Проектирование фундамента промежуточной опоры однопутного железнодорожного моcта (расчетный пролет моста = 33м), страница 10

7. После окончания расчёта выполняем проверки:

F_V=S (N_i×cosa_I-H_i×sina_I)

F_h⁰=S (N_i×sina_I+H_i×cosa_I)

M=S ((N_icosa_I-H_i×sina_I)×h_i+M_i)

где суммирование распространяется на все сваи.

Табл.5.7. Контроль результатов расчета

Вдоль оси моста
FV	Fh0	M
2718,69	96,53	-3536,24
3953	96,53	-69,91
5187,31	96,53	6543,91
11859	289,6	2937,8

5.4. Расчеты по первой группе предельных состояний

Расчёты по первой группе предельных состояний предусматривают проектирование такой конструкции фундамента, при которой не должны происходить разрушения отдельных его элементов и потеря прочности грунтов основания.

5.4.1. Проверка несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдёргивание из грунта.

По несущей способности грунтов в основании сваи в составе фундамента следует рассчитывать исходя из условия:

N_i£F_d/g

_где g_k=1,4;

N_i – продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки, определяемое с учетом собственного веса сваи (N_max=904,9 кН).

904,9 кН £1347,8/1,4=962,7 кН

Проверка выполняется

5.4.2. Проверка прочности ствола сваи

Прочность ствола сваи проверяют на сжатие с изгибом и на растяжение, но из-за того, что при данных условиях сваи на растяжение не работают, производиться лишь проверка на сжатие с изгибом. Эта проверка проводится в сечении, где действует наибольший изгибающий момент M_{max i}.

Расчетом определены максимальные усилия N_max=904,9 кН и M_max=-11,65 кН×м. Проверка произведена графически по кривым прочности (рис. 2.7, [1]).

Из приведенного графика видно, что проверка выполняется.

(крестиком показана точка, соответствующая полученным макси-мальным усилиям, кривая соответствует предельному состоянию сваи).

5.4.3. Проверка устойчивости грунта вокруг свай

При поперечных перемещениях свай может произойти потеря устойчивости грунта в виде пластического выпора его, что приведет к ухудшению работы свай. Соответствующий расчет сводится к проверке неравенства:

s_zi£h₁×h₂×(4/cosj)×(g×z×tgj+x×c)

где s_zi – расчетное давление на грунт боковой поверхности свай, определяемое на глубине z=0.85/a_e=0.85/0.642=1.32м. по формуле:

s_zi=0,85×(K/a_e)×(0.996×u_pi-0.849×y_0i/a_e+0.362×

×((M_i+H_i×l₀)/(a_e²×E×I))+0.103×H_i/(a_e³×E×I))

h₁,h₂ – коэффициенты принимаемые h₁=h₂=1;

j=34⁰, c=5 кПа – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления;

g =20,398 кН/м³ – расчетный удельный вес грунта;

x - коэффициент принимаемый для забивных свай равным 0,6.

1×1×(4/ cos 34⁰)×(20,4×1,32× tg 34⁰+0,6×5)=102,25 кПа;

Проверка вдоль моста:

s_zi=0,85×12000/0,642×(0,996×(2,73×10^-3)-0,849×8,38×

×10^-4/0,642+0,362×-11,65/(0,642²×3×10⁷×125×10^-5)+

+0,103×16,09/(0,642³×3×10⁷×125×10^-5))=23,91 кПа;

23,91 кПа £  102,25 кПа – проверка выполняется.

5.4.4. Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания.

Эти проверки выполняются по схеме условного фундамента, который принимается в форме условного параллелепипеда. Определение его размеров показано на рисунке 5.3.

Рис. 5.3.Условный фундамент

Несущую способность основания условного фундамента проверяют, как и фундамента мелкого заложения, по среднему p и максимальному p_max давлениям по его подошве:

P=N_c/(a_c×b_c) £ (1/g_n)×R

P_max=N_c/(a_c×b_c)+6×a_c×(3×(M⁰+F_h⁰×(h-l₁))+2×F_h⁰×d)/

/(b_c×(K×d⁴/(3×C_b)+3×a_c²)) £ (g_c/g_n)×R

где N_c – нормальная составляющая  давления условного фундамента на грунт основания, определяемая с учетом веса грунтового массива вместе с заключенными в него сваями;

l₁=0,7 м – расстояние от подошвы ростверка до поверхности основания с учетом размыва;

d=12 м – глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта;

a_c = 10 м, b_c=3,4 м   - размеры в плане условного фундамента;

C_b=48000 кН/м⁴ – коэффициент постели в уровне подошвы условного фундамента;