У розрахунках за першою групою граничних станів проводяться також перевірки:
а) стійкості фундаменту проти перекидання
Де Mu - момент перекидальних сил щодо осі можливого повороту, що проходить через крайню точку підошви фундаменту;
Mz - момент утримують сил відносно тієї ж осі;
m - коефіцієнт умов роботи в стадії експлуатації; для нескельних підстав m = 0.8;
- коефіцієнт надійності за призначенням (= 1.1);
б) стійкості фундаменту проти зсуву по підошві
Де Q - зсувна сила, вона дорівнює сумі проекцій сил, що зсувають на напрям можливого зсуву;
Qz - утримує сила, вона дорівнює сумі проекцій утримують сил;
m = 0,9 - коефіцієнт умов роботи;
n = 1,1 - коефіцієнт надійності.
Утримує сила визначається за формулою:
де - коефіцієнт тертя підошви фундаменту по грунту, що приймається для глин у вологому стані 0,25, для сухих глин, суглинків та супісків 0,30, для пісків 0,40, для гравійних і галечникових грунтів 0,50.
Для фундаменту, показаного на малюнку 5, маємо:
b = 5; l = 12.5 м; A = 6.25 м 2.
Обсяг фундаменту: Vф = 2 м 3.
Обсяг грунту на уступах фундаменту, рахуючи від ЛТР (ріс.5б);
Обсяг води над фундаментом:
Тоді розрахункові ваги рівні:
Загальна розрахункова вертикальна навантаження на рівні підошви фундаменту по (7) дорівнює:
FvI = 10200 + 5728,8 + 178,2 + 557,5 = 16664,5 кН
Напруги по підошві рівні:
Розрахунковий опір підстави R визначається за формулою 3 при ширині підошви фундаменту b = 5:
Таким чином, перевірки (4 ... 6) виконуються.
Перевіряємо умову стійкості проти перекидання (8).
Тобто 5820 <30299,1 – условие выполняется.
Перевіряємо умову стійкості проти зсуву по підошві (9):
1200 <4090,4 - условие также выполняется.
Практичне заняття № 4.
Тема. Розрахунки фундаменту мостової опори по II групі граничних станів (за деформаціями).
У розрахунках за деформаціями проводяться такі перевірки:
a) Перевірка положень рівнодіюча або відносного ексцентриситету; для випадку дії на опору постійних і тимчасових навантажень повинно виконуватися умова:
де e- ексцентриситет рівнодіючої;
- радіус ядра перерізу.
Для прямокутної підошви фундаменту
b) Перевірка опади фундаменту:
де S - осаду з розрахунку;
Su - гранично допустиме значення опади, см.
L- довжина меншого примикає до опори прольоту, м (але не менше 25 м)
c) Перевірка горизонтального зміщення верху опори, перевіряється здійсненність умови
де - зміщення з розрахунку;
- гранично допустиме зміщення (L в метрах,
Горизонтальне зміщення розраховується за формулою:
Для прямокутного фундаменту при дії моменту в напрямку ширини b крен дорівнює:
де і E коефіцієнт Пуассона і модуль деформації, середньозважені для всієї стиснутої товщини;
- момент щодо центра ваги підошви фундаменту;
- коефіцієнт, що приймається в залежності від параметра форми підошви за графіком на рис. 6
Осадка фундаменту (відповідно, і опори моста) визначається від розрахункових постійних навантажень для II групи граничних станів, при = 1.
Розрахунок доцільно виконати в графоаналитического формі, в наступному порядку:
1. Викреслити в масштабі глибин схему фундаменту і геологічної будови основи.
2. Побудувати (зліва від фундаменту) епюру природного тиску грунту
3. Визначити початкове уплотняющее тиск по підошві фундаменту:
4. Побудувати епюру ущільнюючого тиску (праворуч від осі, в тому ж масштабі, що і епюра). Для цього товщу підстави нижче підошви фундаменту розбити на розрахункові шари hi і визначити уплотняющее тиск на кордоні кожного шару, за формулою:
де - коефіцієнт розсіювання напружень з глибиною, що приймається за табл.7
5. Визначити нижню межу стисливої товщі з умови:
6) Розрахувати осадку кожного розрахункового шару
де - середнє уплотняющее тиск в i - му розрахунковому шарі;
- товщина розрахункового шару;
7) Визначити загальну осадку:
Після цього перевіряється виконання умови (13).
Приклади розрахунку викладеним методом можна знайти в методичних вказівках [2] і загальної літератури з проектування основ і фундаментів [4 ... 6].
Значення коефіцієнтів розсіювання напружень