Факультет будівництва та архітектури Кафедра автомобільних доріг, основ і фундаментів. Курсова робота з Основи і фундаменти. Робота № 519868

Факультет будівництва та архітектури Кафедра автомобільних доріг, основ і фундаментів

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет водного господарства та природокористування

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Основи і фундаменти

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет водного господарства та природокористування Факультет будівництва та архітектури Кафедра автомобільних доріг, основ і фундаментів Курсова робота з дисципліни: основи і фундаменти «Проектування фундаментів під 2-поверхову блок секцію на 4 квартири» Зміст: 1. Варіант грунтових умов будівельного майданчика ....................................... 2. Аналіз інженерно геологічних умов будівельного майданчика.................... 3. Збір навантажень на фундаменти.................................................................... 4. Проектування фундаментів мілкого закладення .......................................... 4.1. Визначення глибини закладення фундаментів ..................................... 4.2. Визначення ширини підошви фундаментів . ........................................ 5. Визначення деформацій фундаментів .......................................................... 6. Проектування пальових фундаментів ............................................................ 7. Література ......................................................................................................... Варіанти грунтових умов будівельних майданчиків Таблиця 1 № варіанта ІГУ № будмайданчика Позначки горизонталей на рис. 1 Позначки устя свердловин Номер грунту за таблицею 2, 3 і потужність шарів Рівень підземних вод Населений пункт ІГЕ - 1, грунтово-рослинний, м ІГЕ - 2 ІГЕ - 3 ІГЕ - 4 ІГЕ - 5 номер грунту Товщина ІГЕ, м номер грунту Товщина ІГЕ, м номер грунту Товщина ІГЕ, м номер грунту Товщина ІГЕ, м 11 12 33 44 55 11 22 3 у св. № 1 у св. № 2 у св. № 3 у св. № 1 у св. № 2 у св. № 3 у св. № 1 у св. № 2 у св. № 3 у св. № 1 у св. № 2 у св. № 3 у св. № 1 у св. № 2 у св. № 3 18 151,0 151,5 152,0 - - 151,7 152,3 151,7 0,5 72 4,8 5,5 4,7 3 0,7 0,8 0,6 88 3,8 4,0 4,1 17 5,4 4,4 4,5 151,0 151,0 151,0 Бахмач № грунту Фізико-механічні характеристики грунтів , г/см3 , г/см3 , % , % , % , мПа , град. , кПа Відносне просідання при тиску , кПа 100 200 300 72 2,72 2,10 31,0 37,0 23,0 8 18 16 - - - 3 2,65 1,97 25,4 - - 30 35 1 - - - 88 2,67 1,97 26,0 27,9 18,5 10 19 22 - - - 17 2,67 1,97 25 - - 26 34 - - - - Таблиця 2 Гранулометричний склад ІГЕ-3 ,ІГЕ-5 № ≥10 10÷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 3 - - 1,0 3,0 6,5 23,5 29,0 27,5 9,5 - 17 - 1,2 18,0 23,0 18,6 23,0 15,0 0,9 0,1 0,2 2. Аналіз інженерно-геологічних умов будівельного майданчика Аналізуємо результати лабораторних досліджень грунтів за даними таблиць 1, 2 та 3. ІГЕ - 1 - ґрунтово-рослинний шар, товщиною 0,5м. ІГЕ - 2 (ґрунт № 72) - зв‘язний ґрунт, товщиною 4,7-5,5м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1. Вираховуємо число пластичності: %. Згідно з табл. Б11 ДСТУ Б В.2.1-2-96 визначаємо, що ґрунт - суглинок (). Вираховуємо показник текучості: . Згідно з табл. Б14 ДСТУ Б В.2.1-2-96 визначаємо, що суглинок називається м’якопластичний Вираховуємо коефіцієнт пористості : . Вираховуємо коефіцієнт водонасичення : . Остаточна назва ґрунту: суглинок м’якопластичний Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту (питому вагу {м/с2 – прискорення вільного падіння}, кут внутрішнього тертя , питоме зчеплення ) для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів. Розрахункове значення характеристики ґрунту визначаємо за формулою , де - нормативне значення характеристики (під час курсового і дипломного проектування допускається приймати за відповідне значення , , з табл. 2 і 3); - коефіцієнт надійності. При визначенні розрахункових значень характеристик для розрахунків за деформаціями (ІІ група граничних станів) . Для розрахунків за несучою здатністю (І група граничних станів) - для питомого зчеплення, - для кута внутрішнього тертя глинистих ґрунтів і - для кута внутрішнього тертя пісків, - для питомої ваги ґрунту. Отже, кН/м3; кН/м3; ; ; кПа; кПа. ІГЕ - 3 (ґрунт № 3) - незв‘язний ґрунт, товщиною 0,6 - 0,8м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1 Для грунту № 3 границі пластичності WL, WP відсутні .Це означає,що число пластичності =0 , тобто це сипкий грунт. Визначаємо його вид за гранулометричним складом. Оскільки в даному грунті вміст частинок, крупніших за 0,10 мм складає <74%, то цей пісок пилуватий. Вираховуємо коефіцієнт пористості : . Вираховуємо коефіцієнт водонасичення : . Остаточна назва ґрунту: пісок пилуватий середньої щільності насичений водою Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів: кН/м3; кН/м3; ; ; кПа; кПа. ІГЕ - 4 (ґрунт № 88 - звязний ґрунт, товщиною 3,8 – 4,1 м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл.1 Вираховуємо число пластичності: %. Згідно з табл. Б11 ДСТУ Б В.2.1-2-96 визначаємо, що ґрунт - суглинок (). Вираховуємо показник текучості: . Згідно з табл. Б14 ДСТУ Б В.2.1-2-96 визначаємо, що суглинок називається текучопластичним (). Остаточна назва ґрунту: суглинок текучопластичний Вираховуємо коефіцієнт пористості : . Вираховуємо коефіцієнт водонасичення : . Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів: кН/м3; кН/м3; ; ; кПа; кПа; ІГЕ - 5 (ґрунт № 17 - незв‘язний ґрунт, товщиною 4,4 – 5,4м. ) Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл.1 Для грунту № 3 границі пластичності WL, WP відсутні .Це означає,що число пластичності =0 , тобто це сипкий грунт. Визначаємо його вид за гранулометричним складом. Оскільки в даному грунті вміст частинок, крупніших за 0,25 мм складає >50%, то цей пісок середньої крупності. Остаточна назва ґрунту: пісок середньої крупності. Вираховуємо коефіцієнт пористості : . Вираховуємо коефіцієнт водонасичення : . Остаточна назва грунту пісок середньої крупності , середньої щільності насичений водою. Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів: кН/м3; кН/м3; ; кПа; кПа . Отримані дані про фізико-механічні характеристики ґрунтів заносимо в таблицю і викреслюємо план будмайданчика та інженерно-геологічний розріз Висновок: Для будівництва виділено вільний від забудови майданчик прямокутної форми в плані розмірами b = 80 м, l = 180 м. На майданчику пробурено три свердловини глибиною 15 м кожна. Бурінням свердловин та аналізом результатів лабораторних досліджень зразків ґрунту встановлено, що геолого-літологічна будова майданчика має такий вигляд: ІГЕ-1 – грунтово-рослинний шар товщиною 0,5 м; ІГЕ-2 – глина тверда 4,7 – 5,5 м; ІГЕ-3 – супісок пластичний 0,6 - 0,8 м; ІГЕ-4 – суглинок пластичний 3,8 – 4,1 м; ІГЕ-5 – глина тверда 4,4 – 5,4 м; Примітка:Оскільки рівень грунтові води залягають на глибині , яка заважає для закладання фундаменту ми додатково досипаємо шар грунту товщиною 2,45 . назва якого – суглинок м’якопластичний. 3. Збір навантажень на фундаменти Навантаження на фундаменти визначають згідно з чинними будівельними нормами і правилами. Основними характеристиками навантажень вважаються їх нормативні значення Nn , але розрахунки фундаментів та інших конструкцій ведуться на розрахункові навантаження N Ι або N ΙΙ , які визначають як добуток їх нормативних значень Nn на коефіцієнт надійності для навантаження γf . В розрахунках за деформаціями γf =1, а в розрахунках за несучою здатністю значення γf приймають з таблиць. Тимчасові навантаження ділять на тривалі, короткочасні, та особливі. При цьому навантаження на перекриття і снігові навантаження згідно з чинними будівельними нормами можуть відноситись як до тривалих, так і до короткочасних, і при розрахунку основ фундаментів за несучою здатністю вважаються короткочасними і приймаються за повним їх значенням , а при розрахунку за деформаціями – тривалими і приймаються зі зниженим значенням. Для того, щоб зібрати навантаження на фундамент стін, спочатку визначаємо вантажну площу, тобто площу покриття та перекриттів, що прилягають до цієї стіни і передають на х2=(5,4-0,2-0,125 )/2=2,538м х2 =(3,0-0,125-0,125)/2=1,375м S1 =1* х1=2.538 м2 S 2=1*( х1+ х2)=3,913 м2 № п/п Вид навантаження NII кH (f NI кH Фундамент по осі 1с Постійні навантаження 1 Вага покриття - чотири шари руберойду 0,20 0,20 1,3 0,26 - захисний шар гравію 0,15 0,15 1,3 0,195 - утеплювач (керамзитобетон) 0,3*10 3,0 1,3 3,9 - пароізоляція (один шар руберойду)0,05 0,05 1,3 0,065 - плита покриття 2,8 2,8 1,1 3,08 ( 6,2 7,5 * 2.538 15,74 19,04 2 Вага міжповерхових перекриттів - паркет 0,02*5 0,1 1,3 0,13 - шлакобетон 0,05*10 0,5 1,3 0,65 - залізобетонна плита 2,8 2,8 1,1 3,08 ( 3,4 3,86 * 2.538 8,629 9,797 3 Вага перегородок 2,0*2.538 * 2 10,15 1,1 11,17 4 Вага цокольної частини фундаменту по осі 1с 1*1,050*0,5*24 12,6 1,1 13,86 5 Вага стін 2.8*0.5*11*2 30.8 1,1 33.88 6 парапетна частина 1,2*0,5*11 6,60 1,1 7,26 Тимчасові навантаження 1 Снігове для розрахунків: - за II групою граничних станів Sp=(0,4* 1,27 – 0,16)*1*0,95*2.538 0.83 - - - за I групою граничних станів Sm=1,27*1,4*0,9*1 - - 3.28 2 На міжповерхові перекриття - за II групою граничних станів 0,35* 2.538*0,95*2* 1 4,46 - - - за I групою граничних станів 1,5* 2.538*0,9*2* 1,3 - 1,3 8.91 № п/п Вид навантаження NII кH (f NI кH Фундамент по осі 2с Постійні навантаження 1 Вага покриття - чотири шари руберойду 0,20 0,20 1,3 0,26 - захисний шар гравію 0,15 0,15 1,3 0,195 - утеплювач (керамзитобетон) 0,3*10 3,0 1,3 3,9 - пароізоляція (один шар руберойду)0,05 0,05 1,3 0,065 - плита покриття 2,8 2,8 1,1 3,08 ( 6,2 7,5 *3,913 24,26 29,35 2 Вага міжповерхових перекриттів - паркет 0,02*5 0,1 1,3 0,13 - шлакобетон 0,05*10 0,5 1,3 0,65 - залізобетонна плита 2,8 2,8 1,1 3,08 ( 3,4 3,86 *3,913 13,30 15,10 3 Вага перегородок 2,0*3,913 * 2 15,65 1,1 17,22 4 Вага цокольної частини фундаменту по осі 2с 1*1,050*0,25*24 6,3 1,1 6,93 5 Вага стін 2.8*0,25*18*2 25,2 1,1 27,72 Тимчасові навантаження 1 Снігове для розрахунків: - за II групою граничних станів Sp=(0,4* 1,27 – 0,16)*1*0,95*3,913 1,28 - - - за I групою граничних станів Sm=1,4*3,913*1* 0,95* 1,27 - - 5,06 Таблиця 9 2 На міжповерхові перекриття - за II групою граничних станів 0,35* 3,913*0,95*2* 1 2,6 - - - за I групою граничних станів 1,5* 3,913*0,9*2*1,3 - 1,3 11,94 Всього на 1 м/п фундаменту по осі 2с 163,94 201,48 4. Проектування фундаментів мілкого закладання. 