Проектирование фундамента промежуточной опоры однопутного железнодорожного моcта (расчетный пролет моста = 33м), страница 5

Проверки несущей способности основания под подошвой фундамента мелкого заложения выполняют от 1-го сочетания расчетных нагрузок вдоль моста по формулам:

P=N/A £ 1/g_n×R

P_max=N/A+M/W £g_C/g_n×R

где р и р_max – среднее по подошве и максимальное под краем фундамента давление;

N=1.1×G+F_V⁰ - расчётная суммарная нагрузка, нормальная к плоскости подошвы фундамента;

M=M₀+F_h⁰×h - момент внешних сил относительно центральной оси площади подошвы фундамента;

G – расчётный вес фундамента с грунтом на его уступах;

W – момент сопротивления подошвы фундамента относительно наиболее нагруженной грани;

g_c=1.2 – коэффициент условия работы;

g_n=1.4 – коэффициент надёжности по назначению сооружения;

R=332,92 кПа – расчётное сопротивление грунта несущего слоя для принятых размеров подошвы фундамента и глубине её заложения от проектной отметки поверхности грунта  [1, п.4.1].

A=a_ф·b_ф=8,23·10,13=83,37 м²

P=17058,5/83,37=204,61 кПа

W=a·b²/6=140,76 м³

р_max=204,61 +4040,25/140,76=233,3 кПа

1/g_n×R =332,92/1,4=237,8 кПа; 

 g_C/g_n×R=1,2×332,92/1,4=285,36 кПа

Так как 204,61<237,8 и 233,3<285,36, то условие прочности основания выполняется.

4.2.3. Проверка устойчивости положения фундамента

• Проверка устойчивости фундамента против опрокидывания.

Эта проверка производится на возможность опрокидывания фундамента вокруг одного из нижних рёбер по условию

M_u £m×M_z/g_n

где M_u - момент опрокидывающих сил относительно соответствующего ребра фундамента:

M_u =M₀+F_h⁰×h

M_z - момент удерживающих сил относительно того же ребра:

M_z=(F_v⁰+0.9G)×b/2

G – расчётный вес фундамента с грунтом на его уступах G=5360,45 кН;

m=0,8 – коэффициент условия работы;

g_n=1.1 – коэффициент надёжности по назначению сооружения.

Проверки произведены для соответствующего сочетания вдоль моста (второе сочетание).

2577,77+289,6×5,05 £ (9902+0,9×5360,45)×8,23×0,8/1,1

4040,25 кН×м £ 60599,16 кН×м

Условие выполняется.

• Проверка устойчивости фундамента против сдвига в плоскости его подошвы выполняется по условию

Q_r £m×Q_z/g_n,

где Q_r  - сдвигающая сила, которая принимается равной сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига, которая в курсовом проекте принимаем Q_r=F_h⁰;

Q_z =y×(F_v⁰+0.9G)

здесь y - коэффициент трения кладки материала фундамента по грунту, принимаемый равным для супесей 0,4;

m = 0,9 – коэффициент условия работы;

g_n=1.1 – коэффициент надёжности.

Вдоль моста:

289,6 кН £ 0,4×(9902+0,9×5360,45)×0,9/1,1 кН.

289,6 кН £ 4819,55 кН  

Условие выполняется.

4.3. Расчеты по второй группе предельных состояний

4.3.1. Общие положения

Расчеты по второй группе предельных состояний выпол­няются с целью проверить назначенные размеры фундамента по предельно допустимым деформациям, при которых сооружение (мост) может еще нормально выполнять свои эксплуа­тационные функции.

В соответствии с требованиями СНиП [5] различные по величине осадки соседних опор моста не должны вызывать появления, в продольном профиле моста углов перелома, превышающих предельно допустимые значения. Нормами огра­ничиваются также величины продольных и поперечных сме­щений верха мостовых опор. Таким образом, расчеты по вто­рой группе предельных состояний включают:

• определение осадки отдельных опор моста;
• определение горизонтальных смещений верха опор.

Эти расчеты производят, используя нагрузки из 3-го и 7-го сочетаний нагрузок, вычисленных с коэффициентом надежности, равными 1.

4.3.2. Определение осадки основания фундамента

Равномрную осадку основания фундамента определяют по среднему дополнительному давлению на грунт от вертикальной нагрузки, пользуясь при этом методом послойного суммирования.

1)Определяем среднее давление на основание по подошве фундамента:

P=N/A

где N=F_V⁰+G – результирующая вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента;

F_V⁰=9980 кН –результирующая нагрузка на фундамент;

G=5360,45 кН – вес фундамента с грунтом на его уступах.