Проектирование фундаментов мелкого и глубокого заложения под промежуточные опоры мостов - Курсовая работа

Целью данного курсового проекта является проектирование фундаментов мелкого и глубокого (свайного) заложения под промежуточные опоры мостов. Конструктивная схема моста с жестким фундаментом мелкого заложения под промежуточную опору: УМВ - уровень меженных вод; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - отметка уровня подземных вод; l - расчетный пролетИсходными данными для выполнения курсовой работы являются: - инженерно-геологические условия района строительства , которые принимаются по результатам ранее выполненной курсовой работой по механике грунтов; физико-механические характеристики грунтов основания , численные значения которых принимаются по результатам ранее выполненной курсовой работы по механике грунтов;Конструкция фундамента мелкого заложения и основные параметры, ее определяющие, приведены на рис.2.1 . Такие фундаменты проектируются монолитными из бетона класса не ниже В15.Глубина заложения фундаментов определяется: - инженерно-геологическими условиями площадки строительства; возможным размывом грунта у фундамента при возведении его в русле реки (на водотоке.); глубиной сезонного промерзания грунтов; нагрузками, передаваемыми фундаментом на грунты основания. Вместе с тем, глубина заложения фундамента должна быть такой, чтобы надежная и безопасная эксплуатация сооружения обеспечивалась при минимальных затратах на возведение фундаментов.Исходя из инженерно-геологических условий минимальная глубина заложения фундамента d (рис.1.1а) будет: d = hнес. сл. При возможности размыва грунта фундамент мостовой опоры должен быть заглублен не менее чем 2,5 м от дна водотока после его размыва расчетным паводком.Высота фундамента hf определяется как разность отметок его подошвы и обреза и находится из выражения: hf = d - dобр. расстояние от условной нулевой отметки до обреза фундамента, принимаемое равным: hf =4,6-0,5=4,1 для фундаментов, возводимых на водотоке dобр = 0,5 м;Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями: b = bo 2hf tga; (2.5) l = lo 2hf tga , где bo и lo - ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м. pmax ? 1,2R / gn; (2.6) pmin ? 0 , где p, pmax, pmin - среднее, максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента (рис.2.3), определяемые по формулам, КПА: p = N / N - суммарная вертикальная расчетная нагрузка на фундамент в уровне его подошвы, определяемая по формуле(2.18), КН; Определяем размеры подошвы фундамента по формулам (2.5) при a = 0, т.е. наименьшие. Размеры подошвы фундамента связаны с его высотой hf, исходя из геометрических соображений и Рис.2.1, следующими простыми соотношениями: b = bo 2hf tga; (2.5) l = lo 2hf tga , где bo и lo - ширина и длина фундамента в уровне обреза, принимаемые по рис.2.1, м. bo=3,6 м;Расчет фундамента на устойчивость против опрокидывания, согласно п.1.40 [2] заключается в проверке условия Mu ? MMZ / gn , (2.19) где Mu - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) проходящей через точку О (рис.2.3.) и параллельной большей стороне фундамента, КН*м; Где Т - расчетная горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги, определяемая по формуле (2.13), КН; Удерживающий момент Mz определяется (рис.2.3.) по формуле: Mz = Nb / 2 , (2.21) где N-суммарная вертикальная расчетная нагрузка на фундамент в уровне его подошвы, КН, определяемая по формулам (2.11) ? (2.18) при коэффициенте надежности gf = 0,9 для всех постоянных нагрузок (Gпр.с., Gоп., Gф.гр.); Определенные таким образом размеры фундамента принимаются как окончательные, а расчет по первой группе предельных состояний на этом завершается, поскольку обеспечено соблюдение условий (2.6) и (2.19), гарантирующих безопасную и надежную работу и основания, и фундамента.Определяется среднее давление р под подошвой фундамента по формуле: p = N / (bl) , (2.25) где b, l - размеры подошвы фундамента, принимаемые по результатам расчета по первой группе предельных состояний, м. Сжимаемую толщу основания (рис.3.1) на глубину примерно 3b разбивают на элементарные слои толщиной hi ? 0,4b, где b - ширина подошвы фундамента. Для облегчения расчетов рекомендуется принимать толщину элементарных слоев hi одинаковой, а для того чтобы их границы совпадали с границами слоев грунта или уровнем подземных вод, следует уменьшать толщину только тех элементарных слоев, которые примыкают сверху к границам слоев грунта или к границе подземных вод. Определяются дополнительные вертикальные напряжения в середине (по толщине) каждого элементарного слоя по формуле: szp,i = aip0 , (2.26) где ai - коэффициент, принимаемый по табл.1 Приложения в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента относи тельной глубины zi, = 2zi / b; Схема распределения вертикальных напряжений в линейно деформируемом полупространстве: NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - урове

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Проектирование фундамента мелкого заложения

2.1 Определение минимально возможной глубины заложения фундамента и его высоты

2.1.1 Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке

2.1.2 Определение высоты фундамента

2.2. Расчет основания и фундамента по первой группе предельных состояний

2.2.1 Расчет по несущей способности основания

2.2.1.1 Определение размеров подошвы фундамента hf, b и l

2.2.1.2 Определение расчетного сопротивления грунта основания осевому сжатию

2.2.1.3 Определение расчетных нагрузок на фундамент

2.2.2 Расчет фундамента на устойчивость против опрокидывания

2.3 Расчет основания и фундамента по второй группе предельных состояний

2.3.1 Определение осадки основания фундамента

2.3.2 Определение крена фундамента

3. Проектирование фундамента глубокого заложения

3.1 Определение глубины заложения ростверка и его размеров

3.2 Выбор длины и размеров поперечного сечения свай

3.3 Определение несущей способности сваи

3.4 Размещение свай под подошвой ростверка

3.5 Определение расчетной нагрузки на сваю

4. Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента

Библиографический список

Целью данного курсового проекта является проектирование фундаментов мелкого и глубокого (свайного) заложения под промежуточные опоры мостов.

Рис. 1.1. Конструктивная схема моста с жестким фундаментом мелкого заложения под промежуточную опору: УМВ - уровень меженных вод; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - отметка уровня подземных вод; l - расчетный пролет

Рис. 1.2. Конструктивная схема моста с фундаментом глубокого заложения (свайным) с низким жестким ростверком под промежуточную опору. УМВ - уровень меженных вод; l - расчетный пролет