Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Строительство->Курсовая работа
Указания по сроку хранения и запасу конструкций и материалов. График выполнения работ и калькуляция. Состав звеньев и бригад рабочих. Методы и последо...полностью>>
Строительство->Курсовая работа
Об’єктом дослідження даного курсового проекту є фрагмент електричної мережі, що включає в себе три підстанції. Одна з підстанцій живиться по двохланцю...полностью>>
Строительство->Курсовая работа
Планирование является самой важной из всех управленческих функций. Этапы планирования: разработка общих целей, определение конкретных задач, выбор осн...полностью>>
Строительство->Курсовая работа
Расчет фундамента по деформациям выполняется как условного массивного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента определяются ...полностью>>

Главная > Реферат >Строительство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Факультет: Архитектурно-строительный

Специальность: 080502

Кафедра: Автомобильные дороги и

технология строительного производства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Расчет оснований и фундаментов здания»

ВЫПОЛНИЛ: студент гр. ЭС-07 Евлоева Т. С.

ПРОВЕРИЛ: доц., канд. техн. наук Урманшина Н.Э.

Уфа – 2010

РЕФЕРАТ

Курсовой проект 25 с., 4 рис., 8 табл., 5 источников, 1 приложение.

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ; ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ; РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ; ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ; СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; ДЕФОРМАЦИЯ ОСНОВАНИЯ.

Объектом курсового проекта является расчет оснований и фундаментов здания.

В результате работы над проектом дано наименование грунтов, определено расчетное сопротивление основания, выполнены расчеты фундаментов мелкого заложения и свайных по второй группе предельных состояний, произведено технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.

На основе технико-экономического сравнения вариантов в качестве наиболее рационального принят фундамент мелкого заложения.

Содержание

1.Анализ исходных данных………………………………………………….…6

2. Расчет фундамента мелкого заложения………………………………..……9

3.Расчет свайного фундамента ………………………………..……….…..….19

4.Проектирование котлована………………………………….…….….…..….29

5.ТЭП проекта………………………………………………….……….….…...30

Заключение……………………………………………………………….…..…33

Список использованной литературы…………………………..........................35

1 Анализ исходных данных

1.1 Анализ нагрузок и конструктивных особенностей здания

Требуется запроектировать отдельно-стоящий фундамент средней железо-бетонной колонны.

Здание трехэтажное каркасное бесподвальное с высотой этажа 3,3 метра.

Собранная нагрузка (N = 2,43мН; М = 0,03мН*м; Q = 0,18мН) действует на уровне обреза фундамента.

Нагрузки от собственной массы фундамента и грунта на его уступах определяется в ходе расчетов.

1.2 Оценка инженерно-геологических условий

Инженерно-геологический разрез представлен тремя слоями, физико-механические свойства которых представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-механические свойства грунтов

Показатель

Слой №16

Слой № 3

Слой№5

Естественная влажность ω, дол.ед.

0,3

0,39

0,31

Плотность грунта ρ, г/см3

2,0

1,81

1,9

Удельный вес частиц γs, кН/м3

27,2

26,9

26,6

Удельный вес при естественной влажности γ, кН/м3

20

18,1

19

Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды γSb, кН/м3

9,51

8,18

9,05

Коэффициент пористости ℮

0,81

1,07

0,83

Коэффициент водонасыщения Sr

1,0

0,98

0,99

Влажность на границе текучести ωL, дол.ед.

0,58

0,46

0,41

Влажность на границе раскатывания ωP, дол.ед.

-

0,27

0,27

Число пластичности Ip, дол.ед.

0,28

0,19

0,14

Показатель текучести IL, дол.ед.

0

0,63

0,28

Удельное сцепление C, кПа

50

14

28

Угол внутреннего трения φ, 0

20

14

18

Модуль деформации Е, кПа

21

4

12

Группа грунта

связные

связные

связные

Условное расчетное сопротивление Rо,кПа

289

165

204

Заключение по данным геологического разреза:

16 слой: глина – толщина слоя 5 м; по числу пластичности Ip = 0,28>0,17 – глина; по показателю текучести находится в твердом состоянии

(0< IL=0 <0,25); Е=0,81кПа; условное расчетное сопротивление Rо = 289 кПа.

3 слой: глина – толщина слоя 3м; по числу пластичности 0,01<Ip=0,19<0,07 – глина; по показателю текучести находится в полутвердом состоянии (IL=0,63> 0); Е=1,07 кПа; условное расчетное сопротивление Rо= 165 кПа.

5 слой: суглинок – толщина слоя 6 м; по числу пластичности Ip = 0,14 (0,07<Ip<=0,17); по показателю текучести находится в тугопластичном состоянии I= 0,28 (0,25<IL<=0,5); Е=0,83 кПа; условное расчетное сопротивление Ro = 204 кПа.

Природный рельеф площадки строительства спокойный со средним значением абсолютной отметки равной 15,0 метрам, с косым напластованием грунтов. УПВ располагается на отметке -7,40 метров.

Слой №16 может служить основанием фундамента, так как по всем показателям является самым подходящим из всех трех имеющихся слоев.

ИНЖЕНЕР

2. Расчет фундаментов мелкого заложения

Глубина заложения подошвы фундаментов d под наружные стены и колонны исходя из учета климатического фактора определяется из условия d≥df , где df – расчетная глубина промерзания грунтов, вычисляется по формуле

df = kh * dfn,, (2.1)

где dfn – нормативная величина промерзания грунтов, принимаемая по схематической карте, для заданного города Уфа df =1,8;

kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружений и принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых зданий, при заданной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающим к наружным фундаментам kh = 0,5.

Подставим данные значения в формулу 2.1, получим:

df = 0,5*1,8 = 2,9м.

Глубину заложения принимаем 3,05м.

2.1 Расчет оснований мелкого заложения по 2 группе предельных состояний

Целью данного расчета – предотвращение чрезмерных и неравномерных осадок оснований, при достижении которых возможно нарушение нормальной эксплуатации сооружения. Расчет оснований по деформациям производиться на основное сочетание нагрузок.

При оценке деформативности оснований исходят из условия совместной работы сооружения и основания, что в общем случае характеризуется абсолютной осадкой отдельных фундаментов S.

В процессе расчета по деформациям определяются размеры подошвы фундамента по уточненному сопротивлению грунта R и проверяется условие:

S≤Su, (2.2)

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, Su = 0,08м.

2.2 Определение размеров подошвы фундаментов мелкого заложения

После оценки инженерно-геологических условий стройплощадки, определения несущего слоя грунта и его физико – механических характеристик, назначения глубины заложения подошвы d, а также сбора нагрузок на обрез фундамента вычисляются предварительные размеры подошвы фундамента в плане:

Апредв = , (2.3)

где Апредв – предварительная площадь подошвы фундамента (м2), которая определяется : Апредв = bпредв *lпредв;

lпредв – предварительная длина подошвы фундамента; l/b=1,2…1,4 в среднем;

∑N – суммарная вертикальная нагрузка на обрезе фундамента от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок (кН);

γср – осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, кН/м3, γср≈20кН/м3;

Подставляя данные в формулу 2.3 получаем:

Апредв = = 9,6 м2

Определим значения bпредв и lпредв:

Апредв = bпредв * lпредв

lпредв / bпредв =1,2

Исходя из этого, получим:

Апредв = bпредв * lпредв

lпредв = 1,2* bпредв

Апредв = bпредв * 1,2*bпредв

Отсюда:

lпредв = 4м

bпредв = 3м

Далее вычислим расчетное сопротивление грунта R для назначения окончательных размеров подошвы фундаментов с учетом ширины подошвы фундамента bпредв и назначенной глубины заложения d:

R = *[Mу*kz*b*yІІ+ Mq *d1*yІІ +Mc *cІІ], (2.4)

где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы, принимаемые в случае курсового проекта γс1 =1,4 и γс2 = 1,4;

k = 1,0 – коэффициент, учитывающий метод определения прочностных характеристик грунта;

Mу, Mq, Mc – коэффициенты, принимаемые по таблице данных места строительства и усилий на обрезе фундамента;

kz – коэффициент для подошвы фундамента (kz =1,0);

b – ширина подошвы фундамента, м;

yІІ – удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов, кН/м3;

yІІ – удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

cІІ – удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d1 – глубина заложения подошвы фундамента бесподвальных зданий от уровня планировки.

R = *[0,51*1*3*20+ 3,06 *3,05*20 +5,66* 50] = 622,78 кПа

После определения расчетного сопротивления грунта R уточняем размеры подошвы фундамента:

Аут = , м2 (2.5)

Подставив значения в формулу получим:

Аут = =5,53 м2

2.3 Проверка принятых размеров подошвы фундамента

Целью данного расчета является определение среднего, максимального и минимального давления под подошвой фундамента и сравнить их с расчетным сопротивлением грунта:

р = , (2.6)

рmax = , (2.7)

рmin = , (2.8)

где р, рmax, рmin – соответственно среде, максимальное и минимальное давления подошвы фундамента на основание, МПа;

N- расчетная вертикальная нагрузка на основание с учетом веса фундамента и грунта на его уступах, МН;

М - расчетный момент относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента, МН*м;

А – площадь подошвы фундамента, м2;

R – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, МПа;

W – момент сопротивления по подошве фундамента, м3;

W=, (2.9)

где l – длина подошвы фундамента, м,

b – ширина подошвы фундамента, м.

Необходимо определить нормальную N и моментную суммарные нагрузки М, действующие на основание:

N =N+Vфср = N + Aф*d * γср, (2.10)

М =М+ Q *dф , (2.11)

где N, M, Q – соответственно вертикальная, моментная и поперечная нагрузка на обрез фундамента, кН;

Vфср = Aф*d * γср – нагрузки от веса фундамента и грунта на его уступах, кН;

Аф – площадь подошвы фундамента, м2;

dф – высота фундамента, м.

Рассчитаем нормальную N и моментную суммарные нагрузки М, действующие на основание:

N = 1820 + 6,41*3*20 = 2204,6 кН

М = 100 + 170*3 = 610 кН

W = 8 м3

р = кН,

рmax =

рmin = ,

Условия сравнения среднего, максимального и минимального давления под подошвой фундамента с расчетным сопротивлением грунта сходятся, из этого следует, что подошва фундамента будет иметь размеры l = 4 м, b = 3 м.

2. 4 Расчет деформаций оснований фундаментов мелкого заложения

Расчет осадки методом послойного суммирования начинается с построения эпюр бытовых и дополнительных давлений, затем рассчитывается нижняя граница сжимаемой толщи.

Порядок расчета осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования:

  1. Расчетная схема осадки фундамента мелкого заложения:

  1. Определение значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого слоя грунта (графа 7)

σzg= σzg0+∑γi*hi, (2.12)

где σzg0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, определяемое по формуле σzg0 = γ0 *d0

γ0 – осредненный удельный вес грунта и воды, залегающих выше подошвы фундамента;

d0 – глубина заложения подошвы фундамента.

Рассчитаем значения вертикальных напряжений для фундамента мелкого заложения для каждого слоя:

  1. σzg = 20*2,9=58кПа

  2. σzg =58 + 20*0,7=72 кПа

  3. σzg = 72 + 20*0,7 = 100 кПа

  4. σzg =100 + 20*0,7 = 114 кПа

  5. σzg =114 + 18,1*1 = 132,1 кПа

  6. σzg =132,1 + 18,1*1 = 150,2 кПа

  7. σzg =150,2 + 18,1*1 = 168,3 кПа

  8. σzg =168,3 + 18,1*1 = 170,2 кПа

3)Определение значений дополнительных (уплотняющих) вертикальных нормальных напряжений по оси фундамента σzр под подошвой фундамента, в каждом элементарном слое мощностью не более 0,4b, где b – ширина подошвы фундамента.

Дополнительное вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяют по формуле:

р = σzр0 = р – σzр0 (2.13)

Дополнительное вертикальное напряжение в грунте вычисляются по формуле (графы 4,5,6):

σzрi = α * σzрi , (2.14)

где α – коэффициент, принимаемый по СНиП, в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента η = l/b, и относительной глубины, равной ζ =2z/b, где z-расстояние до границы элементарного слоя от подошвы фундамента.

Рассчитаем эти напряжения для фундамента мелкого заложения:

  1. σzр0 = 448,3 - 58 = 384,30 кПа

  2. σzрi = 384,3*0,941= 361,60 кПа

  3. σzрi =384,3*0,794 = 305,13 кПа

  4. σzрi =384,3*0,607 = 233,27 кПа

  5. σzр =384,3*0,223 = 85,70 кПа

  6. σzр =384,3*0,1395 = 53,61 кПа

  7. σzр =384,3*0,0945 = 36,32 кПа

  8. σzр =384,3*0,070 = 26,90 кПа

Сжимаемая толща основания определяется как расстояние от подошвы фундамента до нижней границы сжимаемой толщи (В.С) (графа 8). При этом В.С находиться на той же глубине под подошвой фундамента, где выполняется условие:

σzрi = 0,2 σzgi (2.15)

Рассчитаем границу сжимаемой толщи основания:

  1. σzрi = 0,2*58 = 11,6 кПа

  2. σzрi = 0,2*72 = 14,4 кПа

  3. σzрi = 0,2*100 = 20 кПа

  4. σzрi = 0,2*114 = 22,8 кПа

  5. σzрi = 0,2*132,1 = 26,42 кПа

  6. σzрi = 0,2*150,2 = 30,04 кПа

  7. σzрi = 0,2*168,3 = 33,66 кПа

  8. σzрi = 0,2*170,2 = 34,04 кПа

4) Определение осадки фундамента здания и сооружения было выполнено методом послойного суммирования, который рекомендуется СНиП. По этому методу величина осадки фундамента определяется по формуле:

S=, (2.16)

где В = 0,8 – безразмерный коэффициент;

σzpi – среднее вертикальное (дополнительное) напряжение в i-ом слое грунта;

hi и Ei- - соответственно мощность и модуль деформации i-го слоя грунта;

п – число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания

По формуле 2.16 рассчитаем осадку фундамента:

  1. S = 0,8*384,3*0/21*10= 0 см

  2. S = 0,8*361,6*0,7/21*10= 0,96 см

  3. S = 0,8*305,13*1,4/21*10= 0,813 см

  4. S = 0,8*233,27*2,1/21*10=0,622 см

  5. S = 0,8*85,70*3,1/18,1*10=1,714 см

  6. S = 0,8*53,61*4,1/18,1*10=1,072 см

  7. S = 0,8*36,32*5,1/18,1*10=0,726 см

  8. S = 0,8*26,90*5,3/19*10=0,215 см

Таблица 2 - Определение деформации основания ФМЗ

Расстояние от подошвы фундамента до подошвы i-

Мощность I слоя грунта hi , м

Удельный вес грунта γ, кН/м3

Коэффицинет ζ=2z/b

Коэф фициент α

Дополнительное давление σzpi , кПа

Природное давление σzgi, кПа

0,2 σzgi, кПа

Модуль деформации Е, кПа

Осадка слоя Si см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

0

0

20

0

1

384,3

58

11,6

21

0

2

0,7

0,7

20

0,5

0,941

361,60

72

14,4

21

0,96

3

1,4

0,7

20

0,93

0,794

305,13

100

20

21

0,813

4

2,1

0,7

20

1,4

0,607

233,27

114

22,8

21

0,622

5

3,1

1

18,1

2,07

0,223

85,70

132,1

26,42

4

1,714

6

4,1

1

18,1

2,73

0,1395

53,61

150,2

30,04

4

1,072

7

5,

1

18,1

3,4

0,095

36,32

168,3

33,66

4

0,726

8

6,3

1,2

19

4,2

0,070

26,90

170,2

34,04

12

0,215

= 6,122

При расчете фундамента мелкого заложения было рассчитано, что при размерах подошвы фундамента l = 4м и b = 3м осадка фундамента заданного промышленного здания будет удовлетворять условию 2.2 S = 6,122см ≤8см,

следовательно, данный фундамент может служить основанием для заданного промышленного здания.

3. Расчет свайного фундамента

Проектирование свайного фундамента предусматривает выбор вида свай и их размеров, определение несущей способности свай и конструирование свайного фундамента, расчет свайного фундамента по предельным состояниям основания.

3.1 Определение несущей способности одиночной сваи

Несущая способность одиночной сваи определяется из условий работы материала, из которого она изготовлена, и грунта, в которой она погружается. В расчетах используется меньшее значение, полученное по расчетам.

Согласно действующим нормам, сваи и свайные фундамента НПО несущей способности грунтов оснований рассчитываются по формуле:

N≤Fd / γk , (3.1)

где N – расчетная нагрузка на сваю;

Fd – расчетная несущая способность сваи по грунту;

γk =1,4 – коэффициент надежности, по несущей способности сваи.

Несущую способность по грунту Fd сваи-стойки следует определять по формуле:

Fd = γс *R*A, (3.2)

где γс =1 коэффициент условий работы сваи в грунте;

R- Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.

Несущая способность по грунту свай трения зависит от двух слагаемых, представляющих собой сопротивление грунта под нижним концом и боковой поверхности сваи, и определяется из выражения:

Fd = γссR *R*A + u γсf * f* h), (3.3)

где γс = 1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

γсR и γсf = 1- коэффициент условий работы грунта под нижним концом и боковой поверхности сваи;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А – площадь поперечного сечения сваи;

u – наружный периметр сваи;

fi - расчетное сопротивление грунта i-го слоя по боковой поверхности сваи;

hi - мощность i-го слоя грунта, прорезываемого сваей.

Fd = 1(0,09*7500 + 1,2*116,35) = 675 + 139,62 = 814,62 кН

3.2. Определение числа свай в фундаменте

Количество свай в фундаменте определяется по формуле:

N = , (3.4)

Fdg = , (3.5)

где N1 – расчетная нагрузка, кН;

Fdg – расчетная несущая способность сваи, кН;

γ =1,4 – коэффициент надежности.

Fdg = 814,62/1,4 = 581,87 кН

n = 2430/581,87 = 4 шт

3.3. Определение размеров ростверков

Ростверки выполняется из монолитного железобетона. Ширина ростверка определения по формуле:

bp = (n-1)*a + d + 2r (3.6)

где d- диаметр или сторона сваи, м;

n – число рядов свай в ростверке, шт;

r- расстояние от наружного края сваи дл края ростверка, м;

а = 3d – расстояние между осями сваи в ростверке.

bp = 1*0,9*4 + 0,3 + 2*0,05 = 1,6 м

3.4. Расчет основания свайного фундамента по деформациям

Расчет осадки свайного фундамента из висячих свай производят как для условного фундамента на естественном основании, контур которого ограничен ростверком, сваями и некоторым объемом грунта в околосвайном пространстве. Границы условного фундамента УСГМ определяется следующим образом:

СГ – нижняя плоскость, проходящая через торцы свай;

УМ – верхняя плоскость условного свайно-грунтового массива – поверхность планировки грунта;

Боковые УС и ГМ – вертикальные плоскости, отстоящие от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии, которое определяется:

α=, (3.7)

где φср – угол внутреннего трения грунта, φср =

H – длина сваи от острия до подошвы ростверка.

φср = = 20

α = 20/4 = 5

Порядок расчета осадки свайного фундамента методом послойного суммирования:

1) построение условного фундамента УСГМ;

2) вычисление ширины условного фундамента:

Вусгм = 3d+d+2*() (3.8)

Вусгм = 3*0,9+0,3+2(3*tg 5) = 3,52м

3) определение массы свайно-грунтового массива (уловного фундамента):

Gусгм = Вусгм *dусгм * γср, (3.9)

где γср – осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, кН/м3, γср≈20кН/м3.

Gусгм = 3,522 *5*20 = 1239,04

Определение среднего фактического давления под подошвой условного фундамента:

, (3.10)

где N – расчетная нормальная нагрузка в основании условного массивного фундамента, кН, определяется как сумма нагрузки на обрезе фундамента N и массы свайно-грунтового массива Gусгм.

По формуле 3.10 определим среднее фактическое давление под подошвой условного фундамента:

Р = (2430 + 1239)/ 3,522 = 296,12

В2усгм = ГС2 – площадь подошвы квадратного условного фундамента, м2

4) определение расчетного сопротивления грунта под подошвой условного фундамента:

R= (M *Bусгм * γ +М *dусгм * γ +М * с), (3.11)

где γс1, γс2 – коэффициенты условий работы;

k = 1,0 – коэффициент, учитывающий метод определения прочностных характеристик грунта;

Мy, Мq, Мc – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения;

Kz = 1 – коэффициент для подошвы фундамента b≤10,0м;

γ – удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов, кН/м

γ - удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов, кН/м

с – удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

dусгм – глубина заложения подошвы фундамента бесподвальных зданий от уровня планировки.

R = 1,4*1,4(0,51*3,52*20 + 3,06*5*20 + 5,66*50) = 738,5 кПа

5) проверка условия Р≤R:

Р = 296,12 и R = 738,5 , соответственно 296,12 ≤ 738,5, условие выполняется, что означает, что среднее фактическое давление меньше расчетного сопротивления грунта под подошвой условного фундамента.

  1. Построение эпюр бытовых и дополнительных давлений, определение нижней границы сжимаемой толщи:

8) определение осадки условного (свайного) фундамента:

воспользуемся методикой послойного суммирования, приведенной в п 2.4.

Определение значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого слоя грунта:

1.σzg = 20(1,4+2,95) = 87 кПа

2. σzg = 87+20*0,5 = 97 кПа

3. σzg = 97+18,1*0,1 = 115,1 кПа

4. σzg = 115,1+18,1*1 = 133,2 кПа

5. σzg = 133,2+18,1*1 = 151,2 кПа

6. σzg = 151,2+19*1 = 170,2 кПа

7. σzg = 170,2+19*1 = 189,2 кПа

Определение значений дополнительных (уплотняющих) вертикальных нормальных напряжений по оси фундамента σzр под подошвой фундамента, в каждом элементарном слое мощностью не более 0,4b, где b – ширина подошвы фундамента.

Дополнительное вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяется по формуле:

р = σzр0 = р – σzр0 (3.12)

Дополнительное вертикальное напряжение в грунте вычисляются по формуле (графы 4,5,6):

σzрi = α * σzрi, (3.13)

где α – коэффициент, принимаемый по СНиП, в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента η = l/b, и относительной глубины, равной ζ =2z/b, где z-расстояние до границы элементарного слоя от подошвы фундамента.

Рассчитаем эти напряжения для фундамента мелкого заложения:

1. σzр0 = 296,12 – 87 = 209,12 кПа

2.σzр = 209,12*0,972 = 203,26 кПа

3.σzр = 209,12*0,765 = 159,97 кПа

4.σzр =209,12*0,5 = 104,56 кПа

5.σzр =209,12*0,341=71,31 кПа

6. σzр =209,12*0,235= 49,14 кПа

7. σzр =209,12*0,168=35,13 кПа

Сжимаемая толща основания определяется как расстояние от подошвы фундамента до нижней границы сжимаемой толщи (В.С) (графа 8). При этом В.С находиться на той же глубине под подошвой фундамента, где выполняется условие:

σzрi =0,2 σzgi (3.14)

Рассчитаем границу сжимаемой толщи основания:

  1. σzрi = 0,2*87 = 17,40 кПа

  2. σzрi = 0,2*97 = 19,40 кПа

  3. σzрi = 0,2*115,1 = 23,02 кПа

  4. σzрi = 0,2*133,2 = 26,64 кПа

  5. σzрi = 0,2*151,2 = 30,26 кПа

  6. σzрi = 0,2*170,2 = 34,04 кПа

  7. σzрi = 0,2*189,2 = 37,84 кПа

4) Определение осадки фундамента здания и сооружения было выполнено методом послойного суммирования, который рекомендуется СНиП. По этому методу величина осадки фундамента определяется по формуле:

S=, (3.15)

где В = 0,8 – безразмерный коэффициент;

σzpi – среднее вертикальное (дополнительное) напряжение в i-ом слое грунта;

hi и Ei- - соответственно мощность и модуль деформации i-го слоя грунта;

п – число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания.

Рассчитаем данное значение:

1. S = 0,8*209,12*0/21*10 = 0 см

2. S = 0,8*203,26*0,5/21*10 = 0,66 см

3. S = 0,8*159,97*1/4*10 = 3,19 см

4. S = 0,8*104,56*1/4*10 = 2,08 см

5. S = 0,8*71,31*1/4*10 = 1,43 см

6. S = 0,8*49,14*1/12*10 = 0,33 см

7. S = 0,8*35,13*1/12*10 = 0,23 см

Таблица 3 - Определение деформации основания СВФ

Расстояние от подошвы фундамента до подошвы i-того

Мощность I слоя грунта hi , м

Удельный вес грунта γ, кН/м3

Коэффицинет ζ=2z/b

Коэф фициент α

Дополнительное давление σzpi , кПа

Природное давление σzgi, кПа

0,2 σzgi, кПа

Модуль деформации Е, кПа

Осадка слоя Si см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0

20

0

1

209,12

87

17,40

21

0

0,5

0,5

20

0,33

0,972

203,26

97

19,40

21

0,66

1,5

1

18,1

1

0,765

159,97

115,1

23,02

4

3,19

2,5

1

18,1

1,67

0,5

104,56

133,2

26,64

4

2,08

3,5

1

18,1

2,33

0,341

71,31

151,2

30,26

4

1,43

4,5

1

19

3

0,235

62,63

170,2

34,04

12

0,33

5,5

1

19

3,67

0,168

49,14

189,2

37,84

12

0,23

= 7,92

4.Проектирование котлованов

В проект устройства котлованов входит:

- горизонтальная и вертикальная привязка котлована к местности;

- план и разрезы котлована с указанием основных осей, размеров поверху и понизу, абсолютных отметок дна и всех заглублений к основным осям;

- размеры откосов или конструкций крепления его стенок.

