Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат

 Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего проф образования

«Нижегородский Муниципальный Архитектурно-Строительный Университет»

Инженерно-Строительный Институт

Кафедра оснований и фундаментов

Курсовой проект

по дисциплине «Основания и фундаменты» на тему

«Проектирование оснований и фундаментов штатских зданий»

Выполнил студент ______________________ Красильников А.

группа З/05-1

Проверила педагог _____________________ Жегалова К.П.

Нижний Новгород 2010г.

Содержание

Введение 3
1. Обработка физико-механических Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат черт грунта 4
1.1. Определение физических черт грунтов 4
1.2. Обработка результатов тесты грунта штампом 7
1.3. Обработка результатов компрессионных испытаний грунта 8
2. Оценка инженерно-геологических критерий участка строительства 10
2.1. Инженерно-геологический разрез 10
2.2. Оценка инженерно-геологических критерий площадки 11
2.3. Выполнение вертикальной привязки фундаментов строения. 11
3. Определение глубины заложения фундамента. 12
4.Выделение расчетных сечений и определение расчетных нагрузок 13
4.1. Выбор расчетных нагрузок и площадей 13
4.2. Расчет нагрузок, действующих на 1 п.м. площади 14
4.2.1. Расчет нагрузок от Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат конструктивных частей 14
4.2.2. Расчет нагрузок от собственного веса стенок 15
4.2.3. Временная нагрузка 18
4.3. Расчетные нагрузки 20
5. Определение размеров подошвы фундаментов 21
6. Конструирование поперечного сечения фундамента 24
7. Расчет осадки в более нагруженном сечении 25
8. Расчет свайного фундамента 28
8.1. Определение расчетных нагрузок, допускаемых на сваю 28
8.2. Определение расстояний меж сваями 29
9. Технико-экономическое сопоставление вариантов фундаментов строения 30
10. Расчет и конструирование принятого варианта фундаментов для других расчетных сечений 32
10.1. Определение ширины подошвы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат фундаментов 32
10.2. Конструирование фундаментов 35
10.3. Проверка напряжений под подошвой 37
Перечень литературы 38

Введение

Целью данной работы является выбор, обоснование и расчет фундаментов жилого строения.

Свойства сооружения:

Место строительства – город Смоленск.

Учебный кирпичный корпус, состоящий из одной секции, длиной 39,0 м и шириной 15,42 м в осях. Этажность – 5.

В здании имеется подвал с отметкой пола -2,30 м ниже уровня пола Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат нижнего этажа, технический чердак отсутствует.

Стенки, несущие перекрытия (покрытие) по осям А, Б, В, Г, Д, несущие элементы лестниц – по осям 2, 3 и 4, 5. Стенки внешние выполнены из глиняного кирпича, внутренние из глиняного кирпича.

План секции дома, разрез, ведомость конструктивных частей, таблица просветов, остальные начальные данные и указания изложены в задании на Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат проектирование.

Инженерно-геологические условия площадки строительства оцениваются на базе черт грунта определенных конкретным испытанием и приведенных в бланке задания. В процессе работы строится инженерно-геологический разрез, делается его анализ, оценка, в согласовании с чем и делается выбор вероятных для данных критерий строительства вариантов фундаментов. Делается их технико-экономическое сопоставление и Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат для более прибыльного делается расчет для данных сечений.

1. Обработка результатов исследования физико-механических параметров

1.1. Определение физических черт грунта.

ИГЭ – 1.

В дополнение к определенным в геотехнической лаборатории вычислим нужные физические свойства грунта:

ρS =2,65т/м3 ; ρII = 1,70 т/м3 ; ω =10 %; φII =33Å.

Грунт – песок.

Гран. состав: масса частиц крупнее 0,25 мм 55,2% - песок Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат средней крупности

Коэффициент пористости:

- песок рыхловатый.

Пористость:

Плотность грунта во взвешенном водяном состоянии:

Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:

Плотность грунта в сухом состоянии:

Удельный вес грунта в сухом состоянии:

Коэффициент водонасыщения

. Песок маловлажный.

Результаты определений занесем в сводную таблицу 1.

ИГЭ – 2:

ρS =2,71т/м3 ; ρII =1,77т/м3 ; ω =15 %; ωp =17%; ωL =29%; φII =22Å; CII =30кПа Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат.

Заглавие грунта определим по числу пластичности

IP = ωL - ωp =29-17=12% - суглинок

- суглинок жесткий

Коэффициент пористости:

Пористость:

Плотность грунта во взвешенном водяном состоянии:

Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:

Плотность грунта в сухом состоянии:

Удельный вес грунта в сухом состоянии:

Расчетное сопротивление суглинка составит

ИГЭ – 3:

ρS =2,75т/м3 ; ρII =1,80 т/м3 ; ω =18%; ωp Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат =17%; ωL =40%; φII =18Å; CII =50кПа.

Заглавие грунта определим по числу пластичности

IP = ωL - ωp =40-17=23% - глина

- глина полутвердая

Коэффициент пористости:

Пористость:

Плотность грунта во взвешенном водяном состоянии:

Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии:

Плотность грунта в сухом состоянии:

Удельный вес грунта в сухом состоянии:

Расчетное сопротивление глины составит


Таблица 1. Физико-механические Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат характеристики грунтов.

ТИП

ГРУНТА

Удельный вес жестких частиц, кН/м3 Удельный вес, кН/м3

Удельный вес грунта во взвешен-

ном водой состоянии, кН/м3

Удельный вес сухого грунта, кН/м3 Коэффициент пористости Пористость Природная влажность Коэффициент водонасыщения Влажность на границе текучести Влажность на границе раскатывания Число пластичности Показатель текучести Угол внутреннего трения, градус Удельное сцепление, кПа Модуль деформации, кПа Расчетное сопротивление грунта оснований, кПа
ИГЭ Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат – 1: песок средней крупности 26,00 16,8 9,44 15,16

рыхловатый

0,715

0,417 10

маловл

0,371

- - - - 33 - 18254 -
ИГЭ – 2: суглинок 26,58 17,5 9,53 15,10 0,761 0,432 15 - 29 17 12

тв

-0,167

22 30 20795 -
ИГЭ – 3: глина 26,98 17,8 9,53 14,96 0,803 0,445 18 - 40 17 23

полутв

0,043

18 50 20355 300

1.2. Обработка результатов испытаний грунта штампом

ИГЭ – 1. Супесь пластичная

Таблица 2. Тесты грунта ИГЭ - 1 штампом.

0,0 50 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0,0 2 3 6 9 13 23 35 50 68 100 -

Набросок 1. График тесты грунта штампом.

В согласовании с ГОСТ 12374-77 «Грунты. Способы полевого тесты статистической нагрузки» модуль деформации грунта вычисляю для прямолинейного участка графика по формуле

где – коэффициент Пуассона, принимаемый равным 0,30 для Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат песков;

ω – безразмерный коэффициент равный 0,79;

d – поперечник штампа, м;

∆P – приращение давления меж 2-мя точками, взятыми на осредняющей прямой, кПа. За изначальное значение принимается давление, равное вертикальному напряжению от собственного веса грунта на уровне заложения подошвы фундамента (в практических расчетах принимаем 50 кПа), за конечное давление, соответственное конечной точке прямолинейного Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат участка;

∆S – приращение осадки штампа в м меж теми же точками, соответственное ∆P.

Для рассмотрения варианта тесты глины стандартным штампом площадью А=5000 см2 , поперечник d=0,798 м, модуль деформации обусловится:

1.3. Обработка результатов компрессионных испытаний грунта

ИГЭ – 2. Грунт – суглинок

0 0,761
50 0,740
100 0,720
200 0,700
300 0,690
400 0,685

Набросок 2. График тесты грунта ИГЭ - 2 в компрессионном приборе.

Используя нормативные советы, определяем коэффициент сжимаемости в Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат интервале давления 100-200 кПа.

Модуль деформации по компрессионным испытаниям определяем по формуле

где β – безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,62 – для суглинков.

Модули деформации Ек , приобретенные по результатам компрессионных испытаний, из-за несоответствия напряженно-деформированного состояния грунта в приборе и в основании фундамента, имеют заниженные значения. Потому для перехода к натурным значениям модуля деформации Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат Е от компрессионных значений Ек при испытании аллювиативных, делювиативных и озерно-аллювиальных глинистых грунтов при показателе текучести 0,5

Значение модуля деформации определяется по формуле

ИГЭ – 3. Грунт – глина

0 0,803
50 0,782
100 0,770
200 0,750
300 0,740
400 0,735

Набросок 3. График тесты грунта ИГЭ - 3 в компрессионном приборе.

Используя нормативные советы, определяем коэффициент сжимаемости в интервале давления 100-200 кПа Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат.

Модуль деформации по компрессионным испытаниям определяю по формуле

где β – безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,40 – для глин.

Коэффициент mk принимается равным 5,75.

Значение модуля деформации определяется по формуле

2. Оценка инженерно-геологических критерий участка строительства.

2.1. Инженерно-геологический разрез.

Набросок 4. Инженерно-геологический разрез по I-I с вертикальной привязкой фундаментов строения.

2. 2. Оценка инженерно-геологических Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат критерий участка строительства.

Участок строительства размещен в городке Смоленск. Площадка характеризуется подходящими критериями для строительства: имеет относительно ровненький рельеф, отмечается горизонтальное простирание слоев грунта. Возможность оползневых смещений отсутствует на данном участке.

В геологическом отношении площадка строительства представлена последующими инженерно-геологическими элементами:

I– песок средней крупности рыхловатый маловлажный. Толщина 1,0 м. Имеет Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат последующие свойства: γ II = 16,8 кН/м3 , е = 0,715, E =18254кПа, Sr ,=0,371. Данный слой не может быть применен в качестве естественного основания для фундаментов строения.

II – суглинок жесткий γ II = 17,5 кН/м3 , е = 0,761, IL = -0,167, E =20795кПа , толщина 1,0 м, который может быть применен в качестве естественного основания.

III – глина полутвердая. γ II = 17,8 кН/м3 , е = 0,803, , E = 20355кПа Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат, Ro = 300 кПа , который может быть применен в качестве естественного основания.

2.3. Выполнение вертикальной привязки фундаментов строения.

Выделение оптимальных вариантов фундаментов.

I вариант – ленточный фундамент на естественном основании.

Отметка пола технического подполья для данного строения – минус 2.300; заглубление подошвы фундамента ниже пола технического подполья – на 1,0 м. Таким макаром, отметка заложения Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат подошвы фундамента за ранее может быть принята – минус 3.600.

II вариант – свайный фундамент.

Проектированием свайного фундамента предусматривается передача нагрузки от сооружения на нижележащий более крепкий грунт – глину полутвердую. Из условия погружения свай в глину на 1,5 метра (обычно 1-2 метра), обусловится отметка нижних концов свай – минус 6.000 и длина свай 3,0 м.

3. Определение глубины заложения фундамента Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат

Принимая во внимание наличие технического подполья под всем зданием, равномерное загружение всех базовых нагрузок от строения, отсутствие прикрывающих построек, размеренного нрава наслоений отдельных видов грунтов, отсутствие уровней грунтовых вод и верховодки, в этом случае при определении глубины заложения фундамента нужно учитывать особо принципиальный фактор – глубины сезонного вымерзания грунтов.

Расчетная Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат глубина сезонного вымерзания грунта и фундаментов строения определяю по формуле

где – коэффициент, учитывающий воздействие термического режима сооружения, принимаемый: для внешних фундаментов отапливаемых сооружений по таб. 2.4 пособия [2]; для внешних и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений – = 1,1 не считая районов с отрицательной среднегодовой температурой; в данной работе здание с температурой Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат в техническом подполье 5ÅС коэффициент = 0,7

– нормативная глубина вымерзания, определяю по формуле

где – безразмерный коэффициент, числено равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе: для г. Смоленск принимается равной 27,7ÅС [в согласовании с заданием].

– величина, принимаемая равной (м) для: суглинков и глин – 0,23; супесей, песков маленьких и пылеватых – 0,28; песков Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат гравелистых, больших и средней крупности – 0,30; крупнообломочных грунтов – 0,34.

Таким макаром, расчетная глубина сезонного вымерзания для рассматриваемого строения и обозначенных инженерно-геологических критерий определяется:

.

Анализ инженерно-геологических критерий площадки строительства позволяет прийти к выводу, что принятая глубина заложения фундаментов в данном примере достаточна.

4. Выделение расчетных сечений при проектировании фундаментов и определение соответственных Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат расчетных нагрузок.

В согласовании с заданием на курсовой проект произведем расчет оснований и фундаментов 5-этажного кирпичного строения в г. Смоленск.

В согласовании с заданием кафедры оснований и фундаментов на схематическом плане типового этажа этого дома отмечены 4 соответствующих сечения, в каких следует найти действующие в их расчетные Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат усилия.

Расчёт оснований делается по двум группам предельных состояний:

по первой группе предельных состояний. Определяется несущая способность свайных фундаментов, а так же проверяется крепкость конструкции фундамента. Расчёт делается по расчётным усилиям, определяемым с коэффициентом надёжности по нагрузке больше .

по 2-ой группе предельных состояний. Расчёт делается по расчётным усилиям, определяемым с коэффициентом надёжности Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат по нагрузке g f =1.

4.1. Выбор расчетных сечений и площадей.

Расчёт фундамента делается 4 сечениях, для которых рассчитывается расчётное усилие на фундамент.

Сечение 1-1- наружняя самонесущая стенка:

Сечение 2-2 – наружняя несущая стенка по оси «Б»:

Сечение 3-3 – внутренняя самонесущая стенка лестничной клеточки:

;

Сечение 4-4 – внутренняя несущая стенка по оси «Г»:

Схема для Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат определения грузовых площадей.

4.2. Расчётные нагрузки, действующие на 1 п. м грузовой площади.

4.2.1.Расчетные нагрузки от конструктивных частей.

Таблица 3. Расчет нагрузок от конструктивных частей.

Свойства нагрузки

Норматив.

нагр., кН/м

Коэф. надеж-

ности

Расч. нагр.

кН/м

I Крыша
Панели ж/б сборные по серии 1.141.1 3,2 1,1 3,52
Теплоизолятор керамзит 1,2 1,2 1,44
Стяжка из цементного раствора М – 100 0,6 1,3 0,78
Кровля: 4 слоя рубероида на мастике Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат, слой защиты –гравий 0,4 1,2 0,48
Итого: 5,4 6,22
II Междуэтажные перекрытия
Панели многопустотные ж/б по серии 1.141 – 1 3,2 1,1 3,52
Паркет 0,9 1,3 1,17
Итого: 4,1 4,69
III Лестничная клеточка
Марши ж/б серии 1.151 – 6.в.1, площадки ж/б с. 1.152.1 – 8,в.1 3,8 1,1 4,18
Итого: 3,8 4,18
IV Перегородки
Гипсобетонные панели по ГОСТ 9574 - 80 0,3 1,2 0,36
Итого: 0,3 0,36

4.2.2. Расчётные нагрузки от собственного веса кирпичных стенок

Сечение 1 – 1:

Нормативная нагрузка:

Где - удельный вес кирпичной кладки из глиняного кирпича;

- объем стенки (кирпичной кладки Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат)

- расчетная ширина грузовой полосы стенки

- толщина стенки;

- высота стенки;

- толщина парапета;

- высота парапета

Расчетная нагрузка:

а) для расчета оснований по первой группе предельных состояний

, ;

б) для расчета оснований по 2-ой группе предельных состояний

, ;

Сечение 2 – 2:

Кирпичная кладка

Нормативная нагрузка:

Где - удельный вес кирпичной кладки

- объем кирпичной кладки

- объем стенки

- объем оконных просветов

- расчетная ширина грузовой полосы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат стенки;

- ширина простенка;

- ширина окон;

;

- толщина стенки;

- высота стенки;

- толщина парапета;

- высота парапета

- высота окна

- ширина окон;

- число оконных просветов.

.

Расчетная нагрузка:

а) для расчета оснований по первой группе предельных состояний

,

б) для расчета оснований по 2-ой группе предельных состояний

,

Оконные наполнения

Нормативная нагрузка

0,7 – вес 1 м2 двойного остекления;

– площадь окна;

- количество окон ;

Расчетная нагрузка:

а Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат) для расчета оснований по первой группе предельных состояний

, ;

б) для расчета оснований по 2-ой группе предельных состояний

, ;

Сечение 3 – 3:

Нормативная нагрузка:

- удельный вес кирпичной кладки из силикатного кирпича;

- толщина стенки;

- высота стенки;

- расчетная ширина грузовой полосы стенки

Расчетная нагрузка:

а) для расчета оснований по первой группе предельных состояний

,

б) для расчета оснований по Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат 2-ой группе предельных состояний

,

Сечение 4 – 4:

Нормативная нагрузка:

- удельный вес кирпичной кладки из силикатного кирпича;

- толщина стенки;

- высота стенки;

- расчетная ширина грузовой полосы стенки

Расчетная нагрузка:

а) для расчета оснований по первой группе предельных состояний

,

б) для расчета оснований по 2-ой группе предельных состояний

,

4.2.3. Временная нагрузка

1. Снеговая нагрузка.

Полное нормативное значение нагрузки

– расчетное значение веса снегового Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, определяется по СНиП 2.01.07-85*:

;

- коэффициент перехода от веса снеговой нагрузки на земле снеговой нагрузки на покрытии, определяется по п. 5.3-5.6 приложения 3, литературы 5:

;

Пониженное значение нормативной нагрузки

- понижающий коэффициент, определяется по п.1.7, литературы 5:

Расчётное значение долговременной снеговой нагрузки

а) для расчёта оснований по 2-ой группе предельных состояний

– коэффициент сочетаний Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат в главных сочетаниях для долгих нагрузок : ;

– коэффициент надежности по нагрузке: ;

;

б) для расчёта фундаментов по первой группе предельных состояний

;

– коэффициент сочетаний в главных сочетаниях для краткосрочных нагрузок: ;

;

.

2.Временная нагрузка на 1 м2 пола.

а) Временная расчетная нагрузка для расчета по первому предельному состоянию:

нормативная полная краткосрочная нагрузка:

– аудитории ;

– лестницы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат ;

Коэффициент сочетания временных нагрузок по этажности:

,

Где коэффициент сочетаний для ленточного фундамента

– число этажей проектируемого строения;

;

Коэффициент надежности по нагрузке:

– квартиры ;

– лестницы ;

Коэффициент сочетания 2-ух краткосрочных нагрузок: .

Тогда временная расчетная нагрузка:

– квартиры ;

– лестницы .

б) Расчетная нагрузка для расчета оснований по деформациям (по второму предельному состоянию):

нормативная долгая нагрузка (пониженное значение):

– аудитории ;

– лестницы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат ;

коэффициент надежности по нагрузке: ;

коэффициент сочетания 2-ух временных долгих нагрузок .

Тогда расчетная нагрузка:

– квартиры ;

– лестницы .

4.3. Нагрузки, действующие в расчетном сечении

Таблица 4. Сбор нагрузок, действующих в расчетных сечениях.

№ пп Виды нагрузок

1 – 1

2 – 2

3 – 3

4 – 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Постояные:
1 Кирпичная кладка 188,00 170,91 473,42 430,38 124,15 112,86 124,15 112,86
2 Оконное наполнение - - 10,51 9,56 - - - -
3 Крыша - - 37,07 32,18 - - 30,79 26,73
4

Между-

этажное перекрытие

- - 139,76 122,18 - - 116,08 101,48
5 Лестница - - - - 31,35 28,50 - -
6 Перегородки - - 9,95 8,30 - - 8,44 7,04
Итого: 188,00 170,91 670,71 602,60 155,5 141,36 279,46 248,11
Временные:
1 Снег - - 10,49 3,58 - - 8,71 2,97
2 Нагрузка на междуэтажное перекрытие - - 39,90 18,39 - - 33,84 15,59
3 Нагрузка на лестницы - - - - 15,26 6,70 - -
Итого: - - 50,39 21,97 15,26 6,70 42,55 18,56
Всего: 188,00 170,91 721,10 624,57 170,76 148,06 322,01 266,67

Таблица 5. Расчетные усилия.

1-1 2-2 3-3 4-4
170,91 188,00 188,69 217,85 148,06 170,76 266,67 322,01

5. Определение размеров Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат подошвы фундамента на естественном основании в более нагруженном расчетном сечении

Ширину подошвы ленточного фундамента определяем по формуле

а площадь подошвы столбчатого фундамента определяем по формуле

где и – соответственно расчетные усилия по второму предельному состоянию на 1 п.м. ленточного либо сосредоточенное на столбчатый фундамент, приложенные к их верхнему обрезу (при коэффициенте надежности Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат по нагрузке γ f = 1 ), кН;

R – расчетное сопротивление грунта основания; подставляется R 0 для подготовительного определения размеров фундаментов, кПа;

γ mg – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемый равным 20 кН/м3 ;

d – глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

Требуется найти ширину подошвы фундамента внешней стенки кирпичного дома Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат. Свойства грунтов и конструктивные особенности фундамента представлены на расчетной схеме (рис. 5).

Ширину подошвы фундамента определяем способом поочередных приближений.

1) Подготовительная ширина подошвы фундамента обусловится:

2) Но, значение расчетного сопротивления грунта R 0 является условным, относится к фундаментам, имеющим ширину b = 1 м и глубину заложения d = 2 м и не учитывающим прочностные свойства грунта Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат. Потому производим уточнение значения R с учетом конструктивных особенностей фундамента по формуле:

где γс1 и γс2 – коэффициенты критерий работы, принимаемые по указаниям (табл. п. 3,3[2]) , ;

– коэффициент; при b < 10 м принимается , при b ≥ 10 м принимается ;

К – коэффициент; принимаемый равным: К = 1 – если прочностные свойства грунта (φ II и С II ) определены конкретным испытанием Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат и К = 1,1 – если они приняты по таблицам [3, приложение 1, табл.1,2,3];

Набросок 5. Схема к определению ширины подошвы фундамента.

Mγ , Mg , Mc – коэффициенты принимаемы зависимо от расчетного значения угла внутреннего трения [3, таб. 4] либо табл. п. 3.2 [2] для : , , ;

γ II и γ II / - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат наличии вод определяется с учетом взвешивающего деяния воды) , ;

С II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего конкретно под подошвой фундамента;

dI – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений либо приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала, определяемая по формуле:

где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат – 1,22 м ; hcf – толщина конструкции пола – 0,08м ; γ cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола – 22кН/м3 ;

db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола – 1,40м .

Расчетное сопротивление грунта при b =1,084м и d =2,70м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

.

Потому что разность 2-ух значений « b » превосходит 10%

,

уточнение нужно продолжить.

Расчетное сопротивление грунта Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат при b =0,700м и d =2,70м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

;

Потому что разница последних 2-ух значений «b» наименее 10%, предстоящее уточнение не делается.

Принимаем стандартную ширину 800мм для уменьшения осадки основания.

Подбор стеновых и фундаментных блоков по ГОСТ.

Проверка давления на грунт под подошвой фундамента делается по формуле

где Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат Р11 – давление под подошвой фундамента, кПа

Gf 11 – свой вес фундамента длиной 1 п.м. определяется как произведение удельного веса материала фундамента (железобетон – 24 кН/м3 ) и объема материала фундамента ( 1,44м3 ) – 24 х 1,44= 35,04 кН ;

Gg11 – вес грунта на уступах фундамента, определяемый, как произведение удельного веса грунта (17,32кН/м3 ) и объема грунта;

А – площадь 1 п.м Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат. подошвы фундамента, принятых размеров.

тогда

Как следует, принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

6. Конструирование поперечного сечения фундамента.

Сборные фундаментные плиты:

Определив размеры подошвы фундамента, по ГОСТ 13580 – 85 подбираем стандартные фундаментные плиты наиблежайшего большего размера.

ФЛ 8.24

B = 800 мм; L = 2380 мм; H = 300 мм; m = 1,40 т

Сборные фундаментные блоки:

По ГОСТ 13579 – 79 подбираем фундаментные Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат блоки: ФБС 24.4.6 – Т

l = 2380 мм; b = 400 мм; h = 580 мм; m = 1,30 тс

Предварительное конструирование фундамента: Схема представлена на рис. 7.

1. Определяем высоту стены подвала: 3600 – 300 – 300 = 3000 мм

2. Определяем количество стеновых фундаментных блоков

Принимаем 5 стандартных блоков ФБС 24.4.6 – Т.

Набросок 6. Конструирование фундамента.

