Проектирование фундамента промежуточной опоры однопутного железнодорожного моcта (расчетный пролет моста = 33м), страница 3

M_x⁰=1,1×0,7×P_vh×l₁+1,5×0,5×(P_W1×l₁+P_W1×l₂)=

=1,1×0,7×230×9,95+1,5×0,5×(60×9,95+90×5,45)=2577,77 кН×м.

Сочетание 2 (для расчёта на устойчивость вдоль моста)

F_V⁰=0,9×(P_A+P_F)+1,15×0,8×P_V =0,9×(5400+900)+1,15×0,8×4600=9902 кН;

F_hx⁰=0;

M_y⁰=0;

F_hy⁰=1,1×0,7×P_vh+1,5×0,5×(P_W1+P_W2)=1,1×0,7×230+1,5×0,5×(60+90)=289,6 кН;

M_x⁰=1,1×0,7×P_vh×l₁+1,5×0,5×(P_W1×l₁+P_W1×l₂)=

       =1,1×0,7×230×9,95+1,5×0,5×(60×9,95+90×5,45)=2577,77 кН×м.

Сочетание 3 (для расчётов по деформации вдоль моста =1)

F_V⁰=P_A+P_F+0,8×P_V=5400+900+0,8×4600=9980 кН;

F_hx⁰=0;

M_y⁰=0;

F_hy⁰=0,7×P_vh+0,5×(P_W1+P_W2)=0,7×230+0,5×(60+90)=236 кН;

M_x⁰=0,7×P_vh×l₁+0,5×(P_W1×l₁+P_W1×l₂)=

=0,7×230×9,95+0,5×(60×9,95+90×5,45)=2145,70 кН×м.

Сочетание 7 (для расчёта осадок)

F_V⁰=P_A + P_F + P_v =5400+900+4600=10900 кН;

F_hy⁰=0;

M_x⁰=0;

M_y⁰=0;

F_hx⁰=0.

Сочетания I, II используются в расчетах по пер­вой группе предельных состояний, а сочетания III и VII — по второй.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАССИВНОГО ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

4.1. Назначение основных размеров фундамента

4.1.1. Выбор глубины заложения фундамента

Эта глубина зависит от глубины залегания несущего слоя грунта в основании, который должен являться надежным с точки зрения безопасного восприятия им внешних нагрузок.

Так как несущий слой грунта залегает первым от поверхности, то заглубление в него фундамента назначаем с учетом размыва дна реки - на 3.85 м ниже отметки местного размыва. Таким образом:

ПФ=DL-3.85=(-1.5)-3.85=(-5.25)м.

4.1.2. Предварительное определение основных размеров фундамента.

Рис.4.1. Фундамент мелкого заложения

Рис. 4.1. Фундамент мелкого заложения

К основным относятся размеры подошвы фундамента a и b (соответственно поперек и вдоль моста), а также глубина ее заложения d, отсчитываемая от расчетного уровня поверх­ности грунта с учетом срезки или размыва, и высота фунда­мента h (см. рис. 4.1). Давление, которое может воспринять несущий слой грунта (расчетное сопротивление грунта несу­щего слоя), существенно зависит от указанных размеров фундамента. Исходя конструирования жестких фундаментов мелкого при любой глубине заложения, размеры подошвы в границах:

a_min £ a £ a_max

b_min £  b  £  b_max

где

     a_min = a₀+2×c₀=9+2×0,2=9,4 м ;

     b_min = b₀+2×c₀=2,4+2×0.2=2,8 м ;

     a_max = a₀+2×h×tg30⁰=9+2×3,05×tg30⁰=12,52 м ;

     b_max = b₀+2×h×tg30⁰=2,4+2×3,05×tg30⁰=5,92 м ;

где с₀=0.2м [2].

Примем предварительно b = 8.23 м.

При фиксированных размерах b и d размер a приближен­но определяется по формуле:

A=(F_V⁰×b+6×(M₀+F_h⁰×h))/((g_c×R/g_n-g_F×h)×b²)

где F_V⁰ — вертикальная и F_h⁰ — горизонтальная силы (кН), а также M₀ — момент (кН×м) из первого сочетания нагрузок, действу­ющих в плоскости моста на уровне обреза фундамента;

g_C=1.2; g_n = 1,4 - коэффициенты условий работы н надежно­сти;

g_F=23 кН/м³ — расчетный удельный вес материала фундамента с грунтом на его уступах;

R - расчетное сопро­тивление сжатию, несущего слоя основания.

Согласно действующим нормам [5] это сопротивление оп­ределяют по формуле:

R=1.7×(R₀×(1+k₁×(b-2))+k₂×g×(d-3))

где  Ro  - условное сопротивление грунта несущего слоя осно­вания, кПа [5],

k₁=0.06 м^-1 и k₂=2,0 м^--1 - табличные коэффициенты[1, табл.1.1];

g=20,4 кН/м³ —средний в пределах глубины заложения удельный вес грунта.

Таким образом:

            R=1.7×(98×(1+0,06×(6-2))+2×20,4×(4,5-3))=332,92 кПа.

            A=(11162×8,23+6×(2577,77+289×5,05))/((1.2×332,92/1.4-25×5,05)×8.23²)=10,13 м.

Так как полученное значение a удовлетворяет условию a_min £ a £ a_max, то принимаем a = 10,1 м.

Размеры фундамента (см. Табл.4.1):

Табл. 4.1. Сочетания нагрузок

Обозначение	a	b	h	d	а:C0-4	b:С0-4
Размер, м	10,1	8,23	5,05	4,5	0,11	0,58