Страница 13: ВСН 141-90. СН 141-90. Нормы проектирования контактной сети (41661)

7.31. Формула (78) применима при выполнении условия

dt ?? ??o ?? d1, (80)

где ??о - глубина расположения оси поворота фундамента, определяемая по формуле

. (81)

При невыполнении левого неравенства условия (80), т. е. при dt > ??o, значение Мо следует определить по формуле

. (82)

Невыполнение правого неравенства условия (80), т. е. при ??о > d1, свидетельствует о том, что ось поворота фундамента расположена в пределах нижнего слоя и фундамент следует рассчитывать по формуле (79).

7.32. Формула (79) применима, когда выполняется условие

d1 ?? ??o ?? dd. (83)

Здесь ??о определяется по формуле

. (84)

При невыполнении правого неравенства условия (83), т. е. при ??о > dd значение М° следует определять по формуле

. (85)

При использовании формулы (82) ??o = dt, а при использовании формулы (85) ??o = dd.

При отсутствии нижнего лежня должно выполняться условие

d1 ?? ??o ?? d. (83)

7.33. Расчетные сопротивления лежней Pt и Pd определяют по формулам:

Pt = Rtd??t(lt – bf); (86)

Pd = Rdd??d(lt – b1), (87)

где Rt и Rd - значения коэффициентов пропорциональности, определяемые подстановкой соответственно bt и bd вместо bf в формулы (76) и (77); lt и ld - длины соответственно верхнего и нижнего лежней; bt и bd - ширина соответственно верхнего и нижнего лежней; bf - ширина опоры в месте установки соответственно верхнего и нижнего лежней; d??t и d??d - глубина расположения рабочей грани соответственно верхнего и нижнего лежней (от фактической поверхности грунта).

7.34. При расчете фундамента без лежней, находящегося в однородном слое и с одинаковой несущей способностью, характеризующейся по всей глубине d коэффициентом пропорциональности Rg (п. 7.27) в формулах (78) и (79) следует принимать d1 = d и R1 = R2 = Rg, а Рt = Pd = 0.

В этом случае расчет условного фундамента производят по формуле

, (88)

где ??о - определяется по формуле

; (89)

е - эксцентриситет силы давления грунта по подошве фундамента для закопанных фундаментов при 2,5, а также для свайных фундаментов определяют по формуле

е = 0,4аf, (90)

Фундаменты с учетом коничности в подземной части рекомендуется рассчитывать по методике, приведенной в приложении 6.

Для закопанных фундаментов при < 2,5 эксцентриситет

. (91)

Здесь а/-размер поперечного сечения фундамента (вдоль направления действия нагрузки); &/-размер поперечного сечения фундамента в направлении, перпендикулярном плоскости действия нагрузки; kg и о/- те же значения, что в формуле 72 (см. п. 7.26).

7.35. Формула (88) применима при выполнении условия

. (92)

7.36. При H ?? 0,75d, необходимость решения уравнения (88) способом последовательных приближений при определении М° устраняется. В данном случае можно использовать следующую приближенную формулу

М° = (0,1Rgd3 + Nde)??, (93)

где ?? - коэффициент, учитывающий влияние плеча Н на величину момента, принимаемый по графику, приведенному на рис. 23 в зависимости от отношения .

Рис. 23. Определение коэффициента ??, учитывающего влияние плеча Н на величину момента

7.37. В пучинистых грунтах районов распространения вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания расчет несущей способности одиночных призматических фундаментов при действии горизонтальной нагрузки выполняют в соответствии с пп. 7.98-7.110.

Определение несущей способности фундамента при нагрузке, одновременно действующей в нескольких плоскостях

7.38. Значение расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие момента относительно оси z при одновременном действии момента также относительно оси х вычисляются по формуле

, (94)

где Мfz - значение расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие момента (п. 7.15) при нагрузке, равнодействующая которой расположена в плоскости ху, и плече горизонтальной силы, равном Нх; Мfx - значение расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие момента (п. 7.15) при нагрузке, равнодействующая которой расположена в плоскости уz, и плече горизонтальной силы, равном Hz.

7.39. Значение Мfz и Мfx определяют по формулам, приведенным выше, для случаев, когда нагрузка действует в одной вертикальной плоскости симметрии фундамента. При определении каждого из них учитывают полное значение вертикальной силы Nd.

При заданном значении расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие момента в одной плоскости, например, момента в плоскости ху значение несущей расчетной способности фундамента по грунту в плоскости yz определяют по формуле

. (95)

Значение Nf расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие вертикальной силы вычисляют в соответствии с п. 7.26.

Определение внутренних усилий в сечениях призматических фундаментов

7.40. Продольную силу в поперечных сечениях фундамента (по всей его длине) принимают равной вертикальной силе Nd. Изгибающий момент, действующий в поперечных сечениях фундамента без лежней на глубине у от расчетной поверхности грунта, от приложенной на высоте Н горизонтальной силы F может быть определен по формуле

, (96)

где

. (97)

Наибольшее значение изгибающего момента Мmax, действующего в поперечных сечениях фундамента, вычисляют по формуле (96) при y = y1, где y1 определяется уравнением

. (98)

Значения глубин yо и y1 приведены в табл. 36. Эпюра изгибающих моментов My, построенная с использованием формулы (96), показана на рис. 24, а.

Рис. 24. Эпюра усилий в поперечных сечениях призматического фундамента и давлений грунта по его боковой поверхности:

а - изгибающих моментов Му; б - поперечных сил Qу; в - давлений грунта qy

Таблица 36

7.41. Поперечная сила Qy, действующая в поперечном сечении фундамента без лежней на глубине у от расчетной поверхности грунта от приложенной на высоте Н горизонтальной силы, может быть определена по формуле

. (99)

Наибольшее значение поперечной силы Qmax, действующее на глубине уo, определяют по формуле

. (100)

Эпюра поперечных сил Qy, построенная с использованием формулы (99), показана на рис. 24.

7.42. Интенсивность давления грунта qy, действующая по боковой поверхности фундамента без лежней на глубине у от расчетной поверхности грунта, может быть определена по формуле

. (101)

Значение интенсивности давления грунта, действующего на глубине или d, соответственно определяют по формулам (102) и (103).

; (102)

. (103)

Эпюра давления грунта qу, построенная с использованием формулы (101), показана на рис. 24, в. На это давление грунта рассчитывают, например, полки двутавровых (или коробчатых) фундаментов (рис. 25, а); полки трехлучевых фундаментов рассчитывают на давление грунта, равное qу cos ?? (рис. 25, б).

7.43. При величине горизонтальной силы F = 0 (т. е. при действии на фундамент чистого момента) в формулах (96), (99)-(103) принимают следующие значения: глубина , глубина y1 = 0, а произведение FH = M.

Определение внутренних усилий в сечениях опор с обратной коничностью в подземной части рекомендуется определять по методике, приведенной в приложении 6.

Рис. 25. Интенсивность давления грунта на полки фундамента:

а - двутаврового; б - трехлучевого

7.44. Лежни рассчитывают на давление грунта, отнесенное к единице длины лежня, равное для верхнего лежня

; (104)

для нижнего

, (105)

где

; (106)

Ag = bfd2 + (lt – bf)b2t + (ld – bf)b2d; (107)

Bg = bfd3 + (lt – bf)b3t + (ld – bf)b3d; (108)

Cg = bfd4 + (lt – bf)b4t + (ld – bf)b4d; (109)

здесь lt; bt; ld и bd имеют те же значения, что и в п. 7.33.

При наличии только одного верхнего лежня в формулах (107)-(109) значения (ld – bf) = 0; при наличии только нижнего лежня в этих же формулах значения (lt – bf) = 0.

РАСЧЕТ СТУПЕНЧАТЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Определение несущей способности фундамента

7.45. Значение Мf расчетной несущей способности заданного фундамента по грунту на действие момента при нагрузке, равнодействующая которой расположена в одной вертикальной плоскости симметрии фундамента, вычисляют по формуле

, (110)

где М° - значение расчетной несущей способности условного фундамента по грунту на действие момента (п. 7.51); Nd - вертикальная нагрузка, включая массу фундамента и грунта на его уступах, ограниченную вертикальными плоскостями, проходящими через наружные грани нижнего уступа; Gw - вес клина грунта со стороны задней грани фундамента (рис. 26), ограниченная наклонными гранями обелиска (при условии установки фундамента на площадке); G??w - вес части клина грунта со стороны задней грани фундамента (см. рис. 26), отсекаемая откосом земляного полотна (при условии установки фундамента на откосе); f и f?? - расстояние от оси фундамента до центра тяжести соответственно клина грунта Gw и G??w; ??co - коэффициент условий работы, учитывающий влияние очертания поверхности грунта и места установки фундамента (п. 7.18); ycv - коэффициент условий работы, учитывающий влияние вибрации (колебаний) грунта около фундамента от проходящих поездов (п. 7.47); yct - коэффициент условий работы, учитывающий долю постоянной нагрузки в суммарной (п. 7.22).

В качестве условного фундамента принимают фундамент заданных размеров, закопанный на горизонтальной площадке, при отсутствии в непосредственной близости железнодорожного пути и при нагрузке, в которой доля постоянной составляет 35 % (?? = 0,35).

Таким образом, для условного фундамента

yсо = ycv = yct = 1.

7.46. При определении величины Gw и G'w тангенс угла наклона граней клина грунта к вертикали принимают равным v (п. 7.81).

7.47. Значение коэффициента ycv при наличии колебаний грунта около фундамента от проходящих поездов принимают равным 0,95, а при отсутствии колебаний ycv = 1.

7.48. Значение расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие момента, учитывающего одновременное действие нагрузки в плоскостях ху и уz определяют в соответствии с п. 7.38.

Рис. 26. Схема распределения массы грунта на уступах ступенчатого фундамента:

а - на площадке; б - на откосе

7.49. Значение Nf расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие вертикальной силы вычисляют по формуле

Nf = kg??fAf, (111)

здесь kg; ??f; Af - те же значения, что в формуле (72) (см. п. 7.26).

Определение М° для ступенчатого фундамента

7.50. Расчетная схема условного ступенчатого фундамента, принятая для определения М°, приведена на рис. 27. В схеме приняты следующие обозначения:

Рис. 27. Расчетная схема ступенчатого фундамента:

1 - расчетная поверхность грунта; 2 - ось поворота фундамента