Пояснительная записка к курсовому проекту




ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Пояснительная записка к курсовому проекту



Курсовая работа защищена

с оценкой: _____________

Руководитель: Казаков А. С.

“____” _____________ 2009г.

 

 

Основания и фундаменты

Пояснительная записка к курсовому проекту

ЯГТУ 270102.65- КР

 

Работу выполнил

студентка гр. ПГС-42

________Морева Л.А.

“___” ________ 2009г.

 

2009г.


СОДЕРЖАНИЕ

 

Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

1.1.Анализ геологического строения площадки…………………………………6

1.2.Построение инженерно-геологического разреза…………………………….7

1.3.Определение наименования и характеристик грунтов……………………7-9

Проектирование фундамента мелкого заложения

2.1.Определение глубины заложения фундамента…………………………… 10

2.2.Определение размеров подошвы фундамента……………………………11-13

2.3.Проверка подстилающего слоя……………………………………………13-14

2.4.Расчет осадки фундамента………………………………………….. ……..14-15

2.5.Расчет по несущей способности грунта………………………………….16-17

Проектирование свайного фундамента

3.1. Определение глубины заложения ростверка и выбор свай………………...18

3.2.Расчет свайного фундамента………………………………………………18-21

3.3. Расчет осадки свайного фундамента……………………………………..21-22

4.Технико-экономическое сравнение двух вариантов…………………………………………………………………...……23-24

5.Проектирование фундаментов под отдельные части здания…………………………………………………………………………25-31

Список использованных источников……………………………………………………………..…………..32

 

 

Задание на проектирование

1. Проектируемое здание – Химический корпус.

2. Вариант нагрузки – 1.

3. Строительная площадка № 32.

4. Место строительства – г. Бежецк.

 

1.Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.

Оценка инженерно-геологических условий заключается в анализе геологического строения, изучении физико-механических свойств грунтов строительной площадки и условных расчетных давлений на грунт.

 

Анализ геологического строения площадки.

Строительная площадка находится в городе Бежецк, рельеф местности ровный, max абсолютная отметка 99.00 м, min абсолютная отметка 98.00 м, уклон местности i=0.01, уровень грунтовых вод расположен на отметке 92.60 м, здание размещается между тремя скважинами.

 

Построение инженерно-геологического разреза.

Инженерно-геологический разрез представлен на рисунке 1.

На основании геологического разреза наблюдается согласное залегание грунтов. Естественное основание слоистое. Уровень грунтовых вод на глубине 5,8 м.

 

Проверка подстилающего слоя.

При наличии в пределах основания подстилающего слоя мень­шей прочности необходимо сделать его проверку, которая произво­дится в соответствии с [5, стр.10, п.2.48]. На кровле слабого слоя (рис. 2)должно выполняться условие:

,

где szgz и szpz - вертикальные нормальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, соот­ветственно дополнительное от нагрузки по подошве фундамента и от собственного ве­са, кПа; Rz - расчетное сопротивление слабого грунта на глубине z, кПа, вы­численное для условного фундамента шири­ной bz ,м по формуле [5, с. 8, (7)] при gc1 = gc2 =1.

Вертикальные нормальные напряжения опре­деляются согласно [6 , с.60 - 67,84, прил.4] :

= 19,3×0,35+ 19,3×0,65+19,3×1,05+19,5×2,6= 90,27 кН

где - дополнительное давление сверх давления от собственного веса грунта по подошве фундамента, кПа

az - безразмерный коэффициент, принимаемый по [5, прилож.2, табл.1]

gIIi - удельный вес i-гослоя грунта, кН/м3

hi - толщина i-гослоя грунта, м

, az= 0,594

 

кН

szp0 = 359,71 кН – 32,01 = 327,7 кН

szpz = 0,594×327,7= 194,65 кН

Размеры подошвы условного фундамента определяют по формуле: Az = NII/szpz,

где NII = 3205,8кН

Az = NII/szpz = 3205,8/194,65= 16,47м2

szgz + szpz = 90,27 + 194,6 = 284,87 кН < 294,13 кН

Расчет осадки фундамента.

Метод послойного суммирования грунта.

Рисунок 3. Схема к определению осадки

 

Согласно этому методу [2,стр.18] величина осадки определяется по формуле:

где b - коэффициент, b = 0,8;

n - число слоев; szpi - среднее вертикальное напряжение в i-том слое, кПа;

 

 

hi - толщина i-го слоя, м, но не более 0,4b; Е0i - модуль деформации грунта i-го слоя, кПа.

При вычислении осадки методом послойного суммирования на разных глубинах определяют напряжения от собственного веса грунта и вертикальные дополнительные напряжения по формулам:

 

кН

¼¼¼¼¼¼¼

По полученным значениям строятся эпюры давлений до нижней границы сжимаемой толщи (рис.4) расположение которой определяется условием:

szp £ 0,2szg

Принимаем hi = 0,5 м. Результаты сводим в таблицу.

sZpo=pII-sZgo=359,71 -70,81=288,9кН

 

Таблица 1. Расчет осадки фундамента.

                 
  точка zi xi=2zi/b aI sZpi= aI×sZPo sZgi 0,2×sZgi sZPi ×hi
        288,9 70,81 14,16 144,45
  0,50 0,37 0,932 269,25 80,51 16,1 136,63
  1,00 0,74 0,737 212,92 90,21 18,04 106,46
  1,50 1,11 0,533 153,98 99,91 19,98 53,89
  1,85 1,37 0,422 121,92 106,7 21,34 60,96
  2,35 1,74 0,305 88,11 116,4 23,28 44,06
  2,85 2,11 0,228 65,87 126,1 25,22 32,9
  3,35 2,48 0,175 50,56 135,8 27,16 25,28
  3,85 2,85 0,138 39,87 145,5 29,1 23,92
  4,45 3,3 0,107 30,91 157,14 31,43 15,46
  4,95 3,67 0,088 25,42 166,84 33,37 12,71
  5,45 4,04 0,074 21,38 176,54 35,3 10,69
  5,95 4,41 0,062 17,91 186,24 37,5 8,96
  6,45 4,78 0,054 15,6 195,94 39,19 7,8
  6,95 5,15 0,046 13,29 205,64 41,13 6,65
  7,45 6,56 0,040 11,56 215,34 43,07  
             

Определю осадку фундамента:

Сравниваем полученное значение с допустимым Su согласно [5, прилож.4],

Su = 8 см ( 5,3см £ 8 см - условие выполняется).

 


Расчет свайного фундамента.

 

Одиночную сваю в составе фундамента и вне ее по несущей способности грунтов снования рассчитывают по формуле (1) [4, стр.3]:

где N - расчетная нагрузка передаваемая на сваю при наиболее невыгодным сочетании; Fd - несущая способность сваи по грунту или материалу; gk - коэффициент надежности по грунту gk =1,4; Fr - расчетное сопротивление сваи (допускаемое).

Расчетная нагрузка на сваю по материалу в идеаль­ном случае должна быть равна расчетной нагрузке на нее по грунту. Указанное условие трудно выполнимо, и при проектировании принимают меньшее из этих зна­чений. Сопротивление сваи по материалу определяется как для элемента, работающего на сжатие, без учета про­дольного изгиба:

, кН

где j и gс - коэффициенты условий работы, j =1, gс =1 согласно [4, стр.8];

Rb - сопротивление бетона при сжатии, кПа; Rsc - то же арматуры сжатию, кПа;

A - площадь поперечного сечения сваи, м2; Asc - то же всех продольных стержней арматуры, м2.

Несущая способность сваи по грунту определяется по формуле (7) [7]:

, кН

где R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по [3, табл. 1, стр.6-7]; А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи (брут­то), и - наружный периметр поперечного сечения сваи, м; fi - рас­четное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверх­ности сваи, кПа, принимаемое по табл. 9.2 [1, стр.195]; gсR и gсf - коэффици­енты условий работы грунта соответственно под

нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погруже­ния сваи на расчетные сопротивления грунтов и принимаемые по табл. 9.3 [1, стр.196].

 

Чтобы определить расчетное сопротивление трению по боковой поверхности сваи fi , каждый пласт грунта делим на слои высотой не более 2,0 м и определяем расстояние от планировочной отметки до середины каждого рассматриваемого слоя. Зная это расстояние и вид грунта, определяем расчетное сопротивление трению по боковой поверхности свай в пределах каждого такого слоя с li £2,0 м.

Рисунок 4.Расчетная схема свайного фундамента

 

Расчет свай С40.30-3 :

Сопротивление трению в суглинке (IL=0,46) на глубине:

z1 = 2,625 м f1 = 20,3 кПа

Сопротивление трению в глине (IL=0,26) на глубине:

z2 = 4,4м f2 = 44,96 кПа

z3 = 5,575м f3 = 47,55 кПа

Расчетное сопротивление грунта на глубине 5,75 м:

R = 3400 кПа

u = 4×0,3 = 1,2 м

А = 0,32 = 0,09 м2

gсR = 1

gсf = 1

Несущая способность сваи по материалу:

Nм = 1×(11500×0,09 + 365000×0,00045) = 1199,25кН

Тогда несущая способность сваи по грунту:

Fd = 1×(3400×0,09 + 1,2×(2,625×20,3 + 4,4×44,96+ 5,575×47,55))= 925,4кН

Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю:

Fr =925,4/1,4 = 661 кН

Определяем требуемое количество свай под колонну для фундамента,

воспринимающего вертикальную нагрузку, по формуле:

= 5,1 ( принимаем свайный фундамент из 6 свай )

Высота ростверка назначается ориентировочно из условия проч­ности ростверка на продавливание и изгиб по формуле [4, стр.28]:

, м

где d = 0,3 м - ширина сваи; k = 1;

Rbt = 1035 кПа - прочность бетона на скалывание;

hр = - 0,3/2 + 0,5Ö(0,32 + 661/1035) = 0,277 м

Принимаем высоту ростверка 0,5 м, т.к hзад.с.=dс =0,277м. Назначаем расстояние между осями свай 3d = 3×0,3 = 0,9 м, а расстояние от края ростверка по боковой грани сваи - по 0,125 м (свесы). Тогда размеры ростверка в плане 2,35´1,45 м (рис. 7).

Нагрузку, приходящуюся на каждую сваю во внецентренно нагру­женном фундаменте, можно найти по формуле:

где NI - расчетная вертикальная нагрузка, действующая по подошве фундамента;

MI - расчетный мо­мент в плоскости подошвы фундамента;

х - расстояние от оси крайнего ряда сваи до оси фундамента в плос­кости действия момента; х = 0,9м

S х2 = 4×0,92 = 3,24 м2

Рисунок 5. Свайный фундамент самой нагруженной части здания

 

Определяем дополнительную вертикаль­ную нагрузку, действующую по подошве ростверка, за счет собственного веса ростверка Nр и грунта засыпки Nгр

= (0,5×2,35×1,45+0,15×0,875×1,45+1,2×1,8×1,2)×25 =112,15 кН

= (0,8×3,35×1,45 + 0,8×1,45×1,2+ 0,125×2,35×1,2)×19,4 = 112,87 кН

Определяем NI :

NI = N0I +1,2 Nр + 1,1 Nгр = 3240 + 1,2×112,15 + 1,1×112,87 = 3487,52 кН

Определяем МI :

МI = М0I + F0I×hf = 144 кН×м

Таким образом:

кН

Должны выполнятся следующие условия:

Nсв max= 621,2£1,2 FR =1,2×661= 793,2кН

Nсв min =541,2 кН > 0

Nсв max / Nсв min = 621,2/541,2= 1,15 < 3

Проверка выполняется - свайный фундамент запроектирован рационально.

Фундамент

 

м2 - ориентировочные размеры фундамента 3,3 ´2,1 м

А 1 = 1200/(367,4– 19,4×1,65) = 3,57 м2 (примерные размеры фундамента 2,1´1,8 м)

А2= 1200/(347,5 – 19,4×1,65) = 3,8 м2 ( окончательные размеры фундамента по конструктивным соображениям 2,4´1,8м)

Сравниваем R1 и R2 :

D = (R1 - R2)/ R1 = (367,4 – 347,5)/367,4 = 4,8 % £ 5 %

Краевые давления определяются по формулам :

1-е сочетание

 

 

 

Должны выполняться следующие условия:

рIIср £ R рIIср = 316,77 кН < 367,4 кН

рIImax £ 1,2R рIImax =346,82 кН < 440,88 кН

рIImin ³ 0 рIImin = 286,71 кН > 0

По второй группе состояний:

 

2-е сочетание

Должны выполняться следующие условия:

рIIср £ R рIIср = 265,84 кН < 367,4 кН

рIImax £ 1,2R рIImax =302,84 кН < 440,88 кН

рIImin ³ 0 рIImin = 228,84 кН > 0

 

Фундамент 2

 

 

м2 - ориентировочные размеры фундамента 2,4´1,8 м

А1= 720/364 – 19,4×1,65) = 2,17 м2 (примерные размеры фундамента 1,8´1,2 м)

А2 = 720/(357,4 – 19,4×1,65) = 2,21м2 (окончательные размеры фундамента 1,8´1,5 м см.рис.2)

Сравниваем R1 и R2 :

D = (R1 - R2)/ R1 = (364 – 357,4)/364 = 1,8 % £ 5 %

Краевые давления определяются по формулам :

1-е сочетание

 

Должны выполняться следующие условия:

рIIср £ R рIIср = 297 кН < 364 кН

рIImax £ 1,2R рIImax = 297 кН < 436,8 кН

рIImin ³ 0 рIImin = 297 кН > 0

2-е сочетание

Должны выполняться следующие условия:

рIIср £ R рIIср = 252,6кН < 364 кН

рIImax £ 1,2R рIImax = 252,6кН < 436,8 кН

рIImin ³ 0 рIImin = 252,6кН > 0

 

 

 

Фундамент 4

м2 - ориентировочные размеры фундамента 3,3´4,5 м

(примерные размеры фундамента 3,3´2,4 м)

(примерные размеры фундамента 3,3´2,7м)

Сравниваем R1 и R2 :

Краевые давления определяются по формулам :

1-е сочетание

 

 


Должны выполняться следующие условия:

рIIср£ R рIIср= 334,74 кН < 373,7 кН

рIImax£1,2R рIImax = 407,54кН < 448,44 кН

рIImin³ 0 рIImin =261,94кН > 0

 

2-е сочетание

Должны выполнятся следующие условия:

рIIср£ R рIIср= 296,58 кН < 373,7 кН

рIImax£1,2R рIImax = 376,25кН < 448,44 кН

рIImin³ 0 рIImin =216,91кН > 0

5 Фундамент

–ориентировочные размеры фундамента 3´2,4м

( размеры фундамента 2,1´2,1 м)

( размеры фундамента 2,4´1,8 м)

Сравниваем R1 и R2 :

Краевые давления определяются по формулам :

1-е сочетание

Должны выполнятся следующие условия:

рIIср£ R рIIср= 269,13кН < 374,02 кН

рIImax£1,2R рIImax = 371,48кН < 448,82 кН

рIImin³ 0 рIImin =166,78 кН > 0

 

2-е сочетание

 

Должны выполнятся следующие условия:

рIIср£ R рIIср= 233,86кН < 374,02 кН

рIImax£1,2R рIImax = 342,86кН < 448,82 кН

рIImin³ 0 рIImin =124,86 кН > 0

Н

рIImin³ 0 рIImin =19,00 кН > 0

 


Список использованных источников

 

1. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Учеб. пособие - М. : Стройиздат, 1990. - 304 с.

2. Проектирование фундаментов мелкого заложения : Метод. указания / Сост.: С.А.Тумаков, В.П.Фатиев; ЯПИ - Ярославль, 1989. - 28 с.

3. Определение несущей способности свай : Метод. указания / Сост.: С.А.Тумаков, В.П.Фатиев; ЯПИ - Ярославль, 1990. - 32 с.

4. Проектирование свайных фундаментов : Метод. указания / Сост.: С.А.Тумаков, В.П.Фатиев; ЯПИ - Ярославль, 1992. - 34 с.

5. СниП 2.02.01 - 83. Основания зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1985.

6. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика. - М.: Стройиздат, 1985. - 480 с.

7. СниП 2.02.03 - 85. Свайные фундаменты. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1986

8. СНиП 2.01.01-82. «Строительная климатология и геофизика».

 

Курсовая работа защищена

с оценкой: _____________

Руководитель: Казаков А. С.

“____” _____________ 2009г.

 

 

Основания и фундаменты

Пояснительная записка к курсовому проекту

ЯГТУ 270102.65- КР

 

Работу выполнил

студентка гр. ПГС-42

________Морева Л.А.

“___” ________ 2009г.

 

2009г.


СОДЕРЖАНИЕ

 





Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.205.144 (0.072 с.)