
h = 2,6 = 0,65, при h = 3 kj= 0,70, при h # 3,5
kj = 0,75.
Полученные наибольшие значения изгибающего момента Мн и
вдавливающей силы F\> используют для проверки несущей способнос-
ти сваи по материалу. При этом дли случая несущих элементов, сос-
тавленных из восьми железобетонных шпунтин, определяют изгибающий
момент в крайней наиболее нагруженной шпунтине. В соответствии с
|1б| величина его на 25% больше момента в промежуточных шпунтинах.
Поэтому из условия
Мн = (2' 1,25 + 6) Мир
находят
М юр = Мн/0,5; МР = 125 Мир.
Проверка несущей способности элемента или подбор армирова-
ния производится по графикам приложения 2. Порядок пользования
графиками следующий: находится точка пересечения расчетных зна-
чений изгибающего момента и вдавливающей силы, действующих на
сваю. Кривая сверху, ближайшая к точке пересечения,соответствует
требуемому армированию сваи.
51
Литература
1. Мосты и трубы. СНиП 2.05.03-85: Ута. Госстроем СССР/Раэраб.
ЦНИИС Минтрансстроя. - Введ. с 01.01.86. - М.: ЦНТП Госстроя
СССР, И’35. - 200 с.
2. Методические указания и задания на разработку курсового проек-
та железобетонного моста /Н.А.Ткаченко, В.Ю.Олляк, Л.Г.Гасин-
скпя и др. -Приложение I, выпуск I. - Мн.: БПИ, 1983. - 40 с.
3. Методические указания и задания на разработку курсового проек-
та железобетонного моста - Н.А.Ткаченко, Е.А.Король, А.П.Слука.
- Приложение I, часть 2. - Мн.: БПИ, 1984. - 40 с.
4. К и р и л л о в В. С. Основания и фундаменты: Учебн. для тран-
спортно-дорожных вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Тран-
спорт, 1980. - 392 с.
5. Костерин Э. В. Проектирование свайных и столбчатых
фундаментов опор мостов. Учебн. пособие. - Омск: Омский поли-
техи. ин-т, 1983. - 83 с.
6. Проектирование металлических мостов / А.А.Шкуратовский и др. -
Учебн.пособие. - Киев: КАДИ, 1983. - 65 с.
7. К о в а л е н к о С. Н. Опоры мостов. - М.: Транспорт, 1966.
- 210 с.
8. Костерим В. В. Основания и фундаменты: Учебн.для сту-
дентов автомобильно-дорожных специальностей. - 2-е изд., пе-
рераб. и доп. - M.S Высшая школа, 1978. - 374 с.
9. Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83: Утв. Госстроем
СССР / Разраб. НИИОСП Госстроя СССР. - M.S Стройиздат, 1985. -
40 с.
Ю.Свайные фундаменты. СНиП 2.02.03-85. - И.: ЦНТП Госстроя СССР,
1986.
II.Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проек-
тировщика / Под общ. ред. Е.А.Сорочана и Ю.Г.ТрофименКова. -
М.; Стройиздат, 1985. - 480 е.
12. Рекомендации по расчету фундаментов глубокого заложения опор
мостов. - М.; ЦНИИС, 1970. - 91 с.
13. С илин К. С., Глотов Н. М., 3 а в р и е в К. С.
Проектирование фундаментов глубокого заложения. - М.: Тран-
спорт, 1981. - 252 с.
52
14. Типовая документация на строительные системы и изделия. Сер.
3.501-86. Железобетонные призматические сваи для мостовых
опор / Ленгипротрансмост. Минтрансстрой, 1978.' - Выл, I. Ма-
териалы для проектирования. - 28 с. - Выпуск 2. Сваи сплошно-
го квадратного сечения. Рабочие чертежи. - 57 с.
15. Типовая документация на строительные системы и изделия. Сер.
3.501^-1-124. Полые круглые сваи и сваи-оболочки диаметром
0,4...3,0 м из преднапряженного и обычного железобетона дли
опор мостов / Ленгипротрансмост. Минтрансстрой, 1981. - Выпуск
0. Материалы для проектирования. - 20 с. Выпуск I. Секции свай
и свай-оболочек.-61 с. Выпуск 2. Закладные детали свай и свай-
оболочек. - 65 с.
