Курсовая работа устройство фундамента
Обновлено: 02.05.2024
Курсовая работа устройство 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
.35 < 3,35- грунты пучинистые.
Т.к. третий слой песок средней крупности - грунт непучинистый.
2. Анализ проектируемого здания. Сбор нагрузок на фундаменты
2.1 Анализ проектируемого здания
Объект - одноэтажное промышленное здание, длина 360 м, ширина 54 м, имеет три пролёта: два пролёта по 12 м и один пролёт 30 м, шаг колонн 24 м. Архитектурная схема - здание каркасное с ж/б каркасом рамного типа, колонны внецентренно нагружены и являются несущими элементами. Расстояние от пола до стропильной системы в первом- 10,0м, во втором пролёте и третьем пролёте -10,6м.
Примечания. 1. Стены здания выполнены из панелей толщиной мм. 2. Температура внутри производственного корпуса,температура внутри бытовых помещений равна
2.2 Сбор нагрузок на фундаменты
Вертикальная сосредоточенная нагрузка NH, передающаяся от колонны на фундамент, подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролета на грузовую площадь покрытия (или перекрытия), приходящуюся на рассматриваемую колонну.
В единичные значения нагрузок включены: собственный вес всех конструкций покрытия (перекрытия), собственный вес колонны, снеговая, крановая и другие виды временных нагрузок. Вертикальная сосредоточенная нагрузка от колонны считается приложенной в центре поперечного сечения колонны. Кроме вертикальной нагрузки от колонн, на которые опираются элементы покрытия или перекрытий, на фундаменты передаются моменты MH и горизонтальные силы QH, действующие в плоскости поперечника здания. Горизонтальные силы (QH) считаются приложенными в уровне обреза фундаментов. Направление действия моментов и горизонтальных сил в плоскости поперечника здания может быть принято для внутренних колонн любым, для наружных колонн вовнутрь помещения.
Нагрузки от собственного веса стен подсчитываются как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности стены на грузовую площадь, приходящуюся на фундамент. Вес стеновых панелей принимается равным 3 кПа (кН/м2) их вертикальной поверхности. В подсчете нагрузок от стен должны быть учтены коэффициенты уменьшения их веса за счет оконных и дверных проемов. Они принимаются для наружных стен цехов промышленных зданий К = 0,5; для бытовых помещений К = 0,6.
Сбор нагрузок от колонн проводим в табличной форме (таблица 2)
Таблица 2 - Нагрузки от колонн
Номер фундамента (оси)Номер колонныГрузовая площадь, м2Единичная нагрузка кН/м2Продольная сила сжатия , кНМомент
кН?мГоризонтальная сила , кН12345671В109015135067.58.12В614412172886.410,3683В69012108086.410.8
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.(<1,8 м)
Вывод: за глубину заложения фундамента принимаем большее из полученных значений. Глубину заложения фундамента под внутреннюю колонну назначаем без учёта расчётной глубины сезонного промерзания, но исходя из условия что все фундаменты здания должны находиться на одной отметке:
С учётом пролёта, шага колонн и отметки верха колонн выбираем двухветвевую колонну:
Курсовая работа: Основания и фундаменты
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
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 ( IL =0.27 <0.6) грунт является хорошим естественным основанием. По модулю деформации Е=19,5 грунт сильно сжимаемый- не пригоден как естественное основание. По прочности R0 =273кПа среднепрочный.
2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании
2.1 Глубина заложения фундамента
Глубина заложения фундаментов назначается в результате совместного рассмотрения инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузки на основание.
Различают нормативную dfn и расчетную df глубину промерзания грунтов.
Нормативная глубина промерзания dfn – это среднее ( за срок более 10 лет) значение максимальных глубин промерзания грунтов на открытой площадке.
· d0 – теплотехнический коэффициент зависящий от вида грунта (для супесей 0.28)
· Mt – сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский –71,7)
Расчетная глубина промерзания:
kh – коэффициент влияния теплового режима здания.
Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:
для части здания с подвалом при t=5 градусов:
Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод dw
В нашем случае dw =3,4 м
в части здания без подвала: df + 2м =3.896м , что >3,4 м
в части здания с подвалом: df +2м =3.659м , что >3,4 м
глубину заложения фундамента принимаем не менее df .
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.
gC 1 и gC 2 – коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3
gC 1 = 1.2 – для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.
К = 1.1 – т.к. прочностные характеристики грунта ( с и j) приняты по таблицам СНиП.
Kz =1 т.к. b – ширина подошвы фундамента < 10 м.
gII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента
(gII ) 1 – то же, залегающих выше подошвы фундамента.
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.
Среднее давление по подошве ф-та:
; ;
N0 – нагрузка на фундамент
gmt – 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 |
bтр = 2,4 м, принимаем b=3м.
Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента
; ;
R(2,7)= =313,8 кПа
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 |
bтр = 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<R; 286,1<357,4
2.2.3 Стена по оси «В» с подвалом
d1 – глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвала
hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м.
hcf – толщина конструкции пола подвала (0.15м)
gcf – расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м 3 )
db – 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 |
bтр = 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
; ;
Недогруз 40 %, ни чего не изменяем т. к. принятые колонны имеют сечение 0,8х0,5 м, а это наименьший фундамент для таких колонн.
2.4. Расчет деформации оснований. Определение осадки.
Осадка оснований S , с использованием расчетной схемы линейно-деформируемоей среды определяется методом послойного суммирования:
b - безразмерный коэффициент = 0.8
szpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.
hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания.
Для рассмотрения разности осадок возьмем бесподвальную часть здания, сравним осадки фундаментов под внешней и внутренней стенами.
2.4.1 Фундамент под стену по оси «Б»
Эпюра напряжений от собственного веса грунта:
gi – удельный вес i-го слоя грунта .
Нi – толщина i-го слоя.
szg 0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы
Строим вспомогательную эпюру 0.2×szg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.
Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента:
P0 = Pcp - szg 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: szp = 0.2×szg ± 5 кПа
0.2×szg = 15,02кПа – условие выполнено
Осадка не превышает допустимые 8 см.
Эпюра напряжений от собственного веса грунта:
gi – удельный вес i-го слоя грунта .
Нi – толщина i-го слоя.
szg 0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы
Строим вспомогательную эпюру 0.2×szg – для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.
Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента :
P0 = Pср - szg 0 - дополнительное вертикальное давление на основание
Р – среднее давление под подошвой фунадмента.
P0 = 617,7 –76,47=541,23 кПа
a - коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины
hi = 0.4b , где b – ширина фундамента
Сжимаемую толщу основания определяем графически – в точке пересечения графиков
Аналитическая проверка: szp = 0.2×szg ± 5 кПа
0.2×szg =29,53кПа – условие выполнено
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 < 0.002 – условие выполнено
Величины осадок различных фундаментов в здании допустимы, разность осадок также в норме, следовательно фундаменты подобраны верно.
2.5 Конструирование фундаментов мелкого заложения
После проведенных расчетов принимаем фундаменты:
-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 ФВ4-1 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 -3450 мм.
Курсовая работа устройство фундамента
Обработка и анализ инженерно-геологических условий строительной площадки и свойств грунтов. Построение инженерно-геологического разреза, этапы и направления жданного процесса, его значение. Разработка фундамента на естественном основании под колонну.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.11.2011 |
| Размер файла | 474,2 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Обработка и анализ инженерно-геологических условий строительной площадки и свойств грунтов
1.1 Построение инженерно-геологического разреза
Рисунок 1. План участка
Рисунок 2. Инженерно-геологический разрез строительной площадки
1.2 Оценка физико-механических свойств грунтов, слагающих строительную площадку
Плотность сухого грунта
Глина находится в тугопластичном состоянии, т.к. . Суглинок также находится в тугопластичном состоянии.
