Основния и фундаменты

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Дальневосточный Федеральный Университет

Инженерная школа

Кафедра Гидротехники, теории зданий и сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к  курсовому проекту 

по предмету:

Основания и фундаменты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составил: студент группы С-3455б

Пашнин А.А

Проверил: преподаватель Проценко В. В.

 

 

 

 

 

 

Владивосток 2011.

 

Введение.

 

Целью данного курсового  проекта является научиться грамотно проектировать фундаменты, при этом учитывая нагрузку на фундамент, глубину промерзания грунтов в данной местности, наличие грунтовых вод, особенности оснований и прочих грунтов, располагающихся выше и ниже подошвы фундамента.

 

Оглавление

 

1. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. 4

1.1. Наименование грунтов. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95. 4

1.2. Физико-механические характеристики грунтов. 4

1.3. Нормативная глубина промерзания грунтов. 5

1.4. Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор варианта фундаментов. 5

1.5. Посадка здания с вертикальной привязкой. 5

2.Расчет  и конструирование фундаментов  мелкого заложения на естественном  основании. 6

2.1. Глубина заложения фундаментов. 6

2.2. Определение  габаритных размеров фундаментов  по расчетным сечениям. 6

2.3. Проверка слабого подстилающего слоя. 12

2.4. Расчет осадки фундамента. 12

2.5. Конструирование фундамента. 15

2.6. Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения. 15

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов. 16

3.1. Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверка. 16

3.2. Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай. 16

3.3. Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по первому предельному состоянию. 24

3.4. Проверка напряжений в свайном основании по второй группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента). 27

3.5. Расчет осадок свайных фундаментов. 31

3.6. Подбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа. 36

3.7. Конструирование свайных фундаментов. 38

3.8. Заключение по варианту свайных фундаментов. 38

4. Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции. 39

Заключение  по проекту. 40

Список используемой литературы. 41

 

 

  1. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.
    1. Наименование грунтов. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95.

 

1ый слой  растительный.

2ий слой глинистый.

Число пластичности:

Показатель текучести:

Коэффициент пористости:

Вывод: суглинок мягкопластичный.

4ый слой  глинистый.

Число пластичности:

Показатель текучести:

Коэффициент пористости:

Вывод: суглинок полутвердый.

2ой слой  песчаный.

Гранулометрический состав грунта.

Частицы размером, мм:

 

 

 

 

 

Средней плотности.

 

Насыщенный водой.

Вывод: песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой.

 

 

    1. Физико-механические характеристики грунтов.

 

Таблица 1.

 

 

 

 

 

 

 

    1. Нормативная глубина промерзания грунтов.

– нормативная глубина  сезонного промерзания грунтов.

– расчетная глубина промерзания  грунтов.

 – глубина заложения фундамента.

 

 

 

    1.  Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор варианта фундаментов.

 

Строительная площадка имеет  спокойный рельеф с абсолютной отметкой 54.40. Грунты – слоистое напластование. Залегание слоев согласное и выдержанное, что благоприятно для строительства. Уклон строительной площадки мал – менее 2%. Грунтовые воды приурочены к слою «суглинок полутвердый». Грунтовые воды неагрессивные и не напорные, находятся на отметке 50,20.

Первым в поверхности  залегает растительный слой мощностью 0,4 м. Растительный слой не может служить  основанием для фундамента, он срезается  и вывозится, в дальнейшем используется для облагораживания спланированной поверхности, после обратной засыпки.

Качество:

надежные: скальные, крупнообломочные, глинистые с ; песчаные, кроме пылеватых и рыхлых.

слабые: глинистые с ; пески рыхлые.

средние: все остальные.

- сильносжимаемые.

- среднесжимаемые.

 – слабо сжимаемые.

Под растительным слоем залегает слой суглинка мягкопластичного, мощностью 2,2м с показателем , с модулем упругости Е=16.5МПа, является средним по прочности и средне сжимаемым, может служить естественным основанием.

Под суглинком мягкопластичным подстилается слой суглинка полутвердого, мощностью 4,4м с показателем и модулем упругости Е=17МПа, является прочным грунтом средней сжимаемости, может служить естественным основанием.

Под слоем суглинка полутвердого  залегает слой песка средней крупности, средней плотности, насыщенного  водой мощностью 6.9м, с модулем  упругости Е=30МПа, является прочным грунтом, слабо сжимаемым, может служить естественным основанием.

Заключение: в качестве основания под фундамент мелкого заложения используем второй слой; под сваи – четвертый слой.

 

    1.  Посадка здания с вертикальной привязкой.

За нулевую отметку  выбрана отметка чистого пола первого этажа, что на 0,6 м выше отметки спланированной земли.

 

  1. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании.
    1. Глубина заложения фундаментов.

 

Определение расчетной глубины  промерзания.

 

 

 

 

 

 

Глубина заложения зависит  от:

  1. Глубин промерзания грунтов.
  2. Наличия сил морозного пучения.
  3. Конструктивных особенностей.

Определение морозного пучения  грунтов:

                  

  или dw – по СНиП

                  

.

 

2.2. Определение габаритных размеров фундаментов по расчетным сечениям.