4.1 Визначення глибини закладання фундаментів: Стрічковий фундамент по осі 1с В нашому випадку глибина закладення фундаменту, може залежати від глибини сезонного промерзання ґрунтів та конструктивних особливостей будівлі. Глибина закладення фундаменту, виходячи з глибини сезонного промерзання ґрунтів. Розрахункову глибину промерзання ґрунту визначаємо за формулою: де kh=1,1 - враховуємо ймовірність припинення будівництва на зимовий період; dfn - нормативна глибина промерзання ґрунту, яку визначаємо за формулою: де d0=0,23 м – прийнято як для глин. Для м. Бахмач (Чернігівська обл.) сума абсолютних значень середньомісячних від‘ємних температур за зиму становить: Отже м. Розрахункова глибина промерзання ґрунту становитиме: df=0,95*1,1=1,0м. Врахуємо прокладання водогону і каналізації, які проходять крізь стіни підвалу і нижче розрахункової глибини промерзання ґрунту. Таким чином, глибина закладення фундаменту, виходячи з глибини сезонного промерзання ґрунтів становитиме: . Глибина закладення фундаменту, виходячи з конструктивних особливостей будівлі становить м. Аналізуючи інженерно-геологічні і гідрогеологічі умови будмайданчика, в подальші розрахунки приймаємо більше з отриманих значень. Отже, глибину закладення фундаменту по осі А приймаємо рівною м. Стрічкові фундаменти по осі «2с». Розрахунок глибини залягання стрічкових фундаментів по осі «2с» є аналогічним з віссю «1с», а тому глибину закладення фундаменту по осі «2с» приймаємо рівною1,95 м. 4.2 Визначення ширини підошви фундаменту: Стрічковий фундамент по осі 1с. Навантаження на рівні планувальної відмітки nII=163.94кН/м. Визначаємо попередню ширину фундаменту за формулою прийнявши R0=300 кПа: . Уточнюємо розрахунковий опір ґрунту R. Визначаємо складові, які входять в цю формулу: , ; k=1 (характеристики ґрунту основи визначались безпосереднім випробуванням). kz=1 (b=0,62<10м). Оскільки обчислена ширина підошви фундаменту b=0,62<10м, то усереднене значення міцнісних характеристик (φ, с) і питомої ваги γ ґрунту, який залягає нижче підошви фундаменту визначаємо в межах глибини z=b/2=0,62/2=0,31 м. Для подальших розрахунків приймаємо: φІІ=18о, сІІ=16 кПа, γІІ=19,3 кН/м3, Mγ=0,43, Mq=2,73, Mc=5,31 (з табл. 5 при φII=18o); кН/м3 (питома вага ґрунту зворотньої засипки); db=1,35 м. Отже: Перераховуємо ширину стрічкового фундаменту при R0=163,93кПа: . Приймаємо більшу по ширині типову фундаменту плиту шириною b=1,4 м за ГОСТ 13580-85. Знайдемо розрахунковий опір грунту: , Перевіряємо виконання умови: кПа кПа. Умова виконується. Остаточно приймаємо фундаменту плиту шириною b=1,4 м за ГОСТ 13580-85. Стрічковий фундамент по осі 2с. Навантаження на рівні планувальної відмітки nII=201,48 кН/м. Визначаємо попередню ширину фундаменту за формулою прийнявши R0=300 кПа: . Уточнюємо розрахунковий опір ґрунту R. Визначаємо складові, які входять в цю формулу: , ; k=1 (характеристики ґрунту основи визначались безпосереднім випробуванням). kz=1 (b=0,77<10 м). Оскільки обчислена ширина підошви фундаменту b=0,77<10м, то усереднене значення міцнісних характеристик (φ, с) і питомої ваги γ ґрунту, який залягає нижче підошви фундаменту визначаємо в межах глибини z=b/2=0,77/2=0,385 м. Для подальших розрахунків приймаємо: φІІ=18о, сІІ=16 кПа, γІІ=19,3 кН/м3, Mγ=0,43 Mq=2,73, Mc=5,31 (з табл. 5 при φII=18o); кН/м3 (питома вага ґрунту зворотньої засипки); db=1,35 м. Отже: , Перераховуємо ширину стрічкового фундаменту при R0=165,03 кПа: . Приймаємо більшу по ширині типову фундаменту плиту шириною b=1,6 м за ГОСТ 13580-85. Знайдемо розрахунковий опір грунту: , Перевіряємо виконання умови: кПа кПа. Умова виконується. Остаточно приймаємо фундаменту плиту шириною b=1,6м за ГОСТ 13580-85. 5. Визначення осідання фундаментів. 1.Перевіряють виконання умови , 2. Креслимо геологічний розріз, наносимо на нього в тому ж масштабі контур фундаменту. Верстви ґрунту, які залягають нижче підошви фундаменту ділимо на розрахункові шари товщиною =4*b.Якщо товщина останнього розрахункового шару верстви грунту ≤4*b ,то перший розрахунковий шар слідуючої верстви роблять таким ,щоб він доповнював попередній до 04*b. 3. Вираховуємо вертикальні напруження від ваги ґрунту і креслимо епюру . 