Расчет и конструирование фундамента под промежуточную опору моста - Курсовая работа

КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Основания и фундаменты» на тему: «Расчет и конструирование фундамента под промежуточную опору моста» Выполнил: студент 4 го курса: Сидорова Е.И.5.1 Основные положения 5.2 Устройство крепленияНомер геологического разреза №9 Расчетный пролет lp = 33,0 (м) Сила воздействия от временной вертикальной подвижной нагрузки Рк = 4,8 (МН)Номер слоя 1 2 3 4 Глубина подошвы слоя от поверхности, м 1,0 8,2 11,6 Не установлена Абсолютная отметка подошвы слоя, м 141,6 134,4 131,0 Наименование грунта Растительный грунт Песок крупный Суглинок Глина Удельный вес твердых частиц грунта , КН/м3 - 26,5 26,8 27,6Таблица 2 Сводная таблица физико-механических свойств грунта Удельный вес твердых частиц грунта 26,5 26,8 27,6 Из издания Удельный вес грунта (нормальное значение) 12,4 19,7 20,1 19,8 То же Влажность грунта w, доли единицы 0,23 0,20 0,23-«- Удельный вес скелета грунта 16,02 16,75 16,1 Граница текучести , доли единицы 0,31 0,41 То же Число пластичности , доли единицы 0,13 0,213.1 Определение глубины заложения фундамента с предварительной оценкой минимальной глубины заложения по условию размыва (при наличии водотока) или промерзания (на суходоле) Глубину заложения фундаментов следует определять с учетом: - назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения; - величины и характеристики нагрузок, воздействующих на основание; - инженерно-геологических условий площадки строительства; - гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружений; - глубины сезонного промерзания грунтов.Размеры обреза фундамента в плане принимают больше размеров надфундаментной части опоры на величину обреза с=0,2 м в каждую сторону для компенсации возможных отклонений положения и размеров фундамента при разбивке и производстве работ. Минимальная площадь подошвы фундамента определяется по формуле: Amin=(b0 2c)(l0 2c), где b0 и l0 - ширина и длина надфундаментной части опоры в плоскости обреза фундамента (b0=2,6 м; l0=9,8 м).Расчетное сопротивление нескального грунта под подошвой фундамента определяют по формуле: R=1,7{R0[1 k1(b-2)] k2?l1m(d-3)}, где R0 - условное сопротивление грунта, МПА; d - глубина заложения фундамента, м, принимается не менее 3 м от поверхности грунта; ?1m - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды, КН/м , допускается принимать ?1m=0,02МН/м ; Для окончательного определения размеров подошвы фундамента необходимо выполнить ряд дополнительных условий: где N’p1 - расчетная вертикальная сила по обрезу фундамента (без учета веса фундамента и грунта на его уступах), МН;условие выполнено Т.к. условие не выполняется, берем: А=51 м b=51/10,2=5 м l мРасчет на устойчивость фундамента обычно производят для устоев мостов и в случаях, когда равнодействующая сил по подошве фундамента выходит за пределы ядра сечения. Расчет на устойчивость против опрокидывания производят по формуле: , где Mu - определяется по формуле: МН*мОпределим напряжение в подошве фундамента: ?zpo=Pm-?d ?zpo=310-19,7*5=211,5 КПА, где ?zpo - вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента; Определим границы сжимаемой толщи: а) построим график изменения напряжений от собственного веса грунта: ?z=?h ?z1= ?раст*h1=12,4*1=12,4 КПА ?z2= ?песка*h2 ?z1=19,7*7,2 12,4=154,24 КПА ?z3= ?3*h3 ?z2=20,1*3,4 154,24=222,58 КПА ?z4= ?4*h4 ?z3=19,8*2 222,58=262,18 КПА б) построим график напряжений от нагрузки в подошве фундамента: ?zp=?*?zpo Разбиваем активные зоны Д на элементарные слои: hi?0,4b - однородный грунт ?zp=?(?;?)Р b=4,9 м h?0,4b=1,96 1Для промежуточных опор мостов с фундаментами мелкого заложения на нескольких грунтах положение равнодействующей при дополнительных сочетаниях нормативных нагрузок должно удовлетворять условию: , где - эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы фундамента;Крен прямоугольного фундамента вдоль его поперечной оси определяют по формуле: i , где v - коэффициент Пуассона; Km - коэффициент, принимаемый равным 1; Ke - коэффициент, принимаемый по табл.На суходоле и в водотоке при глубине воды менее 3 м следует проектировать свайные фундаменты с низким ростверком. Плита, объединяющая группу свай в единую конструкцию, называется ростверком.Сваи типа СН а=40 см lp=9 мПри небольших горизонтальных нагрузках и низких ростверках сваи, как правило, размещаются вертикально. Расчетное сопротивление сваи по грунту определяют по формулеОпределяется расчетная нагрузка, допустимая на сваю по формуле: , где ?k - коэффициент надежности. Количество свай определяется по формуле: принимаем n=18 свай где {1,1(Р0 Рп Amin*hсв.р.*0,02)} - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю; При этом распределение вертикальных нагрузок между сваями фундаментов определяют расчетом их как рамной конструкции.

Содержание

1. Исходные данные

1.1 Исходные данные по нагрузкам

1.2 Исходные данные по грунтам

2. Инженерно-геологические условия района строительства

3. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

3.1 Определение глубины заложения фундамента с предварительной оценкой минимальной глубины заложения по условию размыва (при наличии водотока) или промерзания (на суходоле)

3.2 Определение площади подошвы и размеров уступов фундамента

3.3 Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента

3.4 Проверка напряжений под подошвой фундамента

3.5 Расчет на устойчивость положения фундамента

3.6 Расчет осадки фундамента на естественном основании

3.7 Определение положения равнодействующей

3.8 Расчет крена фундамента и горизонтального смещения верха опоры

4. Проектирование свайного фундамента

4.1 Определение глубины заложения и предварительное назначение размеров ростверка

4.2 Длина и поперечное сечение свай

4.3 Определение расчетной несущей способности сваи

4.4 Определение числа свай, их размещение и уточнение размеров ростверка

4.5 Проверочный расчет свайного фундамента по несущей способности (по первому предельному состоянию)

4.6 Расчет свайного фундамента

5. Технология сооружения фундамента и техника безопасности