Главная База знаний "Allbest" Строительство и архитектура Основания и фундаменты

Основания и фундаменты

Характеристика грунтовых условий на строительной площадке. Глубина заложения фундамента, его физико-механические свойства. Расчет типов фундаментов: мелкого заложения и свайный. Определение осадки, установка фундамента по оси. Число свай в фундаменте.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	27.01.2011
Размер файла	159,8 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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.

Основания и фундаменты

Содержание

Введение
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
Введение

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

Слой 1- Насыпь

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

коэффициент пористости

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

Коэффициент пористости

Вывод: глина полутвердая.

Физико-механические характеристики грунтов

1 Слой- насыпь.

2 Слой- супесь пластичная.

e=0.6

E=20 МПа

ц_n=25

c_n=14 кПа

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

e=0.65

S_r=0.98

ц_n=35

c_n=1 кПа

Е=30 Мпа

4 Слой- глина полутвердая

e=0.8

I_l=0.095

c_n=73.2 кПа

ц_n=20.4

E=25.6 МПа

Таблица 1. - Физико-механические свойства грунтов

№ слоя

Мощность слоя
м

Отметка подошвы слоя
м

Полное наименование грунта

Физические характеристики

Механические характеристики

г/см³

_S

г/см³

w

e

S_r

W_L

W_P

I_P%

I_L%

c_nКПа

_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 <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 d_fn и расчетную d_f глубину промерзания грунтов.

Нормативная глубина промерзания d_fn - это среднее ( за срок более 10 лет) значение максимальных глубин промерзания грунтов на открытой площадке.

здесь:

d₀ - теплотехнический коэффициент зависящий от вида грунта (для супесей 0.28)

M_t - сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский -71,7)

Расчетная глубина промерзания:

k_h- коэффициент влияния теплового режима здания.

Для фундаментов в бесподвальной части здания при t=18 градусов:

для части здания с подвалом при t=5 градусов:

d_f=0.7*2,37=1.659м

Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод d_w

В нашем случае d_w=3,4 м

в части здания без подвала: d_f+ 2м =3.896м , что >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:

Р_ср ? R

Р_max?1.2R

P_min>0

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

_C₁и _C₂ - коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3

_C₁= 1.2 - для пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылева- то-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.

0,25< I_L 0,5

_C₂= 1.1

К = 1.1 - т.к. прочностные характеристики грунта ( с и ) приняты по таблицам СНиП.

M M_g M_c - коэффициенты зависящие от _II

K_z=1 т.к. b - ширина подошвы фундамента < 10 м.

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

(_II)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

N₀=(N_n+N_вр) _f ; _f=1

_mt_- - среднее значение удельного веса грунта и бетона.

А - площадь подошвы фундамента

для ленточного А= b1м

для столбчатого А=b² м

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

2.2.1 Стена по оси «А» без подвала

Нагрузки:

N₀=1400 кН

Т₀=130 кН

М₀=200 кНм

d=1.8м; Р =1400/b² + 201.8=1400/b² + 36 = f₁(b)

P

b

1436

1

386

2

191,5

3

123,5

4

Расчетное сопротивление:

M =0,78

M_g =4,11

M_c =6,67

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

P_ср=230кПа

P_cp<R

P_max1.2R; 350,4<376,5

P_min>0 ; 109,3>0

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

Нагрузки:

N₀=2700 кН

Т₀=110 кН

М₀=190 кНм

d=1,8 м; d_b=0 м

Р =2700/b² + 201,8=2700/b² + 36 = f₁(b)

P

b

2736

1

711

2

336

3

204,75

4

Расчетное сопротивление:

M =0,78

M_g =4,11

M_c =6,67

]

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

; ;

P_ср=286,1 кПа

P_cp<R ;286,1<357,4

P_max1.2R; 346<357,4·1.2

P_min>0 ; 226,32>0

R=1.2·(15,6·3,6+214,7)=357,4 ; P<R; 286,1<357,4

Недогруз 19%

2.2.3 Стена по оси «В» с подвалом

d₁ - глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвала

d-₁= h_s+ h_cf_cf/_II¹

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

h_cf - толщина конструкции пола подвала (0.15м)

_cf- расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м³)

d₁=1,8+0,15·22/16,4=2м

d_b - глубина подвала

Нагрузки:

N₀=2200 кН

Т₀=80 кН

М₀=170 кНм

d₁=2 м; d_b=4,8 м

Р =2200/b² + 204,8=2200/b² +96 = f₁(b)

P

b

1073

1,5

646

2

340,4

3

233,5

4

Расчетное сопротивление

кН/м³

град

M =1,68

M_g =7,71

M_c =9,58

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

; ;

P_ср=617,7кПа

P_cp<R

P_max1.2R; 1036<1.2·1033,5

P_min>0 ; 336>0

R=1.2·(33,6·2,1+790,7)=1033,5 ; P<R; 617,7<1033,5

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:

где:

- безразмерный коэффициент = 0.8

_zpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.

h_i и E_i - 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:

где:

№

Высота слоя, м

Удельный вес грунта, кН/м³

_zgi, кН/м²

_общ, кН/м²

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

у_zw-6.2м

10

62

209,64

6

7,2

19,3

138,96

348,6

_i - удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i - толщина i-го слоя.

_zg₀ - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

_zg₀=0,2г₂+г₁·h₁=4+25.6=29,6 кН/м²

Строим вспомогательную эпюру 0.2_zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

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

_zp=P₀ , где:

P₀= P_cp - _zg_{0 -} - дополнительное вертикальное давление на основание

Р - среднее давление под подошвой фундамента.

P₀=286,1-29,6=256,5 кПа

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

h_i= 0.4b = 0.43,3 =1,3 м

Сжимаемую толщу основания определяем графически - в точке пересечения графиков

f(0.2_zg₀) и f(_zp) - Сжимаемая толщина Н_с=7м, _zp =21,88кПа

Аналитическая проверка: _zp = 0.2_zg 5 кПа

_zg= к75,132Па

0.2_zg = 15,02кПа - условие выполнено

Расчет осадки:

N слоя

h_i

Е_i

у_{zp кров.}

у_{zp под.}

у_{zp сред.}

у

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

S = 2,86 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

2.4.2 Фундамент по оси «В»

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

где:

№

Высота слоя, м

Удельный вес грунта, кН/м³

_zgi, кН/м²

_общ, кН/м²

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

у_zw-6.2м

10

62

209,64

6

7,2

19,3

138,96

348,6

_i - удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i - толщина i-го слоя.

_zg₀ - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

_zg₀=76,47 кН/м²

Строим вспомогательную эпюру 0.2_zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

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

_zp=P₀ , где:

P₀= P_ср - _zg_{0 -} - дополнительное вертикальное давление на основание

Р - среднее давление под подошвой фунадмента.

P₀= 617,7 -76,47=541,23 кПа

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

h_i= 0.4b , где b - ширина фундамента

h_i= 0.42,1 = 0,8 м

Сжимаемую толщу основания определяем графически - в точке пересечения графиков

f(0.2_zg₀) и f(_zp) - Сжимаемая толщина Н_с= 4,8 м _zp =39,94 кПа

Аналитическая проверка: _zp = 0.2_zg 5 кПа

_zg= 147,64кПа

0.2_zg =29,53кПа - условие выполнено

Расчет осадки:

N слоя

h_i

Е_i

у_{zp кров.}

у_{zp под.}

у_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.

S = 0.0346 см

Осадка не превышает допустимые 8 см.

Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.

где:

S - 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 «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 ФВ4-1 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.

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

Характеристики грунта

1. Нормативные:

г_n=19,9 кН/м³

ц_n=25 град

C_n=14 кПа

2. Расчетные:

г₁=г_n/г_q=19.9/1.05=18.95 кН/м³

ц₁=ц_n/ц_q=25/1.15=21.7⁰

С₁=С_n/C_q=14/1.5=9.3 кПа

3. Засыпка:

г₁¹=г₁х0,95=8,95х0,95=17,97 кН/м³

ц₁¹=ц₁х0,9=21,7х0,9=19,53 ⁰

С₁¹=С₁х0,5=9,3х0,5=4,65 кПа

Построение эпюры активного давления грунта на стену подвала

у_а=у_а_ц+у_ас+у_aq

у_а_ц=г₁¹·z·л_а

л_а=tg²=0.49

у_а_ц=17.97·0.49·2=17.61 кН/м²

у_ас=

у_aq=1.2q^н·л_a=1.2·0.49·10=5,88 кН/м²

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: _f=1.2

II-е пр. сост. где: _f=1

для «куста» по оси Б

N₀¹=2700·1.2=3240 kH

N₀¹¹=2700·1=2700 kH

3.1.2. Назначаем верхнюю и нижнюю отметки ростверка.

В.Р.=-3,15 м

h_р=1,5 м

Н.Р.=-4,65 м.

3.1.3. Выбираем железобетонную сваю С 7-30.

Тип -висячая, с упором в слой полутвердой глины

Вид- забивная

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

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

где:

_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 м²)

u - наружный периметр поперечного сечения сваи(1.2 м)

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

_cr=1; _cf =1 - коэффициенты условий работы грунта, соответственно , под нижним концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на расчетное сопротивление грунта.

N_c=F_d/_k , где: _k=1.4 - коэффициент надежности по нагрузке.

Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

N

h_i

_cfi

z_i

f_i

_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

F_d=1·(1·3600·0.09+1,2·401,72)=806kH

Расчетная нагрузка:

N_c= F_d/г_k=806/1.4=575,76kH

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

3.3.1. Число свай

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

_mt(20 кН/м³)- 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 + 20.28 = 1.46м.

l_р=2·3d+2c₀=1,8+2·0,28=2,36м.

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)

ц₁=25 град h₁=0.4м

ц₂=35 град h₂=4.8м

ц₃=18,5 град h₃=2,05м

ц_ср/4=29,78/4=7,44^о

Ширина условного фундамента:

где:

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.

b_y=2·tg(29,78/4)·7,25+0.9+0.3=3,1

A_y=b_y²=3.1²=9.61

Условие прочности :

P_y < R_y

R_y - расчетное сопротивление грунта условного фундамента

P_y - расчетная нагрузка

P_y = ( N_o^II + N_f^II + N_g^II +N_c^II ) / A_y

N_f^I¹=V_рос*·г_бет·1,1=(1,5·1.2·1.2-0.9·0.8·0.5+0,3·2,5·1,5)·25·1,1=90,34кН

N_g^I¹=V_гр·г_гр·1,2=(2.9·0.275·1.2+0.813·6.2·2+2·1.5·0.95·6.2)·1.2·19,9=713 кН

N_c^II=97,88кН

N_o^II=2700кН

Р_у=(2700+97,88+713+90,34)/9,61=374,7kH/м²

Р_у<R; 374,7<734

Условие прочности выполнено

3.5 Расчет осадок условного свайного фундамента

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

№

Высота слоя, м

Удельный вес грунта, кН/м³

_zgi, кН/м²

_общ, кН/м²

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

у_zw-6.2м

10

62

209,64

6

7,2

19,3

138,96

348,6

_i - удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i - толщина i-го слоя.

_zg₀ - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2_zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

_zg₀=248,24 кН/м²

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

_zp=P₀ , где:

P₀= P_ср - _zg_{0 -} - дополнительное вертикальное давление на основание

Р_ср - среднее давление под подошвой фундамента.

P₀=617,7-248,24 =369,46 кПа

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

h_i= 0.4b = 0.42,5 = 1м

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

f(0.2_zg₀) и f(_zp) - Сжимаемая толщина Н_с=4,6 м _zp = 70кПа

_zg= 324 кПа

0.2_zg = 64.8 кПа - условие выполнено

Аналитическая проверка: _zp = 0.2_zg 5 кПа =64,85 условие выполнено

Расчет осадки:

hi

Еi

уzp кров.

уzp под.

уzp 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 = 0.0490.8 = 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_aот одного удара молота или от работы вибропогружателя в течение 1 минуты называется отказом.

Определяется по формуле:

где: = 1500 кПа - для ж/б свай

_g= 1

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 = 1.7525575,76 = 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

условие применимости:

m₁ = 27 кН - масса молота

m₂= 15,9 кН - вес сваи

m₃= 0.3 кН - масса подбабка

k_m = 5

<k_m=5- условие выполнено

м

Заключение по варианту свайных фундаментов

Назначаем свайные фундаменты из забивных свай по ГОСТ 19804.1-79^*

квадратного сечения 0,3х0,3м, длиной 7м. Марка сваи С 7-30, несущая способность Fd=806кН. Ростверки монолитные железобетонные высотой 1,5м. Несущий слой-глина полутвердая с IL=0.27. Оборудование для погружения - паро-воздушный молот одиночного действия ССС-570 с Еd=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

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

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

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

курсовая работа "Основания и фундаменты" скачать

Подобные документы

Расчет основания фундаментов мелкого заложения и свайного фундамента
Анализ грунтовых условий. Сбор нагрузок на фундамент. Назначение глубины заложения. Определение напряжений и осадки основания под участком стены с пилястрой. Расчет основания фундаментов мелкого заложения по деформации. Проектирование свайного фундамента.

курсовая работа [1,9 M], добавлен 07.05.2014

Расчёт и проектирование фундаментов различного заложения
Анализ инженерно-геологических данных. Определение значения условного расчетного сопротивления грунта. Расчет фундамента мелкого заложения, свайного фундамента и его осадки. Конструирование ростверка, его приближенный вес и глубина заложения, число свай.

курсовая работа [973,6 K], добавлен 18.01.2014

Основания и фундаменты промышленного здания
Характеристика проектирования оснований и фундаментов. Инженерно-геологические условия выбранной строительной площадки. Общие особенности заложения фундамента, расчет осадки, конструирование фундаментов мелкого заложения. Расчёт свайных фундаментов.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.03.2012

Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента
Оценка грунтовых условий и обстановки. Назначение глубины заложения фундаментов. Проверка подлинности напряжений фундамента под колонну. Определение осадки и других возможных для данного сооружения деформаций, сравнивание с предельными. Расчет осадки.

курсовая работа [413,5 K], добавлен 10.01.2014

Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий
Физико-механические свойства грунтов. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки и инженерно-геологический разрез. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях. Вариант ленточного фундамента мелкого заложения. Глубина заложения фундамента.

курсовая работа [537,5 K], добавлен 19.02.2011

Проектирование оснований и фундаментов многоэтажного гражданского здания
Физико-механическая характеристика грунтов, их виды: фундамент мелкого заложения на естественном и искусственном основании, фундамент глубокого заложения. Проектирование фундамента мелкого заложения, свайного фундамента. Анализ расчёта осадки фундамента.

курсовая работа [907,2 K], добавлен 17.03.2012

Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты
Обработка физико–механических характеристик грунтов и оценка грунтовых условий. Проверка несущей способности основания на равные подошвы фундамента. Определение расчетной вертикальной погрузки на срез. Проектирование фундамента глубокого заложения.

курсовая работа [152,4 K], добавлен 09.06.2010

Проектирование фундамента мелкого заложения
Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Расчёт осадок свайного фундамента методом послойного суммирования. Определение глубины заложения фундамента. Расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения.

курсовая работа [518,1 K], добавлен 17.04.2015

Проектирование фундаментов мелкого и глубокого заложения под промежуточные опоры мостов
Определение минимально возможной глубины заложения фундамента, его высоты и устойчивости для проектирования основания мелкого заложения. Расчет несущей способности и максимально допустимой нагрузки свай для создания фундамента глубокого заложения.

курсовая работа [169,2 K], добавлен 13.12.2010

Расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов
Конструирование свайных фундаментов мелкого заложения. Анализ инженерно-геологических условий. Определение глубины заложения подошвы фундамента, зависящей от конструктивных особенностей здания. Проведение проверки по деформациям грунта основания.

курсовая работа [242,3 K], добавлен 25.11.2014

Другие документы, подобные "Основания и фундаменты"

главная

рубрики

по алфавиту

вернуться в начало страницы

вернуться к началу текста

вернуться к подобным работам

Рубрики

По алфавиту

Закачать файл

Заказать работу

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

№ слоя	Мощность слоя м	Отметка подошвы слоя м	Полное наименование грунта	Физические характеристики	Механические характеристики
				г/см³	_S г/см³	w	e	S_r	W_L	W_P	I_P%	I_L%	c_nКПа	_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

№	Высота слоя, м	Удельный вес грунта, кН/м³	_zgi, кН/м²	_общ, кН/м²
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	у_zw-6.2м	10	62	209,64
6	7,2	19,3	138,96	348,6

N слоя	h_i	Е_i	у_{zp кров.}	у_{zp под.}	у_{zp сред.}	у
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

N	h_i	_cfi	z_i	f_i	_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

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

hi	Еi	уzp кров.	уzp под.	уzp 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

Основания и фундаменты

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

1. Грунтовые условия строительной площадки

Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

Слой 1- Насыпь

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

коэффициент пористости

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

4 Слой- глина полутвердая

e=0.8

Il=0.095

cn=73.2 кПа

цn=20.4

E=25.6 МПа

Таблица 1. - Физико-механические свойства грунтов

S

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

Послойная оценка грунтов:

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

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундамента

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.

здесь:

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:

df =0.7*2,37=1.659м

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: d-f +2м =3.659м , что >3,4 м

глубину заложения фундамента принимаем не менее df.

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

2.2.1 Стена по оси «А» без подвала

Нагрузки:

N0=1400 кН

Т0=130 кН

М0=200 кНм

d=1.8м; Р =1400/b2 + 201.8=1400/b2 + 36 = f1(b)

Расчетное сопротивление:

M =0,78

Mg =4,11

Mc =6,67

Принимаем фундамент ФВ8-1 2700х2400 мм.

bтр = 2,4 м, принимаем b=3м.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

; ;

2.2.2 Стена по оси «Б» без подвала

Нагрузки:

N0=2700 кН

Т0=110 кН

М0=190 кНм

d=1,8 м; db =0 м

Р =2700/b2 + 201,8=2700/b2 + 36 = f1(b)

Расчетное сопротивление:

M =0,78

Mg =4,11

Mc =6,67

]

I_l=0.095

c_n=73.2 кПа

ц_n=20.4

_S

Различают нормативную d_fn и расчетную d_f глубину промерзания грунтов.

Нормативная глубина промерзания d_fn - 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)

M_t - сумма отрицательных температур за зиму в районе строительства.( для поселка Кировский -71,7)

k_h- коэффициент влияния теплового режима здания.

d_f=0.7*2,37=1.659м

Окончательная глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается с учетом уровня подземных вод d_w

В нашем случае d_w=3,4 м

в части здания без подвала: d_f+ 2м =3.896м , что >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.

N₀=1400 кН

Т₀=130 кН

М₀=200 кНм

d=1.8м; Р =1400/b² + 201.8=1400/b² + 36 = f₁(b)

M_g =4,11

M_c =6,67

b_тр = 2,4 м, принимаем b=3м.

N₀=2700 кН

Т₀=110 кН

М₀=190 кНм

d=1,8 м; d_b=0 м

Р =2700/b² + 201,8=2700/b² + 36 = f₁(b)

M_g =4,11

M_c =6,67

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

d₁ - глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвала

d-₁= h_s+ h_cf_cf/_II¹

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

h_cf - толщина конструкции пола подвала (0.15м)

_cf- расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м³)

d₁=1,8+0,15·22/16,4=2м

d_b - глубина подвала

N₀=2200 кН

Т₀=80 кН

М₀=170 кНм

d₁=2 м; d_b=4,8 м

Р =2200/b² + 204,8=2200/b² +96 = f₁(b)

кН/м³

M_g =7,71

M_c =9,58

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

h_i и E_i - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

_i - удельный вес i-го слоя грунта .

Н_i - толщина i-го слоя.

_zg₀ - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

_zg₀=0,2г₂+г₁·h₁=4+25.6=29,6 кН/м²

Строим вспомогательную эпюру 0.2_zg - для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

_zp=P₀ , где:

P₀= P_cp - _zg_{0 -} - дополнительное вертикальное давление на основание

P₀=286,1-29,6=256,5 кПа

h_i= 0.4b = 0.43,3 =1,3 м

f(0.2_zg₀) и f(_zp) - Сжимаемая толщина Н_с=7м, _zp =21,88кПа

Аналитическая проверка: _zp = 0.2_zg 5 кПа

_zg= к75,132Па

0.2_zg = 15,02кПа - условие выполнено