Расчет фундамента под мостовую опору, страница 2

. Конструирование фундамента.

Назначаем минимальные размеры фундамента. Размеры подошвы опоры: B₀ = 4,5 м, A₀ = 10,7 м.

      b = B₀ + 2C₀ = 4,5 + 2×0,5 = 5,5 м

а = А₀ + 2C₀ = 10,7 + 2×0,5 = 11,7 м

Минимальная площадь подошвы фундамента

F_min = (4,5+2∙0,5)∙(10,7+2∙0,5) = 64,35 м².

 Ширина обреза С = 0,5 м. Подошву закладываем на отметке 52,70(на

2,5 м ниже линии теоретического размыва). Таким образом, высота фундамента h_ф =8,42 м. (рис.1).

III. Расчет по I группе предельных состояний.

1.  Определение напряжений по подошве фундаментов.

Объем фундамента

 м³ .

Нормативный вес фундамента определяется без учета взвешивающего воздействия воды(что идет в запас прочности)

 кН, где γ_б =24 кН/м³ – удельный вес бетона;

Вес воды на обрезах

 кН

              Определяем расчетные нагрузки на фундамент(в уровне подошвы):

 кН;

 кН;

кН∙м

Определим напряжения по подошве фундамента:

;     кПа ;   м³

;  ;

кПа;  кПа

              Определяем расчетное сопротивление:

R = 1.7 (R’ (1 + k₁(b-2)) + k₂ γ(d – 3))    , где

k₁ = 0.08           и            k₂ = 2.5

R = 1,7 (150(1 + 0,08(5,3-2))  = 301,92 кПа.

 кПа;   кПа; .

Выполняется только две проверки из трех, поэтому увеличиваем размеры подошвы фундамента до величин, указанных на рис.2.

Подошву фундамента закладываем на отметке 51,70 м, таким образом, высота фундамента h_ф =4 м. (рис.2).

Определение напряжений по подошве фундамента.

Определим площадь подошвы

F =12,7*6,3 = 80,1 м².

Проверяем значение коэффициента α₀

  α_{0 пред.} = 30^º,

где 0,5 м  - ширина уступа фундамента

 2,0 м  - высота уступа.

Объем фундамента.

 м³

       Вес фундамента:

        кН;

В расчетах по предельным состояниям используют расчетные значения характеристик грунтов. Переход от нормативных значений Х_n к расчетным Х осуществляется по формуле

      Значения коэффициента надежности по грунту γ_g принимаются:

- в расчетах по несущей способности для удельного сцепления с – 1,4, для угла внутреннего трения φ и удельного веса грунта γ – 1,1;

- в расчетах по деформациям γ_g = 1,1 для “c”, γ_g = 1,05 для φ и γ;

- для модуля деформации Е – γ_g = 1,0

Грунт	Характеристика грунта	Их значения в расчетах
		по 1-ой группе предельных состояний	по 2-ой группе предельных состояний
Песок мелкий	Удельный вес γ, кН/м3	14,73	15,43
	Модуль деформации Е, МПа	-	6
	Удельное сцепление с, кПа	3,57	4,54
	Угол внутреннего трения φ, град	18,18	19,05
Песок средней крупности	Удельный вес γ, кН/м3	17,73	18,57
	Модуль деформации Е, МПа	-	32
	Удельное сцепление с, кПа	-	-
	Угол внутреннего трения φ, град	32,73	34,28
Глина	Удельный вес γ, кН/м3	17,27	18,09
	Модуль деформации Е, МПа	-	5
	Удельное сцепление с, кПа	9,28	11,82
	Угол внутреннего трения φ, град	12,73	13,33
Супесь	Удельный вес γ, кН/м3	18,36	19,24
	Модуль деформации Е, МПа	-	10
	Удельное сцепление с, кПа	7,14	9,09
	Угол внутреннего трения φ, град	22,73	23,81

Вес грунта на уступах:

Вес воды на уступах:

кН;

кН;

 кН∙м

Определим напряжения по подошве фундамента:

;       кПа ;   м³

;  ;

кПа;  кПа

              Определяем расчетное сопротивление:

R = 1.7 (R₀ (1 + k₁(b-2)) + k₂ γ(h – 3)    , где

k₁ = 0.1             и            k₂ = 3.0

R = 1,7 (350(1 + 0,1(6-2))+ 3∙14,36(3,5 - 3))  = 869,62 кПа.

 кПа;   кПа; .

В расчетах по предельным состояниям используют расчетные значения характеристик грунтов. Переход от нормативных значений Х_n к расчетным Х осуществляется по формуле

      Значения коэффициента надежности по грунту γ_g принимаются:

- в расчетах по несущей способности для удельного сцепления с – 1,4, для угла внутреннего трения φ и удельного веса грунта γ – 1,1;

- в расчетах по деформациям γ_g = 1,1 для “c”, γ_g = 1,05 для φ и γ;

- для модуля деформации Е – γ_g = 1,0

Грунт	Характеристика грунта	Их значения в расчетах
		по 1-ой группе предельных состояний	по 2-ой группе предельных состояний
Песок мелкий	Удельный вес γ, кН/м3	14,73	15,43
	Модуль деформации Е, МПа	-	6
	Удельное сцепление с, кПа	3,57	4,54
	Угол внутреннего трения φ, град	18,18	19,05
Песок средней крупности	Удельный вес γ, кН/м3	17,73	18,57
	Модуль деформации Е, МПа	-	32
	Удельное сцепление с, кПа	-	-
	Угол внутреннего трения φ, град	32,73	34,28
Глина	Удельный вес γ, кН/м3	17,27	18,09
	Модуль деформации Е, МПа	-	5
	Удельное сцепление с, кПа	9,28	11,82
	Угол внутреннего трения φ, град	12,73	13,33
Супесь	Удельный вес γ, кН/м3	18,36	19,24
	Модуль деформации Е, МПа	-	10
	Удельное сцепление с, кПа	7,14	9,09
	Угол внутреннего трения φ, град	22,73	23,81