МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Ярославский государственный технический университет»
Кафедра «Строительные конструкции»
Курсовая работа защищена
с оценкой _____________
руководитель
__________Тумаков С.А.
«____»____________ 2012
Основания и фундаменты
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему:
«Основания и фундаменты промышленного здания»
Ягту 270102.65-016 кп
Нормоконтролер Работу выполнил
__________ Тумаков С.А студент гр. ПГС-41
«___»______________ 2012 _________Протасова Н.О.
«___»___________2012
2012
Задание!!!!
Содержание
Задание на проектирование……………………………………………………2
Введение ………………………………………………………………………...4
1 Проектирование фундаментов мелкого заложения
1.1 Анализ инженерно-геологических условий площадки
строительства……………………………………………………………5
1.2 Определение глубины промерзания и назначение глубины
заложения фундаментов………………………………………………..9
2 Определение размеров и конструирование фундаментов из
расчета оснований по деформациям
2.1 Подбор подколонников……………………………………............….11
2.2 Фундамент Ф2……………………………………………………….....14
2.3 Фундамент Ф4(температурный шов)…………………………….......20
3 Проектирование свайных фундаментов
3.1 Определение глубины заложения ростверка и длины сваи……......24
3.2 Определение несущей способности сваи………………………….….24
3.3 Свайный фундамент под К2………………………………………......27
3.4 Свайный фундамент под К1…………………………………………..35
3.5 Свайный фундамент под К3(температурный шов)…………… ……38
3.6 Свайный фундамент под К4(температурный шов)………………….42
3.7 Свайный фундамент под К7…………………………………………..45
Список использованной литературы…………………………………………48
Введение
Данный курсовой проект выполнен на основании задания на курсовое проектирование по дисциплине «Основание и фундаменты».
Цель работы – выполнить расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов для конструкции здания, руководствуясь исходными данными задания.
В разделе проектирования фундаментов мелкого заложении были произведены следующие работы: выполнена оценка инженерно-геологических условий площадки строительства; определена глубина промерзания и назначена глубина заложения фундаментов; определены размеры и законструированы фундаменты из расчета оснований по деформациям; вычислена осадка фундамента наиболее нагруженной конструкции здания.
В разделе проектирования свайных фундаментов рассмотрены следующие вопросы: определена глубина заложения ростверка и длина сваи; определена несущая способность сваи; определено количество свай в свайных кустах и законструированы ростверки с проверкой несущей способности наиболее нагруженных свай в кустах; вычислена осадка свайного фундамента наиболее нагруженной конструкции здания.
1 Проектирование фундаментов мелкого заложения
1.1 Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства
Объект проектирования – двухпролетное промышленное здание в городе Самара. Проектируемое здание представляет собой прямоугольное в плане здание с размерами в осях Lxb = 66,0x48,0м (состоит из двух пролетов по 24м).
Рисунок 1 – Инженерно-геологический разрез
Таблица 1 – Физико-механические свойства грунтов
№ слоя |
γI, кН/м3 |
φI, град |
СI, кПа |
γII, кН/м3 |
φII, град |
СII , кПа |
γs ,
|
W |
WL |
Wp |
Eo , МПа |
25 |
18,3 |
24 |
0 |
18,3 |
28 |
0 |
26,6 |
0,150 |
0 |
0 |
8,0 |
26 |
19,0 19,8 |
18 |
17,0 |
19,2 19,9 |
20 |
19,9 |
26,8 |
0,150 0,167 |
0,190 |
0,120 |
12,0 |
27 |
20,0 |
34 |
0 |
20,1 |
35 |
0 |
26,5 |
0,250 |
0 |
0 |
24,0 |
где
γ, кН/м3 – удельный вес;
φ, градус - угол внутреннего трения;
с, кПа – удельное сцепление;
γs, кН/м3 – удельный вес частиц грунта;
W– влажность природная;
WL– влажность на границе текучести;
Wp – влажность на границе раскатывания;
Е, МПа – модуль деформации;
I –1 гр. предельных состояний;
II – 2 гр. предельных состояний.
Инженерно-геологический элемент №1 (слой 25) – Песок пылеватый:
Мощность сложения – 2,0 м.
Модуль деформации Е0 = 8 МПа > 5МПа – грунт не относится к сильно сжимаемым грунтам.
Коэффициент пористости е
- песок средней плотности
([2], т.12).
Коэффициент водонасыщения – Sr - степень заполнения объема пор водой
(0,150*26,6)/(0,672*10) = 0,59;
0,5<0,59<0,8 – относится к грунтам средней
степени водонасыщения, где γw
– удельный вес воды = 10 кН/м3.
По [2], т.43 определяем условное расчетное сопротивление грунта основания – Ro: Ro=150 кПа.
Вывод: песок пылеватый мощностью сложения 2м, средней плотности, средней степени водонасыщения, с Е0 = 8 МПа, практически пучинистый, находится выше WL. Данный слой грунта может служить естественным основанием для ФМЗ.
Инженерно-геологический элемент №2 (слой 26) – Супесь:
Анализ ведем до УГВ и после.
Модуль деформации Е0 =12 МПа >5МПа – грунт не относится к сильно сжимаемым грунтам.
Слой 26А (выше УГВ):
Мощность сложения – 0,5 м.
Коэффициент пористости – е
Коэффициент водонасыщения – Sr
(0,150*26,8)/(0,605*10) = 0,664
Показатель текучести IL – отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip= WL-Wp
IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(0,150-0,120)/(0,190-0,120)=0,43; 0<0,4<1 – супесь пластичная, [2], т. 10.
По [2], т. 13 грунт среднепучинистый.
По [2], т.44 определяем условное расчетное сопротивление грунта основания в зависимости от е и IL – Ro: по интерполяции определяем, что Ro=231 кПа.
Вывод: супесь мощностью сложения 0,5м, пластичная, среднепучинистая, находится выше WL, с Е0=12МПа. Грунт может служить естественным основанием для ФМЗ.
Слой 26Б (ниже УГВ):
Мощность сложения – 3,5 м.
Коэффициент пористости – е
Коэффициент водонасыщения – Sr
(0,167*26,8)/(0,572*10) = 0,782
Показатель текучести IL
IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(0,167-0,120)/(0,190-0,120)=0,67; 0<0,67<1 – супесь пластичная, [2], т. 10.
По [2], т. 13 грунт сильно пучинистый.
По [2], т.44 определяем условное расчетное сопротивление грунта основания в зависимости от е и IL – Ro: по интерполяции определяем, что Ro=215 кПа.
Так как IL
>0,2, то считаем
Вывод: супесь мощностью сложения 3,5м, пластичная, сильно пучинистая, находится ниже WL, с Е0=12МПа. Грунт может служить естественным основанием для ФМЗ и фундаментов средней глубины заложения.
Инженерно-геологический элемент №3 (слой 27) – Песок мелкий:
Мощность сложения – 6,0 м.
Модуль деформации Е0 = 24 МПа > 5МПа – грунт не относится к сильно сжимаемым грунтам.
Коэффициент пористости е
- песок средней плотности
([2], т.12).
Коэффициент водонасыщения – Sr - степень заполнения объема пор водой
(0,250*26,5)/(0,648*10) = 1,02 > 0,8 – относится к грунтам средней насыщенным водой, где γw – удельный вес воды = 10 кН/м3.
По [2], т.43 определяем условное расчетное сопротивление грунта основания – Ro: Ro=200 кПа.
Так как песок не является водоупором,
то считаем
Вывод: песок мелкий мощностью сложения 6м, средней плотности, насыщенный водой, с Е0 = 24 МПа, находится ниже WL. Данный слой грунта может служить естественным основанием для фундаментов глубокого заложения, в том числе и свайных. Т.к. песок мелкий, расположен ниже уровня грунтовых вод, является водоносным слоем, при разработке открытых котлованов в данном слое грунта их устройство необходимо производить под защитой шпунтового ограждения, либо требуется укрепление стенок котлована и водопонижение.
Вывод: слой №25 может служить естественным основанием для фундаментов мелкого заложения, слой №26 может служить естественным основанием для фундаментов мелкого заложения или фундаментов средней глубины заложения, слой №27 может служить естественным основанием для фундаментов глубокого заложения, в том числе и свайных.