ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Основания и фундаменты. 
Вариант №4Тип опоры: 1 (стр. 45)

Положение проекции на расчетной плоскости любой i-й сваи определяется координатой хi, и углом наклона, к вертикали (положительное направление отсчета угла — против хода часовой стрелки). При указанном выборе направления координатных осей положительным считается момент внешних сил, действующих в расчетной плоскости по ходу часовой стрелки.

Порядок расчета усилий в сваях сводится к следующему:

Определяют перемещения в уровне расчетной поверхности основания при высоком ростверке или в уровне подошвы ростверка при низком ростверке от единичных усилий, приложенных к свае в этом уровне:

Где , — горизонтальное перемещение и угол поворота сечения сваи от действия горизонтальной силы H = 1 (рис. 3.3, а);

 — горизонтальное перемещение и угол поворота сечения сваи от действия момента М = 1 (рис. 3.3 б); А0, В0, С0 — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. Ж.4 прил. Ж в зависимости от приведенной глубины погружения сваи в грунт, определяемой по формуле (3.7).

Вычисляют δ1 δ3 — горизонтальное смещение и угол поворота сечения сваи со свободным верхним концом в уровне подошвы ростверка от горизонтальной силы Н=1, приложенной в том же уровне (рис. 3.4, а), и δ3 δ2 — то же, от момента М = 1 (рис. 3.4, б). В фундаменте с низким ростверком и, следовательно, δ1 =; δ2 =; δ3 = .

3. Определяют характеристики жесткости свай:

где — сила, действующая вдоль оси сваи на ростверк при смещении ростверка в этом направлении на единицу (рис. 3.5, а); - сила, действующая на ростверк в направлении, перпендикулярном к оси сваи при смещении ростверка на единицу в этом направлении (рис. 3.5, б); р3 — момент, действующий от сваи на ростверк при его смещении на единицу в направлении, перпендикулярном оси сваи (рис. 3.5, б), и, на основании принципа взаимности реакций, сила, действующая на ростверк в направлении, перпендикулярном к оси сваи при повороте ростверка на единицу (рис. 3.5, в); р4 — момент, действующий на ростверк при его повороте на единицу (рис. 3.5, в).

4. Вычисляют коэффициенты канонических уравнений (3.10) в расчетной плоскости.

5. Подсчитывают вертикальные и горизонтальные перемещения ростверка, а также угол его поворота в расчетной плоскости.

6. Определяют продольную Ni=380 кН, поперечную Нi силы и момент Мi, действующие в месте сопряжения с ростверком на каждую сваю.

7. Результаты расчета контролируют по выполнению равенств где суммирование распространяется на все сваи.

3.

4. Расчеты свайного фундамента по первой группе предельных состояний Расчеты по первой группе предельных состояний предусматривают проектирование такой конструкции фундамента, при которой не должны происходить разрушения отдельных его элементов и потери прочности (устойчивости) грунтов основания. Эти расчеты производят на расчетные сочетания нагрузок и включают:

1) проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта;

2) проверку прочности ствола сваи;

3) проверку устойчивости грунта, окружающего сваю;

4) проверки прочности опорного и подстилающего слоев основания.

Расчеты устойчивости (несущей способности) основания свайного фундамента на глубокий не выполняют, поскольку проектируемый фундамент не подвержен действию больших горизонтальных нагрузок, не расположен на откосе и его основание не имеет крутопадающих слоев грунта.

5.

4.1. Проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта Несущую способность грунтов в основании сваи следует рассчитывать исходя из условия:

Условие выполняется.

где yk — то же, что и в формуле (3.3).

При расчете свай как на вдавливание, так и на выдергивание продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке 1,1 (вес сваи определяют по массе, указанной в табл. E.I. умножением ее на ускорение свободного падения).

Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют несколько рядов, то при учете нагрузок от торможения, давления ветра и льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10% при четырех сваях в ряду и на 20% при восьми и более. При промежуточном числе свай процент повышения определяется интерполяцией.

3.

5. Расчеты свайного фундамента по второй группе предельных состояний Расчеты по второй группе предельных состояний предусматривают проектирование такой конструкции фундамента, при которой деформации сооружения (моста) ограничены допустимыми для нормальной эксплуатации пределами. Эти расчеты выполняются по третьему и четвертому сочетанию нагрузок и включают проверки:

— по отклонению верха опоры от проектного положения в плоскости моста;

— по осадке основания.

3.

5.1. Проверка по отклонению верха опоры Горизонтальное перемещение верха опоры вычисляют по формуле

где — горизонтальное перемещение верха опоры за счет собственных деформаций (эта величина не рассчитывается и принимается равной нулю). Расчет сводится к проверке неравенства:

Условие выполняется, свайный фундамент подобран верно.