16. Типовые конструкции и детали зданий и сооружений. Сер. 3.503.1-68
Опоры автодорожных мостов с бесилитными фундаментами под про-
летные строения длиной от 12 до 33 м. Выпуск 2. Опоры-стенки
промежуточные из железобетонного шпунта.
Белгипродор. Миндорстрой БССР, 1979. - 24 с,
17. Типовые конструкции и детали зданий и сооружений. Сьр.3.503~о1.
Опоры автодорожных мостов столбчатые из железобетонных оболо-
чек диаметром 1,2...1,6 м с бесплитными фундаментами под про-
летные строения .длиной от 15 до 42 м / Воронежский филиал Гид--
родорНИИ. Минавтодор РСФСР, 1980. - (выпуск 0; Материалы для
проектирования. - 96 с.; выпуск I. Блоки ригелей. - 121 с.;
выпуск 2. Блоки столбов распорок и диафрагм. - 73 с.).
18. Лукша Л.К. Методические указания к,курсовому проекту железобе-
тонного моста по курсу "Проектирование мостов" - Мн.: БПИ, 1986.
- 36 с.
53
i
Рис. ii.t.I,. Общий вид моста.
Длина пролета принжтаотсч по зада'-ию.РПГ - расчетная
поверхность грунта у опоры с учетом местного размыва
Tun ГРУНТОВ
i.i I 12 I 1.1 I 14 I <5
пролеты, м
ie [at lb 121 10 121 18 121 16 1 2.1
_Ц_ а.з 8 -t.5 1 -2 6 _5_ 15 »6 -2
17 -з.ц 11 -3.4 1*F -4.1 _2 З.б" -3.8
2.1 -8 14 -59 5 _a_ 6U 6 6.3
-5.8
6 3 -80 6 8.3 _12 -ZB 12 -7
12. 1 9
Tun ГРУНТОВ
«•’ J Ш.2 IH 3 М.Ц
ПРОСТЫ.1Л
24 [ Ji 2Ч|33 2ч|33 ie |ai
8 -2.0 5 17 4 -3.0
-1.5 -1.5
10 -4.5 14 3 J®. -4 5
-35 -4.0
1 1 6 _L_
-65 ‘6.0 -6 0
12 -8.5 8 12 9 •
-8.0 -75
3 13 8
Рис. П.1.3. Схемы опор
56
Рис. IL. 1.3. Схемы опор
57
Таблица П.1.1
# :Наимено- i-L-x"
слоя ; ванне ,ный вес;ный верная
rDVH-tгрунтов :частиц .грунта ,влаж-
на j ,грунта j у ,ность
. i ’ Г °’ ! W>
! ! кН/м3 ! кН/м3 ! ‘I
Физико-iиэханетеегие свойств® грунтов
ЙУдель^, «цель- цЦрирод- [ Вяаж- [Угол р’д°ль>
!«« погоняя (Ность важность наjвнутре»)сцешк
'.границе jгранице рюгр ,ние С
j Е.
j циечт
inopic-
Jгости
’ е
I ! 2 ! 3 ! 4
I пески- 26,5 19,8
крупные
2 пески сред-26,8 20,0
не-й круп-
ности
3 пески 26,4 19,5
мелкие-
4 26,6. ГЛ9
е 19,3
5 £ 26,8 17*9
19,6
б g 27,8 17,4
о 19,0
7 | 26,3 FLO
g 18,6
8 о 28,0 18*2
g 19,0
9 5 27,5 18.1
с 18,9
? град
! 5
24,0
23,5
24,3
19,.8
22,1
13,0
14,9
18,0
21,0
19,0
27,0
22,0
27,1
1 6 ? 7 ! е ! 9 ’ ГО
- - 38 - 30,0 0,66
- - 36 I 32,0 0,65
- - 32 2 28,0 0,68
25 19 24 15 24 0,61
22 10 10
17 12 29 20 28 0,45
24 10 12 0,69
22 16 25 30 30 0,46
21 II 10 0,75
35 18 22 40 27 0,55
18 2d 12 0,60
35 22 21 50 32 0,46
20 40 12 0,76
36 20 24 30 22 0,66
19 <cz> 17
Продиатеыш» табд .5.1.1
10 I g 3 27,6 s 4 19,0 ’ 5 Z7~c ! 6 ? 7 22 8 23 24 ’ Ю • II
II 27,1 19,4 17,9 18,5 30,0 28,0 32,0 37 25 20 23 20 25 10 17 0,81
12 27,5 19,4 23.0 43 23 18 15 61 0,62 .
