Вариант № 2 (рис. 4.3)

Технологическая схема работ, присущих данному варианту, содержит следующие процессы:

1. разработка траншей (котлована) под фундамент;

2. зачистка «недобора» грунта и устройство подготовки фундамента;

3. армирование фундамента в полном объеме арматурного каркаса конструкции;

4. монтаж опалубки из инвентарных щитов типа «Монолит - 78»;

5. бетонирование фундамента по схеме: автотранспорт - бункер – кран – опалубка;

6. выдержка бетона до набора прочности 15-20 % ;

7. распалубка фундамента;

8. монтаж шарнира арки;

9. монтаж узла «затяжки» арки (установка хомута затяжки).

Каждый из вариантов, как следует из приведенного выше «набора» работ, характеризуется своими «положительными» и «негативными» характеристиками. Поэтому выбор варианта фундамента должен сопровождаться технико-экономическими расчетами, включающими определение таких показателей, как:

- удельные трудозатраты на устройство фундаментов;

- удельная стоимость работ.

Меньше значения этих «удельных затрат» объективно определяют более рациональный тип фундамента.

4.2 Обоснование типа фундамента арки

4.2.1 Расчет затяжки арочного покрытия

Расчет затяжки арочного покрытия (рис. 4.4) производится по формулам:

; (4.1)

; (4.2)

; (4.3)

, (4.4)

где: - максимальное усилие в затяжке, кг;

- максимальное усилие «распора» в затяжке от собственного веса арки и снеговой нагрузки, кг;

- коэффициент надежности;

F_зат - площадь сечения материала затяжки, см²; d – диаметр круглой стали затяжки, см;

- допустимое нормальное напряжение растяжения в затяжке, кг/см².

4.2.2 Расчет размера нижней ступени фундамента

Размер нижней ступени фундамента под арку (в качестве поверочного после расчета фундамента по традиционной методике) производится из условия «сдвига» конструкции под действием распорного усилия (рис.4.2.). Расчетные соотношения этого поверочного расчета должны удовлетворять условием:

; (4.5)

; (4.6)

; (4.7)

где: - горизонтальная составляющая распора арка, кг;

а - ширина нижней ступени фундамента ,см;

с - высота нижней ступени фундамента, см;

- высота ступени фундамента по расчету фундамента на прочность;

- коэффициент надежности (> 0,25);

σ_с – расчетное значение на смятие грунта, кг/см²;

- допускаемое давление грунта на смятие (кг/см²), принимаемое равным:

• песок сухой - 3 – 5 кг/см²;

• глина сухая – 3 – 4 кг/см²;

• песок мокрый – 1 – 3 кг/см²;

• глина мокрая – 0,5 – 2 кг/см².

Усилие в «затяжке» должно удовлетворять условию:

(4.8)

Рисунок 4.4 Схема опоры арки с устройством затяжки: 1– фундамент; 2 - шарнир; 3 – арка; 4 – хомут закрепления затяжки к шарниру; 5 – затяжка; 6 – устройство для натяжения затяжки.