Курсовая проектирование фундаментов мелкого заложения

Содержание
  1. Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них — курсовая работа (Теория) по геологии, геодезии
  2. Тезисы:
  3. Похожие работы:
  4. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения
  5. Рассмотрение общих данных об инженерно-геологических условиях площадки строительства. Расчет глубины, подошвы и осадки фундаментов на естественном и на искусственном основании. Сравнение вариантов и определение наиболее рационального типа фундамента.
  6. Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
  7. Список литературы
  8. 1. Исходные данные
  9. Данные об инженерно-геологических условиях площадки.
  10. Табл. 1
  11. Прочностные
  12. Конструктивные данные здания или сооружения:
  13. Табл. 2
  14. 4. Ширина пролетов, м
  15. 7. Шаг колонн по рядам, м
  16. 11. Ряд А, N, кН.
  17. в плоскости Мх
  18. 12. Ряд Б, N, кН.
  19. в плоскости Мх
  20. 13. РядВ,N, кН.
  21. в плоскости Мх
  22. 14. Ряд Г, N, кН.
  23. в плоскости Мх
  24. 2. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого зало жения на естественном основании 2.1 Анализ инж е нерно-геологических условий площадки строительства — Для глинистых грунтов определяются: а) Коэффициент пористости грунта: б) Число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания: в) Показатель текучести грунта: Рис.1. График зависимости осадок от давления Р — удельное давление на штамп; А — площадь штампа (А = 5000см 2 ); S — осадка штампа от действия нагрузки Р; d — диаметр круглого штампа. Вывод: по числу пластичности (0,07??0,17) грунт — суглинок, по показателю текучести — полутвердый. 2. Глина третичная. а) Коэффициент пористости грунта: б) Число пластичности грунта: в) Показатель текучести грунта: Вывод: по числу пластичности грунт — глина, по показателю текучести — полутвердая глина. -Для песчаных грунтов определяются: 3. Песок мелкозернистый а) Коэффициент пористости: б) Степень влажности грунта: Вывод: песок мелкозернистый, плотный, влажный. Физико-механические характеристики грунтов площадки. Песок мелкозернис-тый, плотный, влажный Глина третичная, полутвердая 2.2 Определение глубины заложения фундамента Согласно п. 2.23 СНиП 2.02.01-83 расчет производится по ряду с наибольшим значением нагрузки на фундамент (ряд Б) с целью определения наибольшей требуемой глубины заложения фундамента и унификации общей глубины котлована. Глубина заложения фундамента зависит от: · Инженерно-геологических условий строительной площадки, фундамент должен быть заглубленным в несущий слой грунта не менее чем на 0.5 м. · Района строительства (от глубины промерзания грунта): тут — расчетная и нормативная глубины промерзания грунта соответственно; — коэффициент теплового режима сооружения, 0,5; — величина промерзания грунтов разного типа, 0,23 м — для суглинка; — коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за сезон: декабрь — 5,4 о С, январь — 4,8 о С, февраль — 3,1 о С: · С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,75-0,9м ниже отметки технологических подвалов: где: dв — отметка пола подвала. · В зависимости от действующих на фундамент нагрузок. Т.к. расчет производится по ряду Б, то действующая на фундамент нагрузка составляет 5510 кН. Глубину заложения принимаем не менее 3м. · Гидрогеологические условия строительной площадки: глубина заложения зависит от уровня грунтовых вод. Фундамент по возможности должен находится выше У.Г.В. Вывод: согласно всему вышеуказанному, принимаем глубину заложения фундамента равной 3 м. Нагрузки действующие на фундамент: Характеристики слоя грунта, на котором расположен фундамент. Источник Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них Конструктивные особенности подземной части здания. Строительная характеристика грунтов площадки. Определение размеров подошвы фундаментов. Нагрузки, учитываемые в расчетах их оснований. Выбор типа и конструкции свай. Расчет осадки свайного фундамента. Рубрика Геология, гидрология и геодезия Вид курсовая работа Язык русский Дата добавления 19.12.2014 Размер файла 959,2 K Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Размещено на http://www.allbest.ru/ Введение
  25. 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки 1.4 Оценка строительных свойств грунтов 2. Фундаменты мелкого заложения 2.1 Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов 2.2 Выбор типа и конструкции фундамента. Назначение глубины заложения фундаментов. Устройство гидроизоляций 2.3 Определение размеров подошвы фундамента 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента 2.5 Расчет осадки фундамента 3. Свайные фундаменты 3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка 3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи 3.3 Определение количества свай в фундаменте. Поверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю 3.4 Расчет осадки свайного фундамента 4. Сравнение фундаментов и выбор основного варианта 4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства фундаментов по первому и второму вариантам 4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного 4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности (по выбранному варианту) Заключение Литература Введение Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными. Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений и поэтому для их упрочнения выполняют различные инженерные мероприятия. Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения. Нормальная эксплуатация здания или сооружения во многом зависит от того, насколько правильно запроектировано и осуществлено его взаимодействие с основанием. Это же в значительной мере влияет на стоимость и сроки строительства. В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов. Фундамент — несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает его на основание. Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с конструкционными материалами (бетон, железобетон, металл, кирпич и т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружения, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований, их поведение под нагрузками и другими воздействиями. Цель курсовой работы: закрепление теоретических знаний по дисциплине, овладение методикой проектирования и расчета основных строительных конструкций подземной части зданий (сооружений), получение навыков самостоятельного использования справочной литературой, строительными нормами и правилами. 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания Исходными данными для моей курсовой работы является административное здание. Конструктивная схема здания — с неполным каркасом. Высота здания 35 м, размеры в плане 36м х 27м. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в сечении по обрезу фундамента, и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунтов на уступах фундамента. 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия Оценка инженерно-геологических условий начинается с анализа напластования грунтов (наименование грунтов, условие залегания, мощность, наличие и глубина залегания подземных вод). В соответствии с исходными данными, приведенными в задании, строится геологический разрез. В осях Б-Г здание не имеет подвала, однако в осях А-Б имеется подвал с отметкой пола — -3,000 м. Отметка 0,000 соответствует отметке 127,200 м на местности. Нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства объекта 0,95 м. Грунтовые воды залегают на отметке 114,900 м. Площадка района строительства сложена следующими грунтами: 1-й слой — почвенный: мощность 0,2 м. 2-й слой суглинок: мощность 5,0 м, плотность 1,95 г/см 3 , плотность частиц 2,69 г/см 3 , влажность 0,29, предел текучести 35%, предел пластичности 21%. 3-й слой — глина: мощность 5,0 м, плотность 1,92г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,32, предел текучести 47%, предел пластичности 27%. 4-й слой — супесь: мощность 3,0 м, плотность 1,98г/см 3 , плотность частиц 2,70 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 22%, предел пластичности 16%. 5-й слой — песок мелкий: мощность 4,0 м, плотность 1,91 г/см 3 , плотность частиц 2,66 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 0, предел пластичности 0. 6-й слой — суглинок: мощность 3,0 м, плотность 2,04 г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,38, предел текучести 53%, предел пластичности 30%. 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки Для определения несущей способности грунтов необходимо пользуясь заданными характеристиками физических свойств грунтов вычислить: — для песчаных грунтов — коэффициент пористости и степень влажности; — для пылевато-глинистых грунтов — число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности. Слой 1. Почвенный слой. Слой 2. Суглинок. Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле: где S — плотность частиц грунта; — плотность грунта; W — природная влажность. Степень влажности грунта вычисляется по формуле: где W — плотность воды; принимается равной 1 г/см 3 .: Тип пылевато-глинистых грунтов устанавливается по числу пластичности, определяемому по формуле: где WL — влажность на границе текучести, %; WP — влажность на границе раскатывания, %. По числу пластичности пылевато-глинистые грунты подразделяются на следующие типы: Данный грунт является суглинком. Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов определяется по формуле: По показателям текучести данный пылевато-глинистый грунт является мягкопластичным, т.к. 0,50 Е ? 5 МПа; сильно-сжимаемыми, если Е 0 , kn =0,6; -dfn — нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, указанная в задании на курсовое проектирование, равная 1,0 м. При выборе типа и глубины заложения фундаментов придерживаются следующих общих правил: минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,5-1,0 м; Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов df, м: Основанием для фундамента является суглинок, поэтому глубину заложения фундаментов можно назначать не менее расчетной глубины промерзания от спланированной отметки земли, т.е. не менее 0,6 м. По результатам инженерно-геологических изысканий, видно, что верхний слой грунта (суглинок мягкопластичный) толщиной 3,0 м может быть основанием для фундаментов, следовательно фундаменты необходимо заглубить в слой минимум на 1,0 м (СНБ 5.01.01.99). Глубина заложения фундамента — расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента, следовательно, глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей здания Ф4 — 1,65 м. Глубину заложения сборного фундамента ленточного типа Ф1 назначаем равной 2,4 м. Гидроизоляция устраивается для обеспечения водонепроницаемости конструкций и повышения срока их службы при воздействии небольшого гидростатического напора или в случае капиллярного увлажнения грунтов. Трем видам воды в грунтах, действующих на конструкцию — под давлением, без давления и капиллярному, — соответствуют три типа гидроизоляции: 1) противонапорная; 2) для защиты от поверхностных и филътрационных вод; 3) для защиты от капиллярной влаги. Существуют следующие типы гидроизоляции: наружная противонапорная, внутренняя противонапорная, гидроизоляция водосборника, гидроизоляция от безнапорных поверхностных или фильтрационных вод, гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги. Наружная противонапорная изоляция является более экономичным видом защиты от грунтовых вод, чем внутренняя, и обычно устраивается при строительстве новых зданий Обязательной является рулонная (двухслойная) или цементная (раствор состава 1:2 толщиной 20-30 мм) горизонтальная гидроизоляция, прорезающая на отметке на 15-20 см выше отмостки стену здания и переходящая в гидроизоляцию пола. Защита подвальных стен от проникновения капиллярной — подмывающейся по порам строительных материалов и просачивающейся сквозь фундамент грунтовой влаги достигается устройством: · обмазочной гидроизоляции вертикальных поверхностей, соприкасающихся с грунтом стен подвала; · горизонтальной гидроизоляции в виде включения прослойки жирного цементного раствора в состав подстилающего слоя пола подвала; · прифундаментного дренажа, ограничивающего уровень грунтовых вод во время их сезонного подъёма на отметке 0,5 ниже пола подвала. 2.3 Определение размеров подошвы фундамента Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А, определяется по формуле: где NOII— расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета оснований по предельному состоянию второй группы, кН; RO — расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимается по приложениям 8 — 10; m — осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м 3 ; d — глубина заложения фундамента от уровня планировки. Принимаем монолитный фундамент с размерами: I ступень 2,7х1,8х0,3; II ступень 2,1х1,8х0,3, подколонник 1.2х1.2х0.9. Рис. 2.1 — Расчетная схема Ф4 После того, как выбран тип фундамента и назначены его размеры, подсчитываются нагрузки и воздействия, передающиеся на основание. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в плоскости обреза фундамента (NOII,) и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунта на уступах фундамента, веса стеновых. Найдем нормальную вертикальную нагрузку по формуле: где NOII — вертикальная нормальная нагрузка в плоскости обреза фундамента(NOII =2850 кН); Gф — расчетная нагрузка от веса фундамента; GГР — расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки. Расчетная нагрузка от веса фундамента: Расчетная нагрузка от веса грунта на уступах фундамента: Расчетная длина фундамента равна 1м. Принимаем фундамент ФЛ 60.12 с размерами 600 ? 1180 ? 300 мм. а) нормальная вертикальная нагрузка: Боковое давление грунта на стены подвала определяется с учётом временной нагрузки на поверхности планировки интенсивностью 10 кН/м 2 . Действие временной нагрузки заменяется эквивалентным весом грунта засыпки пазух фундамента приведённой толщиной: где ?’?? =16 кН/м 3 — удельный вес грунта засыпки. При этом боковое давление грунта на отметке планировки: на отметке подошвы фундамента: где d = 2.4 м- глубина заложения фундамента; ? =19 — осреднённое значение сдвига грунта засыпки, зависящего от угла внутреннего трения и удельного сцепления. Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала: Точка приложения равнодействующей силы: Расчётное значение момента в сечении на отметке подошвы фундамента может быть принято равным lбл, lпл — соответственно длина блока стены и фундаментной плиты, м. б) момент в плоскости подошвы фундамента где Mo?? — момент в плоскости обреза фундамента, кН·м; Me?? — моментное усилие от активного давления грунта, кН·м. 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента Принятые в первом приближении размеры подошвы фундамента по уточняются исходя из требований СНБ, выражаемых неравенствами: где р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа; pmax и pmin — соответственно максимальное и минимальное значения краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяемые по формуле внецентренного сжатия W — момент сопротивления подошвы фундамента; W=(b 2 *l)/6; R — расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле: k — коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями (для нашего случая), и 1,1 — если они приняты по таблицам; M , Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по приложению b — ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента — ее меньшая сторона), м; kz — коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м kz = 1; при b 10 к = ZO / b + 0,2 (здесь ZO = 8 м); I II — осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м 3 ; II — то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м 3 ; cII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; d1 — глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала; db — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола подвала. Удельный вес грунта , кН/м 3 , определяется по формуле: где — плотность грунта, т/м 3 ; g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с 2 10 м/с 2 . При наличии подземных вод удельные веса I II и II определяются с учетом взвешивающего действия воды (для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод). Для такого случая удельный вес грунта определяется по формуле: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: Найдем расчетное сопротивление грунта: = 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66 = 1,0 b = 1,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64 k = 1 d = 1,65 м II = 19,43 кН/м 3 Mc = 12,24 ; =0, так как повал в данном сечении отсутствует. Должно соблюдаться условие: Среднее давление под подошвой фундамента: Так же должно соблюдаться условие: Значение не превышает 10 %, что означает, что фундамент выбран экономично. Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: Найдем расчетное сопротивление грунта: = 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66 = 1,0 b = 0,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64 k = 1 d = 1,65 м II = 19,41 кН/м 3 Mc = 12,24 ; =2м — расстояние от уровня планировки земли до пола подвала. Должно соблюдаться условие: Среднее давление под подошвой фундамента: Так же должно соблюдаться условие: Значение превышает 10%, это означает, что размеры подошвы фундамента получены с излишнем запасом, но при принятии фундаментной подушки шириной 0.6м при перерасчете не соблюдается условие , поэтому окончательно принимаем ширину фундаментной подушки 0.8м. 2.5 Расчет осадки фундамента Сущность расчета осадки фундамента заключается в удовлетворении условию: SSU где: S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом; SU — предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице Б.1 СНБ 5.01.01-99. Расчет осадки фундамента Ф-4 Удельный вес грунтов: Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2zg: Найдем дополнительное вертикальное напряжение: Рассчитанные данные сводятся в таблицу 2.1. Источник
  26. 2.1 Анализ инж е нерно-геологических условий площадки строительства — Для глинистых грунтов определяются: а) Коэффициент пористости грунта: б) Число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания: в) Показатель текучести грунта: Рис.1. График зависимости осадок от давления Р — удельное давление на штамп; А — площадь штампа (А = 5000см 2 ); S — осадка штампа от действия нагрузки Р; d — диаметр круглого штампа. Вывод: по числу пластичности (0,07??0,17) грунт — суглинок, по показателю текучести — полутвердый. 2. Глина третичная. а) Коэффициент пористости грунта: б) Число пластичности грунта: в) Показатель текучести грунта: Вывод: по числу пластичности грунт — глина, по показателю текучести — полутвердая глина. -Для песчаных грунтов определяются: 3. Песок мелкозернистый а) Коэффициент пористости: б) Степень влажности грунта: Вывод: песок мелкозернистый, плотный, влажный. Физико-механические характеристики грунтов площадки. Песок мелкозернис-тый, плотный, влажный Глина третичная, полутвердая 2.2 Определение глубины заложения фундамента Согласно п. 2.23 СНиП 2.02.01-83 расчет производится по ряду с наибольшим значением нагрузки на фундамент (ряд Б) с целью определения наибольшей требуемой глубины заложения фундамента и унификации общей глубины котлована. Глубина заложения фундамента зависит от: · Инженерно-геологических условий строительной площадки, фундамент должен быть заглубленным в несущий слой грунта не менее чем на 0.5 м. · Района строительства (от глубины промерзания грунта): тут — расчетная и нормативная глубины промерзания грунта соответственно; — коэффициент теплового режима сооружения, 0,5; — величина промерзания грунтов разного типа, 0,23 м — для суглинка; — коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за сезон: декабрь — 5,4 о С, январь — 4,8 о С, февраль — 3,1 о С: · С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,75-0,9м ниже отметки технологических подвалов: где: dв — отметка пола подвала. · В зависимости от действующих на фундамент нагрузок. Т.к. расчет производится по ряду Б, то действующая на фундамент нагрузка составляет 5510 кН. Глубину заложения принимаем не менее 3м. · Гидрогеологические условия строительной площадки: глубина заложения зависит от уровня грунтовых вод. Фундамент по возможности должен находится выше У.Г.В. Вывод: согласно всему вышеуказанному, принимаем глубину заложения фундамента равной 3 м. Нагрузки действующие на фундамент: Характеристики слоя грунта, на котором расположен фундамент. Источник Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них Конструктивные особенности подземной части здания. Строительная характеристика грунтов площадки. Определение размеров подошвы фундаментов. Нагрузки, учитываемые в расчетах их оснований. Выбор типа и конструкции свай. Расчет осадки свайного фундамента. Рубрика Геология, гидрология и геодезия Вид курсовая работа Язык русский Дата добавления 19.12.2014 Размер файла 959,2 K Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Размещено на http://www.allbest.ru/ Введение
  27. 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки 1.4 Оценка строительных свойств грунтов 2. Фундаменты мелкого заложения 2.1 Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов 2.2 Выбор типа и конструкции фундамента. Назначение глубины заложения фундаментов. Устройство гидроизоляций 2.3 Определение размеров подошвы фундамента 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента 2.5 Расчет осадки фундамента 3. Свайные фундаменты 3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка 3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи 3.3 Определение количества свай в фундаменте. Поверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю 3.4 Расчет осадки свайного фундамента 4. Сравнение фундаментов и выбор основного варианта 4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства фундаментов по первому и второму вариантам 4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного 4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности (по выбранному варианту) Заключение Литература Введение Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными. Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений и поэтому для их упрочнения выполняют различные инженерные мероприятия. Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения. Нормальная эксплуатация здания или сооружения во многом зависит от того, насколько правильно запроектировано и осуществлено его взаимодействие с основанием. Это же в значительной мере влияет на стоимость и сроки строительства. В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов. Фундамент — несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает его на основание. Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с конструкционными материалами (бетон, железобетон, металл, кирпич и т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружения, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований, их поведение под нагрузками и другими воздействиями. Цель курсовой работы: закрепление теоретических знаний по дисциплине, овладение методикой проектирования и расчета основных строительных конструкций подземной части зданий (сооружений), получение навыков самостоятельного использования справочной литературой, строительными нормами и правилами. 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания Исходными данными для моей курсовой работы является административное здание. Конструктивная схема здания — с неполным каркасом. Высота здания 35 м, размеры в плане 36м х 27м. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в сечении по обрезу фундамента, и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунтов на уступах фундамента. 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия Оценка инженерно-геологических условий начинается с анализа напластования грунтов (наименование грунтов, условие залегания, мощность, наличие и глубина залегания подземных вод). В соответствии с исходными данными, приведенными в задании, строится геологический разрез. В осях Б-Г здание не имеет подвала, однако в осях А-Б имеется подвал с отметкой пола — -3,000 м. Отметка 0,000 соответствует отметке 127,200 м на местности. Нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства объекта 0,95 м. Грунтовые воды залегают на отметке 114,900 м. Площадка района строительства сложена следующими грунтами: 1-й слой — почвенный: мощность 0,2 м. 2-й слой суглинок: мощность 5,0 м, плотность 1,95 г/см 3 , плотность частиц 2,69 г/см 3 , влажность 0,29, предел текучести 35%, предел пластичности 21%. 3-й слой — глина: мощность 5,0 м, плотность 1,92г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,32, предел текучести 47%, предел пластичности 27%. 4-й слой — супесь: мощность 3,0 м, плотность 1,98г/см 3 , плотность частиц 2,70 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 22%, предел пластичности 16%. 5-й слой — песок мелкий: мощность 4,0 м, плотность 1,91 г/см 3 , плотность частиц 2,66 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 0, предел пластичности 0. 6-й слой — суглинок: мощность 3,0 м, плотность 2,04 г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,38, предел текучести 53%, предел пластичности 30%. 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки Для определения несущей способности грунтов необходимо пользуясь заданными характеристиками физических свойств грунтов вычислить: — для песчаных грунтов — коэффициент пористости и степень влажности; — для пылевато-глинистых грунтов — число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности. Слой 1. Почвенный слой. Слой 2. Суглинок. Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле: где S — плотность частиц грунта; — плотность грунта; W — природная влажность. Степень влажности грунта вычисляется по формуле: где W — плотность воды; принимается равной 1 г/см 3 .: Тип пылевато-глинистых грунтов устанавливается по числу пластичности, определяемому по формуле: где WL — влажность на границе текучести, %; WP — влажность на границе раскатывания, %. По числу пластичности пылевато-глинистые грунты подразделяются на следующие типы: Данный грунт является суглинком. Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов определяется по формуле: По показателям текучести данный пылевато-глинистый грунт является мягкопластичным, т.к. 0,50 Е ? 5 МПа; сильно-сжимаемыми, если Е 0 , kn =0,6; -dfn — нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, указанная в задании на курсовое проектирование, равная 1,0 м. При выборе типа и глубины заложения фундаментов придерживаются следующих общих правил: минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,5-1,0 м; Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов df, м: Основанием для фундамента является суглинок, поэтому глубину заложения фундаментов можно назначать не менее расчетной глубины промерзания от спланированной отметки земли, т.е. не менее 0,6 м. По результатам инженерно-геологических изысканий, видно, что верхний слой грунта (суглинок мягкопластичный) толщиной 3,0 м может быть основанием для фундаментов, следовательно фундаменты необходимо заглубить в слой минимум на 1,0 м (СНБ 5.01.01.99). Глубина заложения фундамента — расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента, следовательно, глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей здания Ф4 — 1,65 м. Глубину заложения сборного фундамента ленточного типа Ф1 назначаем равной 2,4 м. Гидроизоляция устраивается для обеспечения водонепроницаемости конструкций и повышения срока их службы при воздействии небольшого гидростатического напора или в случае капиллярного увлажнения грунтов. Трем видам воды в грунтах, действующих на конструкцию — под давлением, без давления и капиллярному, — соответствуют три типа гидроизоляции: 1) противонапорная; 2) для защиты от поверхностных и филътрационных вод; 3) для защиты от капиллярной влаги. Существуют следующие типы гидроизоляции: наружная противонапорная, внутренняя противонапорная, гидроизоляция водосборника, гидроизоляция от безнапорных поверхностных или фильтрационных вод, гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги. Наружная противонапорная изоляция является более экономичным видом защиты от грунтовых вод, чем внутренняя, и обычно устраивается при строительстве новых зданий Обязательной является рулонная (двухслойная) или цементная (раствор состава 1:2 толщиной 20-30 мм) горизонтальная гидроизоляция, прорезающая на отметке на 15-20 см выше отмостки стену здания и переходящая в гидроизоляцию пола. Защита подвальных стен от проникновения капиллярной — подмывающейся по порам строительных материалов и просачивающейся сквозь фундамент грунтовой влаги достигается устройством: · обмазочной гидроизоляции вертикальных поверхностей, соприкасающихся с грунтом стен подвала; · горизонтальной гидроизоляции в виде включения прослойки жирного цементного раствора в состав подстилающего слоя пола подвала; · прифундаментного дренажа, ограничивающего уровень грунтовых вод во время их сезонного подъёма на отметке 0,5 ниже пола подвала. 2.3 Определение размеров подошвы фундамента Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А, определяется по формуле: где NOII— расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета оснований по предельному состоянию второй группы, кН; RO — расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимается по приложениям 8 — 10; m — осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м 3 ; d — глубина заложения фундамента от уровня планировки. Принимаем монолитный фундамент с размерами: I ступень 2,7х1,8х0,3; II ступень 2,1х1,8х0,3, подколонник 1.2х1.2х0.9. Рис. 2.1 — Расчетная схема Ф4 После того, как выбран тип фундамента и назначены его размеры, подсчитываются нагрузки и воздействия, передающиеся на основание. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в плоскости обреза фундамента (NOII,) и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунта на уступах фундамента, веса стеновых. Найдем нормальную вертикальную нагрузку по формуле: где NOII — вертикальная нормальная нагрузка в плоскости обреза фундамента(NOII =2850 кН); Gф — расчетная нагрузка от веса фундамента; GГР — расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки. Расчетная нагрузка от веса фундамента: Расчетная нагрузка от веса грунта на уступах фундамента: Расчетная длина фундамента равна 1м. Принимаем фундамент ФЛ 60.12 с размерами 600 ? 1180 ? 300 мм. а) нормальная вертикальная нагрузка: Боковое давление грунта на стены подвала определяется с учётом временной нагрузки на поверхности планировки интенсивностью 10 кН/м 2 . Действие временной нагрузки заменяется эквивалентным весом грунта засыпки пазух фундамента приведённой толщиной: где ?’?? =16 кН/м 3 — удельный вес грунта засыпки. При этом боковое давление грунта на отметке планировки: на отметке подошвы фундамента: где d = 2.4 м- глубина заложения фундамента; ? =19 — осреднённое значение сдвига грунта засыпки, зависящего от угла внутреннего трения и удельного сцепления. Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала: Точка приложения равнодействующей силы: Расчётное значение момента в сечении на отметке подошвы фундамента может быть принято равным lбл, lпл — соответственно длина блока стены и фундаментной плиты, м. б) момент в плоскости подошвы фундамента где Mo?? — момент в плоскости обреза фундамента, кН·м; Me?? — моментное усилие от активного давления грунта, кН·м. 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента Принятые в первом приближении размеры подошвы фундамента по уточняются исходя из требований СНБ, выражаемых неравенствами: где р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа; pmax и pmin — соответственно максимальное и минимальное значения краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяемые по формуле внецентренного сжатия W — момент сопротивления подошвы фундамента; W=(b 2 *l)/6; R — расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле: k — коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями (для нашего случая), и 1,1 — если они приняты по таблицам; M , Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по приложению b — ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента — ее меньшая сторона), м; kz — коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м kz = 1; при b 10 к = ZO / b + 0,2 (здесь ZO = 8 м); I II — осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м 3 ; II — то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м 3 ; cII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; d1 — глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала; db — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола подвала. Удельный вес грунта , кН/м 3 , определяется по формуле: где — плотность грунта, т/м 3 ; g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с 2 10 м/с 2 . При наличии подземных вод удельные веса I II и II определяются с учетом взвешивающего действия воды (для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод). Для такого случая удельный вес грунта определяется по формуле: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: Найдем расчетное сопротивление грунта: = 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66 = 1,0 b = 1,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64 k = 1 d = 1,65 м II = 19,43 кН/м 3 Mc = 12,24 ; =0, так как повал в данном сечении отсутствует. Должно соблюдаться условие: Среднее давление под подошвой фундамента: Так же должно соблюдаться условие: Значение не превышает 10 %, что означает, что фундамент выбран экономично. Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: Найдем расчетное сопротивление грунта: = 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66 = 1,0 b = 0,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64 k = 1 d = 1,65 м II = 19,41 кН/м 3 Mc = 12,24 ; =2м — расстояние от уровня планировки земли до пола подвала. Должно соблюдаться условие: Среднее давление под подошвой фундамента: Так же должно соблюдаться условие: Значение превышает 10%, это означает, что размеры подошвы фундамента получены с излишнем запасом, но при принятии фундаментной подушки шириной 0.6м при перерасчете не соблюдается условие , поэтому окончательно принимаем ширину фундаментной подушки 0.8м. 2.5 Расчет осадки фундамента Сущность расчета осадки фундамента заключается в удовлетворении условию: SSU где: S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом; SU — предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице Б.1 СНБ 5.01.01-99. Расчет осадки фундамента Ф-4 Удельный вес грунтов: Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2zg: Найдем дополнительное вертикальное напряжение: Рассчитанные данные сводятся в таблицу 2.1. Источник
  28. — Для глинистых грунтов определяются:
  29. Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них
  30. Конструктивные особенности подземной части здания. Строительная характеристика грунтов площадки. Определение размеров подошвы фундаментов. Нагрузки, учитываемые в расчетах их оснований. Выбор типа и конструкции свай. Расчет осадки свайного фундамента.
  31. Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
  32. Введение
  33. Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.
  34. Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения.
  35. Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений и поэтому для их упрочнения выполняют различные инженерные мероприятия.
  36. Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения. Нормальная эксплуатация здания или сооружения во многом зависит от того, насколько правильно запроектировано и осуществлено его взаимодействие с основанием. Это же в значительной мере влияет на стоимость и сроки строительства.
  37. В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов.
  38. Фундамент — несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает его на основание.
  39. Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с конструкционными материалами (бетон, железобетон, металл, кирпич и т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружения, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований, их поведение под нагрузками и другими воздействиями.
  40. Цель курсовой работы: закрепление теоретических знаний по дисциплине, овладение методикой проектирования и расчета основных строительных конструкций подземной части зданий (сооружений), получение навыков самостоятельного использования справочной литературой, строительными нормами и правилами.
  41. 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
Читайте также:  Как промазывать фундамент мастикой

Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них — курсовая работа (Теория) по геологии, геодезии

  • Тип: Курсовая работа (Теория)
  • Предмет: Геология, геодезия
  • Все курсовые работы (теория) по геологии, геодезии »
  • Язык: Русский
  • Дата: 18 фев 2018
  • Формат: RTF
  • Размер: 669 Кб
  • Страниц: 81
  • Слов: 7391
  • Букв: 47284
  • Просмотров за сегодня: 1
  • За 2 недели: 6
  • За все время: 466

Тезисы:

  • Назначение глубины заложения фундаментов.
  • Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента.
  • 4 Расчет осадки свайного фундамента.
  • 2 Выбор типа и конструкции фундамента.
  • 3 Определение количества свай в фундаменте.
  • 1 Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов.
  • 3 Определение размеров подошвы фундамента.
  • 4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента.
  • 5 Расчет осадки фундамента.
  • Сравнение фундаментов и выбор основного варианта.

Похожие работы:

464 Кб / 56 стр / 5145 слов / 28156 букв / 17 авг 2018

112 Кб / 24 стр / 2122 слов / 11851 букв / 31 мар 2015

540 Кб / 40 стр / 2637 слов / 16122 букв / 30 мая 2008

556 Кб / 34 стр / 2760 слов / 16708 букв / 23 дек 2016

1 Мб / 35 стр / 2621 слов / 16669 букв / 12 мар 2020

245 Кб / 53 стр / 4907 слов / 25576 букв / 14 янв 2018

698 Кб / 40 стр / 4136 слов / 22152 букв / 1 июн 2020

247 Кб / 29 стр / 2378 слов / 15080 букв / 15 окт 2015

192 Кб / 17 стр / 1437 слов / 9364 букв / 4 авг 2015

97 Кб / 20 стр / 1753 слов / 11294 букв / 7 июн 2016

Актуальные курсовые работы (теория) по геологии, геодезии

Электронная библиотека студента StudentLib.com © 2016-2020

На этой странице Вы можете скачать бесплатно курсовую работу (теория) по геологии, геодезии на тему «Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них»

Источник

Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения

Рассмотрение общих данных об инженерно-геологических условиях площадки строительства. Расчет глубины, подошвы и осадки фундаментов на естественном и на искусственном основании. Сравнение вариантов и определение наиболее рационального типа фундамента.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 29.05.2014
Размер файла 922,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

инженерный фундамент геологический осадка

1. Исходные данные

2. Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

2.1 Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

2.2 Определение глубины заложения фундамента

2.3 Расчет площади подошвы фундамента

2.4 Расчёт осадки фундаментов

2.5 Конструирование фундамента

3. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения на искусственном основании

3.1 Выбор материала подушки

3.2 Определение размеров подошвы фундамента

3.3 Расчёт осадки фундаментов

3.4 Конструирование грунтовой подушки и фундамента

4. Вариантное проектирование

4.1 Определение наиболее рационального типа фундамента

4.2 Сравнение вариантов

Список литературы


1. Исходные данные


Данные об инженерно-геологических условиях площадки.


Табл. 1

Удельный вес грунта, г, кН/м 3

Удельный вес частиц грунта, гs, кН/м 3

Прочностные

Коэффициент Пуассона м

Данные испытания грунта штампом = 5000 см 2

Угол внут. трения, ц

Конструктивные данные здания или сооружения:


Табл. 2

1. Длина здания, м

2. Ширина здания, м

3. Количество пролетов, шт.

4. Ширина пролетов, м

5. Количество этажей.

6. Высота этажа, м

7. Шаг колонн по рядам, м

8. Вид колонн (материал).

9. Сечение колонн (база), м.

10. Нагрузка на фундаменты ряда, кН/м 2 .

11. Ряд А, N, кН.


в плоскости Мх


12. Ряд Б, N, кН.


в плоскости Мх


13. РядВ,N, кН.


в плоскости Мх


14. Ряд Г, N, кН.


в плоскости Мх

15. Планировочная отметка, м

16. Отметка пола подвала, м

18.Класс бетона по прочности на сжатие, материала фундамента.

2. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого зало жения на естественном основании

2.1 Анализ инж е нерно-геологических условий площадки строительства

— Для глинистых грунтов определяются:

а) Коэффициент пористости грунта:

б) Число пластичности грунта по значениям влажностей на пределе текучести и раскатывания:

в) Показатель текучести грунта:

Рис.1. График зависимости осадок от давления

Р — удельное давление на штамп;

А — площадь штампа (А = 5000см 2 );

S — осадка штампа от действия нагрузки Р;

d — диаметр круглого штампа.

Вывод: по числу пластичности (0,07??0,17) грунт — суглинок, по показателю текучести — полутвердый.

2. Глина третичная.

а) Коэффициент пористости грунта:

б) Число пластичности грунта:

в) Показатель текучести грунта:

Вывод: по числу пластичности грунт — глина, по показателю текучести — полутвердая глина.

-Для песчаных грунтов определяются:

3. Песок мелкозернистый

а) Коэффициент пористости:

б) Степень влажности грунта:

Вывод: песок мелкозернистый, плотный, влажный.

Физико-механические характеристики грунтов площадки.

Песок мелкозернис-тый, плотный, влажный

Глина третичная, полутвердая

2.2 Определение глубины заложения фундамента

Согласно п. 2.23 СНиП 2.02.01-83 расчет производится по ряду с наибольшим значением нагрузки на фундамент (ряд Б) с целью определения наибольшей требуемой глубины заложения фундамента и унификации общей глубины котлована.

Глубина заложения фундамента зависит от:

· Инженерно-геологических условий строительной площадки, фундамент должен быть заглубленным в несущий слой грунта не менее чем на 0.5 м.

· Района строительства (от глубины промерзания грунта):

тут — расчетная и нормативная глубины промерзания грунта соответственно; — коэффициент теплового режима сооружения, 0,5;

— величина промерзания грунтов разного типа, 0,23 м — для суглинка;

— коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за сезон: декабрь — 5,4 о С, январь — 4,8 о С, февраль — 3,1 о С:

· С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,75-0,9м ниже отметки технологических подвалов:

где: dв — отметка пола подвала.

· В зависимости от действующих на фундамент нагрузок. Т.к. расчет производится по ряду Б, то действующая на фундамент нагрузка составляет 5510 кН. Глубину заложения принимаем не менее 3м.

· Гидрогеологические условия строительной площадки: глубина заложения зависит от уровня грунтовых вод. Фундамент по возможности должен находится выше У.Г.В.

Вывод: согласно всему вышеуказанному, принимаем глубину заложения фундамента равной 3 м.

Нагрузки действующие на фундамент:

Характеристики слоя грунта, на котором расположен фундамент.

Источник

Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них

Конструктивные особенности подземной части здания. Строительная характеристика грунтов площадки. Определение размеров подошвы фундаментов. Нагрузки, учитываемые в расчетах их оснований. Выбор типа и конструкции свай. Расчет осадки свайного фундамента.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.12.2014
Размер файла 959,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

    Введение
  • 1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
    • 1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
    • 1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия
    • 1.3 Строительная характеристика грунтов площадки
    • 1.4 Оценка строительных свойств грунтов
  • 2. Фундаменты мелкого заложения
    • 2.1 Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов
    • 2.2 Выбор типа и конструкции фундамента. Назначение глубины заложения фундаментов. Устройство гидроизоляций
    • 2.3 Определение размеров подошвы фундамента
    • 2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента
    • 2.5 Расчет осадки фундамента
  • 3. Свайные фундаменты
    • 3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка
    • 3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи
    • 3.3 Определение количества свай в фундаменте. Поверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю
    • 3.4 Расчет осадки свайного фундамента
  • 4. Сравнение фундаментов и выбор основного варианта
    • 4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства фундаментов по первому и второму вариантам
    • 4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного
    • 4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности (по выбранному варианту)
  • Заключение
  • Литература

Введение


Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.


Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения.


Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений и поэтому для их упрочнения выполняют различные инженерные мероприятия.


Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения. Нормальная эксплуатация здания или сооружения во многом зависит от того, насколько правильно запроектировано и осуществлено его взаимодействие с основанием. Это же в значительной мере влияет на стоимость и сроки строительства.


В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов.


Фундамент — несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает его на основание.


Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с конструкционными материалами (бетон, железобетон, металл, кирпич и т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружения, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований, их поведение под нагрузками и другими воздействиями.


Цель курсовой работы: закрепление теоретических знаний по дисциплине, овладение методикой проектирования и расчета основных строительных конструкций подземной части зданий (сооружений), получение навыков самостоятельного использования справочной литературой, строительными нормами и правилами.


1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки

1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

Исходными данными для моей курсовой работы является административное здание. Конструктивная схема здания — с неполным каркасом. Высота здания 35 м, размеры в плане 36м х 27м.

Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в сечении по обрезу фундамента, и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунтов на уступах фундамента.

1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия

Оценка инженерно-геологических условий начинается с анализа напластования грунтов (наименование грунтов, условие залегания, мощность, наличие и глубина залегания подземных вод). В соответствии с исходными данными, приведенными в задании, строится геологический разрез. В осях Б-Г здание не имеет подвала, однако в осях А-Б имеется подвал с отметкой пола — -3,000 м.

Отметка 0,000 соответствует отметке 127,200 м на местности. Нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства объекта 0,95 м. Грунтовые воды залегают на отметке 114,900 м.

Площадка района строительства сложена следующими грунтами:

1-й слой — почвенный: мощность 0,2 м.

2-й слой суглинок: мощность 5,0 м, плотность 1,95 г/см 3 , плотность частиц 2,69 г/см 3 , влажность 0,29, предел текучести 35%, предел пластичности 21%.

3-й слой — глина: мощность 5,0 м, плотность 1,92г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,32, предел текучести 47%, предел пластичности 27%.

4-й слой — супесь: мощность 3,0 м, плотность 1,98г/см 3 , плотность частиц 2,70 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 22%, предел пластичности 16%.

5-й слой — песок мелкий: мощность 4,0 м, плотность 1,91 г/см 3 , плотность частиц 2,66 г/см 3 , влажность 0,27, предел текучести 0, предел пластичности 0.

6-й слой — суглинок: мощность 3,0 м, плотность 2,04 г/см 3 , плотность частиц 2,73 г/см 3 , влажность 0,38, предел текучести 53%, предел пластичности 30%.

1.3 Строительная характеристика грунтов площадки

Для определения несущей способности грунтов необходимо пользуясь заданными характеристиками физических свойств грунтов вычислить:

— для песчаных грунтов — коэффициент пористости и степень влажности;

— для пылевато-глинистых грунтов — число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности.

Слой 1. Почвенный слой.

Слой 2. Суглинок.

Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:

где S — плотность частиц грунта; — плотность грунта; W — природная влажность.

Степень влажности грунта вычисляется по формуле:

где W — плотность воды; принимается равной 1 г/см 3 .:

Тип пылевато-глинистых грунтов устанавливается по числу пластичности, определяемому по формуле:

где WL — влажность на границе текучести, %; WP — влажность на границе раскатывания, %.

По числу пластичности пылевато-глинистые грунты подразделяются на следующие типы:

Данный грунт является суглинком.

Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов определяется по формуле:

По показателям текучести данный пылевато-глинистый грунт является мягкопластичным, т.к. 0,50 Е ? 5 МПа; сильно-сжимаемыми, если Е 0 , kn =0,6;

-dfn — нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, указанная в задании на курсовое проектирование, равная 1,0 м.

При выборе типа и глубины заложения фундаментов придерживаются следующих общих правил: минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,5-1,0 м;

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов df, м:

Основанием для фундамента является суглинок, поэтому глубину заложения фундаментов можно назначать не менее расчетной глубины промерзания от спланированной отметки земли, т.е. не менее 0,6 м.

По результатам инженерно-геологических изысканий, видно, что верхний слой грунта (суглинок мягкопластичный) толщиной 3,0 м может быть основанием для фундаментов, следовательно фундаменты необходимо заглубить в слой минимум на 1,0 м (СНБ 5.01.01.99). Глубина заложения фундамента — расстояние от поверхности планировки до подошвы фундамента, следовательно, глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей здания Ф4 — 1,65 м. Глубину заложения сборного фундамента ленточного типа Ф1 назначаем равной 2,4 м. Гидроизоляция устраивается для обеспечения водонепроницаемости конструкций и повышения срока их службы при воздействии небольшого гидростатического напора или в случае капиллярного увлажнения грунтов.

Трем видам воды в грунтах, действующих на конструкцию — под давлением, без давления и капиллярному, — соответствуют три типа гидроизоляции: 1) противонапорная; 2) для защиты от поверхностных и филътрационных вод; 3) для защиты от капиллярной влаги.

Существуют следующие типы гидроизоляции: наружная противонапорная, внутренняя противонапорная, гидроизоляция водосборника, гидроизоляция от безнапорных поверхностных или фильтрационных вод, гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги. Наружная противонапорная изоляция является более экономичным видом защиты от грунтовых вод, чем внутренняя, и обычно устраивается при строительстве новых зданий

Обязательной является рулонная (двухслойная) или цементная (раствор состава 1:2 толщиной 20-30 мм) горизонтальная гидроизоляция, прорезающая на отметке на 15-20 см выше отмостки стену здания и переходящая в гидроизоляцию пола.

Защита подвальных стен от проникновения капиллярной — подмывающейся по порам строительных материалов и просачивающейся сквозь фундамент грунтовой влаги достигается устройством:

· обмазочной гидроизоляции вертикальных поверхностей, соприкасающихся с грунтом стен подвала;

· горизонтальной гидроизоляции в виде включения прослойки жирного цементного раствора в состав подстилающего слоя пола подвала;

· прифундаментного дренажа, ограничивающего уровень грунтовых вод во время их сезонного подъёма на отметке 0,5 ниже пола подвала.

2.3 Определение размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения.

В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А, определяется по формуле:

где NOII— расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета оснований по предельному состоянию второй группы, кН;

RO — расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимается по приложениям 8 — 10;

m — осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м 3 ;

d — глубина заложения фундамента от уровня планировки.

Принимаем монолитный фундамент с размерами: I ступень 2,7х1,8х0,3; II ступень 2,1х1,8х0,3, подколонник 1.2х1.2х0.9.

Рис. 2.1 — Расчетная схема Ф4

После того, как выбран тип фундамента и назначены его размеры, подсчитываются нагрузки и воздействия, передающиеся на основание. Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в плоскости обреза фундамента (NOII,) и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунта на уступах фундамента, веса стеновых.

Найдем нормальную вертикальную нагрузку по формуле:

где NOII — вертикальная нормальная нагрузка в плоскости обреза фундамента(NOII =2850 кН); Gф — расчетная нагрузка от веса фундамента; GГР — расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки.

Расчетная нагрузка от веса фундамента:

Расчетная нагрузка от веса грунта на уступах фундамента:

Расчетная длина фундамента равна 1м. Принимаем фундамент ФЛ 60.12 с размерами 600 ? 1180 ? 300 мм.

а) нормальная вертикальная нагрузка:

Боковое давление грунта на стены подвала определяется с учётом временной нагрузки на поверхности планировки интенсивностью 10 кН/м 2 . Действие временной нагрузки заменяется эквивалентным весом грунта засыпки пазух фундамента приведённой толщиной:

где ?’?? =16 кН/м 3 — удельный вес грунта засыпки.

При этом боковое давление грунта на отметке планировки:

на отметке подошвы фундамента:

где d = 2.4 м- глубина заложения фундамента;

? =19 — осреднённое значение сдвига грунта засыпки, зависящего от угла внутреннего трения и удельного сцепления.

Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала:

Точка приложения равнодействующей силы:

Расчётное значение момента в сечении на отметке подошвы фундамента может быть принято равным

lбл, lпл — соответственно длина блока стены и фундаментной плиты, м.

б) момент в плоскости подошвы фундамента

где Mo?? — момент в плоскости обреза фундамента, кН·м;

Me?? — моментное усилие от активного давления грунта, кН·м.

2.4 Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента

Принятые в первом приближении размеры подошвы фундамента по уточняются исходя из требований СНБ, выражаемых неравенствами:

где р — среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

pmax и pmin — соответственно максимальное и минимальное значения краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяемые по формуле внецентренного сжатия

W — момент сопротивления подошвы фундамента; W=(b 2 *l)/6;

R — расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле:

k — коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями (для нашего случая), и 1,1 — если они приняты по таблицам;

M , Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по приложению

b — ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента — ее меньшая сторона), м;

kz — коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м kz = 1; при b 10 к = ZO / b + 0,2 (здесь ZO = 8 м);

I II — осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м 3 ;

II — то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м 3 ;

cII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d1 — глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

db — глубина подвала — расстояние от уровня планировки до пола подвала.

Удельный вес грунта , кН/м 3 , определяется по формуле:

где — плотность грунта, т/м 3 ;

g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с 2 10 м/с 2 .

При наличии подземных вод удельные веса I II и II определяются с учетом взвешивающего действия воды (для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод). Для такого случая удельный вес грунта определяется по формуле:

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

Найдем расчетное сопротивление грунта:

= 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66

= 1,0 b = 1,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64

k = 1 d = 1,65 м II = 19,43 кН/м 3 Mc = 12,24 ;

=0, так как повал в данном сечении отсутствует.

Должно соблюдаться условие:

Среднее давление под подошвой фундамента:

Так же должно соблюдаться условие:

Значение не превышает 10 %, что означает, что фундамент выбран экономично.

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

Найдем расчетное сопротивление грунта:

= 1,1 kz = 1,0 СII = 17 кПа M = 2,66

= 1,0 b = 0,8 м I II = 19,5 кН/м 3 Mg = 9,64

k = 1 d = 1,65 м II = 19,41 кН/м 3 Mc = 12,24 ;

=2м — расстояние от уровня планировки земли до пола подвала.

Должно соблюдаться условие:

Среднее давление под подошвой фундамента:

Так же должно соблюдаться условие:

Значение превышает 10%, это означает, что размеры подошвы фундамента получены с излишнем запасом, но при принятии фундаментной подушки шириной 0.6м при перерасчете не соблюдается условие , поэтому окончательно принимаем ширину фундаментной подушки 0.8м.

2.5 Расчет осадки фундамента

Сущность расчета осадки фундамента заключается в удовлетворении условию: SSU

где: S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

SU — предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице Б.1 СНБ 5.01.01-99.

Расчет осадки фундамента Ф-4

Удельный вес грунтов:

Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2zg:

Найдем дополнительное вертикальное напряжение:

Рассчитанные данные сводятся в таблицу 2.1.

Источник

Оцените статью