Проектирование фундамента сборочного цеха

КУРСОВАЯ 3.2.doc

3.2. Проектирование свайных фундаментов.
2.1. Определение глубины заложения ростверка.
Требуется запроектировать фундамент под колонну сечением 40х60.
Конструктивная глубина заложения ростверка определяется:
минимальная толщина дна стакана .
d1 = 0.15 + 0.65 + 0.30 =11 м;
Принимаем глубину заложения подошвы ростверка 11м.
2.2. Определение длины сваи.
Сваи-стойки принимают когда под острием находятся скальные или малосжимаемые грунты Е>50000 кПа. Так как в нашем случае Е50000 кПа то применяем сваи защемленные в грунте.
Рекомендации по выбору длины сваи изложены в разделе 8 10 а также в примечаниях к табл. 1 и 2 15. Размеры поперечного сечения сваи назначают с учетом табл. 1.1 - 1.3 7. Для инженерно-геологических условий показанных на рис 6 можно принять сваю С60.30-3.
Рис.6.Инженерно-геологические условия для определения длины свай.
2.3. Определение несущей способности сваи.
U – периметр поперечн. сечения сваи: 12м.
- коэф. работ сваи в грунте
А – площадь попер. сечения сваи: А=032 = 009м2
- коэф. условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи.
hi – толщина i- го слоя соприкасающегося с боковой поверхностью сваи м.
При Zo = 6.8 м R =3670 кПа A·R=0.09·3670=330.3 кН
Fd = 1·(1·009·330.3+1.2·1·201.62)=577.24 кН
Расчетная допустимая нагрузка на сваю
Определяем количество свай:
Недогрузка составит .
Оставляем для дальнейших расчетов четыре сваи.
В плане сваи размещаем с шагом a>3d=900 мм.
Имея план размещения свай можно определить давление на голову сваи:
Следовательно принимаем пять свай
(недонапряжение 9.1% 10%)
Окончательно принимаем пять свай сечением 30 х 30 см.
Несущая способность железобетонной сваи по материалу определяется по формуле:
где m - коэффициент условий работы сечения равный 1.0;
φ - коэффициент продольного изгиба ствола равный 1.0;
Rв - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию принимается по табл. 13 16 для С3037 fcd = 20 МПа = 20000 кПа;
Ав - площадь поперечного сечения бетона м2;
fyd - расчетное сопротивление сжатой арматуры для стали класса S500 fyd = 410 МПа = 410000 кПа;
As - площадь сечения продольной арматуры м2.
Минимальный диаметр стержней для свай принят 12 мм. As = 4.52 см2 = 0.000452 м2 (412).
Nств = 10·10(20000·009 + 410000·0000452) = 198532кН
В дальнейших расчетах принимаем меньшее значение Fd = 57224кН.
2.4. Конструирование и расчет ростверка по прочности.
Для железобетонных сборных фундаментов рекомендуется применять класс бетона не ниже С3037.
С целью экономии металла рассмотрим возможность применения бетонного подколонника. Применение бетонного подколонника разрешается нормами проектирования при условии если отношение толщины стенок стакана к глубине стакана равно или более 0.75.
Назначаем основные размеры ростверка (рис.7 ).
Проектируем ростверк с подколонником. Толщину стенок поверху назначаем . Зазор между колонной и стаканом Т.к. размеры колонны то размеры подколонника в плане:
Высота подколонника:
Размер для стакана в плане:
Рис.7.Основные размеры ростверка.
Принимаем ln =1.8 м bn =1.8м.
Расчет прочности по наклонным сечениям производится по формуле:
где - сумма реакций всех свай находящихся за пределами наклонного сечения
b - ширина ростверка
- расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций для бетона С3037
Далее определяем значение m = 161 при
где С - расстояние от плоскости внутренних граней свай до ближайшей грани подколонника; h0 - рабочая высота в рассматриваемом сечении ростверка.
h0 =450 - 30 = 420 см.
Q = N = 371.27 кН 161·1.8·0.42·1370 =1667.51 кН
т.е. условие выполняется толщина дна стакана достаточна.
Рассчитывают ростверк на изгиб (см. рис.7).
Определяем площадь поперечного сечения арматуры
где H0 = 110-30 =80 см; fyd = 410 МПа = 410000 кПа.
По табл. 22 8 принимаем 88 S500 с шагом 200 мм площадь Ast=4.02 см2.
2.5. Расчет на местное сжатие.
Расчет на местное сжатие производится по формуле
где N - расчетная нормальная сила в сечении колонны у обреза ростверка N = N1 = 1615.8 кН;
fcd - расчетное сопротивление бетона fcd = 20 МПа;
Ав=04·06=024 – площадь сечения колонны.
15.8 15·20000·024 = 7200 кН .
Условие выполняется.
Расчёт стаканной части не выполняем.
2.6 Расчет ростверка на продавливание колонной.
N-расчётная продавливающая сила равная сумме реакций
2.7. Расчет ростверка на продавливание угловой сваей.
Определяем расчётную нагрузку на угловую сваю с учётом собственного веса и грунта на его уступах:
Вес ростверка: GР=18*18*1.1*25*11=98.01 кН
Расчётная нагрузка на угловую сваю:
Следовательно прочность плиты ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.
2.8.Расчет свайных фундаментов и их оснований по
деформациям. Выбор сваебойного оборудования.
Расчет свайных фундаментов и их оснований производится следующими методами:
Методом послойного суммирования (метод СНиП 2.02.01-83).
Методом эквивалентного слоя (метод проф. Н.А. Цытовича).
Методом рекомендованным 10 для расчета ленточных свайных фундаментов.
Расчет осадок свайного фундамента выполним методом эквивалентного слоя. В этом методе свайный фундамент рассматривается как условный массивный. Вычисляем средневзвешенное значение угла внутреннего трения:
Определяем ширину условного фундамента:
Вес условного фундамента: Gусл = G1 + G2 + G3 + G4
где G1 G2 G3 G4 - вес отдельного слоя грунта в массивном фундаменте (рис. 6).
Среднее давление по подошве условного массивного фундамента:
Вычисляем расчетное сопротивление для условного массивного фундамента по формуле (см. пример расчета фундаментов на естественном основании): Уточняем расчетное сопротивление грунта по формуле:
где gс1 = 1.1 - коэффициент условий работы грунтового основания принимаемый по табл. 43 8; gс2 - коэффициент условий работы здания во взаимодействии с основанием зависящий от вида грунта и отношения
- осредненное значение удельного веса грунта залегающего выше подошвы фундамента кНм3;
к = 1.1 - коэффициент надежности по п. 2.174 8;
Мg Мq Мс - безразмерные коэффициенты определяемые по табл. 44 8 в зависимости от угла внутреннего трения. В данном случае при j = 31.6° - Мg =1.24; Мq = 5.95; Мс =8.24;
СII = 1.8 кПа - расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
Р = 297.689 кПа Rусл = 725.33 кПа т.е. условие выполняется.
Дополнительное вертикальное напряжение на уровне подошвы условного фундамента:
Мощность эквивалентного слоя вычисляем по формуле:
Коэффициент Аw = 1.23 принимаем по табл. 6.8 2.
Осадку свайного фундамента вычисляем по формуле:
- модуль деформации 3-го слоя.
2.9.Выбор сваебойного оборудования и определение отказа свай.
Исходя из принятой в проекте расчетной нагрузки допускаемой на сваю определяется минимальная энергия удара Э по формуле:
где α - коэффициент равный 25 ДжкН;
Р=40875 - расчетная нагрузка допускаемая на сваю и принятая в проекте кН.
Получаем Э = 1.75 · 25 · 40875 =1788281 Дж = 1788 кДж.
По табл. 8.29-8.322 [9] подбираем молот энергия удара которого соответствует расчетной минимальной.
Имеем - штанговый дизель-молот с водяным охлаждением С- 996 со следующими характеристиками:
масса ударной части - 1800 кг;
высота подскока ударной части - от 2000 до 2800 мм;
энергия удара - 27 кДж;
число ударов в минуту - не менее 44;
масса молота с кошкой - 3650 кг.
Далее производим проверку пригодности принятого молота по условию:
где Эр=27000 - расчетная энергия удара Дж;
Gh =36500 - полный вес молота H;
GВ =(25·032·6+2+1)·103=16500- вес сваи наголовника и подбабка Н;
Km - коэффициент принимаемый по табл. 8.33 [9] и Km = 6;
Для дизель-молотов расчетная энергия удара принимается:
где =18т- вес ударной части молота кН;
hm - фактическая высота падения ударной части молота м; при выборе молотов принимаемая на стадии окончания забивки свай для штанговых hm = 2.0 м.
Для контроля несущей способности свайных фундаментов и окончательной оценки применимости выбранного молота определяем отказ сваи:
где Sa - остаточный отказ равный значению погружения сваи от одного удара молота а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин. м;
- коэффициент принимаемый по табл. 10 СНиП 15 в зависимости от материала сваи кНм2 и =15.0 кНм2;
A=009 - площадь ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия) м2;
Ed=270 - расчетная энергия удара молота кДж;
Fd =57224 - несущая способность сваи кН;
M - коэффициент принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным 1;
G1=365 - вес молота кН;
G2 =165- вес сваи и наголовника кН;
G3=1 - вес подбабка кН и m3 = 1 кН;
E - коэффициент восстановления удара и при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем E2 = 2

