Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра подземных сооружений, оснований и фундаментов
Курсовая работа
в составе комплексного проекта
по дисциплине «Основания и фундаменты»
Проектирование фундаментов
Выполнил: Грегуль К.Д.
Руководитель: Мельников В.А.
Санкт-Петербург
2014
Содержание
Введение 3
Глава I: Исходные данные. Нагрузки на фундаменты. Характеристики грунтов. 4
1.1 Исходные данные 4
1.2 Нагрузки, действующие на фундаменты 4
1.3 Нормативные и расчетные характеристики грунтов 6
Глава II: Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения 7
2.1 Определение глубины заложения подошвы фундаментов на естественном основании 7
2.2 Предварительное определение площади подошвы фундамента 8
2.3 Определение осадок фундамента, его неравномерностей и крена 10
2.4 Расчет фундаментов мелкого заложения по несущей способности 15
Глава III: Расчет и конструирование фундамента свайной конструкции 17
3.1 Выбор типа свай и ее размеров 17
3.1.1 Выбор свай 17
3.1.2 Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю 18
3.1.3 Предварительное определение веса ростверка 19
3.1.4 Конструирование ростверка 19
3.2 Определение расчетных нагрузок на сваи фундаментов. Окончательное назначение числа свай и размеров ростверка. 20
3.3 Определение осадки свайного фундамента 20
Глава IV: Объемы и стоимость работ по возведению фундаментов мелкого заложения и свайных. Рекомендации по производству работ. 27
4.1 Объемы и стоимость работ по заложению фундаментов 27
4.2 Рекомендации по производству работ принятого варианта 29
Список литературы 30
Приложение 31
Введение
Целью курсовой работы является проектирование и расчет фундаментов под опорные конструкции моста.
Курсовая работа включает в себя проектирование двух вариантов фундамента: мелкого заложения и свайного. Для каждого из вариантов был произведен расчет по деформациям (определение осадок), расчет оснований по несущей способности и расчет прочности фундаментов.
В процессе проектирования фундаментов были определены расчетные усилия, действующие на обрез фундамента, нормативные и расчетные значения характеристик грунтов, выбрана глубина заложения фундаментов, определены размеры подошвы фундаментов в плане, произведено технико-экономическое сравнение фундаментов, в результате которого был выбран наиболее оптимальный вариант.
Работа выполнена в соответствии с заданием на проектирование и действующими СНиП.
Глава I: Исходные данные. Нагрузки на фундаменты. Характеристики грунтов.
1.1 Исходные данные
Схема сооружения №7 – мост через подводящий канал АЭС.
Географический район строительства – г.Волхов.
Характеристики грунтов и толщины слоев, слагающих основание сооружения, представлены в таблице 1.
Дополнительные условия – УГВ на отметке №1 (до пуска канала).
Таблица 1
№ слоя |
Наименование грунта |
Толщина слоя |
ρs |
ρ |
w |
IL |
φ |
с |
Е |
||||||||
скв. 1 |
скв. 2 |
||||||||||||||||
м |
т/м3 |
|
|
град |
МПа |
||||||||||||
1 |
Супесь |
2 |
1 |
2.70 |
1.75 |
0.22 |
0.5 |
20 |
0.002 |
5 |
|||||||
2 |
Песок среднезернистый |
6 |
4 |
2.66 |
1.85 |
0.12 |
- |
38 |
- |
30 |
|||||||
3 |
Суглинок |
5 |
3 |
2.71 |
1.91 |
0.21 |
0.3 |
22 |
0.02 |
17 |
|||||||
4 |
Песок пылеватый |
1 |
5 |
2.65 |
1.76 |
0.17 |
- |
27 |
- |
9 |
|||||||
5 |
Суглинок |
3 |
6 |
2.75 |
1.98 |
0.13 |
0.1 |
23 |
0.03 |
24 |
|||||||
6 |
Глина |
3 |
5 |
2.76 |
2.00 |
0.10 |
-0.1 |
23 |
0.08 |
30 |
|||||||
7 |
Суглинок моренный |
12 |
10 |
2.77 |
2.12 |
0.10 |
-0.1 |
27 |
0.06 |
75 |
|||||||
Заданные нагрузки на сооружение:
– временная нагрузка на тротуаре: P1 = 0.2т/м2
– временная нагрузка на проезжей части: P2 = 0.5т/м2
– собственный вес пролетного строения: q = 0.8т/м2
Схема сооружения и схема основания представлены в приложении 1.
1.2 Нагрузки, действующие на фундаменты
В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные.
Постоянными считаются нагрузки и воздействия, которые действуют постоянно как в период строительства, так и при эксплуатации сооружения.
Временными считаются нагрузки и воздействия, которые прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства и эксплуатации. Временные нагрузки подразделяются на длительно действующие, кратковременные и особые.
Определяем постоянные и временные нагрузки, действующие на уровне поверхности грунта (обреза фундамента).
Расчет нагрузок сводим в таблицу 2.
Таблица 2
№ фундамента |
Характер и наименование нагрузки |
Направление нагрузки |
Формула определения нагрузки |
Нормативное значение нагрузки NII, тс |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетное значение NI, тс |
|||
1 |
Постоянные |
|
|
|
|
|
|||
1. Вес моста |
верт. |
Gм = q∙(3∙l+2∙a)∙ (L1+L2)∙1/2 |
301.6 |
1.1 |
331.76 |
||||
2. Вес быка |
верт. |
Gб = γжб∙(⌐3 - ⌐1)∙ ∙((3∙l+d)∙b +π∙d2/4) |
362.6 |
1.1 |
398.86 |
||||
3. Давление слева |
верт. |
Pсл = (q+P1+P2)∙L1∙ ∙(3∙l+2∙a)∙1/4 |
126.75 |
1.1 |
139.43 |
||||
4. Давление справа |
верт. |
Pспр = (q+P1+P2)∙L2∙ ∙(3∙l+2∙a)∙1/4 |
156 |
1.1 |
171.6 |
||||
Временные длительные |
|
|
|
|
|
||||
1. На тротуаре |
верт. |
Gтр. = P1∙2∙a∙(L2+2∙L1) |
67.2 |
1.2 |
80.64 |
||||
2. На проезжей части |
верт. |
Gпр.ч. = P2∙3∙l∙(L2+2∙L1) |
378 |
1.2 |
453.6 |
||||
|
Суммарная вертикальная нагрузка |
NII = 1392.15 |
|
NI = 1575.89 |
|||||
|
Суммарная горизонтальная нагрузка |
0 |
|
0 |
|||||
Произведем расчет моментов от действия постоянных нагрузок – давление конструкций моста слева и справа:
Результирующий момент: MII = Mспр,II – Mсл,II = 234 – 190 = 44тс∙м.