I сочетание:
N1 =1,57×105(1,233×10-3Sin -a+(3,628×10-3
– 1,175×7,756×10-4)Cos-a = 399,2 кН;
N2 =1,57×105×3,628×10-3 =569,6 кН;
N3=731,18 кН.
H1= 1,0034×104(1,233×10-3 Cosa - (3,628×10-3
– 1,175×7,756×10-4) Sinai] –
– 1,48×104×7,756×10-4 = 4,179 кН;
H2= 1,0034×104×1,233×10-3 -
|
Расчетные усилия в голове сваи |
– 1,48×104×7,756×10-4 = 0,893 кН;
Н3=-4,852 кН.
М1=3,52×104×7,756×10-4 – 1,48×104(1,233×10-3Cosa-
- (3,628×10-3 – 1,175×7,756×10-4)Sin-a = 4,2066 кН×м;
М2=3,52×104×7,756×10-4 – 1,48×104×1,233×10-3=9,053 кН×м;
М3 = 17,527 кН×м.
IV сочетание:
N1=1,57×105(3,59×10-3 – 4,47×1,448×10-4)=462,5 кН;
N2=1,57×105(3,59×10-3 – 2,98×1,448×10-4)=496,4 кН;
N3=1,57×105(3,59×10-3 – 1,49×1,448×10-4)=530,2 кН;
N7=1,57×105(3,59×10-3 + 4,47×1,448×10-4)=665,7 кН;
N6=1,57×105(3,59×10-3 + 2,98×1,448×10-4)=631,9 кН;
N5=1,57×105(3,59×10-3 + 1,49×1,448×10-4)=597,97 кН;
N4=1,57×105×3,59×10-3 =564,1 кН;
Н1-7=1,0034×104×5,382×10-3 – 1,48×104×1,448×10-4 = 51,86 кН.
М1-7=3,52×1,448 – 1,48×0,5382=-74,56 кН×м.
7. Результаты расчета контролируют по выполнению равенств:
Fuo = å(NiCosai – HiSinai);
Fho = å(NiSinai + HiCosai);
M = å[(NiCosai – HiSinai)hi + Mi];
где суммирование распространяется на все сваи.
I сочетание:
Fuo = 399,2×Cosai + 4,179Sinai +569,6+731,2Cosai + 4,852Sinai = 1692,4 кН;
Fho = -399,2×Sinai + 4,179Cosai+ 0,893+ 731,18Sinai – 4,852Cosai) = 41,4 кН;
M = -399,2Cosai ×1,175+ 4,179Sin-ai×1,175+ 731,18Cosa×1,175 +4,852Sinai×1,175 + 4,2066+9,053+17,53 = 417,9 кН×м.
5.4.Расчеты по первой группе предельных состояний
Расчеты по первой группе предельных состояний предусматривают проектирование такой конструкции фундамента, при которой не должны происходить разрушения отдельных его элементов и потеря прочности (устойчивости) грунтов основания. Эти расчеты производят на расчетные сочетания нагрузок и включают:
проверки по несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта;
проверки прочности ствола сваи;
проверку устойчивости грунта, окружающего сваи;
проверку прочности опорного и подстилающего слоев основания.
Расчет по устойчивости (несущей способности) основания свайного фундамента на глубокий сдвиг в курсовом проекте не делается, поскольку проектируемый фундамент не подвержен действию больших горизонтальных постоянных нагрузок, не расположен* на откосе и его основание не имеет крутопадающнх слоев грунта.
5.4.1. Проверка несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта
По несущей способности грунтов в основании сваи в составе фундамента следует рассчитывать исходя из условия
Ni£Fd/gk
При расчете свай как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки, продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки Ni следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке γf=1,1.
Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют несколько рядов, то при учете нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10% при четырех сваях в ряду и на 20% при восьми сваях и более. При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяется интерполяцией.
Fd/gk = 1098/1.4 =784 кН.
Ni = 731+1,1×3,73×9,81 = 771,4 кН – условие выполняется.
Ni = 665,7+40,25 =705,97 кН – условие выполняется.
5.4.2. Проверки прочности ствола сваи
Прочность ствола сваи проверяют на сжатие с изгибом и на растяжение. Первая проверка производится в сечении, где действуют наибольший (по абсолютной величине) изгибающий момент . Для того, чтобы определить такое сечение, строят эпюру изгибающих моментов по длине сваи. В случае высокого ростверка построение эпюры выполняется:
М=ae2E×I×u×A3 - aeE×I×y×B3+ M×C3+H×D3/ae .
u=uo; uo=H×eHH; y=H×eMH +M×eMM.
Условия прочности ί-й сваи на сжатие с изгибом удовлетворяются, если точка с координатами N=Ni , M=Mmax располагается ниже соответствующей кривой прочности.
График изменения момента показан на рис. Мmax возникает в голове сваи.
Условие прочности удовлетворяется
5.4.2. Проверка устойчивости грунта, окружающею сваи
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
szi£ h1h24(g×z×tgj +xc)/Cosj
где szi — расчетное давление на грунт, кПа, боковой поверхности сваи, определяемое на глубине z=0,85/ae; η1, η2—коэффициенты, принимаемые в курсовом проекте равными l; φ, с—расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град., и удельного сцепления, кПа; γ—расчетный удельный вес грунта, кН/м3, определяемый в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде; ξ — коэффициент, принимаемый для забивных свай равным 0,6.
Расчетное давление szi, кПа, на грунт по контакту с боковой поверхностью сваи, возникающее на глубине z, следует определять по формуле:
szi = (4М+10Н×z) x/9×bp×z2
x=1,5-0,2l = 1,5-0,2×7,26=0,048
bp=1.025 м; z=1.35м;
M1=4.2066 кН×м; Н1=4,179 кН.
szi = (4×4,2066+10×4,179×1,35) 0,048/9×1,025×1,352 = 4,356 кПа
на этой глубине располагается супесь пластичная:
j=27°, с=14, g=2×9,81=19,62 кН/м3, gsb=9,81 кН/м3
4(9,81×1,35×tg27° +0,6×14)/Cos27°=68,004 кПа > 4.356 кПа – условие выполняется.
5.4.3. Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания
Эти проверки выполняются по схеме условного фундамента [5, 6, 8]. Условный фундамент принимают в форме прямоугольного параллелепипеда.
р=Nc/acbc £R/gn
pmax= Nc/acbc+6ac(3M+2Fh×d)/(bc((K/cb)d4+3ac3) £Rgc/gn
где N—нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, кН, определяется с учетом веса грунтового массива вместе с заключенными в нем сваями, d – глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта; ac, bc—размеры в плане условного фундамента в направлении, параллельном плоскости действия нагрузки и перпендикулярном ей, м;
R=1,7(196(1+0,02(5,7-2))+1,5×1,97×9,81(11,65-3))=83908 кПа
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.