скачать рефераты

МЕНЮ


Проектирование основания и фундамента

Проектирование основания и фундамента

Министерство Образования Кыргызской Республики

Министерство Образования Российской Федерации

Кыргызско-Российский Славянский Университет

Факультет Архитектуры Дизайна и Строительства

Кафедра «Архитектура Промышленных и Гражданских Зданий»










Курсовая работа

по дисциплине «Основания и фундаменты»

на тему: «Проектирование основания и фундамента»





Выполнил: Гиндин. В.

стд. гр. ПГС-1-06

Проверил: Ордобаев Б. С.





Бишкек 2010

Оглавление


Введение

Раздел I. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Раздел II. Сбор нагрузок

Раздел III. Расчет фундаментов мелкого заложения

Раздел IV. Расчет фундамента по 2-му предельному состоянию

Раздел V. Конструктивные мероприятия



Введение


Целью данной курсовой работы является закрепление полученных теоретический знаний, путем использования их для решения конкретных практических задач. В процессе выполнения, студент должен научиться пользоваться справочной литературой по указанной дисциплине, а также получить навыки проектирования фундаментов и оснований зданий и сооружений. Также необходимо на конкретных примерах разобрать вопрос о применимости различных решений к определенным условиям и выявить наиболее рациональное решение.

Важным этапом в изучении любой дисциплины является закрепление полученных теоретических знаний путем использования их для решения конкретных практических задач. Этой цели и служит работа над курсовым проектом по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», во время которой студент должен научиться пользоваться справочной литературой по указанной дисциплине (а это крайне важно при современном потоке информации) и получить навыки проектирования фундаментов и оснований зданий и сооружений. Кроме этого необходимо на конкретных примерах разобрать вопрос о применимости различных решений к определенным условиям и о выявлении наиболее рационального решения для данной конкретной задачи.

Общие принципы проектирования оснований и фундаментов

При расчете оснований и фундаментов необходимо помнить о том, что они входят в единую систему основание-фундамент-сооружение. Взаимное влияние элементов этой системы очевидно. Инженерно-геологические условия строительной площадки и конструктивные особенности сооружения влияют на выбор типа и конструкции фундамента.

Закономерность распределения давления под подошвой фундамента зависит от соотношения жесткостей фундамента и основания, формы фундамента в плане. Деформационные свойства грунтов основания оказывают определенное влияние на распределение усилий в конструктивных элементах сооружения.

Однако одновременный учет системы основание-фундамент-сооружение связан с определенными трудностями, которые обусловлены взаимной зависимостью обобщенных параметров элементов системы: например, жесткость сооружения зависит от деформируемости основания - сильно деформируемое основание предполагает конструкцию, приспособленную к неравномерным значительным осадкам; в свою очередь распределение осадок обусловлено жесткостью сооружения. Не зная величин осадок, мы не можем соответствующим образом распределить жесткость между различными конструктивными элементами сооружения; не зная жесткости сооружения, мы не можем определить осадки системы как единого целого. Фундаменты проектируют исходя из нагрузки, передаваемой надземными конструкциями в основном (за исключением гибких фундаментов) без непосредственного учета совместной работы элементов системы основание – фундамент - сооружение.

В расчете основание - один из элементов системы - представляется расчетной механической моделью, которая, опуская несущественное, не основное, отражает основные механические свойства составляющих его грунтов.

При этом в качестве расчетных механических характеристик грунта используются:

1. Модуль общей деформации Е.

2. Коэффициент поперечной деформации Е.

Эта модель учитывает общие, как упругие так и остаточные деформации основания. Сущность расчета л.д.с. заключается в следующем: зависимость осадки S от нагрузки Р только при средних напряжениях под подошвой фундамента Рср<R принимается линейной, что дает возможность использовать формулы теории упругости и определять применения, где R - расчетное давление под подошвой фундамента, вызывающее зоны сдвигов под углом подошвы фундамента высотой 'Л b (где Ь - меньший размер фундамента).



