Расчет свайного фундамента пример курсовой работы

Расчет свайного фундамента

Определение физико-механических характеристик грунтов площадки строительства. Построение геологического разреза и плана здания. Выбор глубины заложения подошвы свайного фундамента, расчет его параметров и осадок. Водопонижение и гидроизоляция фундаментов.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	18.06.2013
Размер файла	697,3 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/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ижевский государственный технический университет

имени М. Т. Калашникова

к курсовому проекту

по дисциплине «Основания и фундаменты»

Тема «Расчет свайного фундамента»

студент группы 8-50-11

1. Исходные данные

1.1 Характеристика здания

2. Инженерно-геологические изыскания

2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов площадки строительства

2.2 Построение геологического разреза и плана здания

2.3 Заключение о площадке строительства

3. Выбор глубины заложения подошвы фундамента

4. Сбор нагрузок на фундамент

5. Расчет свайного фундамента

6. Проверка прочности грунта под нижним концом сваи

7. Расчет осадок свайного фундамента по методу послойного суммирования

8. Технико-экономические показатели

9. Водопонижение и гидроизоляция фундаментов

Таблица 1.1 Данные инженерно-геологических изысканий

Мощности слоев грунтов, м

Толщина растительного слоя 0,15 м

Таблица 1.2 Физические свойства грунтов строительной площадки.

Влажность, отн. ед.

Песчаный грунт пылеватый

Крупные песчаные грунты

Таблица 1.3 Средняя по месяцам температура наружного воздуха.

1. 1 Характеристика здания

Стены наружные — панели ж/б с облицовкой листами из пористого металла

Конструкция пола: деревянное покрытие, лаги, ЦП стяжка, бетонная подготовка.

Крыша — плоская. Кровля — рулонная при уклоне до 2,5% с применением биостойких рулонных материалов. Применяется ж/б монолитная плита покрытия с цементной стяжкой и теплоизоляционным материалом.

2. Инженерно-геологические изыскания

Удельный вес сухого грунта:

Степень влажности грунта:

Коэффициент пористости:

Число пластичности:

Показатель текучести:

Удельный вес грунта:

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:

Удельный вес частиц грунта:

Плотность воды:

Таблица 2.1 Физико-механические свойства грунта

Плотность природная Т/м3

Плотность сухого грунта Т/м3

Удельный вес , кН/м3

Удельный вес сухого грунта d, кН/м3

Удельный вес частиц грунта S, кН/м3

Показатель текучести IL

Коэффициент пористости, е

Модуль деформации Е, МПа

Удельное сцепление cn=cII, кПа;

Угол внутреннего трения n=II, град

Расчетное сопротивление грунта R0,кПа

Число пластичности Ip

2.2 Построение геологического разреза и плана здания

Рисунок 2.1 Ситуационный план здания

Рисунок 2.2 Геологический разрез

Отметка планировки:

2. 3 Заключение о площадке строительства

Площадки изысканий расположена в г.Ижевск е , в административном отношении — в Первомайском р-не г. Ижевска, около строящегося жилого комплекса «Парус» . Климат района умеренно-континентальный с продолжительной холодной и многоснежной зимой и коротким теплым летом с хорошо выраженными переходными сезонами — весной и осенью.

В орфографическом отношении территория исследования расположена в восточной части Русской равнины и приурочена к Вятско-Камской возвышенности.

Рельеф площадки практически ровный, со слабым местным уклоном. Отметки поверхности изменяются от 141м до 141,8м (по скважинам). Условия поверхностного водостока удовлетворительные.

Опасные геологические и инженерно-геологические процессы и явления (эрозия, оползни, суффозия, карст и т.п.), которые могли бы отрицательно повлиять на устойчивость поверхностных и глубинных грунтовых массивов изученной территории, отсутствуют.

Район проектируемого строительства в соответствии с СНиП 11-07-81 * не относится к сейсмически опасным. Интенсивность сейсмических воздействий, определенна на основе карт общего сейсмического районирования территории Российской федерации — ОСР-97, составляет:

— до 5 баллов при 90% вероятности не превышения в течение 50 лет;

— 6 баллов при 99% вероятности не превышения в течение 50 лет.

Нормативная глубина промерзания грунтов по данным теплотехнических расчетов согласно СП 50-101-2004 [5] — 1,67 м.

Нормативная глубина промерзания грунтов определена в соответствии с п.12.2.3 СП 50-101-2004 и равна 1,67м.

В соответствии с картой ОСР-97 территория Удмуртии по степени сейсмической опасности относится к 6 категории интенсивности.

Согласно приложению Б. СП 11-105-97 исследуемая территория относится ко II категории сложности инженерно-геологических условий (средней сложности):

а) площадка находится в пределах одного геоморфологического элемента, поверхность слабо наклонная нерасчлененная ;

б) подземные воды не вскрыты;

в) Опасные для строительства геологические и инженерно-геологические процессы в пределах участка изысканий и прилегающей территории проявления не имеют.

Источник

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска

Наименование:

курсовая работа Расчёт свайного фундамента

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 01.06.2012. Год: 20 О. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru:

Описание (план):

Инженерно-геологические условия строительства
Построение инженерно-геологического разреза

Оценка грунтов основания
Исходными данными для оценки грунтов основания служат материалы инженерно-геологических изысканий: геолого-литологическая колонка выработок; геологические характеристики грунтов, залегающих в основании сооружения, результаты полевых и лабораторных определений физических и механических характеристик грунтов. Сведения о подземных водах (их уровнях, режиме, степени агрессивности по отношению к материалу фундамента и др.).
Оценка грунтов основания выполнена послойно сверху вниз с использованием схемы грунтов основания, построенной по оси проектируемого фундамента (рис.2).

Рис. 2. Схема грунтов основания: h_i — мощность i-го слоя грунта; d_{1 i} – глубина заложения фундамента в i -ом слое грунта; R_i – расчетное сопротивление i- го слоя грунта; E_i – модуль деформации i-го грунта; WL – уровень подземных вод
Для каждого слоя грунта его расчетное сопротивление R определяется по формуле, следующей из формулы (7) [1]:
,
где g _с1 и g _с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 [1];
k – коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта ( j и с) определены непосредственными испытаниями;
М _g , М_q, М_с – коэффициенты, принимаемые по табл. 4[1];
k_z – коэффициент, принимаемый равным 1 при b 10 м;
b – ширина подошвы фундамента, м; (для предварительной оценки грунтов основания принимается b = 1 м);
с _II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
? _II – осредненное (в пределах b/2) расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 ;
?_ІІ‘ – осредненное расчетное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента, кН/м3, определяется, как средневзвешенная величина в пределах от DL до FL.

Сбор действующих нагрузок

№ п/п	Наименование нагрузки	общая нагрузка, кН
1.	Вес колонны	126,50
2.	Вес ригелей	379,89
3.	Вес конструкций кровли	77,24
4.	Вес утеплителя покрытия	3,82
5.	Вес кровли	8,27
6.	Вес конструкций пола	30,67
7.	Вес звукоизоляции в перекрытии	1,86
8.	Вес паркетных досок	18,94
9.	Вес перекрытия	681,79
10.	Вес перегородок	733,67
11.	Вес стакана	42,24
S =2104,89

Временная нагрузка:
1) Снеговая:

Усилие от снеговой нагрузки определяют по формуле [2]:
,
где А_гр – грузовая площадь А_гр2=57,39 м?;
S — полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия,
,

где S_g =1,8 кН/м? – расчетное значение веса снегового покрова на 1м? горизонтальной поверхности земли [2, табл.4], Омск — снеговой район III;

? = 2,12 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие [прил.3 п.8];