В зависимости от коэффициента пористости песок плотный.
По степени водонасыщения песок насыщенный водой.
Коэффициент относительной сжимаемости
Модуль общей деформации
Угол внутреннего трения
1.3 Определение условного расчетного сопротивления грунта
Для мелких песков насыщенных водой, плотных . Для глины . Для суглинка .
1.4 Заключение о возможности использования грунтов в качестве основания
фундамент основание грунт
Площадка представлена следующим наименованием грунтов. От поверхности на глубину 0,7 м залегает слой насыпного грунта. Ниже залегает песок плотный, насыщенный водой. Условное расчетное сопротивление . Мощность слоя 6,0 м. Можно использовать в качестве естественного основания.
Ниже располагается слой глины в тугопластичном состоянии. Условное расчетное сопротивление . Мощность слоя 9,8 м. Можно использовать как естественное основание.
Суглинок в тугопластичном состоянии. Условное расчетное сопротивление . Мощность слоя 15 м. Можно использовать как естественное основание.
2. Сбор нагрузок, действующих на основание фундамента по двух сечениям
Таблица 2. Сбор нагрузок
Вид нагрузки и расчет
Усилие по I группе предельных состояний, , кН
Усилие по II группе предельных состояний, , кН
Особая нагрузка ветровая
Собранную по второму сечению нагрузку приводим к одному погонному метру стены:
Сравниваем собранную по двум сечениям нагрузку:
Следовательно, наиболее нагруженным является I-е сечение (по центральной колонне).
3. Разработка фундамента на естественном основании под колонну
3.1 Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента зависит в основном от трех факторов: инженерно-геологические условия, климатические условия, конструктивные требования.
Рисунок 5. Схема к определению глубины заложения фундамента
Высота фундамента под железобетонные колонны из конструктивных требований:
Глубина заложения фундамента, исходя из конструктивных требований, определяется:
Расчётная глубина сезонного промерзания грунта df:
нормативная глубина промерзания грунта, м.
Глубина заложения фундамента, исходя из климатических требований:
Фундаменты на естественном основании должны заглубляться в выбранный несущий слой грунта не менее чем на 0,5 м.
Сравнивая требуемые глубины заложения фундамента, полученные исходя из конструктивных условий (d=3,1 м) и климатических (d=0,34 м), выбираем наибольшую: d=3,1 м. Толщина слоя песка составляет 6 м, что на 3,4 м превышает выбранную глубину заложения фундамента, т.е. инженерно-геологические требования выполняются. Принимаем глубину заложения фундамента d=3,1 м.
3.2 Определение размеров подошвы фундаментов исходя из условия
Для центрально-нагруженного фундамента среднее фактическое давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
Ширина подошвы фундамента:
Принимаем b=1,6 м.
При принятом значении b определяют значение R по формуле:
для песка мелкого;
для сооружений с жёсткой конструктивной схемой;
Принимаем b=1,5 м.
Следовательно, принимаем b=1,6 м, так как дальнейшее уменьшение размера подошвы фундамента ведет к несоблюдению условия .
Рисунок 6. Схема разработанного варианта фундамента на естественном основании
3.3 Проверка на продавливание
Проверка фундамента по прочности на продавливание колонной от дна стакана при действии продольной силы Nc производится из условия:
Rbt=900кН/м- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, принимаемое с необходимыми коэффициентами условий работы b2 и b3 в соответствии с табл. 15 СНиП 2.03.01-84;
размеры по низу меньшей и большей сторон стакана;
762,8 2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи, А=0,2·0,2=0,04 м 2 ;
Fd = 1 (1 3900 0,04 + 0,8 (1 36 1,7 +1 40 1,7 + 1 60 1)) = =307,36кН.
Расчетная нагрузка, допустимая на сваю:
Количество свай в свайном фундаменте предварительно определяем по формуле:
n = NI / F = 977,95/219,5 =4,45
Принимаем количество свай n = 5.