4. Вираховуємо додаткові вертикальні напруження , де - коефіцієнт; Р- середній тиск під підошвою фундаменту; - вертикальне навантаження від власної ваги на рівні підошви фундаменту. Креслимо епюру 5. Знаходимо нижню границю стиснення товщі, яка умовно розташована там, де 6. Вираховуємо осідання кожного розрахункового шару, який знаходиться в межах стисненої товщі. Осідання фундаменту 7.Отриману деформацію порівнюємо згранично допустимою Стрічковий фундамент по осі 1с Визначаємо вихідні дані: тиск на рівні підошви фундаменту р=156 кПа<R=170,33 кПа; додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту: p0=p–σzg0=156–19,3 ∙1,95=118,37 кПа; товщина розрахункового шару: hi=0,4b =0,4∙1,4=0,56 м; Стрічковий фундамент по осі 2с Визначаємо вихідні дані: тиск на рівні підошви фундаменту р=164,9 кПа<R=172,00 кПа; додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту: p0=p–σzg0=164,9–19,3∙1,95=127,27 кПа; товщина розрахункового шару: hi=0,4b =0,4∙1,6=0,64 м. Подальші розрахунки ведемо в табличній формі. 6. Проектування пальових фундаментів. Приймаємо забивні залізобетонні призматичні палі квадратного перерізу. Вибираємо метод занурення паль дизель-молотом. Глибину закладення ростверку приймаємо рівною: . У зв´язку з тим, що палі будуть занурюватись в ІГЕ – 5 (пісок середньої крупності, насичений водою), вона матиме довжину 12,0 м, та поперечний переріз 30*30 см, марка палі – ПН 110.30 Несучу здатність палі Fd визначаємо як для висячої палі за формулою: де γc=1,0; A=0,3*0,3=0,09 м2; u=11*0,3=3,3 м; γcR=1,0; R=4080кПа. Допоміжні розрахунки в визначення граничного опору ґрунту на бічній поверхні палі виконуємо в табличній формі Таблиця 11 До розрахунку несучої здатності палі Назва ІГЕ № hi , м lі, м fi,кПа γcf*hi*fi ,кПа м ІГЕ-2 ,суглинок м’якопластичний IL=0,57 hі=7,15 м 1 2 2,95 13,9 27,8 2 2 4,95 16,9 33,8 3 1,2 6,55 18,25 21,94 ІГЕ-3 пісок пилуватий ,середньої щільності насичений водою hi=0,8м 4 0,8 7,55 32,55 26,04 ІГЕ-4 Суглинок текучопластичний IL= 0,88 hі=4,0 м 5 2 8,95 7,0 14 6 2 10,95 7,0 14 ІГЕ-5 пісок середньої крупності . середньої щільності насичений водою hі=4,4 м 7 1,70 12,8 68,92 117,164 ∑ 254,74 Навантаження P, допустиме на палю, виходячи з її несучої здатності по ґрунту, обчислюємо з формули: кН, де γk=1,4 (несучу здатність палі визначали розрахунком за формулами СНиП). Визначаємо відстань між осями сусідніх паль по: Мінімальна конструктивна відстань між осями сусідніх забивних висячих паль становить аmin=3b=3∙1,4=4,2 м. Максимальна конструктивна відстань між осями сусідніх паль у стрічковому фундаменті становить аmax=8b=8∙1,4=11,2 м. Отже остаточно приймаємо відстань між осями паль a1с=2,65м., а2с=3,2 м. 7. Література: СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений М.:Стройиздат. – 1985. 2. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты М.:Стройиздат. – 1986. 3. СНиП 2.02.07-85 Нагрузки и воздействия М.:Стройиздат.- 1986. 4. ГОСТ 13579-78 “Фундаментн(е блоки стен подвалов”. 5. ГОСТ 13580-85 “Плиты железобетонные ленточных фундаментов”. 6. ГОСТ 19804-85 “Сваи забивн(е железобетонн(е”. 7. ДСТУ Б В.2.1-2-96. Грунти. Класифікація. 8. М.О. Фурсович “Механіка грунтів, основи і фундаменти”. Рівне, 2002 – 88с. 9. МВ 053-71 “Інженерно-геологічні умови будівельних майданчиків”, НУВГП, Рівне, 2010 – 18 с. 10. МВ 053-2у, УІІВГ, Рівне, 1990, 57 с. 11. МВ 053-93 “Визначення навантажень на основи і фундаменти”, НУВГП, Рівне, 2010 – 20 с. 12. МВ 053-94 “Проектування основ фундаментів мілкого закладення”, НУВГП, Рівне, 2010 – 32 с.

Курсова робота Основи і фундаменти

ali

08.02.2013 14:28

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись