Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
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:
2012
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Основи і фундаменти
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.
08.02.2013 14:02-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора