Составители: О. А. Серебряков

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для самостоятельной работы на тему «Проектирование оснований и фундаментов зданий» по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270102.65

«Промышленное и гражданское строительство»

 

Составители: О. А. СЕРЕБРЯКОВ

С. С. КОЛМОГОРОВА

А. С. ЧУГУНОВ

 

Санкт-Петербург

Настоящие методические указания составлены доцентом О. А. СЕРЕБРЯКОВЫМ, доцентом С. С. КОЛМОГОРОВОЙ и старшим преподавателем А. С. ЧУГУНОВЫМ в соответствии с Государственным в соответствии образовательным стандартом по специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство» и рабочей программой по дисциплине «Основания и фундаменты».

Данные указания необходимы для самостоятельной работы по дисциплине «Основания и фундаменты» студентами V-го курса очной и заочной форм обучения специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство».

Приведены задания на курсовую работу и даны указания по ее выполнению.

 

Рецензент – кандидат технических наук, доцент кафедры «Основания и Фундаменты» ПГУПС (петербургский государственный университет путей сообщения) С.Г. КОЛМОГОРОВ

 

Методические указания одобрены учебно-методическим Советом университета, протокол заседания №___ от «___» ________ 2010г.

 

 

© ФГОУ ВПО СПбГАУ:

О. А. Серебряков;

С. С. Колмогорова;

А.С. Чугунов

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. Задание на курсовой проект, состав и объем курсового проекта. 5

2. Требования к оформлению курсового проекта. 31

3. Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства 31

4. Нагрузки и воздействия на основания. 34

5. Разработка вариантов. 36

6. Проектирование и расчет фундаментов на естественном основании. 36

6.1. Общие положения и порядок проектирования. 36

6.2. Определение глубины заложения подошвы фундамента. 36

6.3. Определение размеров подошвы фундамента. 39

6.4. Проверка напряжений по подошве фундамента. 42

6.5. Проверка слабого подстилающего слоя. 42

6.6. Расчет осадки фундамента. 43

7. Проектирование и расчет свайных фундаментов. 48

7.1. Общие положения и порядок проектирования. 48

7.2. Назначение глубины заложения ростверка. 48

7.3. Выбор типа, длины и поперечного сечения сваи. 49

7.4. Определение несущей способность сваи и количество свай. 51

7.5. Конструирование ростверка. 55

7.6. Проверка свайного фундамента по I предельному состоянию.. 56

(проверка усилий, передаваемых на сваю) 56

7.7. Проверка свайного фундамента по II предельному состоянию. 57

7.7.1. Проверка напряжений под подошвой условного фундамента. 57

7.7.2. Расчет осадки свайного фундамента. 59

8. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов. 59

9. Указания по производству работ. 62

10. Список литературы.. 62

 

ВВЕДЕНИЕ

Учебным планом специальности «Промышленное и гражданское строительство» для строительных вузов предусмотрено выполнение студентами курсового проекта по дисциплине «Механика грунтов. Основания и фундаменты».

Курсовой проект – это самостоятельная расчётно–графическая работа студента, цели которой:

- закрепить теоретические знания;

- выработать практические навыки проектирования оснований и
фундаментов, включая обоснование проектных решений,
расчеты, технико–экономические сопоставления, составление
пояснительных записок и разработку чертежей;

- выработать умение пользоваться справочной литературой,
СНиПами, ГОСТами, типовыми проектами и пр.

Выполнение курсовой работы (проекта) базируется на уже имеющихся теоретических знаниях студентов. Поэтому до начала работы над заданием необходимо повторить соответствующий материал по учебнику и конспекту лекций.

Некоторые указания по работе даются преподавателями на практических занятиях; иногда в оставшееся время студенты работают над заданием в аудитории. Поэтому на каждое практическое занятие или консультацию студент должен приносить необходимые материалы: задание, учебник, конспект лекций, пособия, СНиПы, методические указания.

Данным методическим пособием могут руководствоваться студенты-дипломники.

 

 

Задание на курсовой проект, состав и объем курсового проекта

Проектирование фундаментов начинается с анализа схем здания (сооружения) и геологических условий площадки строительства. Минимально необходимые характеристики грунтов приведены в таблице 1.

На основе исходных данных производится выполнение курсового проекта, который состоит из двух частей:

а) расчетно-пояснительной записки;

б) графической части.

В пояснительной записке приводятся все необходимые обоснования принятых решений, расчеты, поясняющие схемы. Объем расчетно-пояснительной записки с необходимыми таблицами, схемами не должны превышать 25-30 страниц.

Пояснительная записка начинается с бланка-задания, подписанного руководителем, и должна содержать следующие разделы:

1. Исходные данные для проектирования оснований и фундаментов.

2. Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства.

3. Сбор нагрузок на обрез фундаментов.

4. Проектирование одного наиболее нагруженного и типичного фундамента здания в двух вариантах (фундамент на естественном основании и свайный фундамент).

5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов по стоимости и выбор более экономичного варианта.

6. Расчет и проектирование фундаментов основного варианта для других характерных сечений.

7. Краткие указания по производству работ.

В начале пояснительной записки помещается оглавление, в конце – перечень использованной литературы.

Графическая часть должна помещаться на одном стандартном листе АI. Состав чертежа:

1) схематический поперечный разрез сооружения с основанием (М 1:200);

2) конструкции рассмотренных вариантов фундамента, совмещенные с геологическим разрезом (М 1:100);

3) план фундаментов с размерами и привязками к осям (М 1:100);

4) сечения фундаментов по выбранному варианту с отметками, размерами и привязками к осям (М 1:50);

5) для свайного фундамента дополнительно показываются план ростверков и фундаментных балок М 1:100; план свай М 1:200;

6) примечания о принятых материалах и марках, подготовке под фундаменты, особенностях производства работ и др.

 

Т а б л и ц а 1 Нормативные характеристики физико-механических свойств грунтов

(номера грунтов см. на геологических разрезах)