4.6 Определение фактической нагрузки на максимально нагруженную сваю и конструирование ростверка
N = (NI + Gгр.р.) / n =(977,95 + 44,55) / 5 = 209,11 кН
Требуемое условие N F выполняется (209,11 кН 2
Свайный фундамент приводится к условному фундаменту на естественном основании
Рисунок 10. Определение границ условного фундамента при расчёте свайного фундамента по деформациям
Размеры условного фундамента:
Расчетное сопротивление грунта в уровне подошвы условного фундамента определяется по формуле:
коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 2.02.01-83, гс1=1,3, гс2=1,1
Фактическое давление, действующее по подошве условного фундамента, определяется по формуле:
Определение глубины заложения подошвы фундамента исходя из конструктивных, инженерно-геологических и климатических условий: d=0,9 м.
Определение площади подошвы фундамента:
Определение предварительных размеров подошвы фундамента:
Принимаем b=l=1,2 м
Определение среднего давления по подошве фундамента
Определение природного напряжения на отметке подошвы фундамента:
Определение дополнительного давления по подошве фундамента:
Задаемся высотой песчаной подушки h=1 м.
При толщине слабого грунта (6 м) высота подушки находится путем подбора, исходя из условия обеспечения прочности слабого подстилающего слоя грунта на глубине z = h от подошвы фундамента:
Определяем уплотняющее напряжение на кровле слабого подстилающего слоя:
Определяем ширину условного фундамента
Ширина условного фундамента:
Определяем расчетное сопротивление слабого подстилающего грунта:
Определяем напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:
По технико-экономическим показателям наиболее экономичным вариантом является фундамент на естественном основании. Учитывая, что инженерно-геологические условия позволяют устроить такой тип фундамента, то принимаем его в качестве основного для данного здания.
Список использованной литературы
3. СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»
4. СНиП 2.03.01-85 «Свайные фундаменты»
5. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
6. ГОСТ 25100-95 «Грунты: классификация».
Подобные документы
Изучение инженерно-геологических условий площадки под строительство сварочного цеха. Определение физико-механических свойств грунтов и их послойное описание. Построение инженерно-геологического разреза и расчёт допустимых деформаций основания фундамента.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 05.12.2012
Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов. Определение расчетного давления на грунты оснований. Разработка вариантов фундамента на естественном основании. Определение технико-экономических показателей устройства оснований и фундаментов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.04.2015
Условия производства работ по устройству основания и возведению фундаментов. Характеристики грунтов и анализ инженерно-геологических условий строительной площадки. Определение глубины заложения подошвы свайного и фундамента на естественном основании.
курсовая работа [104,6 K], добавлен 23.05.2013
Оценка инженерно-геологических условий площадки застройки. Классификация грунтов основания, построение инженерно-геологического разреза фундамента здания в открытом котловане. Расчет и проектирование фундамента. Определение размеров подошвы фундамента.
курсовая работа [943,7 K], добавлен 07.04.2015
Анализ конструктивного решения сооружения. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов площадки. Фундамент мелкого заложения на естественном основании. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям. Проектирование свайного фундамента.
курсовая работа [515,5 K], добавлен 23.10.2008
Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании. Проектирование свайных фундаментов и фундаментов на искусственном основании. Проверка прочности подстилающего слоя грунта.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.06.2010
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов. Выбор возможных вариантов фундаментов. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента.
Устройство фундаментов
Обработка и анализ инженерно-геологических условий строительной площадки и свойств грунтов. Построение инженерно-геологического разреза, этапы и направления жданного процесса, его значение. Разработка фундамента на естественном основании под колонну.
Подобные документы
1. Проектирование оснований и фундаментовАнализ инженерно-геологических условий строительной площадки. Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Определение размеров подошвы фундамента, расчет его осадки. Назначение размеров ростверка и глубины его заложения.