КУРСОВАЯ 1-3.2.doc

Район строительства – г. Витебск.
Данные по геологическим изысканиям представлены в табл.1.
Глу-бина отбо-ра от пов-ти м
Гранулометрический состав
Пределы пластичности
ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ.
Исходный материал для проектирования фундаментов - данные инженерно-геологических условий строительной площадки и физико-механические характеристики грунтов используемых в качестве оснований даны в табл.1. Характеристики грунтов необходимо вычислять для каждого слоя отдельно согласно их порядку залегания.
Определяем вид пылевато-глинистого грунта его состояние и механические характеристики. ; гранулометрический состав приведён в табл.1.
Наименование пылевато-глинистого грунта определяем по числу пластичности: JP = wL - wP = 24 – 14 = 10%. Согласно табл.4 [2] данный пылевато-глинистый грунт является суглинком т.к. 7 JP = 10 17. По показателю текучести определяют состояние суглинка:
Согласно табл.7 [2] суглинок текучепластичный т.к. 075JL =081.
Определяют плотность грунта в сухом состоянии:
Определяют коэффициент пористости грунта по формуле:
По табл.11 [2] определяем показатели прочности грунта: jn = 185°; Cn=225 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е =145 МПа.
Определяем расчетное сопротивление R0. По табл.12 [2] получим R0 = 250 кПа.
Вывод: исследуемый грунт – суглинок текучепластичный для которого Е = 145 МПа; jn = 185°; Cn = 225 кПа; R0 = 250 кПа.
Наименование пылевато-глинистого грунта определяем по числу пластичности: JP = wL - wP = 255-144 = 111%. Согласно табл.4 [2] данный пылевато-глинистый грунт является суглинком т.к. 7 JP = 10 17. По показателю текучести определяют состояние суглинка:
Согласно табл.7 [2] супесь мягкопластичный т.к.
По табл.11 [2] определяем показатели прочности грунта:
jn = 182°; Cn=21 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е =13 МПа.
Определяем расчетное сопротивление R0. По табл.12 [2] получим R0 = 2925 кПа.
Вывод: исследуемый грунт – суглинок мягкопластичный для которого Е = 13 МПа; jn = 182°; Cn = 21 кПа; R0 = 2925 кПа.
Определяем вид песчаного грунта по крупности его состояние и механические характеристики.; гранулометрический состав приведён в табл.1.
Наименование песчаного грунта определяем по табл.3 [2].частиц крупнее 0.1 мм составляет более 75 % (а именно - 83%). Грунт - песок мелкий.
Плотность грунта в сухом состоянии:
Коэффициент пористости:
По табл.5 [2] устанавливаем что песок мелкий средней плотности т.к. 0.60е=0.660.75.
где rW = 1.0 гсм3 - плотность воды. Согласно табл.6 [2] - песок насыщенный водой.
Значения jn Cn Е определяем по табл.8 10 [2]. jn = 316°; Cn = 18 кПа Е = 27 МПа R0 = 300 кПа.
Вывод: исследуемый грунт - песок мелкий средней плотности насыщенный водой имеющий jn = 316°; Cn = 18 кПа Е = 27 МПа R0 = 300 кПа.
Наименование пылевато-глинистого грунта определяем по числу пластичности: JP = wL - wP = 443-240=203%. Согласно табл.4 [2] данный пылевато-глинистый грунт является глиной т.к. JP = 203 >17. По показателю текучести определяют состояние суглинка:
Согласно табл.7 [2] глина полутвёрдая т.к. 0JL =005025.
По табл.11 [2] определяем показатели прочности грунта:
jn = 193°; Cn=638 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е =219 МПа.
Определяем расчетное сопротивление R0. По табл.12 [2] получим R0 = 380 кПа.
Вывод: исследуемый грунт – глина полутвёрдая для которого Е = 380 МПа; jn = 193°; Cn=638 кПа R0 = 380 кПа.
Наименование пылевато-глинистого грунта определяем по числу пластичности: JP = wL - wP = 172-11=62%. Согласно табл.4 [2] данный пылевато-глинистый грунт является супесью т.к. 1 JP = 62 7. По показателю текучести определяют состояние суглинка:
Согласно табл.7 [2] супесь пластичная т.к.
jn = 24°; Cn=13 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е =16 МПа.
Определяем расчетное сопротивление R0. По табл.12 [2] получим R0 = 2625 кПа.
Вывод: исследуемый грунт – супесь пластичная для которого Е = 16 МПа; jn = 24°; Cn = 13 кПа; R0 = 2625 кПа.
ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ.
1.Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании.
1.1.Выбор глубины заложения фундамента.
Определим глубину заложения фундаментов под наружную стену сборочного цеха. Место строительства - г.Витебск. Грунтовые условия строительной площадки: с поверхности до глубины 275 м залегает суглинок текучепластичный; до глубины 375 м - залегает суглинок мягкопластичный; до глубины 795 м – песок мелкий средней плотности насыщенный водой; до глубины 1125 м – глина полутвёрдая; глина подстилается пластичной супесью; уровень грунтовых вод находится на глубине 505 м.
Составляем геологическую колонку грунтов слагающих строительную площадку. Глубина заложения подошвы фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого здания. В качестве оснований фундаментов можно суглинок текучепластичный.
Определяем нормативную глубину сезонного промерзания по формуле: либо по схематической карте [2]. По карте находим что для г. Витебска dfn = 09 м.
Определяем расчетную глубину сезонного промерзания по формуле:
где kh = 06 - коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения [2] табл.13.
Учитывая инженерно геологические условия строительной площадки а также конструктивные требования принимаем глубину заложения фундаментов 12 м что больше
Окончательно принимаем d1 = 12 м.
1.2.Определение размеров фундамента.
Требуется определить размеры железобетонного фундамента под колонну сечением 40х60см. Здание промышленное с 8-й конструктивной схемой. Глубина заложения фундаментов 12 м. Расчетная нагрузка (при коэффициенте надежности g = 1.0) на верхнем обрезе фундамента NII = 13465 кНм М=882кНм Q=201кН. Длина здания L = 42 м высота H = 9 м
Грунтовые условия строительной площадки: с нулевой отметки до глубины 275 м залегает суглинок текучепластичный удельное сцепление С = 22.5 кПа угол внутреннего трения j = 18.5°; до глубины 3.75 м - залегает суглинок мягкопластичный удельное сцепление С = 21 кПа угол внутреннего трения j = 18.2°; до глубины 7.95 м – песок мелкий средней плотности: удельное сцепление С = 1.8 кПа угол внутреннего трения j = 31.6° расчетное сопротивление R0 = 300 кПа; до глубины 11.25 м – глина полутвёрдая удельное сцепление С = 63.8 кПа; угол внутреннего трения j = 19.3°; расчетное сопротивление R0 = 380 кПа; глина подстилается пластичной супесью; уровень грунтовых вод находится на глубине 505 м.
Сечение фундамента показано на рис.2.
Определяем площадь подошвы фундамента в плане.
Ширина квадратного фундамента равна:
Уточняем расчетное сопротивление грунта.
Так как то по табл. 43 8 γс2 = 1.0. Значение .
Значение γII на отметке подошвы фундамента равно 19.13 кНм3db = 0.
- коэффициент условий работы грунтового основания табл. 43 8;
k=1.1 – коэффициент надежности по п. 2.174 8;
Коэффициенты зависящие от ;
kz=1; при b10м (b=2.44м - ширина подошвы фундамента)
d1 – приведенная глубина заложения фундамента;
db – глубина подвала (для сооружений с подвалом b20м и глубиной более 20м db=2м)
Уточняем значение b1 при R1 =206899 кПа.
Принимаем b1 = 2.6 м. Определяем R2 при b1 = 2.6м.
Найдём эксцентриситет при b=2.6м:
Принимаем коэффициент К0 учитывающий действие момента равным 11.
Принимаем размеры фундамента в плане
При расчете центрально загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:
момент сопротивления
Так как на 9.26% что недопустимо то определяющим является условие необходимое для расчета по деформациям выполняется. При этом PсрP на 2.734 % что меньше 5.0%. Следовательно размеры фундамента подобраны правильно.
1.3.Определение осадок фундамента.
Рассчитать осадку основания фундамента под колонну методом послойного суммирования. Размеры фундамента в плане b=26 м. Среднее давление под подошвой фундамента Рср = 20258 кПа.
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .
где γ hi – толщина слоя.
Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод (WL) но выше водоупора должен определяться с учётом взвешивающего действия воды.
где еi – коэф. пористости i-го слоя.
γsi – удельный вес частиц слоя i-го грунта.
γw - удельный вес воды – 10 кНм3
Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:
На подошве фундамента:
На отметке уровня грунтовых вод:
Так как ниже залегает глина тугопластичная (водоупор) то необходимо учесть давление столба воды на глину:
Определяем дополнительное вертикальное давление в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру .
Толщину грунта мощностью (4-6)·b м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои не более 04·b.hi = 0.8м 0.4·26 = 104м.
где α – коэф. принимаемый по ГОСТ 2.02.01.-83 в зависимости от формы подошвы фундамента соотношение сторон = lb и относительной глубины = 2·zb
Осадка каждого слоя определяется по формуле:
где = 0.8 - безразмерный коэффициент для всех видов грунтов
Zpiср - среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-том слое грунта равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя толщиной hi.
Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения определяемой по табл. 72 8:
Вычисления Zgi и Zpi для любых горизонтальных сечений ведем в табличной форме . По полученным данным Zgi и Zpi строим эпюры. Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находится на горизонтальной плоскости где соблюдается условие:
Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации E 5.0 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже В.С. то нижняя граница определяется из условия:
Вычисления сводим в таблицу 3.
Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находиться на горизонтальной плоскости где соблюдается условие:
Это условие соблюдается на глубине от подошвы фундамента.
Осадка основания для производственных и гражданских зданий с полным каркасом.
1.4.Расчёт фундамента по несущей способности.
Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные нагрузки взятые с коэффициентом надёжности
Определяем реактивное давление грунта по подошве фундамента от действия расчётных нагрузок:
Эксцентриситет силы N равен:
Учитывая глубинное заложение фундамента принимаем его конструкцию с подколонником стаканного типа и плитой. Так как то ступеней будет 3 и их высоты:
-нижней и средней – 30 см;
Принимаем толщину стенок стакана 225мм. Тогда размеры подколонника в плане будут равны:
Вынос средней и нижней ступеней будет равен:
В направлении меньшей стороны:
Глубина заделки стакана:
Рис.4. Определение размеров фундамента.
Принимаем бетон класса С1620:
арматура классa S500:
Проверяем прочность плитной части фундамента на продавливание:
Продавливающая сила равна
Таким образом принятая высота плитной части фундамента достаточна.
Аналогично проверяем прочность нижней ступени фундамента на продавливание:
Условие выполняется и прочность нижней ступени на продавливание обеспечена.
Расчёт рабочей арматуры плитной части фундамента.
давление на грунт в зоне смятия;
Принимаем с шагом 200 мм.
Принимаем с шагом 200 мм
Расчёт армирования подколонника и его стаканной части.
Продольную арматуру подколонника назначают в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 005% от площади поперечного сечения подколонника:
Принимаем с каждой стороны подколонника
Т.к. стенка стакана по верху меньше глубины стакана то требуется армирование стакана:
Т.к. что следовательно стакан армируем четырьмя сетками по конструктивным требованиям: с шагом 200мм начиная на расстоянии 50мм от верха стакана и вниз.
Рис.5. Армирование фундамента.

Сравнение.doc

5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ
Для фундамента на естественном основании.
Объём земляных работ:
Определим объём фундамента на естественном основании:
Для фундамента на искусственном основании.
Определим объём фундамента на искусственном основании:
Для свайного фундамента
Объём земляных работ:
Стоимость выполнения работ вычислим в табл.5.
Основание фундамента
Стоимость выполнения работ
монолитный жб фундамент
Устройство жб ростверка
Устройство песчаной подушки
Вывод: как более экономичный принимаем столбчатый фундамент на естественном основании.

Сводная таблица характеристик слоёв грунта.doc

Сводная таблица характеристик слоёв грунта
Суглинок текучепластич-ный светло-бурый
Суглинок мягкопластичный светло-бурый
Песок мелкий средней плотности

КУРСОВАЯ 4.doc

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА НА ИСКУССТВЕННОМ ОСНОВАНИИ.
1.Проектирование фундамента.
Глубину заложения фундамента назначаем с учётом климатических условий и конструктивных особенностей которые необходимо учитывать при проектировании отдельно стоящих фундаментов. Принимаем глубину заложения фундамента равной d=125 м.
В качестве искусственных основания под фундаменты принимаем песчаную подушку. При устройстве песчаной подушки плотность сложения грунта должна соответствовать значению .
В качестве материала подушки принимаем песок крупный со следующими характеристиками:
коэффициент пористости:
следовательно основанием является песок крупный плотный маловлажный.
Определяем нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта песчаной подушки:
Определим ориентировочные размеры фундамента:
Принимаем размеры прямоугольного фундамента: b=20м; l=2.2м.
Уточняем расчетное сопротивление грунта.
Так как то по табл. 43 8 γс2 = 1.0.
Значение =19.13кНм3
Значение . Здание без подвалом следовательно db = 0.
- коэффициент условий работы грунтового основания табл. 43 8;
k=1.1 – коэффициент надежности по п. 2.174 8;
Коэффициенты зависящие от ;
kz=1; при b10м (b=2.0м - ширина подошвы фундамента)
При расчете центрально загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:
Условие необходимое для расчета по деформациям выполняется. При этом PсрR на 2% что меньше 50%. Следовательно размеры фундамента подобраны правильно.
Мощность слоя слабого грунта под подошвой фундамента 1.35 м принимаем высоту песчаной подушки hs=10 м оставляя под подушкой слой слабого грунта мощностью 0.35 м.
Проверяем прочность слабого подстилающего слоя грунта расположенного на глубине z=hs=10 м ниже подошвы фундамента по формуле:
Для определения на глубине z находим:
по значениям по табл.55(8) принимаем значение тогда
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:
Расчётное сопротивление Rz на кровле слабого подстилающего слоя грунта определим по формуле:
условие не выполняется прочность подстилающего слоя не обеспечивается следовательно необходимо увеличить высоту песчаной подушки. В связи с тем что при увеличении высоты песчаной подушки мощность слабого слоя под подошвой подушки останется незначительной целесообразно полностью заменить слабый слой песчаной подушкой высотой hs=135 м.
Проверяем прочность подстилающего слоя грунта:
по значениям по табл.55(8) принимаем значение тогда
условие выполняется прочность подстилающего слоя обеспечивается. Размеры грунтовых подушек в плане назначаются в зависимости от размеров фундаментов их конфигурации в плане принятого давления на грунт целевого назначения применения грунтовых подушек удобства производства земляных работ и т.п.
При устройстве подушек в сильно и неравномерно сжимаемых грунтах размеры подушки в плане зависят от сопротивляемости горизонтальному давлению грунта расположенного по сторонам от нее. Эта сопротивляемость должна исключить возможность деформации подушки в стороны. Для определения размеров подушки задаются распределением давления в ней под углом α принимаемым равным 30 45°.
В соответствии с вышеизложенным определяем размеры подушки в плане задаваясь распределением давления в ней под углом α = 30° тогда размеры подушки понизу определятся из выражений:
Конструируем подушку назначая ее основные параметры:
- угол в пределах 45-60° при котором заведомо обеспечивается устойчивость песчаной подушки;
α - угол принимаемый равным углу естественного откоса грунта в котором устраивается подушка.

