Проверка устойчивости против сдвига

Устойчивость против сдвига (скольжения) по подошве следует рассчитывать по [1] в сочетаниях №№ 3 и 6: При расчете фундаментов опор мостов на устойчивость против сдвига по основанию сила стремится сдвинуть фундамент, а сила его трения о грунт (по подошве фундамента) сопротивляется сдвигу.

Устойчивость фундамента против сдвига следует проверять по формуле:

где - сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига; - удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига; y - коэффициент трения бетонной кладки о поверхность грунта основания, принимаемый по (прил. 1); - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0.9; - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1,1 при расчете в стадии постоянной эксплуатации и 1,0 - при расчетах в стадии строительства. При расчете фундаментов мелкого заложения на сдвиг по подошве необходимо принимать следующие значения коэффициентов трения кладки о поверхность: скальных грунтов с омыливающейся поверхностью (глинистые известняки, сланцы и т.п.) и глин: а) во влажном состоянии - 0,25 б) в сухом состоянии - 0,30 суглинков и супесей - 0,30 песков - 0,40 гравийных и галечниковых грунтов - 0,50 скальных грунтов с неомыливающейся поверхностью - 0,60. Согласно [1] при проверках на опрокидывание и сдвиг следует принимать удерживающие силы с коэффициентами надежности по нагрузке < 1 и без учета динамических коэффициентов. Однако в курсовой работе допускается упрощение проверок с использованием ранее найденных значений сил и моментов (см. сочетания №№ 3 и 6 в табл. 2).

- сдвигающая сила;

-удерживающая сила трения;

- коэффициент трения бетонной кладки по поверхность грунта основания,

- коэффициент условий работы,

- коэффициента надежности по назначению.

Вдоль моста сочетание №3

Q_u=282.14кН,

Q_z=0.3· (7142.13+4643.255) = 3535.616 кН,

282.24≤ 3182.05-Условие выполняется.

Поперек моста сочетание №6

Q_u=329.322кН,

Q_z=0.3 (5971.71129+4643.255) = 3184.49 кН,

329.322≤ 2866.04107- Условие выполняется.

 

Определение осадки

Осадка фундамента зависит от деформаций основания, которые в обычных нескальных грунтах с модулем деформации Е<100 МПа определяются методом послойного суммирования с использованием схемы линейно-деформируемого полупространства [2].

Последовательность расчета:

1. Сжимаемую толщу грунта, расположенную ниже подошвы фундамента, разбивают на элементарные слои толщиной <0,4b, где b - ширина подошвы фундамента. Границы элементарных слоев должны совпадать с границами слоев грунтов и уровнем подземных вод (рис. 5.3.). <0.4 6.124=2.4м

2. Определение вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого подслоя:

 

где - удельные веса воды (в русле реки) и грунта, лежащего выше подошвы;

- глубина воды и толщина грунта, лежащий выше подошвы;

- соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

 

Подошва фундамента:

 

По вычисленным значениям строится график:

Рис.5.3. Схема распределения вертикальных напряжений

 

3. Вычисление дополнительных вертикальных напряжений на границах слоев

,

где - дополнительное напряжение на основание (в сочетании № 3 по табл.2 с учетом нормативного веса фундамента);

 

 

А - площадь подошвы;

- напряжение от собственного веса под подошвой;

- коэффициент, принимаемый по [2] или (прил. 6) в зависимости от формы подошвы ƞ=а/b и координаты границы слоя .

По вычисленным значениям строится график

Послойное вычисление и для любых горизонтальных сечений целесообразно вести в табличной форме:

 

	z, м	ξ
1.9	1.9	0.62	0.9254	87.597	74.04	14.808	91.128		0.0055
1.9	3.8	1.241	0.7073	66.9526	94.18	18.836	77.27		0.0047
2.05	5.85	1.910	0.4966	47.007	135.18	27.036	56.9798		0.0027
2.05	7.9	2.58	0.3508	33.2065	176.18	35.236	40.1067		-
2.025	9.92	3.24	0.2552	24.157	216.68	43.336	28.6817		-
2.025	11.95	3.902	0.1917	18.1462	257.18	51.436	21.1516		-
2.025	13.975	4.564	0.1484	14.0474	297.68	59.536	16.0968		-
2.025		5.225	0.1176	11.1319	338.18	67.636	12.5896		-

 

4. Определение нижней границы сжимаемой толщи (ГАЗ). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие [2]:

С помощью интерполяции рассчитываем границу сжимаемой толщи грунта:

7.705м (от подошвы фундамента)

 

5. Определение осадки основания

 

где - среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-том слое грунта;

и - толщина и модуль деформации i-того слоя;

n - число слоев, попадающих в сжимаемую толщу .

Найденная осадка должна быть не более предельно допустимой . Осадки опор мостовых сооружений не должны вызывать появления в продольном профиле мостового полотна углов перелома, превышающих 2‰

В предположении отсутствия осадок соседних опор:

где – предельно допустимая осадка, см;

- длина меньшего примыкающего к опоре пролета, м.

Выполняется проверка

S

- Условие выполняется

В случае невыполнения условия необходимо изменить размеры фундамента в плане или глубину его заложения.