№ п/п	Наименование грунта	Удельный вес частицы грунта	Удельный вес грунта	Естественная влажность	Влажность на границе раскатывания	Влажность на границе текучести	Коэффициент фильтрации	Коэффициент сжимаемости	Характеристики прочности
Угол внутреннего трения	Сцепления
γ S, кН/м^3	γII, кН/м^3	ω	ωp	ωL	k, см/с	m0, кПа^-1	φII, град	СII, кПа
	Глина	27,1 27,0 27,2 27,2 27,0 26,9 26,9 26,8 27,1 26,9	21,2 20,5 19,5 19,7 18,2 18,3 17,8 18,0 18,2 18,1	0,17, 0,205 0,260 0,302 0,350 0,39 0,35 0,40 0,45 0,43	0,15 0,20 0,20 0,23 0,28 0,30 0,25 0,26 0,28 0,27	0,40 0,39 0,43 0,42 0,46 0,50 0,46 0,47 0,46 0,46	5 10^-7 8,1 10^-7 1,1 10^-8 1,2 10^-8 2,7 10^-8 3,1 10^-8 3,0 10^-8 1,8 10^-8 2,0 10^-8 2,2 10^-8	5 10^-5 8 10^-5 12 10^-5 13 10^-5 15 10^-5 35 10^-5 38 10^-5 40 10^-5 48 10^-5 44 10^-5		60,0 40,0 25,0 23,0 15,0 12,0 9,0 10,0 7,0 8,0
	Суглинок	27,0 26,9 27,2 26,9 26,6 29,7 26,8 26,8 26,7 26,6	22,0 21,5 19,2 19,2 19,0 18,2 18,5 18,0 17,8 17,5	0,14 0,15 0,28 0,28 0,35 0,35 0,332 0,375 0,40 0,456	0,14 0,115 0,24 0,22 0,20 0,21 0,22 0,24 0,28 0,35	0,22 0,24 0,34 0,36 0,36 0,37 0,36 0,34 0,43 0,50	1,1 10^-5 2,3 10^-6 4,1 10^-7 5,2 10^-7 4,3 10^-7 2,7 10^-7 2,5 10^-7 2,6 10^-7 3,3 10^-7 1,0 10^-7	6 10^-5 5 10^-5 16 10^-5 14 10^-5 23 10^-5 40 10^-5 30 10^-5 41 10^-5 45 10^-5 59 10^-5		40,0 35,0 20,0 18,0 15,0 10,0 11,0 6,0 4,0 4,0
	Супесь	26,6 26,6 26,3 26,6 26,5 26,6 26,4 26,4 26,5	20,5 20,0 19,2 19,5 19,2 19,2 18,8 18,3 18,7	0,15 0,18 0,25 0,23 0,23 0,20 0,32 0,308 0,368	0,15 0,155 0,22 0,185 0,18 0,20 0,26 0,25 0,29	0,21 0,22 0,29 0,25 0,25 0,27 0,33 0,32 0,36	2,7 10^-5 3,0 10^-5 2,4 10^-5 2,3 10^-5 2,1 10^-5 1,7 10^-5 1,0 10^-5 1,1 10^-5 1,5 10^-5	6 10^-5 9 10^-5 21 10^-5 16 10^-5 18 10^-5 10 10^-5 53 10^-5 51 10^-5 59 10^-5		20,0 15,0 4,0 3,0 4,0 5,0 3,0 5,0 4,0
	Песок крупный	26,4 26,6 26,5 26,7 26,6 26,8	18,6 20,2 19,1 20,2 19,2 20,4	0,26 0,20 0,16 0,19 0,08 0,16	- - - - - -	- - - - - -	3 10^-2 6,5 10^-2 6 10^-2 5,1 10^-2 4 10^-2 5,8 10^-2	10 10^-5 8 10^-5 7 10^-5 6 10^-5 5 10^-5 4 10^-5		- - - - - -
	Песок средней крупности	26,6 26,7 26,5 26,4	18,7 17,4 19,2 20,1	0,27 0,29 0,18 0,16	- - - -	- - - -	4,2 10^-2 5,1 10^-2 3,5 10^-2 2 10^-2	11 10^-5 10 10^-5 6 10^-5 6 10^-5		- - - -
	Песок мелкий	26,4 26,6 26,5 26,8 26,6 26,7	17,4 16,1 19,3 17,8 20,2 18,5	0,32 0,11 0,21 0,12 0,19 0,09	- - - - - -	- - - - - -	6 10^-3 8 10^-3 5 10^-3 4,4 10^-3 2,8 10^-3 2,1 10^-3	10 10^-5 9 10^-5 10 10^-5 8 10^-5 7 10^-5 6 10^-5		- - - - - -
	Песок пылеватый	26,9 26,6 26,7 26,5 26,6 26,8 26,7 26,6 25,8	17,2 17,3 16,5 19,0 18,3 17,0 20,3 20,0 18,8	0,34 0,25 0,16 0,26 0,19 0,13 0,20 0,14 0,08	- - - - - - - - -	- - - - - - - - -	8 10^-3 7,6 10^-3 7,2 10^-3 8,1 10^-4 7,6 10^-4 2,2 10^-4 4,1 10^-4 2,4 10^-4 1,5 10^-4	12 10^-5 11 10^-5 10 10^-5 11 10^-5 9 10^-5 7 10^-5 8 10^-5 10 10^-5 6 10^-5		- - - - - - - - -
	Известняк Сланец Гранит	R = 10,0 МПа Временное сопротивление одноосному сжатию R = 15,0 МПа R = 25,0 МПа

Химический корпус

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	2,8	3,0
q2	2,2	2,5	2,8
q3	2,0	2,2	2,5
q4	2,5	2,8	3,0
Временные	q1	по СНиП
q2	4,0	4,5	5,0
q3	5,0	5,5	6,0
q4	2,0	2,1	2,2
Размеры, м
	l	8,0	10,0	12,0

 

Рис. 1

Фабричный корпус

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	2,8	3,0
q2	2,2	2,5	2,8
q3	2,0	2,2	2,5
q4	2,5	2,8	3,0
Временные	q1	по СНиП
q2	3,0	3,5	4,0
q3	4,0	4,5	5,0
q4	2,0	2,1	2,2
Размеры, м
	l	12,0	18,0	24,0

 

Рис. 2

 

Ремонтный цех

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	2,8	3,0
q2	2,2	2,5	2,8
q3	2,0	2,2	2,5
q4	2,5	2,8	3,0
Временные	q1	по СНиП
q2	3,0	3,5	4,0
q3	4,0	4,5	5,0
q4	4,0	4,5	5,0

 

Рис. 3

 

Котельная

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,2	2,5	2,8
q2	6,0	6,5	7,0
q3	2,8	3,0	3,2
Q	7,0	8,0	9,0
Временные	q1	по СНиП
q2	9,0	10,0	11,0
q3	8,0	9,5	10,0
Q	12,0	13,0	14,0
Размеры, м
	H	12,0	14,0	16,0
	l1	3,0	3,5	4,0
	l2	6,5	7,5	8,5

Рис. 4

Вокзал

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	2,8	3,0
q2	2,2	2,5	2,8
q3	2,0	2,2	2,5
Временные	q1	по СНиП
q2	2,0	2,5	3,0
q3	2,2	2,3	2,5

 

Рис. 5

 

 

Жилой дом

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	2,8	3,0
q2	2,2	2,5	2,8
q3	2,0	2,2	2,5
Временные	q1	по СНиП
q2	1,0	1,1	1,2
q3	1,3	1,5	1,7

 

Рис. 6

 

 

Механический цех

 

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,2	2,5	2,8
Q1	2,8	3,0	3,2
Q2	7,0	8,0	9,0
Временные	q1	по СНиП
Размеры, м
	l1	3,0	3,5	4,0
	l2	6,5	7,5	8,5
	e	0,5	0,65	0,75

 

Рис. 7

 

Сварочный цех

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,5	3,0	3,5
q2	2,2	2,5	2,8
Q	100,0 кН	150,0 кН	200,0 кН
Временные	q1	по СНиП
	q2	4,0	4,5	5,0
Размеры, м
	l	15,0	18,0	21,0
	e	0,5	0,65	0,75

 

 

Рис. 8

Силосный корпус

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	2,2	2,5	2,8
q2	2,0	2,5	3,0
q3	2,0	2,2	2,3
Q	20,0	25,0	30,0
Временные	q1	по СНиП
q2	по СНиП
q3	8,0	9,5	10,0
Q	120,0	130,0	140,0
Размеры, м
	l1	12,0	15,0	18,0

 

 

Рис. 9

Монтажный цех

 

Нормативные нагрузки кН/м^2
	Величины	1 вар.	2 вар.	3 вар.
Постоянные	q1	1,2	1,5	1,8
q2	2,0	2,5	3,0
q3	2,0	2,2	2,3
Q	20,0	25,0	30,0
Временные	q1	по СНиП
q2	по СНиП
q3	4,0	4,5	5,0
Q	120,0 кН	130,0 кН	140,0 кН
Размеры, м
	l1	10,0	13,0	15,0

 

 

Рис. 10

 

 

 

 

2. Требования к оформлению курсового проекта

Изложение текста пояснительной записки должно быть кратким, с максимальным использованием таблиц и принятых сокращений.

Такие структурные части проекта как содержание, введение, список использованной литературы не нумеруются. Страницы, разделы, подразделы, рисунки, таблицы и формулы должны быть пронумерованы. Номера подразделов, рисунков, таблиц и формул состоят из номера раздела и их порядкового номера в пределах раздела, между которыми ставится точка. Расшифровку обозначений, используемых в формулах, необходимо приводить при их первом упоминании непосредственно под формулой в той же последовательности, в которой они приведены в формуле. Конечные значения показателей и параметров должны иметь размерность.

Проекты, выполненные не в соответствии с заданием, не полностью разработанные или небрежно оформленные к защите не допускаются.

Общие положения и порядок проектирования

Основание называется естественным, если слагающие его грунты предварительно не подвергаются специальным техническим мероприятиям с целью повышения их прочности или устойчивости.

Проектирование фундамента ведется в следующем порядке:

1) выбор глубины заложения подошвы фундамента;

2) определение размеров подошвы фундамента;

3) проверка напряжений по подошве фундамента;

4) проверка слабого подстилающего слоя;

5) расчет осадки фундамента.

Расчет осадки фундамента

Для основания сложенного нескальными грунтами расчет по деформациям является необходимым. Расчет сводится к определению абсолютной осадки отдельного фундамента. Полученные величины в результате расчета сравнивают с предельно допустимыми, приведенными в СНиП 2.02.01-83*:

(21)

где S - деформация фундамента по расчету;

S_u - предельное значение деформации, определяемое по прилож. 4 СНиП 2.02.01-83*.

Осадку фундамента можно рассчитывать любым методом, но обязательным является применение метода послойного суммирования. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определятся в следующей последовательности:

1. Выполняется схема запроектированного фундамента, совмещенная с геологическим разрезом (рис. 12).

2. Сжимаемая толща грунтов, расположенная ниже подошвы фундамента, разбивается на элементарные слои толщиной h_i ≤ 0,4b на глубину примерно 3b, где b – ширина подошвы фундамента. При этом границы элементарных слоев должны совпадать с границами слоев грунта.

3. Строится эпюра природного давления σ_zq, возникающих в основании от веса выше лежащих слоев грунта. При высоком положении УГВ удельный вес грунта берется с учетом взвешивающего действия воды. В случае если имеем водонепроницаемый грунт (глина, суглинок с I_L ≤ 0), тогда на поверхность этого слоя передается дополнительное давление водяного столба (γ_wh_w). Значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого элементарного слоя определяются по формуле:

, (22)

где γ_i – удельный вес i-го слоя грунта, с учетом взвешивающего действия воды, кН/м³;

h_i – толщина i-го слоя грунта, м.

4. Строится эпюра дополнительного (уплотняющего) вертикального давления σ_zp под подошвой фундамента. Начальная ордината эпюры в уровне подошвы фундамента σ_zq0 определяется по формуле:

; (23)

где σ_zq0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кПа; σ_zq0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кПа;

P – среднее давление на грунт по подошве фундамента от нормативных нагрузок, кПа.

Значения дополнительных вертикальных напряжений в грунте вычисляются по формуле:

, (24)

где α_i – коэффициент рассеивания напряжений, принимаемый по таблице 9 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента n = l/b и относительной глубины, равной m = 2z/b.

Величины дополнительных вертикальных напряжений определяются на границах элементарных слоев.

5. Определяется глубина активной зоны (сжимаемой толщи).

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине, где выполняется следующее условие при Е ≥ 5,0 МПа:

(25)

Если найденная граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5,0 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже сжимаемой толщи, то нижняя граница ее определяется из условия:

(26)

6. Определяется осадка (S_i) каждого элементарного слоя, который попадает в сжимаемую толщу, по формуле:

, (27)

где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zpi – среднее значение дополнительного вертикального напряжение в i-том слое грунта, кПа;

h_i и E_i - соответственно толщина (м) и модуль деформации (кПа) i-го слоя грунта.

7. Определяется расчетная величина осадки фундамента как сумма осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи основания:

(28)

где n – число элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи.

Все вычисления осадки выполняется в табличной форме (таблица 10) и по полученным результатам строятся эпюры σ_zq и σ_zp.

Т а б л и ц а 10

Номер элементарного слоя	Глубина подошвы элементарного слоя от подошвы фундамента, zi (м)	Толщина слоя, hi (м)	Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды γ кН/м^3	Природное давление σzq на глубине zi, кПа	Коэффициент m = 2z/b	Коэффициент αi	Дополнительное давление σzр на глубине zi, кПа	Среднее давление в слое , кПа	Модуль деформации каждого слоя Еi, кПа	Осадка слоя, м

 

 

Т а б л и ц а 9 Значения коэффициентов рассеивания напряжений

или	Коэффициенты для фундаментов
круглых	Прямоугольных с соотношением сторон , равным	Ленточных при
	1,4	1,8	2,4	3,2
0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 8,0 8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 10,4 10,8 11,2 11,6 12,0	1,000 0,949 0,756 0,547 0,390 0,284 0,213 0,165 0,130 0,106 0,087 0,073 0,062 0,053 0,046 0,040 0,036 0,032 0,028 0,025 0,023 0,021 0,019 0,017 0,016 0,015 0,014 0,013 0,012 0,011 0,010	1,000 0,960 0,800 0,606 0,449 0,336 0,257 0,201 0,160 0,131 0,108 0,091 0,077 0,067 0,058 0,051 0,045 0,040 0,036 0,032 0,029 0,026 0,024 0,022 0,020 0,019 0,017 0,016 0,015 0,014 0,013	1,000 0,972 0,848 0,682 0,532 0,414 0,325 0,260 0,210 0,173 0,145 0,123 0,105 0,091 0,079 0,070 0,062 0,055 0,049 0,044 0,040 0,037 0,033 0,031 0,028 0,026 0,024 0,022 0,021 0,020 0,018	1,000 0,975 0,866 0,717 0,578 0,463 0,374 0,304 0,251 0,209 0,176 0,150 0,130 0,113 0,099 0,087 0,077 0,069 0,062 0,056 0,051 0,046 0,042 0,039 0,036 0,033 0,031 0,029 0,027 0,025 0,023	1,000 0,976 0,875 0,739 0,612 0,505 0,419 0,349 0,294 0,250 0,214 0,185 0,161 0,141 0,124 0,110 0,099 0,088 0,080 0,072 0,066 0,060 0,055 0,051 0,047 0,043 0,040 0,037 0,035 0,033 0,031	1,000 0,977 0,879 0,749 0,629 0,530 0,449 0,383 0,329 0,285 0,248 0,218 0,192 0,170 0,152 0,136 0,122 0,110 0,100 0,091 0,084 0,077 0,071 0,065 0,060 0,056 0,052 0,049 0,045 0,042 0,040	1,000 0,977 0,881 0,754 0,639 0,545 0,470 0,410 0,360 0,319 0,285 0,255 0,230 0,208 0,189 0,172 0,158 0,145 0,133 0,123 0,113 0,105 0,098 0,091 0,085 0,079 0,074 0,069 0,065 0,061 0,058	1,000 0,977 0,881 0,755 0,642 0,550 0,477 0,420 0,374 0,337 0,306 0,280 0,258 0,239 0,223 0,208 0,196 0,185 0,175 0,166 0,158 0,150 0,143 0,137 0,132 0,126 0,122 0,117 0,113 0,109 0,106

 

Рис. 12. Расчетная схема для определения осадки фундамента

а) б)

Рис. 13. Эпюры природных давлений δ_zq

а) при наличии грунтовой воды и третьего водоупорного слоя;

б) при наличии грунтовой воды и первого водоупорного слоя.

Общие положения и порядок проектирования

Свайный фундамент состоит из свай и плиты (ростверка), объединяющей сваи и передающей на них нагрузку от сооружения. Основным рабочим элементом свайного фундамента является свая, воспринимающая нагрузку от сооружения и передающая ее на грунт.

Область применения свайных фундаментов определяется в первую очередь инженерно-геологическими условиями строительной площадки.

В зависимости от конструктивного решения сооружения и нагрузок свайные фундаменты могут устраиваться в виде:

а) кустов – под колонны с размещением двух и более свай, связанных ростверком;

б) лент – под стены зданий и сооружений с расположением свай в один, два ряда или в шахматном порядке.

Вид применяемых в фундаменте свай (забивных, буронабивных и т. д.) зависит от грунтовых условий площадки и передаваемых на фундамент нагрузок. В курсовом проекте рекомендуется применять забивные призматические сваи с постоянным сечением.

Свайный фундамент целесообразно проектировать поэтапно в следующей последовательности:

1) определяется глубина заложения ростверка;

2) выбирается тип, длина и поперечное сечение сваи;

3) определяется несущая способность сваи и необходимое количество свай;

4) конструируется ростверк;

5) проверка свайного фундамента по I-му предельному состоянию (проверка наиболее нагруженной сваи);

6) проверка напряжений под подошвой условного фундамента;

7) расчет осадки свайного фундамента.

Конструирование ростверка

Конструирование ростверка начинают с размещения свай в плане. Желательно сваи размещать в плане фундамента правильными рядами. Оси одиночных свайных рядов должны совпадать с линиями действия нагрузок. Сваи могут располагаться в рядовом или шахматном порядке. Ряды свай располагают на равных расстояниях.

Если сваи висячие, то минимальное расстояние между осями свай принимают не менее 3d.

Если свая стойка, то минимальное расстояние между осями свай принимают не менее 1,5d.

Ленточные фундаменты – сваи располагаются в один, два и три ряда. Расстояние между сваями можно определить из выражения:

, (39)

где k_p – число рядов свай;

N – расчетная нагрузка от сооружения и от веса ростверка, грунта на 1 м длины фундамента, кН/м.

Расстояние от наружной грани сваи до края ростверка (свес) принимается не менее 0,25 м

Список литературы

1. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. – М.: Стройиздат, 1990. – 51 с.

2. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования– М.: Стройиздат, 1985. – 41 с.

3. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты. Нормы проектирования – М.: Стройиздат, 1986. – 45 с.

4. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. – М.: Стройиздат, 2004. – 81 с.

5. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 2004. – 130 с.

6. СП 52-101-2003 Бетонные и ж/б конструкции без предварительного напряжения арматуры. – М.: Стройиздат, 2004. – 70 с.

7. ГОСТ 25100-82 Грунты. Классификация.

8. Бадьин Г. М. и др. Технология строительного производства: Учебник для студентов вузов по специальности ПГС/ Под ред. Г. М. Бадьина, А. В. Мещерякова. – Л.: Стройиздат, 1987. – 606 с.

9. Далматов Б. И. и др. Основания и фундаменты. – М.: АВС, 2002. – 201 с.

10. Далматов Б. И. и др. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учебное пособие/ Под ред. Б. И. Далматова – М.: АВС, 2006. – 428 с.

11. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс). – М.: Высшая школа, 1983.

 

Подписано к печати «___» ________ 2010г.

Формат 60х901/16 П.л.Тираж 200. Заказ.

 

Отпечатано в типографии

Санкт-Петербургского государственного аграрного университета

Г. Пушкин, ул. Центральная, д. 14

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для самостоятельной работы на тему «Проектирование оснований и фундаментов зданий» по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270102.65

«Промышленное и гражданское строительство»

 

Составители: О. А. СЕРЕБРЯКОВ

С. С. КОЛМОГОРОВА

А. С. ЧУГУНОВ

 

Санкт-Петербург

Настоящие методические указания составлены доцентом О. А. СЕРЕБРЯКОВЫМ, доцентом С. С. КОЛМОГОРОВОЙ и старшим преподавателем А. С. ЧУГУНОВЫМ в соответствии с Государственным в соответствии образовательным стандартом по специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство» и рабочей программой по дисциплине «Основания и фундаменты».

Данные указания необходимы для самостоятельной ра