КУРСОВАЯ 4.2.doc

4.2.Определение осадок фундамента на искусственном основании.
Рассчитать осадку основания фундамента под колонну методом послойного суммирования. Размеры фундамента в плане b=2 м l=2.2м. Среднее давление под подошвой фундамента Рср = 33102 кПа.
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .
Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:
На подошве уплотнённого слоя :
На подошве фундамента:
На отметке уровня грунтовых вод:
Так как ниже залегает глина тугопластичная (водоупор) то необходимо учесть давление столба воды на глину:
Определяем дополнительное вертикальное давление в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру .
Толщину грунта мощностью (4-6)·b м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои не более 04·b.hi = 0.4·2 = 08м.
где α – коэф. принимаемый по ГОСТ 2.02.01.-83 в зависимости от формы подошвы фундамента соотношение сторон = lb и относительной глубины = 2·zb
Осадка каждого слоя определяется по формуле:
где = 0.8 - безразмерный коэффициент для всех видов грунтов
Zpiср - среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-том слое грунта равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя толщиной hi.
Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения определяемой по табл. 72 8:
Вычисления Zgi и Zpi для любых горизонтальных сечений ведем в табличной форме . По полученным данным Zgi и Zpi строим эпюры. Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находится на горизонтальной плоскости где соблюдается условие:
Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации E 5.0 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже В.С. то нижняя граница определяется из условия:
Вычисления сводим в таблицу 3.
Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находиться на горизонтальной плоскости где соблюдается условие:
Это условие соблюдается на глубине от подошвы фундамента.
Осадка основания для производственных и гражданских зданий с полным каркасом.
1.3.Расчёт фундамента по несущей способности.
Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные нагрузки взятые с коэффициентом надёжности
Определяем реактивное давление грунта по подошве фундамента от действия расчётных нагрузок:
Эксцентриситет силы N равен:
Учитывая глубинное заложение фундамента принимаем его конструкцию с подколонником стаканного типа и плитой. Принимаем высоту ступени 45 см и высоту подколонника – 80 см.;
Принимаем толщину стенок стакана 225мм. Тогда размеры подколонника в плане будут равны:
Вынос ступени будет равен:
В направлении меньшей стороны:
Глубина заделки стакана:
Рис. . Определение размеров фундамента.
Принимаем бетон класса С1620:
арматура классa S500:
Проверяем прочность нижней ступени фундамента на продавливание:
Продавливающая сила равна
Таким образом принятая высота нижней ступени фундамента достаточна.
Расчёт рабочей арматуры плитной части фундамента.
давление на грунт в зоне смятия;
Принимаем с шагом 200 мм.
Принимаем с шагом 200 мм
Расчёт армирования подколонника и его стаканной части.
Продольную арматуру подколонника назначают в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 005% от площади поперечного сечения подколонника:
Принимаем с каждой стороны подколонника
Т.к. стенка стакана по верху меньше глубины стакана то требуется армирование стакана:
Т.к. что следовательно стакан армируем четырьмя сетками по конструктивным требованиям: с шагом 200мм начиная на расстоянии 50мм от верха стакана и вниз.
Рис. . Армирование фундамента.

Технология.doc

6. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ ФУНДАМЕНТОВ.
1. Устройство сборных железобетонных фундаментов.
Перед строповкой блоков убедиться что кран находится на безопасном расстоянии от края котлована что его опоры расположены за пределами бермы обрушения. Фундаментные блоки укладываются по схеме их раскладки в соответствии с проектом.
Монтаж начинать с установки маячных блоков по углам и в местах пересечения стен на расстоянии 20-30 м друг от друга. правильность установки по осям маячных блоков проверить по осевым рискам. После укладки маячных блоков шнур-причалку (натянутый на грани фундаментной ленты) поднять до уровня верхнего наружного ребра блоков и по ней расположить все промежуточные блоки.
При монтаже фундаментные блоки поднять за четыре петли четырехветвевым стропом. Поворотом стрелы монтажного крана блок переместить к месту укладки и по команде звеньевого опустить на основание. Незначительные отклонения от проектного положения устранить перемещая блок монтажным ломом при натянутых стропах. При этом нельзя нарушать поверхность основания.
Стропы снимать после того как блок займет правильное положение по высоте и в плане. Положение рядовых блоков контролировать по причалке отвесу визированием на ранее установленные блоки и по разметочным рискам на фундаментах.
2. Бетонирование фундаментов.
Уложить бетон в фундаменты в два этапа:
Бетонирование башмака фундамента до низа отметки стакана подколонника. При этом бетонирование выполнить послойно слоями толщиной 03 м.
Укладка бетонной смеси после установки и выверки опалубки стакана фундамента.
Бетонную смесь уплотнять глубинными вибраторами марки ИВ-66: в углах и у стенок опалубки произвести дополнительное уплотнение штыкование ручными шуровками. Укладку каждого последующего слоя необходимо выполнять до начала схватывания предыдущего слоя. При этом конец рабочей части вибратора погрузить в ранее уложенный слой бетона на глубину 5-10 см.
Бетонщик должен принять бетонную смесь из самосвала очистить кузов от налипшего бетона а в остальное время заниматься подготовкой площадки для следующей стоянки крана.
При обработке поверхности бетона (после перерывов в работе) водо-воздушной струей бетонщик должен держать сопло форсунки под углом 30° на расстоянии 30-40 см обрабатываемой поверхности. Обработку поверхности механической щеткой производить полосами зигзагообразными движениями вперед и равномерном нажатии на щетку чтобы не допустить перегрузку двигателя.
Забивные сваи погружают в грунт свайным молотом С-330.ударно части свайного молота должна быть не меньше массы самой сваи с наголовником надеваемым на голову сваи для защиты её от разрушения ударами молота. Для смягчения удара в наголовники укладывают прокладки из дерева резины и других упругих материалов. Такие прокладки снижают эффективность удара однако без них разрушается бетон головы сваи. Забивку сваи трудно осуществлять через слои плотных маловлажных песков. В таких грунтах целесообразно применять подмыв под нижним концом погружаемой сваи или пробуривать лидерные скважины. Подмыв и проходку лидерных скважин заканчивают не менее чем на 1 м выше проектного положения острия свай.
Далматов Б.И. Механика грунтов основания и фундаменты. - М.: Стройиздат 1981. - 319 с.
Задания к курсовому проекту и контрольным работам по курсу «Механика грунтов основания и фундаменты» для студентов специальности Т.19.01 Брест 1996. - 49 с.
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Инженерная геология и охрана окружающей среды» для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 29.03 «Промышленное и гражданское строительство» Брест 1991 - 58 с.
Стандарт Республики Беларусь. Грунты классификация. - СТБ 943-93. Мн. Министерство архитектуры и строительства РБ 1993.
Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83. - М.: Стройиздат 1984.
Строительные нормы и правила. Свайные фундаменты. СНиП 2.02.03-85. - М.: Стройиздат 1986.
Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.02.01-82. - М.: Стройиздат 1983.
Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат 1985.
Методические указания к курсовому проекту по курсу «Механика грунтов основания и фундаменты» для студентов специальности 1202 и 1205. - Брест 1987-48 с.
Проектирование оснований и фундаментов является комплексной задачей в которой должны быть учтены требования обеспечивающие необходимую их прочность устойчивость долговечность. Тип проектируемого фундамента определяется инженерно-геологическими условиями строительной площадки в зависимости от которых могут быть предложены различные конструктивные варианты. Правильный выбор основания может быть обеспечен лишь на основе всестороннего изучения геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
Вариантное проектирование фундамента на естественном основании .
1.Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании ..
1.1. Выбор глубины заложения фундамента
1.2. Определение размеров фундамента .
1.3. Определение осадок фундамента ..
1.4. Расчёт фундамента по несущей способности ..
2. Проектирование свайных фундаментов .
2.1. Определение глубины заложения ростверка ..
2.2. Определение длины сваи
2.3. Определение несущей способности сваи .
2.4. Конструирование и расчет ростверка по прочности ..
2.5. Расчет на местное сжатие .
2.6 Расчет ростверка на продавливание колонной .
2.7. Расчет ростверка на продавливание угловой сваей
2.8. Расчет свайных фундаментов и их оснований по деформациям. Выбор сваебойного оборудования
2.9.Выбор сваебойного оборудования и определение отказа свай ..
Проектирование фундамента на искусственном основании
1. Проектирование фундамента
2. Определение осадок фундамента на искусственном основании .
3..Расчёт фундамента по несущей способности .
Сравнение вариантов и расчёт на ЭВМ ..
Технология производства работ по устройству фундаментов ..

Графика курсовой.dwg

Инженерно-геолог. разрез
спецификация жб элементов.
Развертка фундаментных блоков по оси "Г
Выравнивающая стяжка
Бетонная подготовка 150
втромбованным щебнем
Спецификация ЖБ элементов
Инженерно-геологические условия строительной площадки
Грунт основания с втромбованным
Лага 50x50 через 700
Железобетонная плита 220
Гидроизоляция из двух слоев
гидроизола на бит.мастике
Сваи забиваются в грунт дизель-молотом С-996.
Величина недобора грунта экскаватором до
соответствует абсолютной отметке 103.65.
Перед устройством ростверка выполняют выравни
Для изготовления свай и ростверка использовать бетон
класса C1620 и арматуру класса S500.
заложения фундаментов 0
За относительную отметку 0.000 принимать
Планировочная отметка DL соответствует
в обсолютных высотах.
отметку чистого пола
на естественном основании
на искусственном основании
Схема армирования фундамента