7. Расчет осадки основания

Расчет оснований по деформации делается, исходя из условия

S ≤ Su

где S – величина совместной деформации основания Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат и сооружения, определяется расчетом;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по [3,п.п.2.51-2.55 прилож. 4] либо по табл. п.6 [2].

Выбор расчетной схемы делается согласно приложениям [3, пункт 2,40 и прилож. 2].

Совместная деформация основания и сооружения определяется расчетом по указаниям [3, прилож. 2]методом послойного суммирования осадков отдельных слоев Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат в границах сжимаемой толщи основания по формуле

где S – конечная осадка основания; n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания; hi – толщина i–го слоя грунта; σ zp . i – среднее значение дополнительного вертикального обычного напряжения в i–ом слое грунта; β – безразмерный коэффициент, равный 0,8.

Определение осадки:

1) Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат – эп. σ zg .

На глубине Z от подошвы фундамента его величина определяется по формуле

На границах выделенных слоев грунта

σ zg .1 = γ II . I hI = 16,8∙1,0=16,8кПа

σ zg .2 = γ II . I hI + γ II .2 hII =16,8∙1,0+17,5∙1,0=34,30кПа

σ zg .3 = γ II . I hI + γ II .2 hII + γ II .3 hIII =16,8∙1,0+17,5∙1,0+17,8∙1,0=52,10кПа

В уровне подошвы фундамента

σ zg .0 = 16,8∙1,0+17,5∙1,0+17,8∙0,7=46,76кПа

2) Определяем дополнительное давление (давление Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат от сооружения) на уровне подошвы фундамента: σ z р g .0 = Р0 = Р II - σ zg .0 =301,71-46,76=254,95кПа

где Р11 – среднее давление под подошвой фундамента.

3) Строим эпюра дополнительного вертикального напряжения от сооружения – эп. σz р ; при всем этом дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента (по вертикали, проходящей через центр подошвы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат фундамента) определяется по формуле

σ z р = α·Р0

где α – коэффициент, принимаемый по [3, таб. 1] либо по табл. п. 5.1. [2] зависимо от формы подошвы и относительной глубины z = 2 z / b .

Для построения эпюры дополнительного давления толщина грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на простые слои шириной hi ≤ 0,4 b : hi =32см.

z – глубина залегания подошвы каждого простого Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат слоя грунта, ниже подошвы фундамента на расчетной схема проставляются надлежащие значения α и σ zg .

4) Строим эпюра 0,2 σ z р .

5) Определяем глубину сжимаемой толщи; нижняя ее граница принимается на глубине z = Hc , где производится условие

σ z р = 0,2σ zg (точка скрещения эпюры σ z р и эпюры 0,2σ zg )

Вычисления сводим в таблицу 6.

Таблица 6. Расчет осадки.

№ элемен Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат.слоя Е
0 – 1 0,32 0,8 0,881 224,61 10,78 20355
1 – 2 0,64 1,6 0,642 163,68 12,20 20355
2 – 3 0,96 2,4 0,477 121,61 13,62 20355
3 – 4 1,28 3,2 0,374 95,35 15,05 20355
4 – 5 1,60 4,0 0,306 78,01 16,47 20355
5 – 6 1,92 4,8 0,258 65,78 17,90 20355
6 – 7 2,24 5,6 0,223 56,85 19,32 20355
7 – 8 2,56 6,4 0,196 49,97 20,74 20355
8 – 9 2,88 7,2 0,175 44,62 22,17 20355
9 – 10 3,20 8,0 0,158 40,28 23,59 20355
10 – 11 3,52 8,80 0,144 36,71 25,02 20355
11 – 12 3,84 9,60 0,132 33,65 26,44 20355
12 – 13 4,16 10,40 0,122 31,10 27,86 20355
13 – 14 4,48 11,2 0,113 28,81 29,29 20355
14 – 15 4,80 12,0 0,106 26,81 30,71 20355

6) Определяем осадку основания, складывающуюся из осадок слоев грунта, входящих в сжимаемую толщину. Провидим полное их суммирование.

Вывод: осадка допустима.

Набросок 7. Схема для определения осадки фундамента по способу послойного суммирования

8. Расчет и конструирование свайного фундамента

8.1. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.



Длина сваи подбирается из условия погружения нижнего конца Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат сваи на 1-2 метра в ниже залегающий более крепкий грунт (несущий слой). В соответствие с этим составляется схема к определению несущей возможности сваи.

Набросок 8. Схема к определению несущей возможности свай.

Несущая способность забивной висящей сваи Fd определяется как сумма сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат боковой поверхности по формуле

где γс – коэффициенты критерий работы сваи в грунте, принимаемый γс = 1 [4];

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи кПа , определяемое по СНиП [4. табл.1] либо по табл. 8.1 [2];

А – площадь опирания на грунт сваи, м2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто, либо по площади поперечного сечения камуфлетного уширения Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат по его большему поперечнику либо по площади сваи – оболочки нетто;

u – внешний периметр поперечного сечения сваи, м;

fi – расчетное сопротивление i–го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по СНиП [4, табл. 2] либо по табл. п. 8.2. [2];

hi – толщина i –го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат, м;

γ cR , γcf – коэффициенты условия работы грунта соответственно под нижнем концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие воздействие метода погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, определяемые по СНиП [4, табл. 3] либо по табл. п.8.1. [2];

Значение R согласно СНиП [4] определяем по таблице для глубины Н . Величина fi определяется по таблице Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат для глубин заложения середин слоев грунта, соприкасающихся с боковой поверхностью сваи – h 1 , h 2 , h 3 , h 4 ; пласты грунтов расчленяются на однородные слои шириной менее 2 метров.

В согласовании с расчетной схемой несущая способность сваи определяется

Значение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется по формуле

где γk – коэффициент надежности, принимаемый по СНиП [4, п.4.3]; при определении Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат несущей возможности сваи расчетом

8.2. Определение расстояния меж сваями и выполнение плана расстановки свай.

Расстояние меж сваями под стенки строения определяется по формуле

где N – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН;

n 1 – расчетная нагрузка на 1 м фундамента (с учетом веса ростверка и грунта на его обрезах), кН.

Значение расчетной нагрузки в более Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат нагруженном сечений n 1.4 =271,71кН , расстояния меж сваями при однорядном расположении определяются:

в сечение 4 – 4 .

Принимаем при расстановке до 1,200 м.

9. Технико-экономическое сопоставление вариантов фундаментов 5-ти этажного кирпичного строения.

Здание строится в городке Смоленск. С учетом инженерно-геологических критерий площадки строительства и задания на проектирование при рассмотрении вариантов фундаментов выявлены последующие Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат оптимальные:

1 вариант – ленточный сборный фундамент;

2 вариант – свайный фундамент.

Результаты расчета технико-экономических характеристик для сопоставления сведены в таблицу 8.

Сметная цена строительно-монтажных работ определяется по формуле:

где Vi – объем i – ой работы по соответственному варианту;

С i – показатель единичной цены i – ой работы в ценах 1984 года, в Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат рублях;

Нр – коэффициент, учитывающий затратные расходы (Нр = 1,2 );

КП.Н – коэффициент, учитывающий плановые скопления (КП.Н = 1,08 );

КИ.И – коэффициент, учитывающий конфигурации цен по индексу 1984 года (в данной работе принят равным 11,75 )

– прямые издержки по сравниваемым вариантам фундаментов в ценах 1984 г. (таб.7), в рублях.

Трудозатратность выполнения работ (таб. 7) включает дополнительные издержки труда на Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат сервис строительного процесса (Ко = 1,25 ) и строительной площадки (Кп = 1,07 ).

где З i – издержки труда на единицу работ, чел/час.

Ко, Кп – коэффициенты, учитывающие издержки труда на сервис строительного процесса и площадки.

Длительность производственной работы определяется по формуле:

где Н – численность рабочих в денек (в примере принято Н = 6 чел Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат .)

230 – плановое число рабочих дней в году.


Таблица 7. Прямые издержки по сравниваемым вариантам фундаментов 6-ти этажного кирпичного дома (1 секция) в ценах 1984 г.

п/п

Виды работ Нормативы на единицу измерения

Вариант I

Сборный фундамент

Вариант II

Свайный фундамент

Стоим.

(руб.)

Трудоем.

ч/час.

Объем работ

Стоим.

(руб.)

Трудоем.

ч/час.

Объем работ

Стоим.

(руб.)

Трудоем.

ч/час.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Разработка грунта Iгруппы Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат экскаватором 0-131 0,06 5,12 0,671 0,307 2,48 0,325 0,149
2 Установка железобетонных фундаментных плит 51-40 0,331 0,3 15,42 0,10 - - -
3 Погружение дизель-молотом на тракторе железобетонных свай длиной до 6 м в грунт I группы 69-62 2,016 - - - 0,12 8,35 0,24
4 Устройство цельных железобетонных ростверков 37-08 1,426 - - - 0,21 7,79 0,30
5 Горизонтальная изоляция – цементный раствор состава 1:2 0-77 0,32 0,4 0,308 0,128 0,4 0,308 0,128
6 Установка стеновых панелей цокольной части 64-74 2,152 1,08 69,9192 2,32416 1,08 69,9192 2,32416
7 Установка железобетонных плит перекрытия 72-60 1,547 1,17 84,942 1,80999 1,17 84,942 1,80999
8 Боковая обмазочная гидроизоляция стенок фундаментов битумной мастикой в 2 слоя 0-90 0,31 0,023 0,0207 0,00713 0,023 0,0207 0,00713
9 Засыпка пазух 0-015 - 2,34 0,0351 - 2,52 0,0378 -
10 Бетонный подстилающий слой шириной 80 мм 34-73 2,28 0,42 14,5866 0,9576 0,42 14,5866 0,9576
11 Цементный пол шириной 20 мм 0-63 0,13 0,11 0,0693 0,0143 0,11 0,0693 0,0143
12 Асфальтовые отмостки Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат и тротуары 2-09 0,375 1,0 2,09 0,375 1,0 2,09 0,375
Итого: 188,06 6,02 188,44 6,30

п/п

Наименование показателя Един. изм. Величина показателя
Вариант I Вариант II
1 Объем работ п.м. 1 1
2 Сметная цена строительно-монтажных работ руб.
3 Трудозатратность выполнения работ ч/дн.
4 Длительность производства работ год

Более экономный вариант фундаментов определяется

Э = (2869,56 –2863,78) + 0,15·2869,56 (0,00076 – 0,00073) = 576руб.