курсовая работа, добавлен 06.11.2017
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Расчет свайного фундамента, столбчатого фундамента на естественном и искусственном основании. Расчет конечной осадки фундамента. Конструкция гидроизоляции фундаментов и подвальных помещений.
курсовая работа, добавлен 26.11.2017
Физико-механические характеристики грунтов. Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор варианта фундаментов. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании, свайных фундаментов.
курсовая работа, добавлен 25.11.2013
Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства и оценка строительных свойств грунтов. Расчёт фундаментной опоры на естественном основании по деформациям. Определение размеров и осадки свайного фундамента с учётом нагрузок по его обрезу.
курсовая работа, добавлен 14.12.2014
Оценка инженерно-геологических условий строительства. Определение расчётных значений характеристик грунтов строительной площадки. Анализ геологического строения. Определение нагрузок на фундаменты, замена слабых грунтов основания песчаной подушкой.
курсовая работа, добавлен 08.11.2012
Сущность и определение основных понятий (грунт, основание, фундамент, сооружение). Особенности устройства и заложения фундаментов. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Построение геологического разреза по данным буровых скважин.
шпаргалка, добавлен 12.04.2011
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Определение физико-механических характеристик грунтов. Расчет фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Определение глубины заложения ростверка. Выбор сваебойного оборудования.
дипломная работа, добавлен 07.01.2013
Назначение и конструктивные особенности подземной части здания. Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия. Строительная характеристика грунтов площадки. Расчет осадки фундамента, выбор типа свай и свайного фундамента.
курсовая работа, добавлен 30.12.2013
Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Определение расчетного сопротивления грунта основания. Расчет осадки грунтов методов послойного суммирования. Анализ несущей способности основания строительной площадки.
контрольная работа, добавлен 17.03.2019
Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Определение требуемого количества свай под одну колонну. Расчет осадки фундамента на буронабивных сваях. Проверка краевых давлений под подошвой фундамента. Расчет устойчивости стены подвала.
Реферат - Фундаменты
Содержание.
Введение.
История возведения фундаментов.
Виды фундаментов.
Классификация фундаментов:
- по конструктивной схеме;
- по характеру статической работы;
- по материалу;
- по заглублению в грунт;
- по форме;
- по способу возведения.
Техническое обслуживание и ремонт фундамента.
Вывод.
Список литературы.
Написала сама и сдала на 5 в ДВГТУ, в 2008г.
Похожие разделы
Смотрите также
Дмитриевич К.В., Мантушев Р.А. Методичка. Основания и фундаменты
- формат doc
- размер 1.94 МБ
- добавлен 21 февраля 2011 г.
Санкт-Петербургский гос. арх-строит. ун-т, 2003. -22 с. Принципы проектирования оснований и фундаментов, фундаменты на естественном основании, свайные фундаменты, фундаменты в особых условиях, фундаменты при динамических воздействиях, усиление оснований и фундаментов при реконструкции и ремонте зданий и сооружений, искусственно улучшенные основания, крепление стен и осушение котлованов при устройстве фундаментов, фундаменты глубокого заложения.
Карлов В.Д., Мангушев Р.А. Основания и фундаменты
- формат pdf
- размер 3.93 МБ
- добавлен 25 октября 2009 г.
Изучение дисциплины + Выполнение курсового проекта + Примеры расчетов. СПб. гос. арх-стр. ун-т. 2003г- 40с. Теория: «Основания и фундаменты». Практика: Порядок и последовательность выполнения курсового проекта. Содержание: 1. Принципы проектирования оснований и фундаментов. 2. Фундаменты на естеств. основании. 3. Свайные фундаменты. 4. Искусственно улучшенные основания. 5. Крепление стен и осушение котлованов при устройстве фундаментов. 6. Фунд.
Костерин Э.В. Основания и фундаменты
- формат djvu
- размер 7.54 МБ
- добавлен 03 февраля 2010 г.
Учебник для автомобильно-дорожных вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1978г. -375с., ил. В книге изложены вопросы расчета, проектирования и возведения фундаментов опор мостов и других сооружений на автомобильных дорогах. Рассмотрены фундаменты мелкого заложения, а также фундаменты в особых условиях. Освещены вопросы оценки прочности оснований, методы определения осадок фундаментов и способы укрепления грунтов. Приведена методика про.
Костерин Э.В. Основания и фундаменты
- формат djvu
- размер 4.5 МБ
- добавлен 31 августа 2011 г.
М.: Высшая школа, 1990. - 431 с. В книге изложены вопросы расчета, проектирования и возведения фундаментов опор мостов и других сооружений на автомобильных дорогах. Рассмотрены фундаменты мелкого заложения, свайные, столбчатые и массивные глубокого заложения, а также фундаменты в особых условиях. Освещены методы определения перемещений фундаментов, оценки прочности оснований, расчета ограждений котлованов и укрепления грунтов. В третьем издании (.
Левшунов В.М. Расчет фундаментов неглубокого заложения на упругом основании
- формат pdf
- размер 3.42 МБ
- добавлен 30 сентября 2011 г.
Фундаменты неглубокого заложения на упругом основании Раздел 1. Столбчатые фундаменты Раздел 2. Прямоугольные плоские плиты на упругом основании Раздел 3. Круглые плоские плиты на упругом основании Раздел 4. Прямоугольные балки на упругом основании Раздел 5. Прямоугольные массивы на упругом основании Примеры расчетов ОмГАУ, для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов ВПО 280300 – Водные ресурсы и водо.
Лекции - Основания и фундаменты
- формат pdf
- размер 1.93 МБ
- добавлен 19 июня 2011 г.
КубГТУ, 270205, 3 курс, 9 лекций. Общие сведения о фундаментах и методы их расчета. Фундаменты мелкого заложения. Строительство фундаментов мелкого заложения. Свайные фундаменты. Сооружение свайных фундаментов. Массивные фундаменты глубокого заложения. Строительство фундаментов в особых условиях.
НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. Руководство по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками
- формат pdf
- размер 20.96 МБ
- добавлен 21 ноября 2009 г.
1982. , 207 стр. Составлено к главе СНиП II-19-79 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками» и содержит рекомендации, детализирующие эти нормы проектирования по вопросам определения динамических характеристик грунтов, расчета колебаний фундаментов различных типов машин и оборудования с динамическими нагрузками и пр. Для инженерно-технических работников проектных организаций. Содержание: Предисловие. Общие положения. Фундаменты машин с вращ.
Рекомендации по устройству свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах
- формат djvu
- размер 826.14 КБ
- добавлен 28 апреля 2011 г.
Руководство по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками
- формат pdf
- размер 13.08 МБ
- добавлен 14 сентября 2011 г.
НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. 1982. , 209 с. Составлено к главе СНиП II-19-79 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками» и содержит рекомендации, детализирующие эти нормы проектирования по вопросам определения динамических характеристик грунтов, расчета колебаний фундаментов различных типов машин и оборудования с динамическими нагрузками и пр. Для инженерно-технических работников проектных организаций. Содержание: Предисловие. Общие положени.
Шпаргалка Механика грунтов, основания и фундаменты
- формат doc
- размер 27.35 КБ
- добавлен 28 ноября 2010 г.
Текст набран шрифтом №6 и отвечает на 6 билетов на 1 стр. в 3 столбика: 1. Виды грунтов и грунтовых отложений, как оснований зданий и сооружений. Деформации и трещины в сооружении и их влияние на свойства грунтовых оснований. 2. Методы искусственного улучшения грунтов в основании. 3. Основания и фундаменты. Виды фундаментов и область рационального применения. Выбор заложения глубины фундамента. 4. Фундаменты на просадочных грунтах. 5. Основные пр.
Читайте также: