5.2. Определение площади подошвы и размеров уступов фундаментов.

Длина и ширина обреза фундамента на 0.5 м шире размеров опоры в каждую сторону.

Подошва фундамента располагается ниже кровли опорного пласта (песок пылеватый) на 0.5 м.

Толщина опорного пласта под подошвой фундамента(7м) больше ширины фундамента по подошве(3.8м).

Размеры подошвы фундамента: ширина (вдоль моста) равна 4.6 м .

Минимальная площадь подошвы фундамента:

Максимальную площадь подошвы фундамента при заданной его

высоте h_ф определяют исходя из нормированного [8] условия обеспечения

жесткости фундамента. Она заключается в том, что линия уступов или

наклон граней фундамента, как правило, не должны отклоняться от

вертикали на угол ∝ более 30° (см. рис. 5.1). отсюда:

где hф - высота фундамента (расстояние от обреза фундамента до его

подошвы); b0 и l0 - ширина и длина надфундаментной части опоры в плоскости

обреза фундамента.

3. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента.

Расчетное сопротивление основания осевому сжатию согласно /1,прил.24/:

где R₀ - условное сопротивление грунта; k₁ и k₂ - коэффициенты -принимаются по [1] ; - средний удельный вес грунтов, расположенных выше подошвы (допускается принимать =19,62 кН/м³).

3. Проверка несущей способности грунтового основания.

Предварительно вычисляем силы N и момент М, приложенный к середине подошвы в четырех сочетаниях №1 и №2 – вдоль, №4 и №5 – поперек моста:

где Р_о , M_о, F_о – нагрузка из соответствующих строк табл. 4.2; V_ф и γ_νb - вес, объем и удельный вес фундамента; γ_f - коэффициент надежности по нагрузке (γ_f=1,1).

Вдоль моста сочетания №1.

М=0

Вдоль моста сочетания №2

Поперек моста сочетания №4

М=4578,816 кН м

Поперек моста сочетания №5

Несущая способность должна удовлетворять условиям:

где р и р_max – среднее и максимальное давление под подошвой;

А=а*b – площадь подошвы A=10.3*3.8=39.14 м²;

W=а*b²/6 (вдоль моста) W=24.78 м³;

W=а²*b/6 (поперек моста) W= 67.19 м³, - момент сопротивления подошвы;

-коэффициента надежности по назначению. (в сочетаниях №1 и №2), и (в сочетаниях №4 и №5) – коэффициент условии работы.

Вдоль моста сочетание №1

Вдоль моста сочетание №2

Поперек моста сочетание №4

Поперек моста сочетание №5

3. Расчет на устойчивость положения фундамента

Расчет на устойчивость фундамента обычно производят для устоев мостов и в случаях, когда равнодействующая сил по подошве фундамента выходит за пределы ядра сечения. В курсовой работе с методологической целью выполняют расчет на опрокидывание и на сдвиг по подошве.

5.5.1. Проверка устойчивости против опрокидывания.

Устойчивость против опрокидывания проверяется согласно [1] вдоль и поперек моста в сочетаниях нагрузок №№ 3 и 6 (табл. 2). За ось возможного поворота принимается наиболее нагруженная сторона подошвы .

а) б)

Рис.5.2. Схема к проверке устойчивости вдоль (а) и поперек (б).

Моменты опрокидывающих Мu и удерживающих Мz сил вычисляются относительно осей поворота в соответствующих сочетаниях. Условие равновесия

где Mu - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания; Mz - момент удерживающих сил относительно той же оси; Y с - коэффициент условий работы, принимаемый равным: при проверке конструкций, опирающихся на отдельные опоры: в стадии строительства - 0,95; в стадии постоянной эксплуатации - 1,0; при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов: на скальных основаниях - 0,9; на нескальных основаниях - 0,8; Yn - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1,1 при расчете в стадии постоянной эксплуатации и 1,0 - при расчетах в стадии строительства. Опрокидывающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке, большими единицы. Удерживающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке: для постоянных нагрузок - Yf < 1; для временной вертикальной подвижной нагрузки - Y f=1.

Вдоль моста сочетание №3.

Условие выполняется.

Поперек моста сочетание №6.

Условие выполняется.