Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента

Ввиду того, что размер подошвы фундамента 1=10,4 м, b= 7,08 м

R= 1,7×{R₀ [1+ k₁ (b-2)] + k₂γ_1m(d-3)} (3.8) где

R= 1,7×{0,31× [1+ 0,08× (7-2)] + 2,5×0,002× (3,7-3)}=0,75 МПа

Проверка напряжений под подошвой фундамента (по 1 группе предельных состояний – по прочности и устойчивости).

Для этого необходимо определить среднее, максимальное и минимальное напряжения (давления) на основание по подошве фундамента и сравнения их с расчетным сопротивлением грунта.

(3.11)

(3.12)

(3.13)

где:

P_m, P_max, P_min – соответственно среднее, максимальное и минимальное давление на грунт по подошве фундамента, МПа.

N₁ – расчетная вертикальная нагрузка на основание, с учетом гидростатического давления, МН.

М_u – расчетный опрокидывающий момент относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы фундамента МН, м.

А – площадь подошвы

γ _с - коэффициент условий работы, принимается равным 1.2;

γ _n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимается равным 1,4;

W – момент сопротивления по подошве фундамента, м³;

N₁ =1,1(P₀ + P_N +А×h_f× 0.02) + γ_f×Р_к (3.14)

γ - коэффициент надежности по назначению сооружения;

P_o - Вес опоры, MH – 5,6

Pn - Вес пролетных строений, mH – 1,49

γ_f - Коэффициент надежности временной подвижной нагрузки – 1,13

Р_к - cила воздействия от временной вертикальной подвижной нагрузки,mH – 6,60

N₁ =1,1(5,6 + 1,49+73,63×5,5×0.02) +1,13× 6,60 = 24,15

Условие выполняется

Проверяем условие(3.12)

где

где: T - горизонтальная тормозная сила T, mH -0.66

Условие выполняется

Проверяем условие (3.13)

Условие выполняется

Таким образом путем последовательных попыток установили, что принимаем следующие размеры подошвы фундамента: 1=10,4м, b=7,0 м, А=73,63 м.²

Учитывая размеры фундамента в плане и в зависимости от количества уступов, высоту фундамента принимаем 5,5 м.

Так как полученная площадь больше рассчитанной, то необходимо развитие площади до требуемой за счет уширения вдоль и поперек оси моста. Уширение фундамента может быть обеспечено путем устройства уступов. Высоту уступа фундамента принимаем h=1,5 м, а ширину 0,5 м.

Отношение ширины уступа к его высоте не должно превышать tg30⁰=0,577, т.e 0,5/1=0,5 <0,577 - условие выполняется.

3.5 Расчет на устойчивость положения фундамента.

Расчет на устойчивость против опрокидывания производим по формуле:

(3.15) где

М_и - расчетный опрокидывающий момент М_и =8,71 кН м.

М_ПР =(b/2)[0.9 (Р₀+Р_п+А×h_f×0,02) + γ_fР_к] (3-16)

предельный удерживающий момент.

где: 0,9 - коэффициент перегрузки, уменьшающий воздействие сопротивляющихся опрокидыванию сил;

у_с - коэффициент условий работы фундаментов на нескольких основаниях у_с =о,8

у_n - коэффициент надежности по назначению сооружения у_n = 1

Подставим выражение в формулу, получим

М_ПР =(7,0/2)[0,9 (5,6+1,49+73,63×5,5×0,02) + 1,13×6,60]=74,79кН м.

8,71/74,79=0,11 кН м < 0,86

Условие выполняется.

Расчет на устойчивость против сдвига производим по формуле:

Q_τ - расчетно сдвигающая сила Q_τ=1,1×Т (3-18) Q_τ=1,1×0,66=0,726

Q_z = м [0.9(Р₀ + Р_я + А×h_f×0,02) + γ_fР_к] где:

T- Горизонтальная тормозная сила, mH -0.66

Q_z - предельно удерживающая сила

м - коэффициент трения для песка м = 0,40

у_с - коэффициент условий работы у_с - 0,9

у_n - коэффициент надежности по назначению сооружений у_n - 1

Q_z = 0,4 [0,9(5,6 + 1,49 +73,63×5,5×0,02) + 1,13×6,60] =8,45 кН

Условие выполняется.