Экономический эффект достигается от внедрения второго варианта фундаментов – сборного фундамента, который и принимается к разработке Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат, проектированию и выполнению.

Вывод: более экономичным является сборный фундамент.

10. Расчет и конструирование ленточных фундаментов для других 3 – х расчетных сечений.

10.1. Определение ширины подошвы фундамента

Сечение 1-1:

где

;

Расчетное сопротивление грунта при b =0,695м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разность 2-ух значений « b » превосходит 10%

Уточнение нужно продолжить.

Расчетное сопротивление грунта Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат при b =0,453м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разница последних 2-ух значений «b» наименее 10%,предстоящее уточнение не делается.

Сечение 2-2:

где

;

Расчетное сопротивление грунта при b =0,767м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разность 2-ух значений « b » превосходит 10%

Уточнение нужно Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат продолжить.

Расчетное сопротивление грунта при b =0,499м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разница последних 2-ух значений « b » наименее 10%, предстоящее уточнение не делается.

Сечение 3-3:

где

;

Расчетное сопротивление грунта при b =0,602м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разность 2-ух значений « b » превосходит 10%

Уточнение Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат нужно продолжить.

Расчетное сопротивление грунта при b =0,393м и d =2,7м определяется

Уточняем ширину подошвы фундамента:

Потому что разница последних 2-ух значений « b » наименее 10%, предстоящее уточнение не делается.

10.2. Конструирование ленточного фундамента из сборных железобетонных частей.

Сборные фундаментные плиты:

Определив требуемые размеры подошвы фундаментов в сечении 1 – 1, 2 – 2, 3 – 3 по ГОСТ 13580 – 85 подбираем стандартные фундаментные плиты наиблежайшего большего Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат размера.

ФЛ 6.24

B = 600 мм m = 1,00 т

L = 2380 мм H = 300 мм

Сборные фундаментные блоки:

По ГОСТ 13579 – 79 подбираем фундаментные блоки для сечения 1 – 1, 2 – 2 : ФБС 24.6.6 – Т

l = 2380 мм h = 580 мм

b = 600 мм m = 1,96 тс

Определяем высоту стены подвала

3600 – 300 – 300 = 3000 мм

3. Определяем количество стеновых фундаментных блоков: принимаем 5 стандартных блоков ФБС 24.6.6 – Т.

По ГОСТ 13579 – 79 подбираем фундаментные блоки для сечения 3 – 3: ФБС Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат 24.4.6 – Т

l = 2380 мм h = 580 мм

b = 400 мм m = 1,30 тс

Определяем высоту стены подвала

3600 – 300 – 300 = 3000 мм

4. Определяем количество стеновых фундаментных блоков: принимаем 5 стандартных блоков ФБС 24.4.6 – Т.

Набросок 9. Конструирование фундамента в сечении 1 – 1, 2 – 2

Набросок 10. Конструирование фундаментов в сечении 3 – 3

10.3. Проверка напряжений под подошвой фундамента

Проверка давления на грунт под подошвой фундамента делается по формуле

где Р11 – давление под подошвой фундамента, кПа

Gf Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат 11 – свой вес фундамента длиной 1 п.м. определяется как произведение удельного веса материала фундамента (железобетон – 24 кН/м3 ) и объема материала фундамента;

Gg11 – вес грунта на уступах фундамента, определяемый, как произведение удельного веса грунта (17,23кН/м3 ) и объема грунта;

А – площадь 1 п.м. подошвы фундамента, принятых размеров.

Сечение 1 – 1:

тогда

Как следует Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат, принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

Сечение 2 – 2:

тогда

Как следует, принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

Сечение 3 – 3:

тогда

Как следует, принятая ширина подошвы фундамента достаточна.

Перечень литературы

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

2. Канаков Г.В., Прохоров В.Ю. Проектирование оснований и фундаментов штатских построек. Учебное пособие Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий 2 - реферат. Нижний Новгород, издание МИПК ННГАСУ, 1999 г.

3. СНиП 2.02.01 – 83 Основания построек и сооружений. – М.: Стройиздат, 1984

4. СНиП 2.02.03 – 85 Свайные фундаменты. – М.: Стройиздат, 1985

5. ГОСТ 25100 – 95 Грунты. Систематизация

6. СНиП 2.01.07 – 85* Нагрузки и воздействия

7. СНиП 2.01.01 – 82 Строительная климатология

8. СНиП 2.03.01 – 84 Бетонные и железобетонные конструкции



proektirovanie-informacionnih-sistem-na-baze-mysql-i-internet-referat.html
proektirovanie-interfejsa-programmi.html
proektirovanie-kanalizacii.html