Проектирование фундаментов под опору моста

03 Марта 2010, автор: пользователь скрыл имя

Описание работы


В процессе работы над курсовой работой необходимо приобрести навыки выбора грунтового основания и типа фундамента опоры моста (путепровода) в заданных условиях строительства, а также конструирования и расчета фундамента.

Файлы: 1 файл

Записка.doc

— 1.68 Мб (Скачать файл)

    IP = 19,0 – 15,0 = 4,0; 1<IP =4,0<7, следовательно, грунт – супесь.

    Консистенцию  глинистого грунта определяем по показателю текучести IL  

     ; , следовательно, супесь пластичная. 

    Для определения нормативных прочностных  характеристик – удельное сцепление  Сn, кПа (кгс/см2), угол внутреннего трения φn, град, условное сопротивление R0, кПа (кгс/см2)  и деформационных характеристик – модуль деформации Е, для чего необходимо определить коэффициент пористости пылевато–глинистых грунтов. 

    

 г/см3,     
.
 

    Кроме того, необходимо определить удельный вес грунта с учетом взвешивающего воздействия воды γsb для всех типов песчаных грунтов и пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести IL> 0,25. 

                                   ,                (1.6) 

    где γW – удельный вес воды, равный 10 кН/м3;

          γsi – удельный вес частиц грунта, кН/м3. 

                                                            γsi = ρSi∙g,                                                      (1.7) 

    где g – ускорение свободного падения, g≈10 м/с2. 

    Для первого слоя    γs1 =2,65∙10=26,5 

    

, кН/м3.

 

    Для второго слоя    γs2 =2,66∙10=26,6 

    

, кН/м3. 

    Для третьего слоя    γs3 =2,75∙10=27,5 

    

, кН/м3. 

    Далее определяем нормативные значения деформационных и прочностных характеристик грунтов (модуль деформации Е, угол внутреннего трения φn, удельное сцепление Сn, расчетное сопротивление R0).

    Данные  о физико-механических характеристиках  и показателях грунтов, слагающих строительную площадку, приводятся в сводной таблице 1.7.

 

    

    2. Виды нагрузок  и их определение 
 

    2.1 Определение нагрузок и их  сочетание 
 

    Нагрузки, действующие на опору моста, состоят  из постоянных (вес пролетного строения Р1 и опоры РОП) и временных (от подвижного транспорта по проезжей части Р2, торможения транспорта FТ, от давления льда на опору FЛ и др.).

    В курсовой работе вертикальные нагрузки Р1 и Р2 и горизонтальная нагрузка FТ определяются преподавателем–руководителем курсовой работы индивидуально.

    Нормативный вес опоры 

                                                       РОП = VТ∙γВ,                 (2.1) 

    где VТ – объем тела опоры, м3;

           γВ – удельный вес бетона, равный 24 кН/м3.

    Нагрузку  от льда на опоры мостов при отсутствии данных по ледовой обстановке района рекомендуется определять по формуле 

                                                      FЛ = ψ1∙Rrn∙b∙t,                        (2.2) 

    где Rrn = Кn∙Rr1; Rr1 – предел прочности льда на раздробление (с учетом местного сжатия), принимается равным 735 кПа в начальной стадии ледохода (низкий ледоход) и 441 кПа – при наивысшем уровне ледохода (высокий ледоход) – для 1-го района (г. Могилев);

          Кn – климатический коэффициент, равный 1;

          ψ1 – коэффициент формы опоры;

          b – ширина опоры на уровне действия льда, м;

          t – толщина льда t =0,8∙hЛ – расчетная толщина льда, для первого района – 0,7 м.

    Равнодействующую  ледовой нагрузки FЛ необходимо прикладывать в точке, расположенной ниже расчетного уровня воды на 0,3t.

    Расчетные усилия необходимо вычислять с учетом коэффициентов надежности по нагрузке γf.

    Для составления сочетаний усилий, действующих  на обрез фундамента, целесообразно, свести все определенные усилия в таблицу 2.1. Затем с учетом коэффициентов сочетаний η, учитывающих уменьшение вероятности одновременного появления расчетных нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке γf, позволяющих перейти от нормативных усилий к расчетным, определить усилия, входящие в сочетания, для расчета фундамента по I и II группам предельных состояний. Полученные данные свести в таблицу 2.2.

    Решение

    Определить  усилия, действующие на уровне обреза фундамента промежуточной опоры моста (относительно центра тяжести обреза).

    Исходные  данные: район строительства –  г. Могилев; Р1 = 9200 кН;

Р2 = 2400 кН; FТ = 735 кН; hЛ = 0,7 м – наибольшая толщина льда. Размеры опоры приведены на рисунке 2.1.

    Рисунок 2.1 – Размеры опор и нагрузки действующие на опоры 

    а) нормативный вес опоры рассчитывается по формуле 2.1. 

                                                            VТ = V1 + Vнас                 (2.3) 

    где Vнас – объем насадки, м3;

          V1 – объем опоры, м3.

    Так как опора имеет вид усеченного конуса, то ее объем равен 

                     V1= ,                         (2.4) 

    где АН и АВ – площадь сечений нижней и верхней части опоры в форме эллипса, м2; АН = (а2 – b2)b2 + πb22/4 и АВ = (а1– b1)b1 + πb12/4;

           h – высота опоры. 

                                                           Vнас = АВ∙hН,                           (2.5) 

    где hH – высота насадки, равная 0,5 м. 

    АН = (8,6–5,1)∙5,1+3,14∙5,12/4 = 38,27 м2; 

    АВ = (7,1–3,6)∙3,6+3,14∙3,62/4 = 22,77 м2; 

    V1 =

м3; 

    Vнас = 22,77∙0,5=11,39 м3;

 

    

    VТ = 326,03+11,39=337,41 м3; 

    РОП = 337,41∙24=8097,89 кН; 

    б) нагрузка ото льда на опору моста:

    – при высоком ледоходе на уровне действия льда 

                                                b1Л = b1 + (b2 – b1) ,                                           (2.6) 

    b1Л = 3,6+(5,1 – 3,6)∙6,82/10,8 = 4,55 м, 

    где h1 = h – УВВ = 10,8 – 3,95 = 6,85 м, 

    F1Л = 0,9∙441∙4,55∙0,7∙0,8=1011,61 кН. 

    – при низком ледоходе на уровне действия льда 

                                                  b2Л = b1 + (b2 – b1) ,                                 (2.7) 

    b2Л = 3,6+(5,1 – 3,6)·8,2/10,8= 4,74 м, 

    где h2 = h – УМВ = 10,8 – 2,6 = 8,20 м 

    F2Л = 0,9∙735∙4,74∙0,7∙0,8 = 1755,47 кН. 

    Усилия, действующие на обрез фундамента, сводим в таблицу 2.1.

    Расчетные усилия необходимо вычислять с учетом коэффициентов надежности по нагрузке γf . 

    Таблица 2.1 – Усилия, действующие на обрез фундамента

Виды  усилий Вертикальные  силы,

кН

Горизонтальные  силы, кН Плечо относительно оси, м Момент  относительно оси, кН∙м
Нормативные, FVH γf Расчетные,

FV

Нормативные,

FhH

γf Расчетные, Fh х у МХ МУ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1.Собственный  вес опоры, РОП 8097,89 1,1 8907,68              
2.Вес  пролетных строений и проезжей части, 2Р1 18400 1,2 22080              
3.Временная нагрузка АК в одном пролете, Р2 2400 1,2 2880       0,75   2160  

 

    

    Окончание таблицы 2.1

Виды  усилий Вертикальные  силы,

кН

Горизонтальные  силы, кН Плечо относительно оси, м Момент  относительно оси, кН∙м
Нормативные, FVH γf Расчетные,

FV

Нормативные,

FhH

γf Расчетные, Fh х у МХ МУ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
4.То  же в двух пролетах, 2Р2 4800 1,2 5760              
5.Сила  торможения,  FТ       735 1,2 882   11,3   9966,6
6.Давление льда при высоком ледоходе, F1Л       1011,61 1,2 1213,93 3,95   4795,03  
7.Давление льда при низком ледоходе, F2Л       1755,47 1,2 2106,57 2,6   5477,08  
 

    При расчете опор мостов рассматривают  большое число сочетаний нагрузок, однако в курсовой работе рассматривается 6 сочетаний. Составим таблицу сочетаний нагрузок, действующих на обрез фундамента (таблица 2.2).

Информация о работе Проектирование фундаментов под опору моста