13 14 15 ил •тор5. 27,4 23,3 16,0 19,4 19,3 16,0 9,0 34,0 29,0 40,0 500 59 27 15 12 19 5 45 34 8 14 19 2 0,67 С,95
16 17 насып- ные грунты 26,0 27,1 16,0 18,5 18,0 55,0 40 19 26 15 10 0,3 з,о 2,5 4,0 0,75 1,03
Основные ^здкс^ехаические. херактеристики грунтов основа^ опер
Лун-! Ввд И физическое?£~!
4 по со стояние грунтав ?
зада-j !'«
нию j ? .
tгрунта
»Г1оказа-
(Условное
j совровив-
гт-еку-
»чести
iпластин
(НОСТИ
•нам сое- j
iТОЯНИИ |
кН/м3 'УъЬ,иН/мэ^
Таблица П.1.3
Подразделение песчаных грунтов по плотности
Вид песков
Пески гравийные, крупные и
средней крупное™
Пес I мелкие I
Пески пылеватые
i Плотность слодгенця песков
] нД^тный j рыхлый
е< 0,55 О,55<е«0,7 е>0,7
е<о,б о,б«е«о,15 е>о,15
е<0,6 0,6-se«0,8 с >0,8
Таблица. 11.1 Л
Подразделение пылевато-глинистых грунтов
Виды гнмевато-глинистых грунтов j
Супесь
Суглинок
Глина
Число пластичности
0,01 « -Jp F o',О'/
0,07 < 'Эр < 0,17
> > 0,17
Таблица П.1.6
Подразделение пылевато-глинистых грунтов
Наименование пыЛевёто-глинистых, грунтов ho показателю Текучестиj Показатель текучести
Сунеси: твердые пластичные текучие •JL < 0 0 « It « I >1
Суглинки и глины; твердые полутвердые тугопластичные мягкопласюртне текучепластичные текучие 1i < 0 0 < X < 0,25 0,25 <14 0,50 0,50 < 'Jl « 0,75 0.-75 < 1L « 1,0 •3L> 1,0
60
ПРИЛОШЙЕ 2
Та 0 л g ц а И.2.1
Данные по типовым нетрещиностойким (СГЛД -30) и трещино-
стойким (СМ 4-30 Тт) призматическим железобетонным спаям
для мостовых опор ) 14 |
Сече- ние сваи, .м Пло- щадь । сече- ния о A, if Момент инерации сечения г м4 i Марка } сваи ! I Длина, ! ’ м i Класс бетона j j i Тип ар- ; мирова- । ния
.40x30 0,09 6,75-10' 4 CML -30 4...8 В25 10I2A1I
CML -ЗОТт I...4
CML.-30 9...12 В25 4016АП
CML -ЗОТт I...4
.10x35 0,1225 12,51-10" 4 CML -35 6...12 4016АП
CML. -35Тт В25 2...7
CML-35 13...16 взо 402ОАП
СМ13-35Тт 13 взо 2...7
0М14-35Тт 14 взо 3...7
CML -ЗЬТт 15,16 взо 4...7
40x40 0,16 21,33-10" 4 CML -40 8...12 азо 40POA1I
CML -40 13...15 В35 402ОАП
CML -40 16,17 ВЗб 4025АН
CML -40Тт 8...12 взо 3...8
СМ13~40Тт 13 В35 3...8
CML -40Тт I4-.I5 835 4...с
CML -401т 16,17 1335 5...8
СМ18-40Тт 16 "35 6.. .8
Примечания:
I. Каждой свае присваивается марка (например: СЩО-ЦЙ'З
означает: С-свая; М-мостовая; 10-дпина,м; 35-сторона сечения,см;
Т-трещиностойкая} 3-тип армирования по табл.П.2.1.1).
2. Стержни рабочей арматуры располагаются в углах сечения
сваи по одному (тип армирования I...4), по два (тип 6); по три
(тип 5, 7 и 8).
3. Длина свай изменяется через I м.
61
Таблица П.2.2.1
Тип армирования 1 I ' i 2 । \ 3 ! ! < 1 5 | 6 i 7 i 8
Рабочая- арматура класса 4020 4025 4028 4032 12020 8028 12025 12328
Площадь сечения рабочей арматуры, см 12,56 19,63 24,63 32,;/ 37,70 49,26 56,91 73,89
Таблица П.2.2 Данные по типовым железобетонным оболочкам, применяемым в мостостроении |5,
Марка сек-;Наруж{Тол~; Площадь сечения ; ции сваи |Ныи (щина,— ; Момент инерации сечения { Длина {Тип ар-jЧисло j секфш (Мирова-; стержней
лочки {метр j Й,м'!! итог ! 9 91 рГбООЛОЧКИ ’ ЯДрЗ 1ЬхИгз/|Д,хК>г^|„юэдф.йо*.,,* И’ i м won f и j ,ариатуры, t i шт*
СИМ .40.т 0,4 8 8,042 4,524 1,094 0,163 4... .12 1,2,3 8
СИМ .СО.т 0,6 10 15,708 12,566 5,105 1,257 4... .12 1,2,3 16
СОМ .120.т 1,2 12 40,715 72,382 60,095 41,692 6... .12 1,3,4 40
COM .I60.T 1,6 12 55,795 145,267 153,770 Тб’’,929 4... .12 1,3,4 56
СОМ .300.т 3,0 12 108,575 598,285 1127,643 ; ’48ч,453 6 108
Примечания: I. Кгждая секция характеризуется маркой (наприкзр: СКМ6.40.2 означает: СК -
вая круглая: М - • ->стовая; б - длина б м; 40 - наружный диаметр 40 ем;
т(..пр,:2) - тип армирования (см. табл.П.2.2.1), стык между.сваями сварной.
^сли марка сект- О'-'*: .42.2--, .
2. Для получения площади сечения ( А ’) таблич; :
„ на 10 , а для получения момента инерции (П ? -3
3- Длина секций изменяется через 2 м. Класс бетона оболочек
Тип армирования ~ "
Диаметр рабочей арматуры класса АП “
Диаметр спиральной арматуры класса AI при аг 0,6
ке, для сболочки
d = 0,4
Рис.П.2.I. Графики несущей способности призматических свай типа СМ п • материалу.
Несущая способность сваи обеспечена, если Точка с ксоитпнатами (М,А1 )
лежит на кривой или ниже ее, характеризующей щ.инимаемнй тип ариирсва-
Рис.П.2.3. Гпа^ики несу.'й способности оболочек по мате-
риалу:
Гпзиняты обозначения типа асиипования. Количество стетжией:
a. от.., б. 16 шт., в. 4и шт; дйаметп стержней: I. i 16.
2. 4 iS, 3. 0 ?С. 4. 0 25.
Обозначено: ------незаполненная бетоном,
----- заполненная бетоном.
Ла графиках принято I? - I
68
СОДЕРЖАНИЕ
ННЕДЕНИЕ......................................,...........3
УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ....................4
I. РАЗДОЯ ПЕРВЫЙ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСЮ1.....................4
I.I. Оценка инженерно-геологических условий и выбор
несущих пластов основания............................... 4
1.2. Выбор типа фундаментов....,...,..,..,..............,5
2. РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ.....................В
2.1. Виды нагрузок.................................... 8
2.2. Сочетания нагрузок.................................9
3. РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ ГЮЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ....................20
3.1. Рекомендации по конструированию фундаментов.......20
3.2. Расчет фундаментов мелкого заложения...,..........29
3.3. Расчет свайного фундамента.................. ....40
3.4. Расчет фундаментальной части беэроствёрковых опор....48
ЛИТЕРАТУРА............................................. S2
ПРИЛОЖЕНИЕ I.....................,,••••,................-54
ПРИЛОЖЕНИЕ 2........................................... 61
Владимир Андреевич КУЗЬМИЦКИЙ
Леонид Константинович ЛУИНА
РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ МОСТОВЫХ ОПОР
Методическое пособие по курсовому и дипломному
проектированию для студентов дорожностроительных
специальностей
Часть I
Фундаменты промежуточных опор
_____________Редактор К.А.АдамушКо___________________
Подписано в Печать 3.05.88. AT II667.
формат 60х841/16. Бумага т. № 2. Офоётная печать.
Усл.печ.л. 4,19. Уч.-изд.Л.'3,2. Тир. 500. Зак. 30. Цена II коп.
Отпечатано на ротапринте БШ. 220027, Минск, Ленинский пр., 65.