Расчет грунта, основания и фундамента

Содержание

Введение........................................................................................................... Анализ проектируемого здания. Сбор нагрузок на фундаменты............ Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-геодезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на строительной площадке....................................................      Выбор типа основания и возможных конструкций фундаментов.......... Расчет фундаментов мелкого заложения.................................................. Определение глубины заложения фундамента................................... Определение расчетного сопротивления грунта................................. Конструирование фундамента.............................................................. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования...... Расчет свайных фундаментов из забивных железобетонных свай......... Выбор глубины заложения ростверка.................................................. Выбор глубины погружения свай, их длины и сечения..................... Определение несущей способности сваи по грунту........................... Определение количества свай и размещение их в плане................... Проверка расчетной нагрузки, передаваемой на сваю, и уточнение количества свай ..................................................................................... Определение осадки свайного куста из висячих свай........................ Список использованных источников.............................................................

3 4     8 11 12 12 13 14 19 29 30 30 32 32   34 35 44

 

 

 

 

 

 

Целью выполнения курсового проекта является приобретение теоретических и практических навыков проектирования фундаментов и знакомство с действующими строительными нормами и правилами, для дальнейшего использования этих знаний при разработке и строительстве реальных объектов.

Нашей задачей является в соответствии с заданием подобрать, спроектировать и рассчитать наиболее подходящий фундамент  для указанного варианта каркасного промышленного здания, определить материал для этого фундамента и  его размеры.

Последовательность проектирования оснований и фундаментов:

1)Анализ проектируемого здания. Сбор нагрузок, действующих на фундаменты.

2)Оценка результатов инженерно-геологических изысканий, 

3)Выбор типов основания  и возможных конструкций фундаментов   в зависимости от конструктивной  схемы здания, действующих нагрузок  и грунтовых условий.

4) Расчеты оснований  по предельным состояниям и  конструирование принятых вариантов фундаментов.

5) Технико-экономический  анализ рассмотренных вариантов  и принятие оптимального проектного решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта	Место строительства	Грунтовые условия
		I	II	III	УГВ
16	Амурск	23	26	27	-

1.1 Исходные данные   

 

 

   

 

Уровень пола I этажа 0.00 на отметке 24.00

          

 

 

 

                                                                  Разрез I-I

 

26,00

25,00

24,00

23,00

22,00

21,00

20,00

19,00

18,00

17,00

16,00

                             

                  

В литологическом отношении площадка сложена 3-мя слоями грунта:

1. слой - глина
2. слой - глина
3. слой –глина

Грунтовые воды отсутствуют.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Рисунок – План здания

Номер варианта	Длина пролета, м			Высотные отметки здания, м					Нагрузка в пролете, кПа
	L1	L2	L3	L4	H1	H2	H3	H4	I	II	III	IV
16	30.0	30.0	30.0	18.0	12.6	14.4	16.2	21.6	12	15	12	N=45

Примечания. 1. Стены выполнены  из панелей толщиной мм. 2. Температура внутри производственного корпуса , в бытовых помещениях . 3. Нагрузка на колонны открытой эстакады (пролет L₄) дана в виде сосредоточенной силы N, в тоннах.

 

 

 

 

 

 

                Анализ проектируемого здания.

• Объект – одноэтажное промышленное здание;
• Размеры в плане 108 ×180 м.
• Шаг колонн: 6 м.
• Конструктивная схема здания – здание каркасное с железобетонным каркасом.
• Способы передачи нагрузок на основание: от колонн на железобетонные отдельные фундаменты, а от них на грунтовые основания.
• Фундаменты внецентренно нагружены, т.к. на них от колонн передается, кроме вертикальных нагрузок, моментные и горизонтальные.
• Стены здания выполнены из панелей толщиной мм.
• Температура внутри помещения принята .

Сбор нагрузок, действующих на фундаменты.

Вертикальная сосредоточенная  нагрузка N^H, передающаяся от колонны на фундамент, подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролета на грузовую площадь покрытия (или перекрытия), приходящуюся на рассматриваемую колонну.

 Вертикальная сосредоточенная  нагрузка от колонны считается  приложенной в центре поперечного  сечения колонны. Кроме вертикальной  нагрузки от колонн, на которые  опираются элементы покрытия или перекрытий, на фундаменты передаются моменты M^H и горизонтальные силы Q^H, действующие в плоскости поперечника здания.

         Горизонтальные силы (Q^H) считаются приложенными в уровне обреза фундаментов. Направление действия моментов и горизонтальных

сил в плоскости поперечника  здания может быть принято для  внутренних колонн любым, для наружных колонн вовнутрь помещения.

Нагрузки от собственного веса стен подсчитываются как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности стены на грузовую площадь, приходящуюся на фундамент.

Вес стеновых панелей  принимается равным 3 кПа (кН/м²) их вертикальной поверхности. В подсчете нагрузок от стен должны быть учтены коэффициенты уменьшения их веса за счет оконных и дверных проемов. Они принимаются для наружных стен цехов промышленных зданий К = 0.5; для бытовых помещений К = 0.6.

Таким образом, учитывая вышесказанное, можем подсчитать нормативные  и расчетные нагрузки.

Нормативные нагрузки приведены  в таблице 

    Таблица 1.1– Нагрузки от колонн

№ Фундамента (оси)	Номер колонны	Грузовая площадь, м2	Единичная нагрузка кН/м2	Продольная сила сжатия NН, кН	Момент МН, кН*м	Горизонтальная сила QН, кН
1	2	3	4	5	6	7
1	8	27	-	450	36	4,5
3	Е-7	90	12	1080	54	6,48
3	Ж-7	54	-	450	36	4,5

 

           Таблица 1.2 - Нагрузки от стен

№ фундамента (оси)	Номер колонны	Грузовая площадь, м2	Единичная нагрузка, кН/м2	Коэффициент ослабления нагрузки	Нагрузка от стен, , кН
1	2	3	4	5	6
3	Е-7	97,2	3	0,5	145,8
	Ж-7	97,2	3	0,5	145,8

 

 

 

 

        Для определения физико-механических свойств грунтов на строительной площадке было выполнено 5 скважин с глубиной выработки – Скв.1 – 7,5м, Скв.2 – 8,6м, Скв.3 – 9м, Скв.4- 8,8м, Скв.5 – 6,8м. Расстояния между скважинами: Скв.1 - Скв.2  - 45,0м; Скв.2 - Скв.3 – 45,0м; Скв.4 - Скв.2  - 45,0м; Скв.2 - Скв.5 – 45,0м

Таблица 1.3 -  Физико-механические характеристики грунтов

 

Номер грунта	Наименование грунта	Удельный вес частиц грунта, γS ,кН/м3	Удельный  вес грунта γ, кН/м3	Влажность, ω, %	Коэффициент пористости, e, доли единицы	Влажность на границе  раскатывания,ωP, %	Влажность на границе  текучести, ωL, %	Коэффициент фильтрации, kф , см/с	Угол внутреннего трения , φ0	Сцепление, С, кПА	Модуль деформации Е ,мПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
І	глина	27,6	19,5	30,0	0,84	26	45,0	3,1*10-8	16	14,0	13,0
ІІ	глина	27,8	17,8	29,0	0,98	29	53,0	2,2*10-8	15	52,0	22,0
ІІІ	глина	27,6	18,3	26,0	0,80	25	47,0	2,4*10-8	20	45,0	17

 

        По результатам анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки выбираем I несущий слой – глина.

По коэффициент водонасыщения  грунта , д.е., определяется как степень заполнения пор водой по формуле

=   0,3* доли ед.;

                      0,29* доли ед.;

                        0,26* доли ед.;

 

 

 

 

где - удельный вес воды, принимаемый т/м³.