Проектування фундаменту під опору мосту

Проектування фундаменту під опору мосту

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

ПОЯСНЮЮЧА ЗАПИСКА

До курсового проекту з дисципліни

«Основи та фундаменти транспортних споруд»

Виконала: ст. гр. МТТ-41 Савонік І.А.

Львів-2014

Зміст

1. Визначення назви ґрунту за фізичними характеристиками

. Визначення величини розрахункових навантажень

. Проектування фундаменту неглибокого закладання

. Проектування фундаменту глибокого закладання

. Порівняння вартості кожного варіанту фундаменту та вибір найбільш раціонального

. Детальний розрахунок фундаменту глибокого закладання

Список використаної літератури

1. Визначення назви ґрунту за фізичними характеристиками

Шар №1 W_L≠ W_P ≠ 0 , тобто ґрунт глинистий а) число пластичності

_P= W_L-W_P=34,0-26,0=8%

%≤ I_p =8%≤17% => суглинок

б) гранулометричний склад і число пластичності  Відсоток частинок розміром 0,5 - 2 мм : 2+8=10% < 40% і I_p =8% < 12% => легкий пилуватий

в) наявність включень  Відсоток частинок розміром > 2мм - 0% => немає включень. г) показник текучості І_L = (W-Wp)/I_P= (0,328-0,26)/0,08=0,85

,75< І_L =0,85<1 => текучопластичний Перший шар: суглинок легкий пилуватий текучопластичний.

Шар №2_L≠ W_P ≠ 0 , тобто ґрунт глинистий а) число пластичності

_P= W_L-W_P=39,8-20,1=19,7%

%≤ I_p=19,7% ≤17% => глина

б) гранулометричний склад і число пластичності  Відсоток частинок розміром 0,5 - 2 мм : 1=5% < 40% і I_p =12% => легка пилувата

в) наявність включень  Відсоток частинок розміром > 2мм - 0% => немає включень. г) показник текучості І_L = (W-Wp)/I_P= (0,246-0,201)/0,197=0,23

,25< І_L=0,23 <0,5 => напівтверда Другий шар: глина легка пилувата напівтверда.

Шар №3_L≠ W_P ≠ 0 , тобто ґрунт глинистий а) число пластичності

I_P= W_L-W_P=39,8-20,1=19,7%

%≤ I_p=19,7% ≤17% => глина

б) гранулометричний склад і число пластичності  Відсоток частинок розміром 0,5 - 2 мм : 1=5% < 40% і I_p =12% => легка пилувата

в) наявність включень 

Відсоток частинок розміром > 2мм - 0% => немає включень. г) показник текучості І_L = (W-Wp)/I_P= (0,246-0,201)/0,197=0,23

,25< І_L=0,23 <0,5 => напівтверда Другий шар: глина легка пилувата напівтверда.

Шар №4 W_L≠ W_P ≠ 0 , тобто ґрунт глинистий а) число пластичності

_P= W_L-W_P=38,8-22,1=16,7%

%≤ I_p =16,7%≤17% => суглинок

б) гранулометричний склад і число пластичності  Відсоток частинок розміром 0,5 - 2 мм : 3% < 40% і I_p =16,7% ˃ 12% => важкий пилуватий

в) наявність включень  Відсоток частинок розміром > 2мм - 0% => немає включень. г) показник текучості І_L = (W-Wp)/I_P= (0,226-0,221)/0,167=0,03

,75< І_L =0,85<1 => напівтвердий Перший шар: суглинок важкий пилуватий напівтвердий.

Шар №5 - доломіт.

. Визначення величини розрахункових навантажень

Дано:

Розрахунковий проліт - L_p = 44,2 м

Габарит моста - Г-18

Ширина смуг безпеки - 2х1,5 м

Кількість смуг - 4

Ширина проїзної частини - 4х3,75 м

Висота опори - 6,3 м.

Власна вага прольотної будови - 8200 кН.

І. Вертикальні навантаження

) Постійні навантаження.

а) власна вага прогонової будови.

Нормативна вага прогонової будови _пр.б.n=8200 кН

Розрахункова вага прогонової будови:

Ϭ_пр.б.=G_пр.б.nг_f г_n

де г_f - коефіцієнт надійності за навантаженням, г_f = 1,1 (0,9) Значення г_f, зазначене в дужках, приймають у випадках, коли при невигідному сполучені навантажень збільшується їхній сумарний вплив на елементи конструкції. г_n - коефіцієнт надійності за відповідальність г_n =1

Ϭ_пр.б.1= G_пр.б.nг_{f 1}г_n = 8200∙0,9∙1=7380 кН.

Ϭ_пр.б.2= G_пр.б.nг_{f 2}г_n = 8200∙0,9∙1=9020 кН.

б) власна вага опори

Нормативна вага опори визначається за формулою:

_oп.n. = V_oг,

де V_o - об’єм опори, м³

г=25 кН/м³ - об’ємна вага бетону опори_o= 9,2∙1,8∙0,4+1/2∙3,8∙1∙2+1,6∙1∙1,8+3,14∙0,8²∙5,2= 23,75 м³

G_oп.n.=23,75∙25=593,75 кН

Розрахункова вага опори визначається за формулою:

Ϭ_oп. = G_oп.n.г_fг_n ,

де г_f = 1,1 (0,9) - коефіцієнт надійності за навантаженням; г_n =1 - коефіцієнт надійності за відповідальністю

Ϭ_oп.1.= G_oп.n.г_f1г_n =593,75∙1,1∙1=653,13 кН

Ϭ_oп.2.=G_{oп. n.}г_f2г_n=593,75∙0,9∙1=534,38 кН

) Тимчасові навантаження.

а) виштовхувальна дія води при РМВ (див. схему опори - вихідні дані)

Нормативне значення виштовхувальної сили при РМВ становить:

_в.n.=A_опН _РМВг_в ,

де A_оп - площа перерізу опори, м²  Н _РМВ - висота води на РМВ, м

г_в - об’ємна вага води, кН/м³

A_оп=3,14∙0,8²=2,01 м²

N_в.n.=2,01∙0,5∙10=10,05 кН

Розрахункове значення виштовхувальної сили:

_в=N_в.n.г_f г_n

де г_f - коефіцієнт надійності за навантаженням, г_f = 1,1 (0,9)

г_n =1 - коефіцієнт надійності за відповідальністю

_в1=N_в.n.г_f1г_n =10,05∙1,1∙1=11,06 кН_в2=N_в.n.г_f2 г_n=61,2∙0,9∙1=9,05 кН

б) Виштовхувальна дія води при РВВ ( див схему опори - вихідні дані)

Нормативне значення виштовхувальної сили при РВВ становить:

_в.n.=A_опН _РВВг_в,

де A_оп-площа перерізу опори, м²  Н _РВВ - висота води на РВВ, м

г_в - об’ємна вага води, кН/м³

N_в.n. =2,01∙3,5∙10=70,34 кН

Розрахункове значення виштовхувальної сили:

_в=N_в.nг_fг_n,

де г_f - коефіцієнт надійності за навантаженням, г_f = 1,1 (0,9)

г_n =1 - коефіцієнт надійності за відповідальністю

_в1=N_в.nг_f1г_n=70,34∙1,1∙1=77,37 кН_в2=N_в.nг_f2г_n=70,34∙0,9∙1=63,31 кН

) Рухоме вертикальне навантаження

а) Максимальний згинальний момент вздовж моста  (2 смуги АК на 1 прольоті)

Площа ліній впливу:

щ= 42,4∙1=21,2

Коефіцієнт поперечної установки для тандему:

=

Коефіцієнт поперечної установки для смугового навантаження:

Знайдемо нормативне значення опорної реакції при даному завантаженні:

=P(

=2∙150∙(1+0,966)+1,6∙15∙22,1=1120,3 кН.

Розрахункове значення опорної реакції:

=P(∙]∙

де  - динамічний коефіцієнт;

 - коефіцієнт надійності за навантаженням;

 - коефіцієнт надійності за відповідальністю.

Нормативний перекидаючий момент вздовж моста становить:

де e - ексцентриситет - відстань від осі опорної частини до осі опори, м.

Розрахунковий перекидаючий момент вздовж моста становить:=Re=1494,66∙0,275=411,03 кНм.

б) максимальний згинальний момент впоперек моста (2 смуги АК на 2 прольотах)

Площа ліній впливу:

щ=1/2∙2∙42,4∙1=42,4 .

 для тандему:

=

 для смугового навантаження:

1,6.

Нормативне значення опорної реакції:

Розрахункове значення опорної реакції:

R=[щ∙]=

 кН.

Нормативний перекидаючий момент впоперек моста:

 кНм.

Розрахунковий перекидаючий момент впоперек моста:

=Re=2114,97∙2,75=5816,17 кНм.

в) Максимальна вертикальна сила в місці обрізу фундаменту

(2 смуги АК на 2 прольотах)

Площа ліній впливу:

щ=2∙1/2∙42,4∙1=42,4

 для тандему:

=

 для смугового навантаження:

1,6.

Нормативне значення опорної реакції:

щ=

Розрахункове значення опорної реакції:

=[щ]

 кН.

Нормативний і перекидаючий момент в данному випадку рівний нулю:

=0 кН∙м= 0 кН∙м.

г) Натовп з двох сторін на одному прольоті

Знайдемо рівномірно розподілене навантаження від натовпу на тротуари мостів:

1м=1,96 кН/м,

де b - ширина тротуару, м.- величина рівномірно розподіленого на тротуар навантаження, прийнята згідно з ДБН.

 для тротуарів:

Нормативна величина опорної реакції:

де  - площа лінії впливу, яка для даного випадку рівна щ =1/2∙44,2∙1=22,1

Розрахункова величина опорної реакції:

R=(1+

Нормативне значення перекидаючого моменту вздовж моста:

=

де e - ексцентриситет - відстань від осі опорної частини до осі опори, м.

Розрахункове значення перекидаючого моменту вздовж моста:=Re=99.72∙0.325=32.41 кН/м.

д) Натовп з двох сторін на двох прольотах

Площа лінії впливу:

щ =2∙1/2∙44,2∙1=44,2

 для тротуарів:

Нормативна величина опорної реакції:

2∙1,96∙44,2=173,26 кН.

Розрахункова величина опорної реакції для данного випадку завантаження:

=

Нормативне та розрахункове значення згинального моменту в даному випадку рівне нулю:

=0 кН∙м= 0 кН∙м.. Горизонтальні навантаження

) Вітрове навантаження на прольотну будову в поперек моста при РВВ.

Нормативна величина інтенсивності тиску вітру на прогонову будову в поперек моста визначається за формулою:

нормативне значення середньої складової вітрового навантаження на висоті над поверхнею води або землі, кН/

 - нормативне значення нулесаційної складової вітрового навантаження на висоті z, кН/

і в свою чергу визначаються за наступними формулами:

де  нормативне значення вітрового тиску, що приймається згідно з СНиП 2.01.07 залежно від району будівництва, кПа;- коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску на висоті  і приймається згідно з СНиП 2.01.07 як для відкритої місцевості (тип А);

 - аеродинамічний коефіцієнт лобового опору, який визначається за настановами обов’язкового додатку P ДБН В.2.3-14:2006.

Де:  - коефіцієнт динамічності;

 - коефіцієнт пульсацій тиску вітру;

 - коефіцієнт просторової кореляції пульсацій тиску для розрахункової поверхні споруди.

Район будівництва - Харківська область, тому 0,43 кПа (кН/.

Знайдемо висоту балки прогонової будови:

Точка прикладання вітрового навантаження на прольотну будову впоперек моста знаходиться на осі опори посередині висоти балки. Висота цієї точки відносна РВВ становить:

=+= 1,38+0,3+(6,3-3,5)=4,48 м.

Оскільки 4,48 м<5 м, то k=0,75.

Згідно з додатком P, аеродинамічний коефіцієнт лобового опору для прогонового опору для прогонової будови становить  = 1,7.  Тоді =0,43∙0,75∙1,7=0,548 кН/

Коефіцієнт динамічності  знаходиться у припущенні, що конструкції, які розглядаються, у горизонтальній площині є динамічною системою з одним ступенем свободи (з нижчою частотою власних коливань , Гц) і його величина визначається за графіком, що наведений у 6.7 СНиП 2.01.07, у залежності від вказаного там параметра  і логарифмічного декримента b=0,3 для залізобетонних конструкцій.

= .

де - коефіцієнт надійності за навантаженням; для вітрового навантаження =1,4.

- частота власних коливань, Гц. Приймаємо, що  згідно з таблицею 8 пункту 68 СНиП 2.01/07.

== 0,026 .

Використовуючи графік, знаходимо, що при =0,026 і д=0,3 =1,4.

Добуток коефіцієнтів  приймаємо рівним

=0,55-0,15, але не менше, ніж 0,3.

В цій формулі L - довжина прольоту або висота точки прикладання вітрового навантаження до конструкції відносно землі або розрахункового рівня води, м.

=0,55-0,15= 0,55-0,15∙0,48.

=0,548∙1,4∙0,48=0,368 кН/

Тоді

=+=0,548+0,368=0,916 кН/.

Нормативну інтенсивність повного поперечного горизонтального вітрового навантаження на прогонову будову і опори слід приймати не менше від 0,59 кН/. (60 кгс/ при наявності тимчасового вертикального навантаження.

= 0,916 кН/>0,59 кН/

Нормативне значення зосередженої сили від дії вітру на прогонову будову.

=

де - площа, для якої враховуємо дію вітру на прогонову будову.

 ==2,76∙44,2=121,99 ;

=0,916∙2,76∙(44,2+2∙0,05)=112,00 кН;

Розрахункове значення зосередженої сили від дії вітру на прогонову будову впоперек моста на обрізі фундаменту:

==112,00∙1,4=156,80 кН.

Знайдемо нормативний момент від дії вітру на прогонову будову впоперек моста на обрізі фундаменту:

=( )=112,0∙(6,3+1,38+0,3)=893,76 кНм.

де  - висота води на рівні високих вод, м.

Розрахунковий момент від дії вітру на прогонову будову впоперек моста на обрізі фундаменту становить:

156,80(6,3+1,38+0,3)=1251,26 кНм.

2) Вітрове навантаження на прольотну будову поперек моста при РМВ.

=

=∙k∙

=0,43 кН/ - для Харківської області.

Точка прикладання вітрового навантаження на прольотну будову впоперек моста знаходиться на осі опори посередині висоти балки. Висота цієї точки відносно РМВ становить:

=1,38+0,3+(6,3-0,5)=7,48 м,

де - висота балки, м.

 - висота опорних частин, м; =0,3 м.

 - висота води на рівні межних вод, м.

- висота опори, м; = 6,3м.

 = 5 м - 0,75   5 м - 0,25

=10 м - 1,0   2,48 м - х

0,87

При =7,48 м k=0,87

Аеродинамічний коефіцієнт для прогонової будови рівний 1,7.

Тоді_m²=0,43∙0,87∙1,7=0,636 кН/м²

W_р²=W_m²озн

Коефіцієнт динамічності рівний о=1,4 і добуток коефіцієнтів зн=0,48

де  - довжина прольоту, м.

Тоді _р²=0,636∙1,4∙0,48=0,427 кН/м²

_n²= W_m²+ W_р²=0,636+0,427=1,063 кН/м²

W_n²- нормативна величина інтенсивності тиску вітру на прогонову будову впоперек моста.

Нормативне значення зосередженої сили становить:

F_w.n²= W_n²A_n=1,063∙2,76∙44,3=129,97 кH

Розрахункове значення зосередженої сили:

F_w²= F_w.n²г_f=129,97∙1,4=186,58 кН

Нормативний момент в місці обрізу фундаменту:

M_w,n²= F_w.n²(H₁+H_pмв)=129,97(6,3+1,38+0,3)=1037,16 кНм

Розрахунковий момент в місці обрізу фундаменту:

M_w²= F_w²(H₁+H_pмв)=129,97(6,3+1,38+0,3)=1452,12 кНм

) Вітрове навантаження на прольотну будову вздовж моста при РМВ

Горизонтальне поздовжнє вітрове навантаження вздовж моста для наскрізних прогонових будов слід приймати у розмірі 60%, а для прогонових будов з суцільними балками - 20% від відповідного повного поперечного вітрового навантаження. Оскільки балки, які розглядаються в даному курсовому проекті, є суцільними, то:

-     нормативне значення зосередженої сили становить _w.n³=0,2∙129,97=25,99 кН

      розрахункове значення зосередженої сили_w³=0,2∙181,96=36,39 кН

      нормативний момент в місці обрізу фундаменту_w,n³=0,2∙1037,16=207,43 кНм

      розрахунковий момент в місці обрізу фундаменту_w³=0,2∙1452,12=290,42 кНм

) Вітрове навантаження на опору поперек моста при РВВ

а) навантаження на пряму частину ригеля

Нормативна величина інтенсивності тиску вітру на ригель поперек моста:

_n1⁴= W_m1⁴+ W_р1⁴

W_w²=w₀kc_w

₀=0,43 кН/м²

Аеродинамічний коефіцієнт для ригеля рівний c_w=2,1

Тоді_w²=0,43∙0,75∙2,1=0,677 кН/м²

_р²= W_m²∙x ∙з∙н

Коефіцієнт динамічності x =1,4 і зн=0,48

де L=Н₂ - висота від центра ваги ригеля до РВВ,м.

Н₂=h_on-H_р м

де h_р - висота ригеля, м.

Тоді_р²=0,677∙1,4∙0,48=0,455 кН/м²_n²=0,677+0,455=1,132 кН/м²

Нормативне значення зосередженої сили:

_w.n⁽²⁾= W_n^2∙А₂=1,16∙0,4∙1,8=0,82 кН,

де А₂ - площа перерізу ригеля (впоперек моста), м²

_w.n⁽²⁾=1,14∙г_f кН

Розрахункове значення зосередженої сили:

_w⁽²⁾= F_w.n⁽²⁾∙ г_f=0,82∙1,4=1,14 кН

Нормативний момент в місці обрізу фундаменту:

M_n⁽²⁾=(Н₂+Н_рвв)=0,82(2,9+3,5)=5,22 кНм

Нормативний момент в місці обрізу фундаменту:

⁽²⁾=(Н₂+Н_рвв)=1,14(2,9+3,5)=7,30 кНм

б) навантаження на скісну частину ригеля

Нормативна величина інтенсивності тиску вітру на скісну частину ригеля:

_n²= W_w²+ W_р²

W_w²=w₀kc_w

₀=0,43 кН/м² - для Харківської області.

Аеродинамічний коефіцієнт для ригеля рівний c_w=2,1

Тоді_w²=0,43∙0,75∙2,1=0,677 кН/м²

_р²= W_w⁽²⁾∙x ∙з∙н

Коефіцієнт динамічності x =1,4 і зн=0,48

Тоді_р²=0,677∙1,4∙0,48=0,455 кН/м²_n²=0,677+0,455=1,132 кН/м²

Нормативне значення зосередженої сили:

_w.n⁽²⁾= W_n^2∙А₂=1,132∙1∙1,8=2,04 кН,

де А₂ - площа перерізу ригеля (впоперек моста), м²

_w.n⁽²⁾=1,14∙г_f кН

Розрахунковее значення зосередженої сили:

_w⁽²⁾= F_w.n⁽²⁾∙ г_f=2,04∙1,4=2,85 кН

Нормативний момент в місці обрізу фундаменту:

_n⁽²⁾=(Н₂+Н_рвв)=2,04(2,4+3,5)=12,04 кНм

Нормативний момент в місці обрізу фундаменту:

⁽²⁾=(Н₂+Н_рвв) =2,85(2,4+3,5)=16,82 кНм

в) навантаження на тіло опори

Точка прикладання вітрового навантаження на тіло опори впоперек моста співпадає з центром ваги стовпа. Висота цієї точки відносно РВВ становить:

Н₃=h_on-H_рвв-h_р/2=6,3-0,85-3,5-0,8=1,15 м <5м, тому k=0,75

c_w=1,75 - аеродинамічний коефіцієнт для стовпа опори_w³=0,43∙0,75∙1,75=0,451 кН²

_р³= W_w³∙ x ∙з∙н

Коефіцієнт динамічності x =1,4 і зн=0,48

де L=Н₃ - висота від центра ваги стовпа опори до РВВ, м._р³=0,564∙1,4∙0,48=0,379 кН/м²

W_n³=0,564+0,379=0,943 кН/м²

_w.n⁽³⁾= W_n³∙А₃

де А₃ - площа перерізу тіла опори (впоперек моста), м²

А₃=1,6∙5,2=8,32 м²_w.n⁽³⁾=0,943∙8,32=7,846 кН

_w⁽³⁾= F_w.n⁽³⁾∙ г_f=7,846∙1,4=10,984 кН_n⁽³⁾= (Н₃+Н_рвв)=7,846(0,85+3,5)=34,13 кНм⁽³⁾= F_w⁽³⁾∙(H₃^`+H_pмв)=10,984(0,85+3,5)=47,78 кНм

Сумарні зусилля в місці обрізу фундаменту від дії вітрового навантаження на опору впоперек моста при РВВ становлять:

∑ F_w.n= F_w.n²⁺ F_w.n³⁺ F_w.n⁴=2,04+7,85+0,82=10,71 кН

∑ F_w= F_w²⁺ F_w³⁺ F_w⁴=2,85+10,98+1,14=14,97 кН

∑ M_n= M_n²+ M_n³+ M_n⁴=12,04+34,13+5,22=51,39 кНм

∑ M=М²+М³+М⁴=16,82+47,78+7,30=71,90 кНм

) Вітрове навантаження на опору впоперек моста при РМВ

а) навантаження на скісну частину ригеля₀=0,43 кН/м²

Н₂^`= h_on-h_р/2- Н_рмв=6,3-1,8/2-0,5=4,9 м <5м , тому k=0,75

2,1- для ригеля

=0,43∙0,75∙2,1=0,68 кН/

1,4 і =0,48

 ==0,68∙1,4∙0,48=0,46 кН/

 =0,68+0,46=1,14 кН/

 =

=

∙()=2,05∙(5,2+0,5)=11,69 кН∙м.

)=2,87∙(5,2+0,5)=16,36 кН∙м.

б) навантаження на тіло опори

0,43 кН/ 1,75

=--=6,3-1,4-2,35-0,5=2,05 м<5 м, тому k=0,75

0,43∙0,75∙1,4=0,564 кН/

1,4 і =0,48

 =0,564∙1,4∙0,48=0,379 кН/

 =0,564+0,379=0,943кН/

 =

= =7,85∙1.4=10,98 кН

∙()=7,85∙(2,35+0,5)=22,37 кНм.

)= 10,98∙(2,35+0,5)=31,29 кНм.

в) навантаження на ригель (пряма частина)

0,43∙0,75∙2,1=0,677 кН/

 =0,677∙1,4∙0,48=0,455 кН/

 =0,677+0,455=1,132 кН/

 =

= =0,81∙1,4=1,14 кН

∙()=0,81∙(5,9+0,5)=5,18 кНм.

)= 1,14∙(5,9+0,5)=7,30 кН∙м.

У=

У

У =16,36+31,29+5,18=31,05 кНм.

) Вітрове навантаження на опору вздовж моста при РМВ.

Рівне вітровому навантаженню на опору впоперек моста при РМВ за ДБН В.2.3-14:2006, ст.47.

) Льодове навантаження:

а)при найвищому рівні льодоходу (РМВ)

Нормативне навантаження від крижаних полів , що рухаються на опори мостів з вертикальною передньою гранню:

при прорізанні опорою льоду

F⁽¹⁾_Л,П= Ѱ₁∙R_z3∙bt

де Ѱ₁-коефіціент форми; для многокутника,Ѱ₁=0,9_Z3 - опір льоду роздроблено, кПа; визначається за формулою:

R_Z3=K_П ∙R_ZП=1∙735=735 кПа

де К_п - кліматичний коефіцієнт, який для України рівний 1;_ZП -границя міцності льоду на роздроблення із урахуванням місцевого зминання у початковій станції льодоходу (PMB); R_ZП =735 кПа;⁽¹⁾_Л,П =0,9∙735∙1,6∙0,4=423,36 кН.

при зупинці крижаного поля опору

F⁽²⁾_Л,П=1,253Vt=1,253∙1∙0,4∙=1230,84кН,

де А-площа крижаного поля, м²

А=1,75l²=1,75∙44,2²=3418,87 м²

Розрахункове навантаження:

при прорізанні опорою льоду

F⁽¹⁾_Л= F⁽¹⁾_Л,П ∙ г = 423,36∙1,2=508,03 кН

де г - коефіціент надійності для льодового навантаження.

при зупинці крижаного поля опорою

F⁽²⁾_Л= F⁽²⁾_Л,П∙ г= 1230,84∙1,2= 1477,01 кН,

Нормативний згинальний момент :

при прорізанні опорою льоду

M⁽¹⁾_П = C₁∙ F⁽¹⁾_Л,П

де C₁ -відстань від землі до точки прикладання рівнодійної льодового навантаження ,м.⁽¹⁾_П =0,38∙423,36 =160,88 кНм.

при зупинці крижаного поля опорою

M⁽²⁾_П = C₂∙ F⁽²⁾_Л,П=0,38∙1230,84=467,72 кНм

Розрахунковий згинальний момент:

-          при прорізанні опорою льоду

М¹=C₂∙F₁¹=0,38∙508,03=193,05 кН∙м

-          при зупинці крижаного поля опорою

М²=C₂∙F₁²=0,38∙1477,01=561,26 кН∙м

б)при найвищому рівні льодоходу (РВВ)

Нормативне навантаження від крижаних полів , що рухаються на опори мостів з вертикальною передньою гранню:

при прорізанні опорою льоду

F⁽¹⁾_Л,П= Ѱ₁∙R_z3∙bt

де Ѱ₁-коефіціент форми; для многокутника, Ѱ₁=0,9_Z3 - опір льоду роздроблено, кПа; визначається за формулою:

R_Z3=K_П ∙R_ZП=1∙441=441 кПа

де К_п - кліматичний коефіцієнт, який для України рівний 1;_ZП -границя міцності льоду на роздроблення із урахуванням місцевого зминання у початковій станції льодоходу (PMB); R_ZП =441 кПа;⁽¹⁾_Л,П =0,9∙441∙1,6∙0,4=254,02 кН.

при зупинці крижаного поля опору

F⁽²⁾_Л,П=1,253Vt=1,253∙1∙0,4∙=1230,84кН,

Розрахункове навантаження:

при прорізанні опорою льоду

F⁽¹⁾_Л= F⁽¹⁾_Л,П ∙ г = 254,02∙1,2= 304,82 кН

де г - коефіціент надійності для льодового навантаження.

при зупинці крижаного поля опорою

⁽²⁾_Л= F⁽²⁾_Л,П∙ г= 953,40∙1,2= 1144,08 кН,

Нормативний згинальний момент :

при прорізанні опорою льоду

M⁽¹⁾_П = C₂∙ F⁽¹⁾_Л,П

де C₂ -відстань від землі до точки прикладання рівнодійної льодового навантаження ,м.⁽¹⁾_П =3,38∙254,02 =858,59 кНм.

при зупинці крижаного поля опорою

M⁽²⁾_П = C₂∙ F⁽²⁾_Л,П=3,38∙953,40=3222,49 кНм

Розрахунковий згинальний момент:

-          при прорізанні опорою льоду

М¹=C₂∙F₁¹=3,38∙304,82=1030,29 кН∙м

-          при зупинці крижаного поля опорою

М²=C₂∙F₁²=3,38∙1144,08=3866,99 кН∙м

) Гальмівна сила.

Гальмівна сила становить 50% від нормативного тимчасового вертикального навантаження АК на проліт моста(рівна двом опорним реакціям), але не менше, ніж 8 К і не більше 25 К.

К=15 кН/м

Коефіцієнт поперечного розподілу для смугового навантаження:

КПУ н =1∙(з₁+з₂)/2=(1+1)/2=1

Знайдемо нормативне значення опорної реакції:

Rn= КПУ∙q∙щ==1∙15∙0,5∙44,2∙1=331,5 кН

Повна величина гальмівного навантаження (нормативна):

г.н.=0,5 Gн=0,5∙2 Rn= Rn=331,5 кН

де Gн - нормативне тимчасове вертикальне навантаження АК на проліт моста; Gн=2 Rn

К= 120 кН/м<331,5кН<25 К=375 кН/м

Кінцеве приймаємо Fг.н=331,5кН

Розрахункове значення гальмівного навантаження:

г= Fг.н∙ ɣ=331,5∙1,15=381,22 кН

де ɣ - коефіцієнт надійності для гальмівного навантаження.

Нормативний згинальний момент:

М_г.н= F_г.н∙С

Вважаємо, що рівнодійна гальмівної сили прикладена в центрі опорних частин. Тоді с - відстань від центра опорних частин до обрізу фундаменту, м: с=6,45 м

М_г.н= F_г.н∙с=331,5∙6,45=2138,18 кН∙м,

Розрахунковий згинальний момент:

Мг= Мг.н∙ ɣ=2138,18∙1,15=2158,90 кН∙м

Таблица 1

. Проектування фундаменту неглибокого закладання

Враховуючи геологічні умови, глибину промерзання та розмив ґрунту, вибираємо глибину закладання фундаменту d=6 м.

Оскільки тіло опори є круглим, то розміри фундаменту вздовж і впоперек моста є однаковими.

Визначаємо максимальну площу підошви фундаменту неглибокого закладання А_max:

a_max=a₀+2dtg30⁰=1,6+2∙6∙0,5774=8,53 м_max=b₀+2dtg30⁰=1,6+2∙6∙0,5774=8,53 м_max=a_max∙b_max=72,73 м²

де a₀ - довжина опори в місці обрізу фундаменту, м₀ - ширина опори в місці обрізу фундаменту, м _max - максимально можлива довжина підошви фундаменту, м_max - максимально можлива ширина підошви фундаменту, м

Визначаємо необхідну площу підошви фундаменту А за формулою:

де =10614,01 кН - сумарна нормативна вертикальна сила на обрізі фундаменту від першої комбінації навантажень:

ɣ - питома вага ґрунту, ɣ=19,4 кН/м3;розрахунковий опір ґрунту під підошвою фундаменту, що визначається за формулою:

R=1,7[R0(1+k1(b-2))+k2ɣ(d-3)]

де R0 - умовний опір ґрунту, кН/м2, що приймається в залежності від виду ґрунту,його коефіцієнта пористості та числа пластичності.

В даному випадку під підошвою фундаменту неглибокого закладання знаходиться глина легка пилувата напівтверда. Коефіцієнт пористості для неї становить

е2= ɣs₂/ ɣ2(1+w₂)-1=2,75/19,4-(1+0,246)-1=0,82

де ɣs₂ - об’ємна вага скелету ґрунту, кН/м3;

ɣ₂ - об’ємна вага ґрунту, кН/м3;₂ - вологість ґрунту.

Число пластичності для даного ґрунту становить ІL=0,23.

Використовуючи таблицю 1 СНиП 2.05.03-84 додатку 24, визначаємо, що=273 кН/м² для даного ґрунту.

в - ширина (менша сторона або діаметр) підошви фундаменту, м; при ширині більше 6 м приймається в=6 м.

Оскільки вmax=8,528 м>6 м, то приймаємо, що в=6 м.- глибина закладання фундаменту, d=6 м₁,k₂ - коефіцієнти, що приймаються згідно з табл. 4 обов’язкового додатку 24 СНиП 2.05.03-84 залежно від виду ґрунту.

Для глини напівтвердої k₁=0,04м-1, k₂=2.

Отже, розрахунковий опір ґрунту під підошвою фундаменту неглибокого закладання становить:=1,7[273(1+0,04(6-2))+2∙19,4(6-3)]=736,24 кН/м²

Рис. 1

Отже, необхідна площа підошви фундаменту А становить:

А= = 17,45 м2

З пропорції а0/в0=1 визначаємо

в=а== = 4,2 м

де а - довжина підошви фундаменту, 

в - ширина підошви фундаменту,м

Кінцево приймаємо, що а=6,в=6м;

А=а∙в=6∙6=36 м2

Перевіряємо умову міцності за 3 комбінаціями.

Перша комбінація навантажень

Умова міцності для першої комбінації має вигляд:

Р≤R/гn

де Р - напруження під підошвою фундаменту від першої комбінації навантажень, кН/м.

З поєднання №1: =  кН;

Власна вага фундаменту:

- об’єм фундаменту, м³,

- питома вага залізобетону.

Шукаємо власну вагу грунту:

 - з врахуванням виважу вальної дії води;

Тоді:

Третя комбінація навантажень._п=9679,94 кН; H_п=241,23 кН; M_п=1804,86 кНм

Момент від переносу горизонтального навантаження:

М_пер,n=d·H_n=6·241,23 =1447,38 кНм,

Друга комбінація навантажень._п=10049,41 кН; H_п=698,06 кН; M_п=6138,53 кНм

Момент від переносу горизонтального навантаження:

М_пер,n=d·H_n=6·698,06=4188,36 кНм,

Умова не виконується. Приймаємо ширину підошви фундаменту поперек моста в=6,5 м.

Друга комбінація навантажень._п=10049,41 кН; H_п=698,06 кН; M_п=6138,53 кНм

Момент від переносу горизонтального навантаження:

М_пер,n=d·H_n=6·698,06=4188,36 кНм,

Умова виконується.

Отже, приймаємо розміри фундаменту поперек моста ахв=6х6,5 м з площею А=39 м²

. Проектування фундаменту глибокого закладання

Для фундаменту глибокого закладання вибираємо забивні палі діаметром 0,35м довжиною 14м. Обріз ростверка співпадає з поверхнею ґрунту. Глибина закладання ростверка - 1,5 м. Палі заводимо в ростверк на глибину 0,7м (розбиваємо голову палі, оглюємо арматуру).

Несуча здатність висячої забивної палі, що забурюється в ґрунт без його виймання і працює на стиск, визначається за формулою:

F_u= г_c(г_cr∙R∙A+u∑г_cd ц_i∙h_i)

Де г_c і - коефіцієнт умов роботи палі в ґрунті, г_c=1;- розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі що приймається залежно від глибини занурення нижнього кінця палі і показника текучості ґрунту, на який опирається паля.

В даному випадку паля опирається на суглинок важкий пилуватий напівтвердий, коефіцієнт пластичності якого І_L=0,03. Глибина занурення палі h:

h=hp+hn-0,7=1,5+14-0,7=14,8м.

де h_p - глибина занурення ростверка, м;_n - довжина палі,м;

Використовуючи метод інтерполяції, визначаємо, що R=11280 кН/м²

А - площа опирання палі на ґрунт: A=рd²/4=3,14·0,35²/4=0,096 м²- периметр палі, u= рd=3,14·0,35=1,1 м

Розбиваємо ґрунт під ростверком на шари не більше 2м і визначаємо середні глибини їх закладання l_i. Далі методом інтерполяції знаходимо f_і для кожного елементарного шару :

Таблица 2

г_cr, г_cd - коефіцієнти умов роботи ґрунту відповідно під нижнім кінцем і на боковій поверхні палі, що враховують вплив способу занурення палі та розрахункові опори ґрунту.

Для випадку занурення суцільних паль механічними (підвісними), повітряними і дизельними молотами г_cr= г_cd=1.

Отже , несуча здатність палі становить:_u=1∙(1∙11280∙0,096+1,1∙1∙703,658)=3318,44кН.

Розрахункова несуча здатність палі:

F_d= F_u∙г_n=3318,44/1,4=2370,32кН.

Де г_n=1,4 - коефіцієнт надійності роботи палі.

Визначаємо необхідну кількість паль за формулою:

n=УN/F₀∙г_m=( +660/2370,32)∙1,3=6,2 шт.

УN=N_p+N

N_p= - власна вага ростверку

Приймаємо 9 паль, які розміщуємо в плані в межах ростверку розміром = 4 м; =4 м.

Виконаємо перевірку на найбільш завантажену палю за трьома комбінаціями навантажень.

Перша комбінація навантажень:

Умова міцності для першої комбінації має вигляд:

де  - вертикальна сила, що діє на одну палю при заданному навантаженні, тобто при першій комбінації, кН;

 - сумарна розрахункова вертикальна сила в місці обрізу фундаменту від першої комбінації навантажень, кН;

 - вага палі;- кількість паль.

0,096∙14·25=39,6 кН

Де  - об`єм палі,

 - довжина частини палі.

(10614,01+660)/9+39,6=1292,27 кН < 2370,32кН.

Умова задовольняється.

Друга комбінація навантажень:

Умова міцності для другої комбінації має вигляд:

Де  - вертикальна сила, що діє на 1 палю при другій комбінації навантажень, кН;

 - сумарна розрахункова вертикальна сила в місці обрізу фундаменту від другої комбінації навантажень, кН;

 - повний розрахунковий згинальний момент під підошвою ростверка віж другої комбінації навантажень, кН∙м, що визначається за формулою:

2135,87+279,70∙1,5=2555,42 кН∙м.

 - відстань між віссю крайньої палі і віссю ростверка моста, м;

(10857,80+660)/9+39,6+(2555,42∙1,5)/1,5²=1445,62 кН < 2370,32кН

Умова виконується.

Третя комбінація навантажень:

Умова міцності для третьої комбінації має вигляд:

Де  - вертикальна сила, що діє на 1 палю при третій комбінації навантажень, кН;

 - сумарна розрахункова вертикальна сила в місці обрізу фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН;

 - повний розрахунковий згинальний момент під підошвою ростверка від третьої комбінації навантажень, кНм, що визначається за формулою:

7690,62+843,80∙1,5=8956,32 кНм.

 - сумарний розрахунковий згинальний момент на обрізі фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН∙м;

 - сумарна розрахункова горизонтальна сила на обрізі фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН;

 - відстань між віссю крайньої палі і віссю ростверка вздовж моста, м;

 кН < 2370,32кН кН.

Умова задовольняється.

Отже, кінцево приймаємо ростверк розміром 4х4х1,5 м та 9 палі діметром 0,35м та довжиною 14 м.

. Порівняння вартості кожного варіанту фундаменту та вибір найбільш раціонального

За локальним кошторисом, вартість фундаменту неглибокого закладання становить 94,977 тис грн., а фундаменту глибокого закладання - 48,704 тис. грн. З врахуванням вартості фундаментів, а також ґрунтових умов, приймаємо фундамент глибокого закладання як основний варіант.

6. Детальний розрахунок фундаменту глибокого закладання

І. Розрахунок фундаменту глибокого закладання як умовного масиву. Умовний масив фундаменту приймаємо у вигляді паралелепіпеда.

Встановлюємо середній кут внутрішнього тертя для шарів ґрунту, що дотикаються до бічних граней паль:

ц_сер,ІІ=(ц_1,ІІ∙h₁+ц_2,ІІ∙h₂+ц_3,ІІ∙h₃+ц_4,ІІ∙h₄)/(h₁+h₂+h₃+h₄)=(18∙2,6+24∙5,6+24∙5,4+20∙1,2)/(2,6+5,6+5,4+1,2)=22,62^о

де ц_і,ІІ - кут внутрішнього тертя і-го шару ґрунту; h_і - висота і-го шару, м

Від підошви першого шару (суглинок легкий пилуватий текучопластичний) під кутом ц_сер,ІІ /ц до крайньої палі проводимо лінію, яка визначатиме границі умовного масиву:

а_у.м.=а’+2∙(tg∙(ц_сер,ІІ/4))∙( h₂+ h₃+ h₃)= 3,35+2∙0,099∙12,2=5,77 м_у.м.=b’+2∙(tg∙(ц_сер,ІІ/4))∙( h₂+ h₃+ h₄)= 3,35+2∙0,099∙12,2=5,77 м

де а’, b’ - відповідно відстань впоперек і вздовж моста між боковими гранями ( зовнішніми) крайніх палей, м;

Визначаємо об’єми ростверка, палей та ґрунту умовного масиву_p = 4∙4∙1,5=24 м³

V_п = 9∙3,14∙0,35²/4∙14=12,12 м³

V_гр =V _{у. м.} - (V _р. + V _n.)= 14,8∙5,77²-(24+12,12)=456,61 м³

Обчислюємо вагу ростверка, палей і ґрунту: N_p,n. =V p ∙ г_зб = 24∙25=с кН

П,n. =V П ∙ гз_б = 12,12∙25=303 кНгр,n. =V гр ∙ г_сер = 456,61∙19,05=8698,42 кН

де гзб =25 кн/м3 - об’ємна вага залізобетону; гсер =19,05 кн/м3 - середня об’ємна вага шарів ґрунту умовного масиву.

Перевіримо умову міцності за трьома комбінаціями навантажень. Перша комбінація навантажень Умова міцності має вигляд:

₁=УN_n¹_max / A у. м≤ R у. м / г_n

де P₁ - напруження під підошвою умовного масиву від першої комбінації навантажень, кН/м²

УNn₁max - максимальне нормативне значення вертикальної сили під підошвою умовного масиву, що визначається за формулою:

УN_n¹_max = УN_n¹ + N_р,n + N_П,n + N_гр,n = 10614,01+600+303+8698,42 =20215,43 кН

де УNn¹ - сумарна нормативна вертикальна сила на обрізі фундаменту від першої комбінації навантажень, кНу. м - площа підошви умовного масиву, м²

у. м = а у. м ∙ b у. м = 5,77∙5,77=45,86 м²

у. м - розрахунковий опір ґрунту під підошвою умовного масиву, що визначається за формулою, аналогічною як і для фундаменту неглибокого закладання (див. розділ3)

у. м = 1,7( Ro(1+k1(b у. м -2))+k_2г (d-3))

В даному випадку під підошвою умовного масиву знаходиться суглинок легкий пилуватий напівтвердий. Коефіцієнт пористості для нього:

ез= г_S3/ г₃∙(1+W₃)-1 = 2,75/19,4∙(1+0,226)-1=0,826

Число пластичності для даного ґрунту становить ІL=0,03

Використовуючи таблицю 1 СНиП 2.05.03 - 84 обов’язкового додатку 24, визначаємо, що R0=343 кН/м2 для даного ґрунту. Ширину підошви фундаменту приймаємо b=5,8 м, а глибину закладання - d=14,8 Усереднене значення об'ємної ваги ґрунту умовного масиву приймаємо г=19,05 кН/м3

Згідно з таблицею 4 обов’язкового додатку 24 СНиП 2.05.03-84 для суглинків і глин твердих і напівтвердих k1=0,04м-1 , а k2=2,0м-1

Отже,у. м =1,7∙(343∙(1+0,04∙(5,8-2))+2∙19,05∙(14,8-3))=1436,02 кН/м2

гn - коефіцієнт надійності за призначенням, що для фундаментів мостових споруд становить 1,4

Р1=20215,43/42,86=471,66 кН/м2 ≤ 1436,02/1,4=1025,73 кН/м2

Умова задовольняється  Друга комбінація навантажень

Умова міцності має вигляд:

,max=УNn2max / A у. м+ УNn max2/W у. м.1 ≤ R у. м∙ гc / гn

де P2,max - напруження під підошвою умовного масиву від другої комбінації навантажень, кН/м2

УNn2max - максимальне нормативне значення вертикальної сили під підошвою умовного масиву, що визначається за формулою:

УN_n²_max = УN_n² + Nр,n + N_П,n + N_гр,n = 11287,74+600+303+8698,42 =20889,16 кН

де УNn2 - сумарна нормативна вертикальна сила на обрізі фундаменту від другої комбінації навантажень, кН

УNn max2 - максимальний нормативний згинальний момент під підошвою умовного масиву від другої комбінації навантажень, кНм, що визначається за формулою:

УN_{n max}²= УM_n2+ УH_n²∙d=7690,62+843,8∙14,8=20178,86 кНм

де УMn2 - сумарний нормативний згинальний момент на обрізі фундаменту від другої комбінації навантажень, кН∙м. УНn2 - сумарна нормативна горизонтальна сила на обрізі фундаменту від другої комбінації навантажень, кН;у. м.1 - момент опору підошви умовного масиву впоперек моста, м3

W у. м.1 = (а у. м.12∙ b у. м.1)/6=(5,772∙5,77)/6=32,02м3

гс - коефіцієнт умов роботи споруди, становить 1,2 Р2=20889,16 /33,29+20178,86 /32,02=1257,68кН/м2˃1436,02 ∙1,2/1,4=1230,87 кН/м2-входить в допустимі 5% перевантаження.

Умова задовольняється.

Третя комбінація навантажень

Умова міцності має вигляд:

,max=УNn³max / A у. м+ УN_{n max}³/W у. м.2 ≤ R у. м∙ гc / гn

де P₃,max - напруження під підошвою умовного масиву від третьої комбінації навантажень, кН/м2

УNn3max - максимальне нормативне значення вертикальної сили під підошвою умовного масиву, що визначається за формулою:

УNn³max = УNn³ + Nр,n + NП,n + Nгр,n = 10857,80+600+303+8698,42 =20459,22 кН

де УNn³ - сумарна нормативна вертикальна сила на обрізі фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН

УNn max3 - максимальний нормативний згинальний момент під підошвою умовного масиву від третьої комбінації навантажень, кН∙м, що визначається за формулою:

УNn max₃= УMn³+ УHn³∙d=2135,87+279,70∙14,8=6275,43 кНм

де УMn³ - сумарний нормативний згинальний момент на обрізі фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН∙м. УНn3 - сумарна нормативна горизонтальна сила на обрізі фундаменту від третьої комбінації навантажень, кН;  W у. м.2 - момент опору підошви умовного масиву вздовж моста, м³

у. м.³ = (а у. м.1∙ b у. м.12)/6=(5,772∙5,77)/6=32,02м³

Р3=20459,22 /33,29+6275,43/32,02=810,56кН/м2≤436,02 ∙1,2/1,4=1230,87 кН/м2

Умова задовольняється.  ІІ. Розрахунок осідання фундаменту глибокого закладання.

Для визначення осідань спочатку потрібно побудувати епюру напружень від власної ваги ґрунту Ϭzq . Напруження на глибині Н від власної ваги ґрунту рівне:

Ϭ_zq = Уі=1n гi∙Hi+ гw∙Hw

де г_i - об’ємна вага і-го шару , кН/м³- товщина і-го шару ґрунту, м гw=10 кН/м3 - об’ємна маса води Hw - ширина шару, в межах якого враховується висота води РМВ, м

Перший шар ґрунту - суглинок легкий пилуватий текучопластичний - зважується водою. Інші шари не зважуються. Для першого шару доданок гw∙Hw не враховується. Визначимо коефіцієнт пористості першого шару ґрунту:

е₁ = г_s1 /г1∙(1+W₁)-1=25/18,7∙(1+0,34)-1=0,791 

Питома вага першого шару з врахуванням зважування у воді визначається за ф-ою:

г_sb1= (г_s1- г_w)/(1+e1)=(25-10)/(1+0,791)=8,38кН/м³

Напруження від власної ваги ґрунту Ϭzq на рівні верху 1 шару рівні 0 - Ϭzq=0.

Напруження від власної ваги ґрунту Ϭzqі:

на рівні підошви ростверка

Ϭ_zqр= г_sb1∙hp=8,38∙1.5=12,56 кН/м²

на рівні підошви першого шару (з врахуванням зважуючої дії води)

Ϭ_zq1 =г_sb1∙H₁=8,38∙2,6=21,79 кН/м²

на рівні поверхні другого шару

Ϭ_zq2’=г_sb1H1+г_wH_w=г_sb1H₁+г_w∙(H_PMB+H₁)=21,79+10∙(0,5+2,6) =52,79 кН/м²

під підошвою другого шару

Ϭzq2=гsb1∙H1+гw∙Hw+г2∙H2=гsb1∙H1+гw∙(HPMB+H1)+г2∙H2=21,79+10∙(0,5+2,6)+18,4·5,6=155,83кН/м2

- під підошвою третього шару

Ϭ_zq3=г_sb1∙H₁+ г_w∙H_w+ г₂∙H₂+ г₃∙Н₃= г_sb1∙H₁+ гw∙(H_PMB+H₁)+ г₂∙H₂+ +г₃∙Н₃=155,83+19,4∙5,6=264,47 кН/м2

- під підошвою четвертого шару

Ϭ_zq4=гsb1∙H₁+ г_w∙H_w+ г₂∙H₂+ г₃∙Н₃+ г₄∙Н₄= г_sb1∙H₁+ г_w∙(H_PMB+H₁)+ г₂∙H₂+ г_3∙Н₃+ г₄∙Н₄=264,47 +20,5∙4,8= 362,87кН/м2

під підошвою фундаменту ( під підошвою умовного масиву)

Ϭ_zq0=г_sb1∙H1+ г_w∙H_w+ г₂∙H₂+ г₃∙h’= г_sb1∙H1+ гw∙(H_PMB+H₁)+ г₂∙H₂+ г3∙Н₃+ г₄∙h’=264,47 +20,5∙1,2= 289,07кН/м²

Будуємо епюру напружень від власної ваги ґрунту Ϭzq, а також епюру 0,2 Ϭzq.

Визначаємо середні вертикальні напруження під підошвою умовного масиву :

Р=УN_n,¹_max/A _y.м.= 20215,43 /33,29=607,25 кН/м²

де УN_n,¹max - максимальне нормативне значення вертикальної сили під підошвою умовного масиву, що визначається за формулою:

УN_n¹_max =УN_n¹ +N_р,n +N_П,n +N_гр,n =10614,01+600+303+8698,42=20215,43кН

де УN_n¹ - сумарна нормативна вертикальна сила в місці обрізу фундаменту від першої комбінації навантажень, кН; A y.м. - площа підошви умовного масиву, м²

Визначаємо додаткові вертикальні напруження під підошвою фундаменту:

Ϭ_zp0 = P- Ϭ_zq0=607,25-289,07=318,18 кН/м2

Розраховуємо осідання елементарного шару грунту під підошвою умовного масиву:

- середнє вертикальне напруження під підошвою умовного масиву;- ширина прямокутного фундамента;

 - коефіцієнти, що приймаються по табл.4 СНиП 2.02.01-83 для в залежності від форми фундамента

 - модуль деформації і-го шару грунту;

Відносна товщина шару 0-1:

Визначаэмо коефіцієнти k:

, ,5

Умова виконується.

грунт опора фундамент

Список використаної літератури

Глотов Н.М. Основания и фундаменты.-Москва: Стройиздат. 1987. - 286 с.

СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. - Москва: Стройиздат, 2006. - 48с.

СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - Москва: Стройиздат.

СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. - Москва: Стройиздат. - 1985.

ДБН В.2.3-14:2006. - 367с.

Костерин Є. В.Основания и фундаменты. - Высшая школа, 1978.