Разработать проект основания и фундаментов каркаса одноэтажного промышленного здания

фундаменты готово(4вар.).dwg

Профиль строительной площадки
Строительная площадка N12
Геологический разрез
Расчетная схема к определению осадки
отдельно стоящего фундамента
фундамента с учетом влияющего фундамента
к определению осадок

К пояснилке(4).dwg

пояснительная записка (правильная).doc

Задание на курсовой проект
Обработка физических характеристик грунтов и определение классифика- ционных прочностных и деформационных показателей грунтов 3
Геологический разрез площадки ..4
Определение глубины заложения фундамента .4
Определение нагрузок действующих на основание и фундамент ..4
Определение размеров подошвы фундамента ..5
Расчет осадок отдельно стоящего фундамента методом
послойного суммирования .7
Расчет осадок с учетом взаимного влияния фундаментов 10
Расчет несущей способности и осадки свайного
фундамента под колонну методом послойного суммирования .12
Определение крена фундамента .15
Список использованной литературы .16
На курсовой проект по основаниям и фундаментам
Тема: Разработать проект основания и фундаментов каркаса одноэтажного промышленного здания.
За основу выполнения проекта использовать объемно-планировочные и конструктивные решения принятые студентом в курсовом проекте №1 по дисциплине «Железобетонные конструкции». При отсутствии таких данных размер здания принять 60x36 м размеры пролетов – 18 м шаг колонн – 6м.
Геометрическая схема здания:
При проектировании фундаменты под колонны принимаются для четных номеров заданий - крайние для нечетных – средние.
Нагрузки на фундаменты от колонн каркаса принять в соответствии со статическим расчетом поперечной рамы который выполнялся в курсовом проекте №1 по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» либо по номеру варианта (см. Приложение VIII).
Данные инженерно геологических изысканий грунтов основания определяются в соответствии с номером варианта (см. Приложение IX).
Проект включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть.
Расчетно-пояснительная записка содержит :
-форму и содержание задания на курсовой проект;
- характеристики грунтовых условий на основании инженерно геологических изысканий в соответствии с номером варианта задания ;
- обработку физических характеристик грунтов и определение классификационных прочностных и деформационных показателей грунтов;
- геологический разрез площадки;
- определение глубины заложения фундаментов;
- определение нагрузок действующих на основание и фундаменты;
- определение основных конструктивных размеров фундаментов стаканного типа;
- расчет осадок отдельно стоящего фундамента методом послойного суммирования;
- расчет осадок с учетом взаимного влияния отдельно стоящих фундаментов;
- расчет крена фундамента;
- расчет несущей способности и осадки свайного фундамента под колонну методом послойного суммирования.
Пояснительная записка выполняется на 23 – 30 листах формата А4.
Графическая часть проекта:
- план строительного участка (масштаб 1:500; 1:1000);
- геологический разрез участка (верт. 1:100 гор. 1:200 или 1:500);
- план фундаментов (масштаб 1:200);
- чертежи свайного фундамента и фундамента стаканного типа (масштаб 1:10 1:50);
- схемы определения осадок фундаментов методом послойного суммирования.
Проект должен быть выполнен на листе ватмана формата А1. разрешается оформление проекта на компьютере.
Работу оснований фундаментов и подземных конструкций следует рассматривать как единую систему отдельные части которой оказывают взаимное влияние друг на друга. Осадки грунтов оснований зависят от действия нагрузок параметров и конструктивных особенностей фундаментов а также от типа самого сооружения и жесткости его конструктивной схемы. Имеется и обратная связь – конструкция основные размеры и схемы сооружения зависят от специфики напластования грунтов основания их сжимаемости и нагрузок которые они могут воспринимать.
При проектировании оснований и фундаментов обычно решаются две задачи: первая – выбор типа фундамента и определение его основных размеров (глубина заложения размеров и формы конструкций) вторая – подбор и расчет сечений отдельных элементов фундаментов.
Неправильная оценка физико-механических свойств оснований может привести может привести к неправильным осадкам фундаментов что вызовет появление дополнительных усилий в конструкциях зданий. Это может нарушить эксплуатационную пригодность сооружения а при достижении значительных величин – привести к полному разрушению.
Фундаментом называют часть здания или сооружения находящуюся ниже поверхности грунта или ниже самого низкого уровня воды в водостоке и предназначенную для передачи нагрузок на основание.
Обработка физических характеристик грунтов и определение классификационных прочностных и деформационных показателей грунтов.
В данном проекте используются грунты относящиеся к классу нескольких пород по типу пылевато-глинистые. В этой группе выделяются следующие типы грунтов:супеси суглинки глины лессовые грунты или в зависимости от числа пластичности: где и - влажности на границе текучести и расслаивания соответственно. По значению определим отношение грунта к тому или иному типу:
слой – гумусовый (не рассчитывается).
слой. Число пластичности ; - супесь
Показатель текучести ; - супесь текучая из табл. 1.10 приложения I
Коэффициент пористости из табл. 1.12
Удельное сцепление ; угол внутреннего трения ; модуль деформации из табл. 1.14
слой. Число пластичности ;
- супесь из табл. 1.9.
Показатель текучести ; - супесь пластичная из табл. 1.10 приложения I
Показатель текучести ;
- супесь текучая из табл. 1.10 приложения I
Коэффициент пористости из табл. 1.12
Геологический разрез площадки.
Определение глубины заложения фундамента.
Глубина заложения фундамента зависит от:
Климатических условий.
Влияния инженерно-геологических и гидрогеологических особенностей.
Физико-механических свойств грунтов слагающих основание.
Характера напластования наличие выклинивающихся слоев склонных к скольжению.
Для г. Старый Оскол нормативная глубина промерзания: =12м
Расчетная глубина промерзания: =10*11*12=132м по табл. 5.1. где
=10 для зданий без подвала с полами устраиваемыми на грунте коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении примыкающем к наружным фундаментам -50С
- коэффициент влияния теплового режима здания
- нормативная глубина промерзания.
Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня грунтовых вод в зимнее время менее 2м.
dw – df = 37-13=24>13 следовательно грунт можно использовать и глубина заложения фундамента должна быть не менее 13м.
Принимаем глубину заложения фундамента dф = 14м.
Определение нагрузок действующих на основание и фундамент.
Нагрузки действующие на основание и фундамент: . Из приложения VIII таблица усилий.
Определение размеров подошвы фундамента.
Фундамент рассчитываем как внецентренно нагруженный методом последовательных приближений. = 16 тм2
где - средняя объемная масса фундамента и грунта на его уступах. Предварительно принимаем размеры подошвы
в целях унификации .
Уточняем значение расчетного давления на основание на принятой глубине заложения . Коэффициент условия работ основания и здания принимаем по табл. 4.6 (Далматов Б.И.) коэффициент надежности ( при ). Безразмерные коэффициенты принимаем по табл. 4.7 (Далматов Б.И.) в зависимости от значения угла внутреннего трения . . Расчетное значение удельного сцепления грунта принимаем равным нормативному = 182тм2
- расчетное значение удельного веса грунтов расположенных соответственно ниже подошвы и выше подошвы фундамента
необходимая площадь подошвы фундамента
принимаю размеры подошвы фундамента .
Принимаем а=18м b=16м. А=18х16=288м2 > 25м2
Расчетное давление на грунт
среднее давление по подошве фундамента от нормативных нагрузок
Найдем давление под подошвой - где тогда
Давление не превышает допускаемого т.е. принятые размеры подошвы фундамента достаточны и определены правильно.
Расчет осадок отдельно стоящего фундамента методом послойного суммирования.
Вычисляем ординаты эпюры приращения давления по формуле:
Дополнительное давление на грунт по подошве фундамента определяем:
Вычисляем значения ординат эпюры. Зададимся соотношением тогда высота элементарного слоя грунта составит .
Наименование слоя грунта
Вычислим осадку фундамента
- величина предельных деформаций оснований принимается по СниП II-15-74 “Основания зданий и сооружений”. Для производственных зданий с полным каркасом с железобетонной рамой .
Эпюры вертикальных нормальных напряжений от собственного веса грунта и от внешней нагрузки.
- вертикальное напряжение на глубине z от собственного веса грунта.
- дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от нагрузки на фундамент.
Расчет осадок с учетом взаимного влияния фундаментов.
Кроме нагрузок приложенных непосредственно к рассчитываемому фундаменту на его осадку может влиять загружение соседних фундаментов степень которого определяется расстоянием между фундаментами давлением под подошвой размерами подошвы сжимаемостью и распределительной способностью основания и т.д.
Соотношение сторон по таблице определяем
- величина предельных деформаций оснований принимается по СниП II-15-74 “Основания зданий и сооружений”. Для производственных зданий с полным каркасом с железобетонной рамой . Расположение соседнего фундамента практически не влияет на осадку основного расчетного фундамента.
Расчет несущей способности и осадки свайного фундамента под колонну методом послойного суммирования.
Материал ростверка бетон класса В25 с расчетным сопротивлением . Глубина заложения подошвы ростверка из конструктивных соображений принята равной . Для заданных грунтовых условий проектируем свайный фундамент из сборных железобетонных свай марки С45-30 длиной поперечным сечением 03x03. и длиной острия . Сваи нагружают с помощью забивки дизель молотом.
Найдем несущую способность одиночной висячей сваи. Глубина заделки сваи в ростверк конструктивно принята 10см. площадь поперечного сечения сваи периметр .
По таблице при глубине погружения сваи 605м интерполируя находим расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи: . По таблице для сваи погружаемых дизель молотом находим значения коэффициентов условий работы грунта: под нижним концом сваи по боковой поверхности .
Определяем несущую способность одиночной сваи
Расчетная нагрузка допускаемая на сваю
В соответствии с конструктивными требованиями зададимся шагом свай приняв его равным .
Требуемое количество свай окончательно принимаем число свай в фундаменте 1
Найдем толщину ростверка
По конструктивным требованиям высота ростверка должна быть не менее окончательно принимаем высоту ростверка 03м.
Найдем вес ростверка
И вес грунта располагаемого на ростверке определим нагрузку приходящуюся на одну сваю:
Определим осредненный угол внутреннего трения грунтов прорезаемых сваей:
Найдем ширину и длину условного фундамента
Найдем вес свай используя данные таблицы где 220 – масса 1м сваи 50 – масса острия.
Вес грунта в объеме АБВГ .
Давление под подошвой условного фундамента
Определим средний удельный вес грунтов выше подошвы условного фундамента. По углу внутреннего трения найдем значения безразмерных коэффициентов .
для пылевато-глинистого грунта Коэффициент условия работ основания и здания принимаем по табл. коэффициент надежности ( при ). Расчетное значение удельного сцепления грунта принимаем равным нормативному .
Определим расчетное сопротивление фундамента под подошвой условного фундамента.
Основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется .
Напряжения от действия собственного веса грунта возникнут такие же как и при фундаменте стаканного типа.
Дополнительное давление на грунт по подошве условного фундамента определяем:
. Зададимся соотношением тогда высота элементарного слоя грунта составит
построим эпюры дополнительных напряжений в сжимаемой толще основания условного фундамента. Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительных напряжений т.к. при вычислении осадок необходимо выполнение условия
Супесь тугопластичная
- величена предельных деформаций оснований принимается по СниП II-15-74 “Основания зданий и сооружений”. Для производственных зданий с полным каркасом с железобетонной рамой . Расположение соседнего фундамента практически не влияет на осадку основного расчетного фундамента. В результате получили .
Определение крена фундамента.
При действии на фундамент внецентренно приложенной нагрузки помимо осадки возникает его крен или поворот в плоскости действия момента.
где - коэффициент Пуассона для супеси - сторона прямоугольного фундамента в направлении которого действует момент Е – модуль деформации грунта в пределах сжимаемой толщи (усредненный) - определяется по табл.3 СниП и зависит от ширины и Е - по табл.6 СниП и зависит от размеров фундамента.
в соответствии с приложением IV СниП нормативная - требование выполняется.
Список использованной литературы
Берлинов М.В. “Основания и фундаменты” М. Высшая школа 1998 – 319стр.
СНиП 2.11.07-85 "Нагрузки и воздействия
СниП 2.03.01-84 "Железобетонные конструкции
К.И. Вилков Одноэтажная рама промздания в сборном железобетоне НАСА Нижний Новгород 1990 г.
Методические указания по расчету поперечников расчетам плит перекрытий балок (читальный зал кафедры). СТИ МИСиС 1998 1999г.
Методическое руководство к программному комплексу "ЛИРА" СТИ МИСиС 1999 г.