Курсовая работа: Технико-экономическое обоснование выбора фундамента мелкого заложения
N=l,2(Po+Pn+Pp + PCB+Pr)+1,13Pтp,
Если
условие не удовлетворяется, т.е. N>Fd, то необходимо пересчитать несущую
способность сваи, увеличив её длину или поперечное сечение.
N =
1,2(373,5+1350+745,4+877,6+240,8)+1,13·6075=11169,5 кН
n = 21
M1 = 1,2∙Т∙(H + hp) = 1,2∙750∙(11,4+4,4) = 14220 кН∙м
Ymax = 1,75 м
∑Yi² = 42,88 м²
11169,5/21
+14220∙1,75/42,88 = 1112,4 кН < Fd =1228,6 кН
3.2.2
Определение границ условного массивного фундамента
Для
перехода от свайного фундамента к условному массивному фундаменту определяются
границы условного массивного фундамента в соответствии с [2,приложение 25]. Для
этого находят средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов,
пройденных сваями
φm = ∑φi ∙hi /lp
где φi - расчётное значение углов
внутреннего трения отдельных пройденных сваями слоев грунта; hi - толщина слоев грунта, пройденных
сваями; lp = ∑ hi = 6,3 м - расчётная глубина погружения свай от подошвы ростверка.
φm =(19·2+39∙3,6+20∙0,5)/6,3 =30º
Построение
свайно-грунтового массива УСГМ: Нижняя граница условного массивного фундамента проходит на
отметке торцов свай. Из точки пересечения крайней сваи и подошвы ростверка
откладываем угол φm /4 до пересечения с нижней границей условного массивного
фундамента и поднимаем вертикали до верхнего уровня грунта.
Ширина
условного массивного фундамента
bУГСМ = d + a∙(t-l) + 2tg(φm /4),
где d= 0,4 м - поперечный размер сваи, м; а = 1,75 м - расстояние между сваями, м; t - количество рядов свай, шт.
Аналогично ширине bусгм определяется и длина lусгм подошвы условного массивного
фундамента.
t1 = 3; t2
= 7
bусгм =4,16 м ; lусгм =11,16
3.2.3
Проверка напряжений по подошве условного фундамента
Проверка
напряжений по подошве условного фундамента производится по формулам
p =Nc/ lусгм ∙bусгм ≤ γс ∙R / γn
p =Nc/ lусгм ∙bусгм + 6 lусгм (3Mc + 2Т∙hp)/ bусгм(к∙ hp4/cb + 31³усгм ) ≤ γс ∙R / γn
где Nc -расчётная нормальная нагрузка в
основании условного массивного фундамента, кН; определяется как сумма нагрузки
на обрезе фундамента N и массы свайно-грунтоеого массива Gусгм; Mc - расчётный момент по подошве ростверка, кН∙м; (за
плечо принять высоту ростверка hр);1усгм
и bусгм - соответственно длина и ширина
условного массивного фундамента, м; R - расчётное сопротивление грунта в уровне подошвы условного массивного фундамента,
МПа, при b = bусгм и d = dусгм; hp — глубина заложения условного
фундамента, определяемое от подошвы ростверка до нижних торцов свай, м; к —
коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с глубиной коэффициента
постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента; cb — коэффициент постели грунта в
уровне подошвы условного фундамента, kH/м3[определяемый по формулам при hp<10 м, Сь = 10 к; T— горизонтальная составляющая внешней
нагрузки (тормозная сила), кН .
Nc =1,2∙(Po + Pп + Gугсм) + 1,13∙Ртр
Gугсм = (4,5∙9,6 + 3,6∙10,25
+ 0,5∙11,01)∙4,16∙11,16 = 3974,03 кН
Nc =1,2∙(373,5 + 750 + 3974,03) +
1,13∙6075 = 12981,8 кН
R = 1.7{R0[1 + k1(bугсм-2)] + k2γ(dугсм
-3)},
R = 1.7{318,5[1 + 0,1(4,16-2)] + 3∙11,01∙(8,8
-3)}=984,1 кПа
p=12981,8/11,16∙4,16 = 279,6 кПа
< 843,5 кПа
p= 279,6+ 6∙11,16∙(3∙14220
+ 2∙750∙6,3)/[2,9∙(0,09∙6,34 + 3∙11,16³)]
= 558,7 кПа<1034,7 кПа
3.2.4
Расчёт деформации основания свайного фундамента
Расчёт
деформации основания свайного фундамента сводится к определению её для
условного массивного фундамента площадью подошвы на естественном основании с
использованием расчётной схемы. При этом равнодействующая всех вертикальных сил
складывается из вертикальных сил (по заданию), действующих на обрезе фундамента
и массы свайно-грунтового массива.
