к КП
.pdf1 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
В бланке задания на курсовой проект указывается место строительства здания, даются указания по выполнению проекта. В приложении приводятся:
Характеристика сооружения: тип, конструкция, этажность, наличие подвала, нагрузки на фундамент;
Схематические чертежи сооружения: план и разрез здания;
Расчетные значения характеристик грунта по данным полевых и лабораторных испытаний.
1.1 Объем и состав курсового проекта
Применительно к заданным инженерно-геологическим условиям строительной площадки в рамках курсового проекта предлагается разработать сборный железобетонный фундамент мелкого заложения на естественном основании при наличии прочных грунтов для жилого здания.
Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:
−грунтовые условия строительной площадки, представленные буровыми колоннами, с характеристиками физических и механических свойств грунтов, полученных по результатам лабораторных испытаний;
−планы и разрез зданий;
−расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента по рассматриваемым сечениям.
Выполнение расчета фундамента мелкого заложения рекомендуется производить
вследующем порядке:
−определить виды грунтов, слегающих площадку строительства, и оценить их физико-механические свойства;
−назначить глубину заложения фундаментов;
−определить размер фундамента исходя из расчетного сопротивления грунта основания;
−построить эпюры распределения напряжений ниже подошвы фундамента и определить глубину сжимаемой толщи грунта;
−вычислить вероятную осадку фундамента;
−выполнить рабочие чертежи фундамента.
1.2 Отчетный материал по проекту
Представленный материал по курсовому проекту должен включать расчетнопояснительную записку и чертежи.
Расчетно-пояснительная записка составляется по следующей форме.
Обязательные требования к оформлению: шрифт Times New Roman или Arial,
размер шрифта 14 пт, межстрочный интервал одинарный, либо множитель 1,2. Первая строка абзаца – отступ 1,25 см, выравнивание по ширине. Объем — 25 -50 страниц формата А4. Поля верхнее, нижнее 1,5 см, левое – 2 см и правое – 1,5 см. Номера страниц указываются в нижнем колонтитуле с выравниванием по центру.
В тексте пояснительной записки делаются ссылки на литературу, делится на разделы, формулы, рисунки и таблицы должны иметь самостоятельную сквозную нумерацию арабскими цифрами.
Во Введении указывается назначение и специфика здания, схема сооружения, нагрузки по расчетным сечениям, район строительства, грунтовые условия.
Графический материал выполняется на листе формата А1 в соответствии с требованиями [15]. Количество и вид чертежей зависит от типа фундамента, инженерно-геологических условий строительной площадки.
На лист рекомендуется выносить следующие чертежи:
−схема расположения элементов фундамента в масштабе 1:100 или 1:200 (для зданий больших габаритов);
−развертки фундаментов в масштабе 1:100 или 1:200 (для зданий больших габаритов);
−расчетные сечения фундаментов в масштабе 1:25 или 1:50;
−характерные детали фундаментов;
−спецификации железобетонных элементов и примечания;
−материалы по реконструкции фундаментов и усилению основания.
Образец размещения чертежей графической части приводится в приложениях.
2ФУНДАМЕНТ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ
2.1 Анализ физико-механических свойств грунтов пятна застройки
Прочное, устойчивое и экономичное основание можно выбрать на основе изучения инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. Для каждого из пластов, которые были вскрыты тремя скважинами (см. индивидуальное задание), должны быть определены дополнительные, необходимые для дальнейших расчетов, их расчетные характеристики. По заданным характеристикам грунта классифицируют грунты и устанавливают их свойства в соответствии с ГОСТ 25100.
Вычисление дополнительных характеристик рекомендуется выполнять в табличной форме (см.табл. 1) в такой последовательности: коэффициент пористости
(е), степень влажности (Sr), число пластичности ( IP ), показатель текучести (IL). Используя приведенные характеристики физических свойств грунтов следует дать соответствующую характеристику грунта (вид и разновидность, плотность сложения песчаных грунтов, консистенция пылевато-глинистых, их наименование) каждого слоя.
Вид грунта определяется по величине числа пластичности IP . Если IP оказывается меньше 0,01 – грунт песчаный, если больше – глинистый. Когда в задании
отсутствуют значения влажности на границе текучести WL |
и влажности на границе |
||||
раскатывания WP , то IP |
следует принимать равным нулю и считать грунт песчаным. |
||||
Для песков наименование грунта следует уточнить: |
|
|
|||
- классификация по степени влажности: |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Sr ≤ 0,5 |
|
0,5 < Sr ≤ 0,8 |
|
Sr > 0,8 |
|
маловлажный |
|
влажный |
|
водонасыщенный |
|
- классификация по плотности сложения.
|
|
|
Плотность сложения |
|
|
Вид песков |
|
|
|
|
|
|
Плотные |
Средней плотности |
|
Рыхлые |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Гравелистые, крупные |
и |
е <0,55 |
0,55 ≤ е ≤ 0,70 |
|
е > 0,70 |
средней крупности |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мелкие |
|
е < 0,60 |
0,60 ≤ е ≤ 0,75 |
|
е > 0,75 |
|
|
|
|
|
|
Пылеватые |
|
е < 0,60 |
0,60 ≤ е ≤ 0,80 |
|
е > 0,80 |
|
|
|
|
|
|
Для глинистых грунтов наименование грунта уточняется:
- классификация по числу пластичности, IP:
Разновидности
0,01≤ IP≤0,07 |
|
0,07< IP≤0,17 |
|
IP>0,17 |
||||
супесь |
|
суглинок |
|
|
глина |
|||
- классификация по консистенции (показатель текучести, IL): |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
супеси |
|
|
|
суглинки и глины |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
твердые |
|
|
IL < 0 |
|
твердые |
|
IL < 0 |
|
пластичные |
|
0 ≤ IL ≤ 1 |
|
полутвердые |
|
0 ≤ IL ≤ 0,25 |
||
текучие |
|
|
IL > 1 |
|
тугопластичные |
|
0,25 < IL ≤ 0,50 |
|
|
|
|
|
|
мягкопластичные |
|
0,50 < IL ≤ 0,75 |
|
|
|
|
|
|
текучепластичные |
|
0,75 < IL ≤ 1 |
|
|
|
|
|
|
текучие |
|
IL > 1 |
|
Таблица 1
№ |
Характеристика |
|
Формула для |
|
Наименование структурного слоя |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
пп |
|
вычисления |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Слой 1 |
Слой 2 |
Слой 3 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Физические характеристики |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Коэффициент |
|
e = |
γ S |
(1 |
+W ) |
−1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
пористости, e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
γ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
Степень |
влажности, |
Sr |
= γ S ×W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Sr |
|
|
|
|
|
|
e ×γω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Число пластичности, |
|
IP = WL −WP |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
IP |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Показатель текучести, |
IL = |
W −WP |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
IL |
|
|
|
|
IP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. |
Наименование грунта и |
Определить вид и |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
его физическое |
|
разновидность |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
состояние |
|
|
грунта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Механические характеристики |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Угол внутреннего |
|
Б.1, Б.2 [1]* |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
трения, ϕ , ...º |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Удельное сцепление, |
|
Б.1, Б.2 [1]* |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
С , кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Модуль деформации |
|
Б.1, Б.3 [1]* |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
E0 , МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
Условное расчетное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
В.2 и В.3 [1]* |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
R0 , кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Примечание: γS - удельный вес твердых частиц грунта; γ |
- удельный вес грунта; W – |
||||||||||||||||
природная влажность грунта; γW - плотность воды; WL - |
влажность грунта на границе |
||||||||||||||||
текучести; |
WP |
- |
влажность |
|
|
грунта |
на |
границе |
раскатывания; |
||||||||
*ϕ , С , E0 , R0 |
определить для грунтов с промежуточными значениями е интерполяцией. |
||||||||||||||||
Определить условные расчетные сопротивления R0 (кПа) всех слоев геологического разреза (по табл. В.2 и В.3 [1]). Рыхлые пески и глинистые грунты при IL > 0,80 относятся к слабым основаниям.
Условные сопротивления для песчаных грунтов (Табл. В.2 [1]).
Характеристика песка |
R0 песка, кПа |
||
плотного |
средней плотности |
||
|
|||
Крупный независимо от |
|
|
|
влажности |
600 |
500 |
|
|
|
|
|
Средней крупности |
500 |
400 |
|
независимо от влажности |
|
|
|
|
|
|
|
Мелкий: |
|
|
|
маловлажный |
400 |
300 |
|
влажный или |
300 |
200 |
|
водонасыщенный |
|
|
|
|
|
|
|
Пылеватый: |
|
|
|
маловлажный |
300 |
250 |
|
влажный |
200 |
150 |
|
водонасыщенный |
150 |
100 |
|
|
|
|
|
Условные сопротивления глинистых грунтов(Табл. В.3 [1]).
|
Наименование |
Коэффициент |
R0 кПа, |
|
|
|
при показателе текучести IL |
|
|||
|
грунта |
пористости, е |
|
|
|
0 |
1 |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Супеси |
0.5 |
300 |
300 |
|
|
|
0.7 |
250 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Суглинки |
0.5 |
300 |
250 |
|
|
|
0.7 |
250 |
180 |
|
|
|
1.0 |
200 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина |
0.5 |
600 |
400 |
|
|
|
0.6 |
500 |
300 |
|
|
|
0.8 |
300 |
200 |
|
|
|
1.1 |
250 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
Для всех грунтов основания определяют их расчетные сопротивления по |
|||||
формуле (5.7) [1] и ширине подошвы b = 1 м. |
|
|
|||
Оценка инженерно-геологических условий завершается заключением, в котором |
|||||
делаются выводы о |
возможности |
строительства |
проектируемого сооружения на |
||
рассмотренной площадке, выборе несущего слоя грунта фундамента на естественном основании, а также даются рекомендации о целесообразности рассмотрения других вариантов фундаментов.
2.2 Построение инженерно-геологического разреза
Определив вид грунта и зная толщину слоя можно построить геологический разрез строительной площадки, как показано на рис. 2. На геологическом разрезе указывается: вертикальные и горизонтальные масштабы, условные обозначения грунтов и их номера. Вертикальный масштаб 1:100, горизонтальный масштаб 1:500.
Рис. 1.
В левой части чертежа строится шкала абсолютных отметок.
По осям выработок отмечаются высотное положение кровли и подошвы каждого слоя грунта, а также получается уровень грунтовых вод; соответствующие пометки соединяются плавными линиями.
Предполагается, что приведенные показатели физических свойств грунтов характеризуют в целом весь слой грунта, из которого был взят образец.
После анализа инженерно-геологических условий, необходимо расположить сооружение на плане, таким образом, что бы в основании фундаментов были более надежные грунты.