Нагрузки, действующие на фундаменты

Курсовой проект

Дисциплина ”Основания и фундаменты ”

 

Проектирование фундаментов

(Схема сооружений-мост через канал)

 

 

Выполнил:

Студент гр. № 33102/1

Майоров П.О.

Проверил:

Проф. Бугров А.К.

 

Санкт-Петербург

2016 г.

Оглавление

Введение. 3

Глава I.Исходные данные, нагрузки на фундамент, характеристики грунтов. 4

1.1. Исходные данные. 4

1.2. Нагрузки, действующие на фундаменты.. 5

1.3. Нормативные и расчетные характеристики грунтов. 8

Глава II. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения. 9

2.1. Определение глубины заложения подошвы фундаментов на естественном основании 9

2.2. Предварительное определение площади подошвы фундаментов. 10

2.3. Определение осадок фундамента, его неравномерностей и крена. 12

2.4. Расчет фундаментов мелкого заложения по несущей способности. 17

Глава III. Расчет и конструирование фундаментов свайной конструкции. 19

3.1. Выбор типа свай и ее размеров. 19

3.1.1. Выбор свай. 19

3.1.2. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.. 20

3.1.3. Предварительное определение веса ростверка. 21

3.1.4. Конструирование ростверка. 22

3.2. Определение расчетных нагрузок на сваи фундаментов. Окончательное назначение числа свай и размеров ростверка. 22

 

 

Введение

Целью курсовой работы является проектирование и расчет фундаментов под опорные конструкции моста.

Курсовая работа включает в себя проектирование двух вариантов фундамента:

мелкого заложения и свайного. Для каждого из вариантов был произведен расчет по деформациям (определение осадок), расчет оснований по несущей способности

В процессе проектирования фундаментов были определены расчетные усилия,

действующие на обрез фундамента, нормативные и расчетные значения характеристик грунтов, выбрана глубина заложения фундаментов, определены размеры подошвы фундаментов в плане, произведено технико-экономическое сравнение фундаментов, в результате которого был выбран наиболее оптимальный вариант.

Работа выполнена в соответствии с заданием на проектирование и действующими СНиП’ами

Глава I. Исходные данные, нагрузки на фундамент, характеристики грунтов

Исходные данные

1) Схема сооружения №7- мост через канал ГЭС

2) Географический район строительства сооружения - Волхов

3) Характеристика сооружения – Вариант №3

4) Характеристики грунтов и толщины слоев, слагающих основание сооружения, приведены в таблицы

5) Дополнительные условия – УГВ на отм (до пуска канала)

№ слоя	Наименование грунта	Толщина слоя			w			c	E
скв 1	скв 2	скв 3
		м			град	МПа
	Песок среднезернистый				2,66	1.85	0,12	-		-
	Песок пылеватый				2,65	1,36	0,17	-		-
	Супесь	0.5	0.5		2,71	1,94	0,19	0.4		0.005

 

Определяем постоянные и временные нагрузки, действующие на уровне поверхности грунта. Расчет нагрузок сводим в таблицу

Заданные нагрузки:

1.Собственный вес пролетного строения

2.Временная нагрузка на тротуаре

3.Временная нагрузка на проезжей части

Схема сооружения и схема основания представлены в приложении 1.

Нагрузки, действующие на фундаменты

В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные.

Постоянными считаются нагрузки и воздействия, которые действуют постоянно как в период строительства, так и при эксплуатации сооружения.

Временными считаются нагрузки и воздействия, которые прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства и эксплуатации. Временные нагрузки подразделяются на длительнодействующие, кратковременные и особые.

Определяем постоянные и временные нагрузки, действующие на уровне поверхности грунта (обреза фундамента).

Расчет нагрузок сводим в таблицу 2.

 

 

Таблица 2

№ фундамента	Характер и наименование нагрузки	Направление нагрузки	Формула определения нагрузки	Нормативное значение нагрузки NII. тс	Коэффициент надежности по нагрузки	Расчетное значение NI,тс	Плечо, м	Момент, тс м
	Постоянные
1.Вес бокового пролета	Верт.		135.2	1.1	148.72		-148.72
2.Вес центрального пролета	Верт.		166,4	1,1	183,04		183,04
3.Вес быка	Верт.		480.06	1.1	528.07
Временные длительные
1.На тротуаре	Верт.		67,2	1.2	80,64	1,5
2.На проезжей части	Верт.			1,2	453.6	1,5

Суммарная вертикальная нагрузка N_II=1226,86 N_I=1394,07

Суммарная горизонтальная нагрузка 0 0

Суммарный момент

 

Предварительное определение площади подошвы фундаментов

Расчет ведется на основное сочетание нормативных нагрузок, рассчитанных по II группе предельных состояний.

Предварительные размеры фундамента находятся из условия, что фактическое давление под подошвой фундамента P, должно не превышать расчетного сопротивления грунта R.

P

При этом фундамент получается таким, что области пластических деформаций в основании достаточно малы: Z b/4

Требуемая площадь подошвы фундамента определяется по формуле

; 1226.86 тс

приведенный удельный вес, вводимый для определения веса фундамента с грунтом на его уступах ;

глубина заложения подошвы фундамента: d=2.5м;

R расчетное сопротивление грунта основания, определяемые по формуле:

, коэффициенты условий работы, принимаемые по [5]: , ;

коэффициент, зависящий от прочностных характеристик грунта:

коэффициенты, принимаемые по [5]:

коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента:

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента. При наличии УГВ удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды: ;

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента. При наличии УГВ удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды: ;

расчетное значение удельного сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента:

b ширина подошвы фундамента.

Прямоугольный фундамент (A= )

При решении квадратного уравнения получили ширину прямоугольного фундамента: b=2.24, которая меньше ширины быка (3,5м)

Конструктивно принимаем ширину фундамента: b=4,5,

Расчетное сопротивление грунта основания фундамента:

Выполняем проверку условия:

Условие выполняется P

Следует проверить фундамент на совместное действие

 

Проверка выполнена успешно.

Предварительное определение веса ростверка

Исходя из условия конструктивного размещения свай на расстоянии 3d друг от друга, находится условное давление под подошвой ростверка:

диаметр поперечного сечения сваи:

Условная площадь подошвы ростверка определяется по формуле:

Так как длина быка 12,7 м, то принимаем длину ростверка 13 м

Ширина быка 3,5 м, то принимаем ширину ростверка 4 м

расчетная нагрузка по обрезу фундамента: тс

средний удельный вес фундамента и грунта:

глубина заложения подошвы свайного ростверка:

коэффициент надежности по нагрузке:

Ориентировачный расчетный вес ростверка определяется по формуле:

Количество свай в фундаменте с учетом веса ростверка:

Конструирование ростверка

Ростверк устраивается по верху свай для обеспечения совместной работы свай под нагрузкой. Конструкция ростверка спроектирована с учетом условий передачи нагрузки и количества свай. Разбивка свай в ростверке центрально нагруженного фундамента произведена равномерно.

Расположение свай принято рядовое. Ширина плиты ростверка позволяет установить расстояние между рядами висячих свай c>3d. Расстояние от центра тяжести сваи до края ростверка принято равным d.

Курсовой проект

Дисциплина ”Основания и фундаменты ”

 

Проектирование фундаментов

(Схема сооружений-мост через канал)

 

 

Выполнил:

Студент гр. № 33102/1

Майоров П.О.

Проверил:

Проф. Бугров А.К.

 

Санкт-Петербург

2016 г.

Оглавление

Введение. 3

Глава I.Исходные данные, нагрузки на фундамент, характеристики грунтов. 4

1.1. Исходные данные. 4

1.2. Нагрузки, действующие на фундаменты.. 5

1.3. Нормативные и расчетные характеристики грунтов. 8

Глава II. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения. 9

2.1. Определение глубины заложения подошвы фундаментов на естественном основании 9

2.2. Предварительное определение площади подошвы фундаментов. 10

2.3. Определение осадок фундамента, его неравномерностей и крена. 12

2.4. Расчет фундаментов мелкого заложения по несущей способности. 17

Глава III. Расчет и конструирование фундаментов свайной конструкции. 19

3.1. Выбор типа свай и ее размеров. 19

3.1.1. Выбор свай. 19

3.1.2. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.. 20

3.1.3. Предварительное определение веса ростверка. 21

3.1.4. Конструирование ростверка. 22

3.2. Определение расчетных нагрузок на сваи фундаментов. Окончательное назначение числа свай и размеров ростверка. 22

 

 

Введение

Целью курсовой работы является проектирование и расчет фундаментов под опорные конструкции моста.

Курсовая работа включает в себя проектирование двух вариантов фундамента:

мелкого заложения и свайного. Для каждого из вариантов был произведен расчет по деформациям (определение осадок), расчет оснований по несущей способности

В процессе проектирования фундаментов были определены расчетные усилия,

действующие на обрез фундамента, нормативные и расчетные значения характеристик грунтов, выбрана глубина заложения фундаментов, определены размеры подошвы фундаментов в плане, произведено технико-экономическое сравнение фундаментов, в результате которого был выбран наиболее оптимальный вариант.

Работа выполнена в соответствии с заданием на проектирование и действующими СНиП’ами

Глава I. Исходные данные, нагрузки на фундамент, характеристики грунтов

Исходные данные

1) Схема сооружения №7- мост через канал ГЭС

2) Географический район строительства сооружения - Волхов

3) Характеристика сооружения – Вариант №3

4) Характеристики грунтов и толщины слоев, слагающих основание сооружения, приведены в таблицы

5) Дополнительные условия – УГВ на отм (до пуска канала)

№ слоя	Наименование грунта	Толщина слоя			w			c	E
скв 1	скв 2	скв 3
		м			град	МПа
	Песок среднезернистый				2,66	1.85	0,12	-		-
	Песок пылеватый				2,65	1,36	0,17	-		-
	Супесь	0.5	0.5		2,71	1,94	0,19	0.4		0.005

 

Определяем постоянные и временные нагрузки, действующие на уровне поверхности грунта. Расчет нагрузок сводим в таблицу

Заданные нагрузки:

1.Собственный вес пролетного строения

2.Временная нагрузка на тротуаре

3.Временная нагрузка на проезжей части

Схема сооружения и схема основания представлены в приложении 1.

Нагрузки, действующие на фундаменты

В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные.

Постоянными считаются нагрузки и воздействия, которые действуют постоянно как в период строительства, так и при эксплуатации сооружения.

Временными считаются нагрузки и воздействия, которые прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства и эксплуатации. Временные нагрузки подразделяются на длительнодействующие, кратковременные и особые.

Определяем постоянные и временные нагрузки, действующие на уровне поверхности грунта (обреза фундамента).

Расчет нагрузок сводим в таблицу 2.

 

 

Таблица 2

№ фундамента	Характер и наименование нагрузки	Направление нагрузки	Формула определения нагрузки	Нормативное значение нагрузки NII. тс	Коэффициент надежности по нагрузки	Расчетное значение NI,тс	Плечо, м	Момент, тс м
	Постоянные
1.Вес бокового пролета	Верт.		135.2	1.1	148.72		-148.72
2.Вес центрального пролета	Верт.		166,4	1,1	183,04		183,04
3.Вес быка	Верт.		480.06	1.1	528.07
Временные длительные
1.На тротуаре	Верт.		67,2	1.2	80,64	1,5
2.На проезжей части	Верт.			1,2	453.6	1,5

Суммарная вертикальная нагрузка N_II=1226,86 N_I=1394,07