 

Сечение 1 по оси А (без подвала) ленточный фундамент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

0,5

1

2

p

852

438

231


 

Построение показано на рисунке 1.

 

Рис 2.

 

 – коэффициент нахождения  прочностных характеристик грунта

- коэффициент  ширины подошвы фундамента

 

 

 

 

 

 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента и осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента соответственно

- расчетное значение  удельного сцепления грунта, залегающего  непосредственно под подошвой  фундамента

 

 

 

 

 

b

1

2

R

211

224,5


 

Построение показано на рисунке 2.

 

Рисунок 3.

 

Выбираем подошву ФЛ 24. 12

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси А (с подвалом).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

1

1,5

2

p

880

305.33

233.5


 

Построение показано на рисунке 3.

 

Рисунок 4.

рис  5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

1

2

p

322,84

336,26


 

Построение показано на рисунке 4.

 

Рисунок 6.

 

Выбираем плиту ФЛ 16.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. Проверка слабого подстилающего слоя.

 

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность вышележащих слоев необходимо сделать проверку слабого подстилающего слоя.

 

    1.  Расчет осадки фундамента.

 

Расчет производится по методу элементарного послойного суммирования.

3 слой водоупорный.

 

 

 

 

 

 

 

Построение дополнительной эпюры 0,2

 

 

 

 

 

 

 

Сечение 2-2 (с  подвалом)

Построение эпюры напряжения от внешней нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.

 Нахождение среднего значения дополнительного вертикального нормального напряжения

№ слоя

, м

        

1

0,64

0,64

0,8

0,881

210,83

2

0,64

1,28

1,6

0,642

153,64

3

0,64

1,92

2,4

0,477

114,51

4

0,64

2,56

3,2

0,374

89,5

5

0,64

3,2

4

0,306

73,23

6

0,64

3,84

4,8

0,258

       61,74

7

0,06

3,9

4,85

0,251

60,07

8

0,58

4,48

5,6

0,223

53,37

9

0,64

5,12

6,4

0,196

46,9

10

0,64

5,76

7,2

0,175

41,88

11

0,64

6,4

8

0,158

37,81

12

0,64

7,04

8,8

0,143

34,22

13

0,64

7,68

9,6

0,132

31,59

14

0,64

8,32

10,4

0,122

29,2

15

0,64

8,96

11,2

0,113

27,04


Проверка точки пересечения  эпюр.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.

 Подсчет осадок

№ слоя

, м

      

кровля

подошва

средняя

1

0,64

17000

  

210,83

225,07

0,0084732

2

0,64

17000

210,83

153,64

182,235

0,0068606

3

0,64

17000

153,64

114,51

134,075

0,0050475

4

0,64

17000

114,51

89,5

102,005

0,00384

5

0,64

17000

89,5

73,23

81,365

0,0030631

6

0,64

17000

73,23

61,74

67,485

0,0025406

7

0,06

17000

61,74

60,07

60,905

0,0002149

8

0,58

30000

60,07

53,37

56,72

0,0010965

9

0,64

30000

53,37

46,9

50,135

0,0010695

10

0,64

30000

46,9

41,88

44,39

0,0009469

11

0,64

30000

41,88

37,81

39,845

0,00085

12

0,64

30000

37,81

34,22

36,015

0,0007683

13

0,64

30000

34,22

31,59

32,905

0,0007019

14

0,64

30000

31,59

29,2

30,395

0,0006484

 

0,0361214


 

 

 

 

Рис.7

    1. Конструирование фундамента.

 

В итоге расчетов требуемых  размеров фундаментов и характеристик  оснований приняты: по оси А без подвала: подушка ФЛ 24. 12, фундаментные блоки ФБС 12. 6. 3;  по оси А с подвалом: подушка ФЛ 16. 12, фундаментные блоки ФБС 12. 6. 3;

 

2.6. Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения.

 

Для данного здания с учетом расчета всех нагрузок и грунтов оснований не подходят фундаменты мелкого заложения, т.к размеры подушек фундамента получаются большими, целесообразнее за основной тип фундамента принять свайный фундамент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Расчет и конструирование свайных фундаментов.
    1. Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверка.

 

Забивная призматическая свая квадратного с ненапрягаемой арматурой.

Фундамент по оси А (без подвала)

Свая С 6-30 

0,6 м х 0,3 м – габариты ростверка

Фундамент по оси А (с подвалом)

Свая С 5,5-30 

0,6 м х 0,3 м – габариты ростверка

Фундамент по оси Б (без подвала)

Свая С 7-30

1,6 м х 1,6 м х 0,3 м – габариты ростверка

Фундамент по оси Б (с подвалом)

Свая С 4,5-30 

1,7 м х 1,7 м х 0,3м – габариты ростверка

 

 

    1.  Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай.

 

Фундамент по оси А (без подвала)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.

Расчет сопротивлений на боковой поверхности свай

№ слоя

        

1

1

2,1

7,1

7,1

2

2

3,6

51

102

3

2

5,6

57,2

114,4

4

0,4

6,8

59,8

23,92

5

0,5

7,25

60,5

30,25

 

277,67


 

 

 

 

 

 

Рис. 8

Фундамент по оси А (с подвалом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.

Расчет сопротивлений на боковой поверхности свай

№ слоя

        

1

2

4,1

53,3

106,6

2

1,9

6,05

58,1

110,39

3

1,5

7,75

61,5

92,25

 

309,54


 

 

 

 

Рис 9.

Фундамент по оси Б (без подвала)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.

Расчет сопротивлений  на боковой поверхности свай

№ слоя

        

1

0,9

2,15

7,1

6,4

2

2

3,6

51

102

3

2

5,6

57,2

114,4

4

0,4

6,8

59,8

23,92

5

0,6

7,25

60,5

36,3

 

283,2


 

 

 

 

Рис.9

Фундамент по оси Б (с подвалом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.

Расчет сопротивлений  на боковой поверхности свай

№ слоя

        

1

2

4,6

54,8

109,6

2

1,4

6,3

58,6

82,04

3

1

7,5

61

61

 

252,64


 

 

 

 

 

Рис.10

    1. Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по первому предельному состоянию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси А (без подвала)

 

 

Определяем шаг свай

 

 

1,8

 

 

 

 

 округляем  до 0,15

 

 

 

Выбираем однорядное линейное расположение свай

 

Фундамент по оси А (с подвалом)

 

 

Определяем шаг свай

 

1,8 м

 

 

 

 

 округляем  до 0,15

 

 

 

Выбираем однорядное линейное расположение свай

 

Фундамент по оси Б (без подвала)

 

 

Определяем шаг свай

 

1,8 м

 

 

 

 

 округляем  до 0,15

 

 

 

Выбираем куст из 4 свай.

 

Фундамент по оси Б (с подвалом)

 

 

Определяем шаг свай

 

1,8 м

 

 

 

 

 округляем  до 0,15

 

 

 

Выбираем куст из 4 свай.

 

 

Проверка свайных фундаментов по первому предельному состоянию.

 

 

 

Фундамент по оси А (без подвала)

 

 

 

 

Фундамент по оси А (с подвалом)

 

 

 

 

Фундамент по оси Б(без подвала)

 

 

 

 

 

Фундамент по оси Б(с подвалом)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. Проверка напряжений в свайном основании по второй группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси А (без подвала)

 

 

 

 

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси А (с подвалом)

 

 

 

 

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 кПа

 

 

 

 

 

Фундамент по оси Б (без подвала)

 

 

 

 

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 кПа

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси Б (с подвалом)

 

 

 

 

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 11

 

 

 

 

 

    1.  Расчет осадок свайных фундаментов.

 

Расчет производится по методу элементарного послойного суммирования.

3 слой водоупорный.

 

 

 

 

 

 

 

Построение дополнительной эпюры 0,2

 

 

 

 

 

 

 

Фундамент по оси А (с подвалом)

Построение эпюры напряжения от внешней нагрузки.

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.

Нахождения среднего значения дополнительного вертикального нормального напряжения

№ слоя

, м

        

1

0,47

0,47

0,8

0,800

222,8

2

0,47

0,94

1,6

0,449

125,05

3

0,47

1,41

2,4

0,257

71,58

4

0,47

1,88

3,2

0,160

44,56

5

0,47

2,35

4

0,108

30,08

6

0,47

2,82

4,8

0,077

21,45


 

 

 

 

 

 

Таблица 8.

Нахождение 

№ слоя

, м

      

кровля

подошва

средняя

1

0,47

30000

278,53

222,88

250,07

0,0039277

2

0,47

30000

222,88

125,05

173,97

0,0027254

3

0,47

30000

125,05

71,58

98,32

0,0015402

4

0,47

30000

71,58

44,56

58,07

0,0009097

5

0,47

30000

44,56

30,08

37,32

0,0005846

6

0,47

30000

30,08

29,21

29,65

0,0004644

 

0,010152


 

 

 

 

Рис.12

Фундамент по оси Б (с подвалом)

Построение эпюры напряжения от внешней нагрузки.

 

 

 

Таблица 9.

Нахождения среднего значения дополнительного вертикального нормального напряжения

№ слоя

, м

        

1

0,7

0,7

0,8

0,800

244,96

2

0,7

1,4

1,6

0,449

137,48

3

0,7

2,1

2,4

0,257

78,69

4

0,7

         2,8

3,2

0,160

48,99

5

0,7

3,5

4

0,108

33,07

6

0,7

4,2

4,8

0,077

23,58


 

Таблица 10.

Нахождение 

№ слоя

, м

      

кровля

подошва

средняя

1

0,7

30000

306,2

244,96

275,58

0,0064302

2

0,7

30000

244,96

137,48

191,22

0,0044618

3

0,7

30000

137,48

78,69

108,09

0,002522

4

0,7

30000

78,69

48,99

63,84

0,0014896

5

0,7

30000

48,99

33,07

41,03

0,0009574

6

0,7

30000

33,07

30,76

31,92

0,0007447

 

0,015861

Основния и фундаменты 📙 Курсовая → 🆔 159541

Основния и фундаменты 📙 Курсовая → 🆔 159541