Ai/Ei=(195,5×1,2+ 183,5×1)/13000+(159,5×1,2+ 127,5×1,2+ 100,35×1,2+ 80,6×1,4)/38000+ (63,75×1,2+ 51,85×1,2)/18000=0,05507
Em = åAi/å(Ai/Ei) = 1134,48/0,05507 = 20600,77
nm = (ånihi)/åhi=(0,3×2,2+0,27×5+0,42×2,4)/9,6=0,3144
wa = (1 – 0,31442)0,613×1876,5/20600,77×(9,9/2)3=0,000415 м
u = (9,95 + 3,35)0,000415=0,00552 м. < 2,87 см – условие выполняется
5. Проектирование свайных фундаментов
5.1. Общие сведения
Свайный фундамент состоит из группы свай, объединенных сверху общей плитой, называемой ростверком. Ростверк изготавливается из монолитного конструктивно армированногo бетона класса не ниже В 25 и предназначен для передачи нагрузки от сооружения на сваи.
Размеры ростверка в плоскости обреза назначают несколько больше размеров
надфундаментной части опоры
(рис: ).
Так же, как и фундамент мелкого заложения, в случае необходимости, ростверк может иметь развитие размеров от обреза к подошве, оформленное в виде уступов под определенным углом развития δ (см. рис. ).
Ростверк считается жестким, если угол его развития до 30°, в противном случае—гибким. Под опоры мостов ростверки проектируют, как правило, жесткими. Такие ростверки не требуется проверять на прочность.
Сваи могут располагаться вертикально и наклонно. Включение наклонных свай повышает жесткость фундамента на восприятие горизонтальных сил и моментов. Поэтому такие фундаменты часто применяют в мостостроении.
В зависимости от расположения свай в фундаменте свайные фундаменты могут быть симметричными или несимметричными относительно плоскости моста и плоскости опоры. Несимметричный свайный фундамент под мостовую опору может оказаться более экономичным. Однако в курсовом проекте рекомендуется проектировать симметричный фундамент как в плоскости моста, так и в поперечной плоскости.
В курсовом проекте свайные фундаменты и их основания рассчитываются по двум группам предельных состояний;
первая группа—по несущей способности свай и несущей способности основания;
вторая группа — по отклонению верха опоры и по осадке.
Высокие технико-экономические показатели свайного фундамента определяются рациональным выбором типа и размера свай, их расположением в фундаменте, а также применением эффективных методов организации производства работ по его сооружению.
Проектирование свайного фундамента ведется в следующем порядке.
5.2. Назначение основных параметров фундамента.
5.2.1. Выбор основных отметок и размеров фундамента
Свайный фундамент характеризуется тремя основными отметками: обреза фундамента OL, подошвы ростверка FL и нижних концов свай PL (см. рис. ). В курсовом проекте отметка обреза задана. Поэтому при проектировании свайного фундамента можно варьировать лишь отметкой подошвы ростверка и отметкой нижних концов свай.
При фиксированной отметке обреза фундамента отметка подошвы ростверка определяется его высотой h. Минимальное значение этой высоты складывается из величины необходимой заделки свай в ростверк t1 и минимально допустимой толщины слоя бетона над головами свай to(h³to+t1).
По действующим нормам [6] величина t1 принимается не менее половины периметра призматической сваи. Минимально допустимую толщину бетона над головами свай в необходимых случаях определяют из расчета его на продавливание свай. В курсовом проекте эту толщину разрешается принимать без расчета не менее 0,5 м.
В пучинистых грунтах глубина заложения подошвы низкого ростверка, как и подошвы массивного фундамента, назначается не менее расчетной глубины промерзания [4]. При проектировании фундамента русловых опор моста, когда грунты основания не промерзают, это требование отпадает.
Размеры плиты ростверка в плане на уровне OL, как и в случае фундамента мелкого заложения, должны быть больше размеров опоры на ширину обреза Со=0,2—0,6 м в каждом направлении (см. рис. ).
Сваи выбирают с учетом:
инженерно-геологического строения основания;
наличия в строительной организации, которая будет выполнять проект, необходимого оборудования и механизмов;
результатов технико-экономического сравнения вариантов фундамента с различными типами и размерами свай.
В курсовом проекте примем сваи мостовые СМ, железобетонные, сплошного квадратного сечения, с ненапрягаемой арматурой, характеристики которых указаны в табл. 5.1. [ ] При этом длину свай назначим так, чтобы их нижние концы были заглублены в достаточно прочный несущий слой основания на величину t2 (см рис ) не менее:
в пески крупные и средние, а также глинистые грунты с IL<0,1 - 0,5 м, в прочие виды нескальных грунтов — 1,0 м
Длину свай округляют в большую сторону до ближайшей стандартной длины, т.е. до целых метров. При этом во всех случаях погруженная в грунт (с учетом размыва) длина сваи должна быть не менее 4 м.
Примем сваи марки СМ 12-35.
5.2.2 Определение несущей способности сваи
Несущая способность по грунту на вдавливание Fd (кН) забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяют по формуле [6] (см рис ):
Fd = gc (gcR×R×A + Uågcf fi×hi),
где gc—коэффициент условий работы сваи в грунтах, принимаемый равным 1; R—расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл 22 [ ] кПа, А— площадь поперечного сечения сваи, м2, U—периметр попе речного сечения сваи, fi—расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, определяемое по табл 23, кПа [ ], hi—толщина i-го слоя грунта, м; n—число слоев; gсR ,gcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи. Для применяемых в курсовом проекте забивных свай сплошного сечения gсR =gcf = 1.
Суммирование в формуле ( ) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва).
Подсчет сил трения по боковой поверхности сваи сводится в табл. 5.1
Таблица 5.1
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.