В проекте предусматриваются мероприятия, направленные против затопления поверхностными подтопления подземными водами, нарушения природного сложения грунтов основания при производстве работ, возможного промерзания грунтов в зимнее время, мероприятия по обеспечению сохранности рядом расположенных существующих строений и другие мероприятия, обусловленные местными геологическими и гидрогеологическими условиями, спецификой возводимого здания, особенностями инженерной подготовки территории.

4.1 Определение объемов разработки грунта в котловане

Объем котлована определяется по формуле:

Vк = [a*b + (a + c)*(b + d) + c*d], (4.1)

Где Hk – глубина разработки котлована, м;

а и b – длина и ширина котлована по низу, м

c и d – длина и ширина по верху, м.

Размеры длины, ширины по верху и по низу котлована находятся по формулам:

b = bф + 0.6 (4.2)

d = bф + 2m*Hk (4.3)

a = bф + 0.6 (4.4)

c = a + 2m*Hk (4.5)

где bф – ширина фундамента, м;

m – коэффициент откоса грунта.

Рассчитаем выше указанные значения:

1) для фундамента мелкого заложения:

Нк = 3,05

b = 3 + 0,6 = 3,6 м

d = 3,6 + 2*0,25*3,05 = 4,7 м

a = 4 + 0,6=4,6 м

c = 4,6+2*0,25*3,05 = 6,1 м

Vк = 3,05/6[4,6*3,6 + (4,6 + 6,1)*(3,6+4,7)+6,1*4,7] = 68,4 м3

2) для свайного фундамента:

Нк = 1,55

= 1,3

b = 1,3 + 0.6= 1,9 м

a = 1,3 + 0,6 = 1,9 м

d = 1,9 + 2*0,25*1,55 = 2,7 м

c = 1,9 + 2*0,25*1,55=2,7 м

Vк = 1,55/6(1,9*1,9 + (1,9 + 2,7)*(1,9 + 2,7) + 2,7*2,7) = 9,6 м3

5. Технико-экономическое сравнение вариантов

При производстве фундамента мелкого заложения выполняются следующие работы:

  1. Разработка котлованов;

  2. Арматурно-опалубочные работы;

  3. Монолитное бетонирование;

  4. Демонтаж опалубки;

  5. Гидроизоляция;

  6. Обратная засыпка с послойным уплотнением.

При производстве свайного фундамента выполняются следующие работы:

  1. Разработка котлованов;

  2. Забивка свай;

  3. Арматурно-опалубочные работы;

  4. Монолитное бетонирование;

  5. Демонтаж опалубки;

  6. Гидроизоляция;

  7. Обратная засыпка с послойным уплотнением.

Технико – экономическое сравнение представлено в таблице 4.

Рассчитаем объемы производства работ.

1. ФМЗ: Ve = 3,05/6(4,6*3,6+(4,6+6,1)*(3,6+4,7)+6,1*4,7) = 68,4м3

СВ: Ve = 1,55/6(1,4*1,9+(1,9+2,7)*(1,9+2,7)+2,7*2,7)= 9,6м3

2. Vсф = 0,3*0,3*3*4=1,08 м3

3. Vфмз = (4*3*0,6)+(4*3*0,45)+(1,9*1,85*)-0,25=15,865 м3

4. Vфмз = (0,6*4+0,45*2,8+1,9*1,85+2,0*0,6+0,45*0,8+0,9*1,85)*2= 20,8 м3

Vсф = (0,3*1,6+1,1*1,0)*4=6,32 м3

5. Vфмз =68,4 - 15,87 = 52,53м3

Vсф =9,6 - 2,38 = 7,22 м3

7. Vсф =(0,3*1,6*1,6+1,1*1,3*1,3)-0,25=2,38 м3

Таблица 4 - Технико-экономическое сравнение фундаментов

Обоснование

Наименование

ед. изм.

Сметная стоимость на единицу измерения, руб.

Варианты фундаментов

ФМЗ

Свайные фундаменты

объем

м3

стои-мость, руб

объем

стои-мость, руб

1

2

3

4

5

6

7

8

ТЕР1-01-013-14

Разработка грунта с погрузкой на автомобили самосвалы экскаваторами с ковшом вместимостью 0,5(0,5-0,63)м3, группа грунтов 2

1000м3

4848,24

68,4

331,62

9,6

46,54

ТЕР5-01-002-2

Погружение дизель-молотом копровой установки на базе экскаватора железобетонных свай до 6 метров в грунты группы 2

3 свай

617,43

---

---

1,08

666,82

ТЕР6-01-001-6

Устройство железобетонных фундаментов общего назначения под колонны объемом до 3 м3

100м3

62172,52

15,87

9866,86

---

---

ТЕР8-01-003-7

Гидроизоляция боковая обмазочная битумная в 2 слоя по выровненной поверхности бетона

1003изолированной поверхностим

1817,60

14,35

260,88

8,55

155,44

ТЕР1-01-033-2

Засыпка траншей и котлованов перемещением грунта до 5 м бульдозерами мощностью 59(80) кВт (л.с), 2 группа грунтов

1000м3

822,87

52,53

43,23

2,32

19,07

СЦМ-401-0066

Бетон тяжелый, крупность заполнителя 20мм, класс В15 (М200)

м3

440,81

15,87

9866,86

7,28

71830,7

СЦМ-441-2000-1000

Ростверки из бетона класса В22,5 с расходом стали 100 кг/ м3

м3

2497,40

---

---

7,28

18181,07

ТЕР8-01-003-7

Сваи забивные, железобетонные, цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой продольной арматурой С3-30

шт.

459,22

---

---

4

1836,88

ИТОГО

20369,45

92736,52

Вывод: в результате технико-экономического сравнения к производству работ принят фундамент мелкого заложения.

Заключение

В данном курсовом проекте был произведен расчет фундамента для трехэтажного каркасного бесподвального здания с высотой этажа 3,3 метра.

Также были произведены расчеты фундамента мелкого заложения и свайного фундамента, проектирование котлованов под данные виды фундаментов и технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.

В результате работы по заданным характеристикам грунтов и их несущей способности были обоснованы два варианта фундаментов для рассматриваемого здания: фундамент мелкого заложения и свайный фундамент. По итогам технико-экономического сравнения вариантов фундаментов наиболее экономически выгодным оказался фундамент мелкого заложения, который и был принят к производству работ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: МНТКС, изд-во стандартов,1996. -29 с.

2 СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/ Госстрой ССР. – М.: Стройиздат, 1995. – 42 с.

3 Урманшина Н. Э., Галимнурова О. В. Расчет основания и фундаментов зданий: учебно – методическое пособие для студентов специальности «Экономика и управление на предприятии строительства». – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. – 55 с.

4. Филипович А.И., Филипович С.В. Основные правила оформления курсовых, дипломных проектов и работ: пособие для студентов строительных специальностей. – Уфа: Изд-во УГНТУ,1998. – 110



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Расчет оснований и фундаментов склада

    Курсовая работа >> Строительство
    ... ОБОСНОВАНИЕ. Объектом курсового проекта является расчет оснований и фундаментов здания ремонтного цеха. В результате работы ... рационального принят свайный фундамент. Задание на курсовое проектирование «РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» ФИО ...
  2. Расчет оснований и фундаментов 7-ми этажного жилого дома

    Курсовая работа >> Строительство
    ... КОНСТРУКЦИЙ И ГИДРОСООРУЖЕНИЙ «Основания и фундаменты» Тема: "Расчет оснований и фундаментов 7-ми этажного жилого ... «Проектирование оснований и фундаментов» Дизенко С.И. 2. Методические указания «Расчёт нагрузок на фундаменты зданий» Дизенко С.И. ...
  3. Основания и фундаменты (4)

    Реферат >> Строительство
    ... записка к курсовому проекту по дисциплине: « Основания и Фундаменты» Студент: Гайнеев А.Ф. Группа: ГСХ-401 ... и состояния грунта несущего слоя и размера здания, γс1=1,3, γс2=1,3; k – коэффициент, принимаемый в зависимости ...
  4. Расчет и проектирование фундаментов в городе Косомольск-на-Амуре

    Курсовая работа >> Строительство
    ... выбранного типа фундамента в трех характерных сечениях зданий был произведен расчет оснований по ... основания и фундаменты/Б.И. Далматов. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988.-415с. Куликов, О.В. Расчет фундаментов промышленных и гражданских зданий ...
  5. Вариантное проектирование фундаментов здания

    Реферат >> Строительство
    ... проекте запроектированы фундаменты жилого здания на основе существующих методов расчета оснований по предельным состояниям ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0021870136260986