Выполняется
построение эпюр бытовых и дополнительных давлений, определяется нижняя граница
сжимаемой толщи В.С.
Рассчитывается
осадка условного свайного фундамента. Проверяется условие S<Sn, где S - расчётная осадка, см; Sn — нормативное допускаемое значение
осадки [2,п.1.47].
Различные
по величине осадки соседних опор не должны вызывать появления в продольном
профиле дополнительных углов перелома, превышающих для автодорожных и городских
мостов 2 ‰
σzgо= γodo = 1,6∙10
+ 4,5∙20 + 3,6∙19,9
+ 0,5∙20,6 = 187,9 кПа
σzро = р - σzgо=558,7 – 187,9= 370,8 кПа
σzрi = αi ∙ σzро
σzg= σzgо + ∑ γi hi
η = lусгм /bусгм = 11,16/4,16 ≈ 2,6
ξ =
2z / b b = 4,16 м
Условие σzрi =0,2∙σzgi выполняется при z = 10,8 м
Осадка
фундамента S = 7,9 см.
Максимально
допустимый угол перелома при осадке опор не более 2‰, величина пролета 48 м =4800 см.
7,9/4800
= 0,0016 =1,6‰ < 2‰
Величина
осадки фундамента не превышает нормативную осадку по СНиП.
Таблица
4 – Расчет осадка основания фундамента
Расстояние от
подошвы
Фундамента до
подошвы
i-того слоя Zi
|
Мощность i слоя грунта
hi, м
|
Удельный вес
грунта γ,
кН/м³
|
Коэффициент
ζ=2z/b
(табл.1,прил.2,[2])
|
Коэффициент
α (табл.1 прил.2 [2]) |
Дополнительное
давление σzpi, кПа |
Природное
давление
σzgi, кПа
|
0,2σzgi,
кПа
|
Модуль
деформации Е,
МПа
|
Осадка слоя Si,
см
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0 |
0 |
9,6 |
0 |
1 |
370,8 |
187,9 |
37,6 |
10 |
0 |
1,2 |
1,2 |
9,6 |
0,6 |
0,92 |
341,1 |
199,4 |
39,9 |
10 |
3,2 |
2,0 |
0,8 |
9,6 |
0,96 |
0,82 |
304,1 |
207,1 |
41,4 |
10 |
1,9 |
3,2 |
1,2 |
10,25 |
1,5 |
0,62 |
229,9 |
219,4 |
43,9 |
42 |
0,5 |
4,4 |
1,2 |
10,25 |
2,1 |
0,53 |
196,5 |
231,7 |
46,3 |
42 |
0,4 |
5,6 |
1,2 |
10,25 |
2,7 |
0,37 |
137,2 |
244 |
48,8 |
42 |
0,3 |
6,8 |
1,2 |
11,01 |
3,3 |
0,31 |
118,7 |
257,2 |
51,4 |
28 |
0,4 |
8,0 |
1,2 |
11,01 |
3,8 |
0,27 |
100,1 |
270,4 |
54,1 |
28 |
0,3 |
9,2 |
1,2 |
11,01 |
4,4 |
0,19 |
71,7 |
283,6 |
56,7 |
28 |
0,2 |
10,4 |
1,2 |
11,01 |
5 |
0,18 |
66,7 |
296,8 |
59,4 |
28 |
0,2 |
11,6 |
1,2 |
11,01 |
5,6 |
0,13 |
48,5 |
310,0 |
62 |
28 |
0,1 |
∑ 7,9
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |