Курсовые работы проект фундамента

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

Факультет кадастра и строительства

к курсовому проекту

по дисциплине «Основания и фундаменты»

В настоящее время проблема грамотного проектирования, расчета и обустройства фундаментов является очень актуальной, так как правильно выполненные вышеперечисленные работы являются залогом долговечной и надежной работы всей конструкции. Напротив ошибки в расчете и нарушение технологии возведения, могут привести к негативным последствиям, таким как, например, неравномерная осадка, что в свою очередь может спровоцировать образование трещин и преждевременное разрушение здания.

Цель: закрепление теоретических знаний, приобретение практических навыков проектирования фундаментов, знакомство с действующими нормами проектирования и расчетов фундаментов для дальнейшего практического использования при возведении конкретных объектов.

· провести анализ результатов инженерно-геологических и инженерно-геологических изысканий на строительной площадке

· провести анализ проектируемого здания и собрать нагрузки на фундаменты

· подобрать колонны и назначить размеры подколонника

· провести расчёт фундаментов мелкого заложения

Объект исследования — основания фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов.

Предмет исследования — фундаменты.

Фундаментом называется часть здания или сооружения, преимущественно подземная, которая воспринимает нагрузки от сооружения и передает их на естественное или искусственное основание, сложенное грунтами.

Основания — это грунтовая толща, которая воспринимает нагрузки от фундамента и передает их в нижележащие грунтовые слои.

Фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. В курсовой работе рассматривается фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты. Тип и конструкция фундамента определяется на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом инженерно-геологических условий площадки, вида сооружений, размера и характера нагрузок, производственных возможностей строительной организации.

Проектирование оснований является неотъемлемой частью проектирования сооружения в целом. Требования, предъявляемые к основаниям: обеспечить прочность и эксплуатационных требований к сооружению при недопустимо больших деформациях, минимальная стоимость, трудоемкость и сроки строительства.

Последовательность проектирования оснований и фундаментов: оценка результатов инженерно-геологических изысканий, анализ проектируемого здания, выбор типа основания и фундамента, начиная с привязки здания к строительной площадке.

Основания рассчитывают по двум группам предельных состояний. По первой группе — по несущей способности. По второй группе — по деформациям (по осадкам, прогибам, подъемам и прочее). Целью этих расчетов является невозможность достижения основанием и фундаментом предельного состояния, так как это приводит к нарушению эксплуатационной или даже к невозможности использования здания по назначению.

инженерный геологический фундамент грунт

. Выбор исходных данных

.1Характеристика географического положения, рельеф, климатические условия

Площадка строительства находится в районе города Свердловска (Екатеринбурга).Этот город находиться в умеренном климатическом поясе ;расчетная зимняя температура воздуха -35 º С; температура воздуха в летний период времени +22 º С; в холодный и теплый период года преобладают западные ветра.

Район не относится к сейсмичным.

Город находится во 3 снеговом районе. Снеговая нагрузка 1.8кПа

Нормативная глубина сезонного промерзания для города Свердловска- 1.98м.

1.2 Описание инженерно-геологического строения и литологического состава толщи грунтов строительной площадки

На строительной площадке выполнено 5 скважин глубиной 10 м, расстояния м/д скважинами 55.0 м. В пределах пройденных скважинами грунтов выявлено 4слоя:

· песок средней крупности;

Пласты залегают с небольшим уклоном к горизонту. Горизонт грунтовых вод установлен на абсолютной отметке 25,00. Абсолютная отметка уровня планировки грунта — 28,35. (уровень пола 1-го этажа на отметке 28,50 м)

1.3 Анализ физико-механических характеристик грунтов в порядке их залегания

. По гранулометрическому составу — песок пылеватый.

. По плотности сложения e = 0,60 — средней плотности.

. По степени водонасыщения

— грунт насыщенный водой

4. По сжимаемости E = 8,0 МПа — грунт среднесжимаемый

. По пучинистости — т.к. песок пылеватый, то он склонен к пучению.

. По гранулометрическому составу — песок пылеватый.

. По плотности сложения e = 0,65 — средней плотности.

. По степени водонасыщения

— грунт насыщенный водой

4. По сжимаемости E = 10 МПа — грунт среднесжимаемый

. По пучинистости — т.к. песок пылеватый, то он склонен к пучению.

. По гранулометрическому составу — песок средней крупности.

. По плотности сложения e = 0,60 — средней плотности.

. По степени водонасыщения

— грунт насыщенный водой

4. По сжимаемости E = 25,0 МПа — грунт среднесжимаемый

. По пучинистости — т.к. песок средней крупности, то он не склонен к пучению.

І слой — песок пылеватый, насыщенный водой, среднесжимаемый, средней плотности, склонен к пучению — может служить естественным основанием.

ІІ слой — песок пылеватый, насыщенный водой, среднесжимаемый, средней плотности, склонен к пучению — может служить естественным основанием.

ІІІ слой — песок средней крупности, насыщенный водой, среднесжимаемый, плотный, не склонен к пучению — может служить естественным основанием.

Характеристики физико-механических свойств грунтов записываем в табличной форме (таблица 1).

Наименование грунтаЗаданные характеристикиВычисленные характеристикиМощность слоя, мПлотность грунта ?, т/м 3 Плотность частиц грунта ? s , т/м 3 Природная влажность ?, доли ед.Влажность на пределе текучести ? L , доли ед.Влажность на пределе раскатывания ? Р , доли ед.Коэффициент фильтрации k ф , м/сут.Коэффициент пористости еПлотность скелета грунта ? d , т/м 3 Число пластичности J P , %Показатель текучести J L , доли ед.Коэффициент водонасыщения S r , доли ед.Модуль деформации Е, кПа1234567891011121314Песок пылеватый0,7-4,522,660,069—3.9·10 -4 0,601,6—0,3078000Песок пылеватый3,0-5,522,650,249—1,5·10 -4 0,651,57—1.01510000Песок средней крупности0,7-2,62,052,670,225—3.6·10 -1 0,601,72—1.00125000

Наименование грунтаВычисленные характеристикиДля расчета основанияпо несущей способностипо деформациямУдельный вес ? I , кН/м 3 Угол внутреннего трения ? I , градУдельное сцепление с I , кПаУдельный вес ? II , кН/м 3 Угол внутреннего трения ? II , градУдельное сцепление с II , кПа1151617181920Песок пылеватый2030320303Песок пылеватый 2030420322Песок средней крупности20,5382.020,5401

1.4 Учет морозного пучения грунтов

. Определяем глубину сезонного промерзания

2. Определяем УГВ.

3. Определяем величину

Нагрузки от стен собираем в табличной форме (таблица 3)

Таблица 3 — Нагрузки от стен

Номер фундаментаГрузовая площадь, м 2 Единичная нагрузка, кН/м 2 Коэффициент ослабления нагрузкиНагрузка от стен , кН123451В10830.5162

Здание на строительной площадке располагаем таким образом чтобы оно разместилось между крайними скважинами, а средняя скважина оказалась примерно в середине здания:

Номер вариантаДлина пролета, м Высотные отметки здания, мНагрузка в пролете, кПаL 1 L 2 L 3 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 IIIIII2030.0024.0024.0010.0019.2021.8010.6018.60151212

В соответствии с анализом инженерно-геологических условий строительной площадки за несущий слой принимаем песок пылеватый (насыщенный водой, среднесжимаемый, средней плотности, склонен к пучению — может служить естественным основанием).

Для отапливаемого здания с температурой внутри помещения +14 º С при производстве работ нулевого цикла в летнее время расчётную глубину сезонного промерзания определяем по формуле:

При конструкции пола по грунту принимаем =0,6.

Глубину заложения фундамента под наружную колонну принимаем не менее величины .

С учётом того, что подошва фундамента должна быть размещена в несущем слое на глубине не менее 10 см, глубина заложения фундамента должна быть:

Принимаем глубину заложения фундамента 1,8 м.

Учёт конструктивных особенностей фундамента

Подвалы отсутствуют. С учётом высоты подколонника глубина заложения фундамента из конструктивных особенностей будет равна 1,35 м.( Конструируем плитную часть фундамента. Определяем количество ступеней плитной части по сторонам l и b и высоту плитной части

. Определяем вес фундамента и грунта обратной засыпки на его уступах.

Вес грунта на уступах:

. Определяем суммарную вертикальную нагрузку в уровне подошвы фундамента:

. Определяем сумму моментов относительно центров подошвы фундамента:

. Определим эксцентриситеты в приложении равнодействующей, относительно центра подошвы фундамента:

. Определим давление в уровне подошвы фундамента.

. Уточняем расчётное сопротивление грунта по формуле раздела 4.3, подставив в неё рассчитанные размеры подошвы фундамента b и характеристики грунтов основания конкретного фундамента.

. Проверяем выполнение условий:

. Сравниваем с R. Расхождения между ними не должны превышать 15-20%.

. Построим эпюру распределения напряжения под подошвой фундамента:

Эпюра распределения напряжения

. Определим суммарную нагрузку вертикальную нагрузку на фундамент в уровне обреза:

. Определим площадь подошвы фундамента

. Определим размеры сторон прямоугольного фундамента задаваясь соотношениями сторон:

. Округляем полученные значения l и b до размеров кратных 0,1м

. Конструируем плитную часть фундамента. Определяем количество ступеней плитной части по сторонам l и b и высоту плитной части.

Определение длины и ширины плитной части

. Определяем вес фундамента и грунта обратной засыпки на его уступах.

Вес грунта на уступах:

. Определяем суммарную вертикальную нагрузку в уровне подошвы фундамента:

. Определяем сумму моментов относительно центров подошвы фундамента:

9. Определим эксцентриситеты в приложении равнодействующей, относительно центра подошвы фундамента.

. Определим давление в уровне подошвы фундамента. ex = -1092,96/3425,85=-0,319м

еy = 82,02/3425.85 = 0.02 м

Pср = (336,66+118,59+321,19+134,04)/4 = 227,63 кН d висячей сваи и сваи-оболочки, погружаемых без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, определяют по формуле:

где ?с = 1 — коэффициент условий работы сваи в грунте;

— коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетной сопротивление грунта;

R = 2300 кПа — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

Глубина погружения сваи 6 м.

А = 0,09 м2 — площадь опирания на грунт сваи, м;

u = 1,2 м — наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, м;

hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Для определения значений расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи поступают следующим образом:

все слои грунта, которые прорезает свая, начиная от подошвы ростверка, расчленяют на элементарные слои, толщиной не более 2 м;

определяют расстояние Zi, до середины каждого элементарного слоя hi;

для каждого значения Zi, находят значения расчетных сопротивлений fi.

.4 Определение допустимой расчётной нагрузки на сваю

Допускаемая расчетная нагрузка на сваю F определяется по формуле:

где Fd — расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

?k — коэффициент надежности, принимаемый равным 1.4.

Схема к определению несущей способности висячей сваи

5.5 Расчёт свайных фундаментов по несущей способности

.5.1 Расчёт фундамента по оси 1-В

Определяем суммарную нагрузку в уровне обреза ростверка из расчёта фундамента по I группе предельных состояний.

Определяем количество свай в ростверке:

Необходимое количество свай и в свайном фундаменте в первом приближении можно определить по формуле

где NI = 1512 кН — расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента.

Конструктивно принимаем 6 сваи.

Теги: Проектирование и расчет фундаментов Курсовая работа (теория) Строительство

Источник

Курсовая работа: Основания и фундаменты

Основания и фундаменты

1. Грунтовые условия строительной площадки

1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

1.2 Физико-механические характеристики грунтов

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундамента

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

2.2.1 Стена по оси «А» без подвала

2.2.2 Стена по оси «Б» без подвала

2.2.3 Стена по оси «В» с подвалом

2.4 Расчет деформации оснований. Определение осадки

2.4.1 Фундамент по оси «Б»

2.4.2 Фундамент по оси «В»

2.5. Конструирование фундаментов мелкого заложения

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

2.7 Выводы по варианту фундаментов мелкого заложения

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1 Определение величин и невыгодных сочетаний нагрузок, действующих на фундамент в уровне поверхности земли или отметки верха ростверка

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

3.3 Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по 1 группе предельных состояний

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по 2 группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента).

3.5 Расчет осадок свайных фундаментов

3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа

3.7 Заключение по варианту свайных фундаментов

4. Рекомендации по производству работ и устройству гидроизояции

Заключение по проекту

Список использованной литературы

Цель данного курсового проекта – проектирование и расчет фундаментов для химического корпуса со стенами из стеновых панелей, внутренний каркас из сборных ж/б колонн с продольным расположением ригелей.

Размеры в плане 27х36 м.

Здание имеет подвал в осях В-Г. Отметка пола подвала – 3 м.

Отметка пола первого этажа 0.00 м на 0.15 м выше отметки спланированной поверхности земли.

Место строительства – поселок Кировский заданы отметки природного рельефа – 38,2м и уровня грунтовых вод 34,8м .

Также известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай и расчетный отказ.

1. Грунтовые условия строительной площадки

Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

Характеристики не определяются

2-й слой Пылевато-глинистый

· класс – нескальный грунт

· группа – осадочный несцементированный

· подгруппа – обломочный пылевато-глинистый

· тип – определяется по числу пластичности:

· вид – не определяется т.к. включения отсутствуют

· разновидность – определяется по показателю текучести:

— Супесь пластичная

· Вывод: Супесь, пластичная.

3-й слой Песчаный

· класс – нескальный грунт

· группа – осадочный несцементированный

· подгруппа – обломочный песчаный

· тип – песок Средней крупности

· вид – определяется по коэффициенту пористости:

-Средней плотности

· разновидность – определяется по степени влажности:

· -влажный

· засоленность – не определена.

Вывод: песок средней крупности, средней плотности, влажный.

4-й слой Пылевато-глинистый

· класс – нескальный грунт

· группа – осадочный несцементированный

· подгруппа – обломочный пылевато-глинистый

· тип – определяется по числу пластичности:

– значит глина

· вид – не определяется т.к. включения отсутствуют

· разновидность – определяется по показателю текучести:

· — глина полутвердая

Вывод: глина полутвердая.

2 Слой- супесь пластичная.

3 Слой- песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

4 Слой- глина полутвердая

Таблица 1. — Физико-механические свойства грунтов

Название: Основания и фундаменты
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа Добавлен 17:34:02 26 января 2011 Похожие работы
Просмотров: 23772 Комментариев: 9 Оценило: 5 человек Средний балл: 4.6 Оценка: неизвестно Скачать

№ слоя	Мощность слоя м	Отметка подошвы слоя м	Полное наименование грунта	Физические характеристики										Механические характеристики
№ слоя	Мощность слоя м	Отметка подошвы слоя м	Полное наименование грунта	r г/см 3	w	e	S_r	W_L	W_P	I_P %	I_L %	c_n КПа		j_n град	Е МПа
1	0.5	36,6	Насыпь	1,6	—	—	—	—	—	—	—	—	—		—	—
2	3.9	33,4	Супесь пластичная	1,99	2,72	0.17	0.6	—	0,2	0,14	6	0,5	14		25	20
3	4,6	28,6	Песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.	2	2,67	0.24	0.65	0,98	—	—	—	—	1		35	30
4	7.2	21,4	Глина полутвердая	1,93	2.72	0.28	0.8	—	0.46	0.25	21	0.27	50,5		18,5	19,5

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 38,2м . Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i=1-2%). Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 34,8м т.е. на глубине 3,4 от поверхности, и принадлежат к второму слою.

Послойная оценка грунтов:

1-й слой – насыпь, толщиной 1,6 м – как основание не пригоден.

2-й слой – супесь, пластичная. Толщина слоя 3.9 м. Модуль деформации Е=20 МПа указывает на то, что данный слой среднесжимаем и может служить вполне хорошим естественным основанием, R₀ =262,5 кПа следовательно супесь средней прочности.

3-й слой – песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой, толщиной 4.8 м . По модулю деформации Е=30 МПа малосжимаем и может служить хорошим естественным основанием, R₀ =400 кПа следовательно песок прочный

4-й слой – глина полутвердая, мощность 7.2 м. По показателю текучести ( I_L =0.27 3,4 м

в части здания с подвалом: d_f +2м =3.659м , что >3,4 м

глубину заложения фундамента принимаем не менее d_f .

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

R – расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности.

g_C ₁ и g_C ₂ – коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3

g_C ₁ = 1.2 – для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.

0,25 1 – то же, залегающих выше подошвы фундамента.

с_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Среднее давление по подошве ф-та:

; ;

N₀ – нагрузка на фундамент

g_mt – среднее значение удельного веса грунта и бетона.

А – площадь подошвы фундамента

для ленточного А= b×1м

для столбчатого А=b 2 м

В данном курсовом проекте для определения размеров подошвы фундамента использован графоаналитический метод решения.

2.2.1 Стена по оси «А» без подвала

d=1.8м; Р =1400/b 2 + 20×1.8=1400/b 2 + 36 = f₁ (b)

P	b
1436	1
386	2
191,5	3
123,5	4

R	b
257,64	0
332,52	4

Принимаем фундамент ФВ8-1 2700х2400 мм.

b_тр = 2,4 м, принимаем b=3м.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

; ;

R(2,7)= =313,8 кПа

Недогруз 26 %, ни чего не меняем т. к. при других размерах подошвы фундамента не выполняется неравенство Р_max ≤1.2R.

2.2.2 Стена по оси «Б» без подвала

Р =2700/b 2 + 20×1,8=2700/b 2 + 36 = f₁ (b)

P	b
2736	1
711	2
336	3
204,75	4

]

R	b
257,64	0
332,52	4

b_тр = 3,1м, принимаем b=3,6м, фундамент ФВ11-1 3600х3000мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

; ;

R=1.2·(15,6·3,6+214,7)=357,4 ; P 1

h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м.

h_cf – толщина конструкции пола подвала (0.15м)

g_cf – расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м 3 )

d_b – глубина подвала

Р =2200/b 2 + 20×4,8=2200/b 2 +96 = f₁ (b)

P	b
1073	1,5
646	2
340,4	3
233,5	4

кН/м 3

град

R	b
948,8	0
1110	4

b_тр = 1,6м, принимаем b=2,1м, фундамент ФВ4-1 2100х1800мм, это наименьший фундамент подходящий под колонны сечением 800х500мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

; ;

R=1.2·(33,6·2,1+790,7)=1033,5 ; P 3 s_zgi , кН/м 2 s_общ , кН/м 2 1 0 0 0 2 1,8 19,9 35,82 35,82 3 1,4 10,75 15,05 50,87 4 4,8 10,08 48,38 147,64 5 σ_zw -6.2м 10 62 209,64 6 7,2 19,3 138,96 348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg ₀ – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

P₀ = P_cp — s_zg ₀ — дополнительное вертикальное давление на основание

Р – среднее давление под подошвой фундамента.

a — коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа

0.2×s_zg = 15,02кПа – условие выполнено

N слоя	h_i	Е_i	σ_{zp кров.}	σ_{zp под.}	σ_{zp сред.}	σ
1	1,3	20000	256,5	210,84	233,67	0,0122
2	1,3	20000	210,84	120,55	165,70	0,0086
3	0,4	20000	120,55	111,73	116,14	0,0019
4	1,3	30000	111,73	62,82	87,28	0,0030
5	1,3	30000	62,82	40,27	51,55	0,0018
6	1,3	30000	40,27	27,74	34,01	0,0012
0,0286

Осадка не превышает допустимые 8 см.

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м 3	s_zgi , кН/м 2	s_общ , кН/м 2
1	0	0	0
2	1,8	19,9	35,82	35,82
3	1,4	10,75	15,05	50,87
4	4,8	10,08	48,38	147,64
5	σ_zw -6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg ₀ – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента :

P₀ = P_ср — s_zg ₀ — дополнительное вертикальное давление на основание

Р – среднее давление под подошвой фунадмента.

P₀ = 617,7 –76,47=541,23 кПа

h_i = 0.4b , где b – ширина фундамента

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

f(0.2×s_zg ₀ ) и f(s_zp ) — Сжимаемая толщина Н_с = 4,8 м s_zp =39,94 кПа

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа

0.2×s_zg =29,53кПа – условие выполнено

N слоя	h_i	Е_i	σ_{zp кров.}	σ_{zp под.}	σ_сред.	S
1	0,8	30000	541,23	437,314	489,27	0,0104
2	0,8	30000	437,314	335,021	386,17	0,0103
3	0,8	30000	335,021	153,168	244,09	0,0065
4	0,8	30000	153,168	101,751	127,46	0,0034
5	0,8	30000	101,751	72,525	87,14	0,0023
6	0,8	30000	72,525	52,229	62,38	0,0017
0,0346

В связи с отсутствием данных о последующих слоях вычислить осадку в этих слоях не возможно, однако исходя из того, что осадка в слое №14 мала, осадкой последующих слоев можно пренебречь.

Осадка не превышает допустимые 8 см.

Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.

где:

DS – разность осадок фундаментов в здании

L – расстояние между этими фундаментами

(3,46-2,89)/600 = 0.00095 3

Построение эпюры активного давления грунта на стену подвала

λ_а =tg 2 =0.49

σ_ас =

2.7 Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения

Несмотря на немаленькие недогрузки все фундаменты рациональны и на свайный фундамент переходить нет необходимости, так как залегающие грунты вполне пригодны и для такого варианта фундаментов.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

В данном проекте необходимо произвести расчет для свайного фундамента:

свайный фундамент в «кусте» ( для внутренних колонн по оси Б)

Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверков

Рассчитываем свайный фундамент под стену «В» с подвалом.

3.1.1. Определение нагрузок.

Нагрузки собираются по I и II предельному состоянию:

I-е пр. сост. где: g_f =1.2

II-е пр. сост. где: g_f =1

для «куста» по оси Б

N₀ 11 =2700·1=2700 kH

3.1.2. Назначаем верхнюю и нижнюю отметки ростверка.

3.1.3.Выбираем железобетонную сваю С 7-30.

Тип –висячая, с упором в слой полутвердой глины

С квадратным сечением 0,3х0,3 м, длиной 7м.

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

g_с – коэффициент условий работы свай в грунте.(1)

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.(3600 кПа)

A – площадь поперечного сечения сваи.(0.09 м 2 )

u – наружный периметр поперечного сечения сваи(1.2 м)

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя (по боковой поверхности сваи, кПа)

g_cr =1; g_cf =1 – коэффициенты условий работы грунта, соответственно , под нижним концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на расчетное сопротивление грунта.

N_c =F_d /g_k , где: g_k =1.4 – коэффициент надежности по нагрузке.

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

N	h_i	g_cfi	z_i	f_i	g_cf ·h_i· f_i
1	0,4	1	4,6	23,2	9,28
2	1,6	1	5,6	57,2	91,52
3	1,6	1	7,2	60,4	96,64
4	1,6	1	8,8	63,2	101,12
5	2,05	1	10,625	55,2	113,16

где:

N_c I – нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли.

N_c – принятая расчетная нагрузка

— коэффициент , зависящий от вида свайного фундамента

=9 – для «куста»

d – размер стороны сечения сваи = 0.3 м

h_p – высота ростверка от уровня планировки до подошвы

g_mt (20 кН/м 3 )– осредненный удельный вес материала ростверка и грунта на уступах.

1.1– коэффициент надежности

Принимаем число свай равное шести.

3.3.2 Уточнение размеров ростверка в плане

Принимаем прямолинейное расположение свай в фундаменте, расстояние между ними – необходимый минимум 3d (0.9м), расстояние от грани ростверка до грани сваи: с₀ =0,3d+0.05=0.14м

Расстояние от центра сваи до края ростверка:

0.5d + c₀ = 0.15 + 0.14 =0.29 м.

Общий габарит ростверка: b_p = 3d + 2c₀ = 0.9 + 2×0.28 = 1.46м.

Принимаем размеры ростверка в плане 1,5х2,5м.

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по 2 группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента)

Ширина условного фундамента:

b — расстояние между осями крайних свай

d – размер поперечного сечения сваи

l – расстояние от острия сваи до уровня, с которого происходит передача давления боковой поверхностью сваи на грунт.

Р_у =(2700+97,88+713+90,34)/9,61=374,7kH/м 2

Р_у 3 s_zgi , кН/м 2 s_общ , кН/м 2 1 0 0 0 2 1,8 19,9 35,82 35,82 3 1,4 10,75 15,05 50,87 4 4,8 10,08 48,38 147,64 5 σ_zw -6.2м 10 62 209,64 6 7,2 19,3 138,96 348,6

g_i – удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i – толщина i-го слоя.

s_zg ₀ – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2×s_zg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:

P₀ = P_ср — s_zg ₀ — дополнительное вертикальное давление на основание

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента.

P₀ =617,7–248,24 =369,46 кПа

N слоя	H_i	z_i		_i	_zp =P₀ ·
0	0	0	0,00	1	369,460
1	1	1	0,80	0,86	317,736
2	1	2	1,60	0,5628	207,932
3	1	3	2,40	0,3578	132,193
4	1	4	3,20	0,2375	87,747
5	1	5	4,00	0,1658	61,256

Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков

0.2×s_zg = 64.8 кПа – условие выполнено

Аналитическая проверка: s_zp = 0.2×s_zg ± 5 кПа =64,8±5 условие выполнено

hi	Еi	σzp кров.	σzp под.	σzp сред.	S
1	19500	369,46	317,74	343,60	0,018
1	19500	317,74	207,93	262,84	0,013
1	19500	207,93	132,93	170,43	0,009
1	19500	132,19	87,74	109,97	0,006
1	19500	87,75	61,26	74,51	0,004
0,049

S = 0.049×0.8 = 0.039 м =3,9 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

3.6 Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа

Глубина погружения сваи S_a от одного удара молота или от работы вибропогружателя в течение 1 минуты называется отказом.

Определяется по формуле:

где: h = 1500 кПа – для ж/б свай

x 2 = 0.2 – коэффициент восстановления

М =0,8 — коэффициент зависящий от грунта под концом сваи.

Е_d =1,75·a·N – расчетная энергия удара молота

Е_d = 1.75×25×575,76 = 25189,5 Дж=25,2 кДж

N = 575,76 кН – расчетная нагрузка на сваю.

Выбираем паро-воздушный молот одиночного действия СССМ-570:

расчетная энергия удара 27 кДж

масса молота 2,7 т

масса ударной части 1,8т

Высота подъема цилиндра 1,5м

m₁ = 27 кН – масса молота

m₂ = 15,9 кН — вес сваи

m₃ = 0.3 кН – масса подбабка

квадратного сечения 0,3х0,3м, длиной 7м. Марка сваи С 7-30, несущая способность F_d =806кН. Ростверки монолитные железобетонные высотой 1,5м. Несущий слой-глина полутвердая с I_L =0.27. Оборудование для погружения — паро-воздушный молот одиночного действия ССС-570 с Е_d =25.2 кДж. Расчетный отказ-0,004м.

3.7 Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции

Земляные работы должны выполнятся комплексно-механизированным способом в соответствии со СНиП 3.02.07-87. Ширина по дну траншеи с учетом ширины конструкции фундаментов и необходимостью спуска людей с добавлением 0,6м.

Наружную поверхность фундаментов, стен подвала покрывают двумя слоями горячего битума.

Заключение

Выполнив курсовой проект я научился рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные фундаменты.

После проведенных расчетов как основной вариант принимаем фундаменты мелкого заложения:

После проведенных расчетов принимаем фундаменты:

-по оси «А»( в бесподвальной части здания) – сборный под колонны ФВ8-1 2,7х2,4м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -1800 мм.

-по оси «Б» (в бесподвальнй части здания) – сборный под колонны ФВ10-1 3,3х3м Глубина заложения фундамента от планировочной отметки –1800 мм.

-по оси «В» (в подвальной части здания) – сборный под колонны ФВ4-2,1х1,8м. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

-по оси «Г» (в подвальной части здания) – ленточный, сборный. Плиты железобетонные Ф16; блоки фундаментные марки – ФС 6. Глубина заложения фундамента от планировочной отметки -4800 мм.

Как второй вариант строительства можно принят свайный фундамент, со сваями длиной 7м марки С7-30.

Список использованной литературы

1. Механика грунтов, основания и фундаменты( методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1202) ДВГТУ 1984. г.Владивосток

2. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990

3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат 1988

Источник