Исходные данные для проектирования


Геологический разрез и план см. в Приложении. Лист №

Конструктивная схема здания: каркасное, с навесными стеновыми ж/б панелями

Количество этажей: 5

Район строительства: г. Токмок.


Гранулометрический состав грунта в процентном отношении.

№ слоя

Диаметр гранул мм.

10-5

5-2

2-1

1-0,5

0,5

0,25

0,25

0,1

0,1

0,05

0,05

0,01

0,01

0,005

0,005

0,001

<0,001

1

0

0

1,0

2,0

15

23

10

16

6

9

3

2

0

0

2,0

4

10,9

40

23

8

10

1,6

1,5

3

0

5

3,0

25

27

20

8

8

3

1

0


Физические и физико-механические свойства грунтов основания.

слоя

Границы

текучести и

пластичности

Уд. вес

γу

кн / м3

Об. вес

γ

кн / м3

Влаж-ть

%

i1=i0-∆i1, МПа

C

φ

∆l1

P1=0.1

∆l2

P2=0.2

∆l3

P3=0.3

∆l4

P4=0.4

WL

WP

1

31

20

27,2

18,6

25,7

0,083

0,130

0,180

0,064

4

14

2

18,9

12,0

26,7

21,7

16,1

0,032

0,058

0,068

0,082

7

29

3

0

0

26,5

20,0

25

0,072

0,083

0,194

0,205

8

17



Раздел I. Оценка инженерно-геологических условий строительной

площадки


Одном из основных факторов, определяющих тип и размеры фундамента, являются инженерно-геологические условия строительной площадки. Правильность и экономичность выбранной конструкции фундамента, а также долговечность сооружения во многом зависят от точности определения физико-механических характеристик, мощности и вида грунтов.

Получение данных о грунтовых условиях строительства производится в процессе инженерно-геологических, топографо-геодезических и гидрогеологических изысканий.

Определение наименования грунтов основания.

Согласно СНиП II-15-74 полное наимнование грунта устанавливается на основании физических характеристик грунта, которые делятся на исходные и производные.

К исходным характеристикам относятся следующие:

а) гранулометрический состав грунта;

б) удельный вес, γу [кн / м3];

в) объемный вес, γ0 [кн / м3];

г) весовая влажность, W0 [%];

д) граница раскатывания(пластичности), Wр [%];

е) граница текучести, WL [%];

ж) сведения о наличии других примесей в грунте.

К производным физическим характеристикам относятся:

а) пористость. Определяется по следующей по формуле:


б) степень влажности G (коэффициент водонасыщености грунта, Jв) – отношение природной влажности грунта к его полной влажности, соответствующей полному заполнению грунта водой. Определяется по следующей по формуле:


  , где γw – уд. вес воды.


в) число пластичности JP [%] JP=0,01(WL-WP)

г) коэффициент консистенции JL=(W0-WP)/ (WL-WP);

д) коэффициент пористости на границе текучести em. Определяется по формуле:



е) коэффициент П, характеризующий просадочные свойства грунта. П=(em-e)/(1+e).

ж) коэффициент неоднородности грунта U=d60/d10. Где d60 и d10 – диаметр частиц, которых в грунте содержится 60% и 10% соответственно.

Определение наименования первого слоя грунта.

Наличие показателей границ текучести и пластичности свидетельствует о том, что первый слоя грунта является глинистым.

1.                Определяем число пластичности:  JP=0,01(WL-WP)=0,01(31-20)=0,11.

В соответствии с таблицей 6, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что глинистый грунт, с числом пластичности 0,11, является суглинком.

2.                Определяем коэффициент консистенции:


JL=(W0-WP)/ (WL-WP)=(25,7-20)/(31-20)=0,518


В соответствии с таблицей 7, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что суглинок, с коэффициентом консистенции 0,518, является мягкопластичным.

3.                Определяем коэффициент пористости грунта:


4.                Определяем степень влажности грунта:


Так как степень влажности >0.8, данный слой грунта является непросадочным.  

(СНиП II-15-74, пункт 2.13).

5.                Определяем коэффициент пористости грунта на границе его текучести:


6.                Определяем просадочность грунта:


П=(em-e)/(1+e)=(0,8432-0,8381)/(1+0,8381)=0,0027

7. Определяем коэффициент сжимаемости грунта:



8. Определяем коэффициент относительной сжимаемости грунта:



Заключение: первый слой грунта является суглинком, в мягкопластичном состоянии, непросадочным.

Определение наименования второго слоя грунта.

Наличие показателей границ текучести и пластичности свидетельствует о том, что первый слоя грунта является глинистым.

1.                Определяем число пластичности:  JP=0,01(WL-WP)=0,01(18,9-12)=0,069.

В соответствии с таблицей 6, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что глинистый грунт, с числом пластичности 0,069, является супесью.

2.                Определяем коэффициент консистенции:


JL=(W0-WP)/ (WL-WP)=(16,1-12)/(18,9-12)=0,594.


В соответствии с таблицей 7, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что супесь, с коэффициентом консистенции 0,594, является пластичной.

Определяем коэффициент пористости грунта:



Определяем степень влажности грунта:



Так как степень влажности >0.8, данный слой грунта является непросадочным.  (СНиП II-15-74, пункт 2.13).

Определяем коэффициент пористости грунта на границе его текучести:



Определяем просадочность грунта:


П=(em-e)/(1+e)=(0,5046-0,4285)/(1+0,4285)=0,0532.


Определяем коэффициент сжимаемости грунта:



Определяем коэффициент относительной сжимаемости грунта:


Заключение: второй слой грунта является супесью, в пластичном состоянии, непросадочным.

Определение наименования третьего слоя грунта.

Отсутствие показателей границ текучести и пластичности свидетельствует о том, что третий слой грунта является песчаным.

1.                В соответствии с таблицей 2, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что третий слой грунта является песком средней крупности. Так как, вес частиц крупнее 0.25 мм, в грунте составляет более 50%.

2.                Определяем неоднородность грунта. Для этого необходимо определить коэффициент неоднородности грунта. Строим кумуляту – график выражающий процентное содержание фракций в грунте.


    d60= 0,42 мм

    d10=0,035 мм

    U=d60/d10=12

    Делаем заключение - грунт является неоднородным.

3.  Определяем пористость грунта:


В соответствии с таблицей 5, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что третий слой грунта является песчаным, средней крупности.

4.  Определяем степень влажности грунта:



В соответствии с таблицей 4, СНиПа II-15-74 делаем заключение, что третий слой грунта является песком, насыщенным водой.

5.                Определяем коэффициент сжимаемости грунта:



6.                Определяем коэффициент относительной сжимаемости грунта:



Заключение: Третий слой грунта является песком средней крупности, насыщенным водой. Делаем вывод, что он может служить естественным основанием.

Таблица 1. Производные физические характеристики грунтов основания.

№ слоя

e

G

JP

Вид грунта

JL

П

U

q0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

0,8381

0,832

0,11

Суглинок

0,518

0,0027

-

0.434

2

0,4285

1

0,069

Супесь

0,594

0,0532

-

0.251

3

0,656

1

-

Песок

-

-

12

0.102


Таблица 2. Полные наименования грунтов основания.

№ слоя

Грунт

Характеристика грунта

Состояние грунта

Дополнительные сведения о грунте

1

Глинистый

Суглинок

Мягкоплатичный

Непросадочный

2

Глинистый

Супесь

Пластичная

Непросадочная

3

Песчаный

Неоднородный

Средней крупности, насыщенный водой

Может служить естественным основанием

Страницы: 1, 2, 3


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.