S = 1,8*2,12 = 3,82 кН/м?;

N_сн = 3,82 * 57,39 = 219,23 кН;
2) Нагрузка от людей и оборудования: N= 200 кг/м 2 *57,39*1,3=149,21 кН

Итого S = 2473,33 кН

Определение глубины заложения ростверка

Учет глубины сезонного промерзания грунтов

Учет конструктивных требований

Для обеспечения конструктивных требований необходимо, чтобы глубина заложения ростверка Н_р принималась не менее конструктивных требований Н _кон:
Н_Р ? Н_кон .
Верх монолитного стакана фундамента должен находиться ниже отметки пола как минимум на 0,15 м. Тогда (см. рис.4): H_кон = 0,15 + h_cm + h_dн‘ ,

Рис. 4. Схема к определению глубины заложения ростверка

Выбор длины сваи

Определение несущей способности висячей сваи по сопротивлению грунта

Вертикальная привязка сваи к грунтовым условиям (см. рис.6).

Рис.6. Схема к определению несущей способности сваи:
d_ij – расстояние от поверхности земли до середины участка сваи h_ij

Согласно п. 4.2 [4] имеем:
,
где g _с = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;
А – площадь опирания сваи на грунт, м 2 ; А = 0,30*0,30 = 0,09 м?;
и – периметр поперечного сечения сваи, u = 0,30*4 = 1,20 м;
– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 [4] (при погружении молотом);
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи [4, табл. 1]: при d_R = 6,45 м, I_L = 0,1, R = 7218 кПа;
f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.2 [4];
h_i – толщина i-го слоя грунта (мощностью не более 2-х м), соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи (второе слагаемое формулы) приведен в табличной форме (см. табл. 2).

Расчет силы трения по боковой поверхности сваи

Номер слоя	hij, м	dij, м	fij, кПа	JL
1	0,40	1,70	39,9	0,6	10,80
2	2,00	2,90	47,4	0,1	94,80
3	2,00	4,90	55,7	0,1	111,40
4	0,55	6,175	58,36	0,1	32,10

Определение количества свай

Предварительное определение количества свай в фундаменте и их размещение при центральной нагрузке

В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента распределяются равномерно.
Количество свай п с последующим округлением до целого числа в большую сторону:
,
где N_max – максимальное расчетное усилие;
N_max = 2473,33 кН;
t_min – минимальное расстояние между осями свай,
t_min = 3d_c = 3*0,3 = 0,9 м;
d_c = 0,3 м – сторона сечения сваи;
H_p = 1,5 м – глубина заложения ростверка;
= 20 кН/м 3 – осредненный удельный вес бетона ростверка со стаканом и грунта на уступах ростверка;
= 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;
;
принято n = 5.

Размещение свай показано на рис. 7.

Рис.7. Схема к определению количества свай для фундамента

Проверка усилий в сваях

Определение степени использования несущей способности сваи

Расчет конечной осадки свайного фундамента

Определение размеров подошвы условного фундамента

Расчет свайного фундамента и его основания по деформациям проводится как для условного фундамента на естественном основании [4, п.6.].
Границы условного фундамента определяются:

снизу – плоскостью, проходящей через нижние концы свай;
с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстояние ?;
сверху – поверхностью планировки грунта.


Рис. 9. Схема к определению размеров условного фундамента

Размеры подошвы условного фундамента:
а_у = а + d_c + 2?,
b_у = b + d_c + 2?,
,
где – осредненное расчетное значение угла внутреннего трения в пределах высоты условного фундамента (рис. 9):
,
где – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i;
– глубина погружения свай в грунт;
.
;
а_у=1,56+0,30+2·0,396=2,652 м,
b_у=0,90+0,30+2·0,396=1,992 м.

Проверка напряжений на уровне нижних концов свай

Давление в грунте от нормативных нагрузок р на уровне нижних концов свай не должно превышать расчетного сопротивления грунта R:
р ? R.
Давление под подошвой условного фундамента:
,
где – осредненное значение коэффициента надежности по нагрузке;
Gн_yф– нормативный вес условного фундамента (рис. 9): Сн_уф= а_ув_уН,
где = 20 кН/м 3 – осредненный объемный вес бетона и грунта;
Сн_уф= 2,652·1,992·6,45·20 = 681,48 кН;
.
Определяем расчетное сопротивление грунта на уровне нижних концов свай:
,
где коэффициенты те же, что в п. 1.3. слой № 2;
d₁= Н = 6,45 м;
b = b_у= 1,992 м;
;
519,16 кПа

Размещение свай показано на рис. 7.

Определение нижней границы сжимаемой толщи основания

Рис. 10. Схема к определению ВС

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта (рис. 10):
.

Дополнительное вертикальное давление на основание:
p_o= p- _o ,
где – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;
p_o=519,155–122,9=396,254 кН/м?;

Дополнительное давление:
, где a – коэффициент зависит от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины [1, прил. 2, табл.1]; значения z отсчитываются от подошвы условного фундамента до подошвы каждого слоя мощностью h_i = 0,2b_y;
;
; h_i=0,2b_y=0,2·1,992=0,398 м.

Эпюры вертикальных напряжений от веса грунта и дополнительных давлений см. рис. 11. Граница сжимаемой толщи основания находится на глубине z = H_c, где выполняется условие: .

Таблица 3
Определение давления под подошвой условного фундамента

?
0	0	1	396,25	122,90	24,58
0,4	0,3984	0,9699	384,33	126,81	25,36
0,8	0,7968	0,8397	332,73	130,72	26,14
1,2	1,1952	0,6689	265,05	134,62	26,92
1,6	1,5936	0,5177	205,14	138,53	27,71
2	1,992	0,4005	158,70	142,44	28,49
2,4	2,3904	0,3133	124,15	146,35	29,27
2,8	2,7888	0,2498	98,98	150,26	30,05
3,2	3,1872	0,2014	79,81	154,17	30,83
3,6	3,5856	0,1658	65,70	158,07	31,61
4	3,984	0,1386	54,92	161,98	32,40
4,4	4,3824	0,1175	46,56	165,89	33,18
4,8	4,7808	0,1002	39,70	169,80	33,96
5,2	5,1792	0,0869	34,43	173,71	34,74
5,6	5,5776	0,0754	29,88	177,62	35,52
6	5,976	0,0667	26,43	181,52	36,30

Рис. 11. Эпюры вертикальных напряжений от веса грунта и дополнительных давлений

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Осадка запроектированного фундамента должна удовлетворять условию:

где S_u = 8 см = 0,08 м – предельное значение совместной деформации основания и сооружения [1, п.2.39, прил. 4];
S – совместная деформация основания и сооружения (см. п.7.4).
Осадка фундамента:
,
где E_i=20 МПа – модуль деформации для слоев грунта ниже подошвы условного фундамента;
п – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща;
h_i – мощность i -го слоя грунта.
Осадка фундамента под колонной:

0,02591 м

Подбор марки сваи

Расчет ростверков по прочности

Расчет ростверка на изгиб

Рис.15. Расчетные схемы при определении арматуры подошвы ростверка

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне а_p, на всю ширину ростверка:
в сечении 1 – 1:
в сечении 2 – 2 по грани ступени (подколонника): .

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне b_p, на всю длину ростверка:
в сечении 3 – 3:
в сечении 4 – 4 по грани ступени (подколонника):
где M_yi, M_xi – расчетный изгибающий момент для каждого сечения, определяемый как сумма моментов от реакций свай (от расчетных нагрузок на ростверк) и от местных расчетных нагрузок, приложенных к консольному свесу ростверка по одну сторону от рассматриваемого сечения:
и т.д.

Скачать работу

Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru

Смотреть полный текст работы бесплатно

Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

Источник