1. Цель и задачи проекта

Цели выполнения курсового проекта - систематизация и углубление знаний студентов, полученных при изучении курса по дисциплинам "Инженерная геология", "Механика грунтов", "Основания и фундаменты".

При выполнении проекта студент должен:

• оценить и проанализировать инженерно-геологические условия площадки строительства;

• наметить технически целесообразные варианты фундаментов применительно к заданным грунтовым условиям;

• овладеть методиками расчета фундаментов различных типов.

В рамках курсового проекта студент должен рассмотреть два возможных варианта фундаментов:

1) ленточные под несущие стены здания или фундаменты мелкого заложения под колонны каркасных зданий;

2) свайные.

Могут быть использованы другие варианты фундаментов. Выбор экономически выгодного варианта из числа технически целесообразных производится на основании сравнения их по приведенным затратам. В отдельных случаях, в порядке углубления экономического обоснования, можно дополнить сравнение вариантов по трудоемкости и расходу материалов.

Основное внимание при выполнении курсового проекта должно быть уделено анализу совместной работы системы «основание - фундамент – сооружение», оценке влияния деформаций фундаментов на работу надземных конструкций и здания в целом. Поэтому при расчете и конструировании фундамента должны быть грамотно учтены все факторы, влияющие на его работу: инженерно-геологические и гидрогеологические условия, характер и величина внешних нагрузок, климатические условия, назначение здания и его конструктивная схема и др.

Затраты на устройство основания и фундаментов в различных сооружениях колеблются в пределах 10 - 35% от общей стоимости строительно-монтажных работ. Поэтому экономичность сооружения в значительной степени зависит от выбора рациональной конструкции фундамента и эффективного использования несущей способности основания.

2. Задание на курсовое проектирование

В практике работы проектных организаций данные, используемые при проектировании оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, многочисленны и разнообразны.

Каждое задание содержит:

1. Схему сооружения с указанием его назначения, необходимых планировочных размеров, места строительства объекта. Для каждой схемы приведен план здания с указанием осей, в которых находится подвал или бесподвальная часть сооружения, а также основные сечения с указанием высотных отметок. На каждой схеме указаны четыре возможных сечения для расчета фундамента.

2. Значения нагрузок на обрезах фундаментов (временных и постоянных). Приведены нагрузки, действующие либо на один фундамент (в случае устройства стаканов под колонну), либо на один метр стены здания (в случае устройства ленточных фундаментов). Заданные нагрузки непосредственно связаны с вариантом схемы сооружения и вариантом выбранного фундамента. По заданию преподавателя можно выполнить сбор нагрузок студентом индивидуально по предлагаемой схеме сооружения.

3. Таблицы физико-механических характеристик грунтов, слагающих толщу основания строительной площадки, на которой возводится сооружение. Принято считать, что, как минимум, две буровые скважины характеризуют грунтовое основание. Представленные характеристики грунтов зависят от заданного варианта.

Помимо характеристик грунтов в таблице приведены мощность грунтовых напластований; положение уровня грунтовых вод на площадке строительства; относительные высотные отметки устья буровых скважин, что позволяет привязать здание к местности.

В процессе работы над проектом необходимо:

а) ознакомиться с современными прогрессивными конструкциями фундаментов для проектируемого здания или сооружения;

б) дать оценку инженерно-геологических условий строительной площадки по данным инженерно-геологических изысканий и результатам определений показателей физико-механических свойств грунтов;

в) выбрать варианты фундаментов;

г) обосновать глубину заложения фундаментов и другие параметры с учетом всех влияющих факторов;

д) определить размеры фундаментов, отвечающие требованиям двух групп предельных состояний;

е) вычислить ожидаемые осадки, а при необходимости - просадки фундаментов;

ж) выбрать наиболее экономичные и рациональные способы производства земляных и монтажных работ;

з) выбрать при необходимости экономичный способ инженерной подготовки территории.

и) на основании сравнения вариантов выбрать экономически выгодные и технически целесообразные виды фундаментов;

к) выполнить конструирование фундаментов.

3. Содержание курсового проекта

Курсовой проект должен состоять из расчетно-пояснительной записки и графической части, размещенной на листах чертежной бумаги форматом А2 или А1. Возможно оформление в виде альбома формата А3.

В расчетно-пояснительной записке должны быть отражены следующие вопросы:

1. Исходные данные для проектирования;

2. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки;

3. Вариантное проектирование фундаментов, выбор и обоснование типов фундаментов.

3.1. Фундамент мелкого заложения:

• назначение глубины заложения фундамента;

• определение размеров подошвы фундаментов с проверкой краевых давлений на грунт;

• расчет осадок фундамента (расчет дополнительных деформаций от просадок грунта или от действия сил морозного пучения);

• расчет основания по несущей способности;

• проверка давления по слабому подстилающему слою;

• расчет фундамента на сдвиг по подошве.

3.2. Свайный фундамент:

• подбор типа и конструкции свай;

• определение несущей способности сваи;

• определение требуемого количества свай и конструирование ростверка;

• расчет осадки свайного фундамента.

3.3. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов, выбор оптимального фундамента для проектирования.

3.4. Конструирование фундаментов.

Фундамент мелкого заложения:

Расчет фундамента по прочности (первая группа предельных состояний):

• определение высоты плитной части фундамента и размеров ступеней расчетом на продавливание;

• расчет плитной части фундамента на поперечную силу и обратный момент;

• определение сечения арматуры плитной части фундамента;

• расчет поперечных сечений подколонника (прямоугольного и коробчатого);

• расчет подколонника на местное смятие под торцом колонны.

Расчет фундамента на образование и раскрытие трещин (вторая группа предельных состояний).

Свайный фундамент:

Расчет фундамента по прочности (первая группа предельных состояний):

• расчет ростверка на продавливание угловой сваей;

• расчет ростверка на продавливание рядовой сваей;

• расчет по прочности наклонных сечений ростверка на действие поперечной силы;

• расчет ростверка на изгиб по нормальным и наклонным сечениям;

• расчет на местное сжатие (смятие) под торцом колонны;

• расчет прочности стакана ростверка).

4. Проектирование мероприятий по инженерной защите территории строительной площадки.

5. Указания по производству работ и технике безопасности.

6. Список использованной литературы.

Графическая часть проекта для фундамента мелкого заложения должна содержать:

• инженерно-геологический разрез площадки;

• планы фундаментов с обозначением разбивочных осей, маркировкой плит, блоков и фундаментных балок;

• продольный и поперечный разрезы фундаментов;

• развертку сборных фундаментов по продольной и поперечной стенам;

• расчетные схемы фундаментов рассчитываемых сечений с указанием всех действующих нагрузок;

• опалубочные и арматурные чертежи рассчитанных конструкций фундаментов;

• необходимые детали (устройство гидроизоляции, осадочных швов,

• планы отдельно стоящих фундаментов и т.п.);

• технико-экономические показатели рассчитываемых фундаментов.

Для свайного фундамента:

• инженерно-геологический разрез площадки;

• план и разрезы свайных фундаментов для рассчитываемых сечений с указанием геологического строения грунтов;

• детали сопряжения свай с ростверком;

• опалубочные и арматурные чертежи ростверка;

• технико-экономические показатели рассчитываемых фундаментов.

Данные чертежа и расчетно-пояснительной записки должны быть строго увязаны между собой.