Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание 2
1. Сбор нагрузок по заданным сечениям. 3
1.1. Сечение I-I. 3
1.2. Сечение II-II. 4
1.3. Сечение III-III. 5
1.4. Сечение IV-IV. 6
2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. 7
2.1. Общие сведенья о строительной площадки. 7
2.2. Первый слой. 9
2.3. Второй слой. 9
2.4. Третий слой. 10
2.5. Четвертый слой. 11
3. Разработка вариантов фундамента. 12
3.1. Монолитный фундамент стаканного типа. 12
3.2. Фундамент на песчаной подушке. 13
3.3. Свайный фундамент. 14
3.4. Вывод. 17
4. Разработка фундаментов в сечении I-I, III-III, IV-IV. 17
4.1. Сечение I-I. 17
4.2. Сечение III-III. 17
4.3. Сечение IV-IV. 19
5. Определение осадки монолитного фундамента методом элементарного послойного суммирования. 20
6. Определение осадки свайного фундамента методом элементарного послойного суммирования. 23
7. Конструкция гидроизоляции. 25
8. Производство строительно-монтажных работ. 25
9. Литература. 27
Грузовая площадь для сечения I-I равна:
Определяем постоянные нагрузки от покрытия:
Определяем временные нагрузки от покрытия:
Определяем вес стеновых панелей:
Определяем вес колонны:
Нагрузка от мостового крана:
Суммарная нагрузка на сечение:
Грузовая площадь для сечения II-II равна:
Определяем постоянные нагрузки от покрытия:
Определяем временные нагрузки от покрытия:
Определяем вес колонны:
Нагрузка от мостового крана:
Суммарная нагрузка на сечение:
Грузовая площадь для сечения III-III равна:
Определяем постоянные нагрузки от покрытия и перекрытий:
Определяем временные нагрузки от покрытия перекрытий:
Определяем вес колонны:
Суммарная нагрузка на сечение:
Грузовая Площадь для сечения IV-IV равна:
Определяем постоянные нагрузки от покрытия и перекрытий:
Определяем временные нагрузки от покрытия перекрытий:
Определяем вес стены:
Суммарная нагрузка на сечение:
Самым загруженным является сечение 3-3
Место строительства город Вологда. Инженерно-геологические условия установлены бурением 5 скважин на глубину 8-10м. Бурением следующее напластование.
В данном раздели показатели определяются по следующим формулам:
Число пластичности определяется по формуле:
где -влажность грунта на границе текучести;
-влажность грунта на границе раскатывания;
Коэффициент пористости находится по формуле:
где - удельный вес грунта,
- плотность грунта,
- весовая влажность грунта.
Показатель текучести определяется по следующей формуле:
где -влажность грунта на границе текучести;
-влажность грунта на границе раскатывания;
- весовая влажность грунта.
Удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента определяется по следующей формуле:
где - удельный вес растительного слоя,
- удельный вес песка,
-мощность растительного слоя,
- мощность песчаного слоя.
Расчетное сопротивление грунта основания определяется по следующей формуле:
(7)
где с1 и с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3;
k - коэффициент, принимаемый равным: k1 = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k1 = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1;
Далее коэффициент k принимается равным 1,1;
М , Мq, Mc - коэффициенты, принимаемые по табл. 4;
kz - коэффициент, принимаемый равным:
при b 10 м - kz = 1, при b 10 м - kz = z0/b + 2;
b - ширина подошвы фундамента, м;
Далее коэффициент kz принимается равным 1;
II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3);
/II - то же, залегающих выше подошвы;
сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2);
d1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле
(8)
где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf - толщина конструкции пола подвала, м;
cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3);
db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала B 20 м - db = 0).
Первый слой грунта – почвенно-растительный, суглинок темнобурый, гумусированный. Мощность пласта колеблется от -0,7 до +0,5м. Данный слой непригоден для возведения фундаментов на естественном оснований.
Второй слой грунта – глина серая пылеватая слоистая, с прослойками супеси. Мощность пласта колеблется от +0,1м(скв.3) до -4м(скв.1).
Определим число пластичности по формуле:
Наименование грунта: глина
Находим коэффициент пористости:
Определяем показатель текучести:
Грунт находиться в текучепластичном состоянии.
Определяем расчетное сопротивление грунта основания для условного фундамента шириной в=1м.
Глубина заложения зависит от глубины промерзания грунта и от наличия подвала. Для города Вологда по глубине промерзания назначаем глубину, равную h=1,5м, т. к. подвал отсутствует. Длина и высота здания L=30м, H=28м.Грунт основания: глина серая пылеватая слоистая, с прослойками супеси, коэффициентом пористости е=1,054 и с естественной плотностью ρ=0,0181МН/, с удельным сцеплением Сн=0,014МПа. Выше подошвы залегает растительный слой с ρ=0,015МН/.Для находим безразмерные коэффициенты:
Определим соотношение L/H=30/28=1,07, по таб. Определим коэффициенты условий работы:
,
Определим удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента:
МН/
Определим удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента:
МН/
Определим расчетное сопротивление грунта основания:
Окончательно устанавливаем: грунт- глина серая пылеватая слоистая, с прослойками супеси может служить естественным основанием.
Третий слой грунта – супесь серая, легкая, слабослоистая, пылеватая, с редкими линзами песка. Мощность пласта колеблется от -3,5м(скв.3) до -6,1м(скв.3).
Определим число пластичности по формуле:
Наименование грунта: супесь;
Находим коэффициент пористости:
Определяем показатель текучести:
Грунт находиться в текучепластичном состоянии.
Определяем расчетное сопротивление грунта основания для условного фундамента шириной в=1м.
Глубина заложения зависит от глубины промерзания грунта и от наличия подвала. Для города Вологда глубина промерзания равна 1,5м. Глубину заложения по конструктивным требованиям назначаем равную h=3,7м, т.к. имеется подвал высотой 2.7м Длина и высота здания L=30м, H=28м.Грунт оснавания: супесь серая, легкая, слабослоистая, пылеватая, с редкими линзами песка, с коэффициентом пористости е=0,698 и с естественной плотностью ρ=0,0192МН/, с удельным сцеплением Сн=0,025МПа.
Для находим безразмерные коэффициенты:
Определим соотношение L/H=30/28=1,07, по таб. Определим коэффициенты условий работы:
Определим удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента:
МН/
Определим удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента:
МН/
Определим приведенную глубину заложения фундамента от пола подвала:
dв=0,9+(0,22*2,5)/1,81=1,2м; d1 =2,7м
Определим расчетное сопротивление грунта основания:
Окончательно устанавливаем: – супесь серая, легкая, слабослоистая, пылеватая, с редкими линзами песка может служить естественным основанием.
Четвертый слой грунта – суглинок темно - серый, тяжелый, пылеватый с линзами и гнездами водонасыщенного песка и гальки. Мощность пласта неустановленна. Имеет верхнюю границу -5,8м(скв.2), нижняя граница находится ниже глубины пробуренных скважин.
Определим число пластичности по формуле:
Наименование грунта: суглинок
Находим коэффициент пористости:
Определяем показатель текучести:
Грунт находиться в тугопластичном состоянии.
Определяем расчетное сопротивление грунта основания для условного фундамента шириной в=1м.
Глубина заложения зависит от глубины промерзания грунта и от наличия подвала. Для города Вологда глубина промерзания равна 1,5м. Глубину заложения по конструктивным требованиям назначаем равную h=5,1м. Длина и высота здания L=30м, H=28м. Грунт основания: суглинок темно - серый, тяжелый, пылеватый с линзами и гнездами водонасыщенного песка и гальки, с коэффициентом пористости е=0,834 и с естественной плотностью ρ=0,019МН/, с удельным сцеплением Сн=0,028МПа.
Для находим безразмерные коэффициенты:
Определим соотношение L/H=30/28=1,07, по таб. Определим коэффициенты условий работы:
Определим удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента:
МН/
Определим удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента:
МН/
Определим приведенную глубину заложения фундамента от пола подвала:
dв=0,9+(0,22*2,5)/1,92+2=3,19м; d1 =2,7м
Определим расчетное сопротивление грунта основания:
Окончательно устанавливаем: – суглинок темно - серый, тяжелый, пылеватый с линзами и гнездами водонасыщенного песка и гальки может служить естественным основанием.
Глубина заложения фундамента h=3,7м. Фундамент проектируем на супеси с R=0,352МПа.
Определим требуемую площадь фундамента:
Проектируем квадратный в плане фундамент со сторонами а=в= .
Принимаем а=в=1,8м
Проектируем одноступенчатый фундамент по 300мм, тогда вес фундамента и грунта на его уступах равен:
Давление под подошвой фундамента от действующих нагрузок будет равно:
Расчетное сопротивление при в=1,8м, равно:
Определяем перегруз:
|
№№ ПП |
Вид работ или элемент |
Подсчет объемов |
Ед. изм. |
Стоимость в руб. |
Ссылка на таб. |
|
|
Единичн. |
общая |
|||||
|
1 |
Фундамент монолитный стаканного типа |
1,81,80,3+110,9=1,722 |
21 |
36,16 |
||
|
2 |
Отрывка грунта |
1,722+0,40,42,65=2,146 |
4,1 |
8,80 |
||
|
3 |
Песчаная подготовка |
1,81,80,1=0,324 |
4,5 |
1,46 |
Стоимость варианта – 46,42 руб.
Принимаем размеры фундамента ахв=1,2м.
Ниже фундамента залегает супесь с ,ω=0,23,
Определим собственный вес фундамента
Определяем среднее давление под подошвой фундамента
Исходя из среднего давления по подошве фундамента определим необходимую толщину грунтовой подушки:
Определим ширину грунтовой подушки по низу
Уширение подушки в каждую сторону от наружной грани составит:
|
№№ ПП |
Вид работ или элемент |
Подсчет объемов |
Ед. изм. |
Стоимость в руб. |
Ссылка на таб. |
|
|
Единичн. |
общая |
|||||
|
1 |
Фундамент монолитный стаканного типа |
1,21,20,3+110,9=1,182 |
32,9 |
38,89 |
||
|
2 |
Песчаная подушка |
3,83,81,3=18,77 |
4,5 |
84,47 |
||
|
3 |
Отрывка грунта |
1,182+18,77+0,40,42,65=20,38 |
4,1 |
83,54 |
Стоимость варианта – 206,9 руб.
Материал ростверка - бетон В25 с расчетным сопротивлением по осевому растяжению.
Проектируем свайный фундамент из сборных железобетонных свай марки СН 5.5-30 длиной L=5,5м, размером поперечного сечения 0,3х0,3м и длиной острия l=0,25м.
Сваи погружают с помощью забивки дизель-молотом.
Площадь поперечного сечения сваи равна А=0,3х0,3=0,09м2 ;
Периметр сваи U=0,3x4=1,2м ;
Определим расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при глубине погружения
При глубине погружения сваи 8,9м для суглинка, определим расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при
Коэффициент условия работы грунта под нижним концом для сваи погружаемых с помощью дизель - молота
Находим сопротивление по боковой поверхности сваи
Первый слой, глина (0,5м) с
Второй слой, супесь (2м) с
Второй слой, супесь (0,5м) с
Третий слой, суглинок (2м) с
Третий слой, суглинок (0,45м) с
Определяем несущую способность одиночной висячей сваи
где - коэффициент условия работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
и - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижнем концом сваи и по ее боковой поверхности;
R – расчетное сопротивление грунта под нижнем концом сваи;
А – площадь опирания сваи на грунт, принимаемая по площади поперечного сечения сваи;
U – наружный периметр поперечного сечения сваи;
- расчетное сопротивление i-го слоя грунта осанования по боковой поверхности сваи;
- толщина i-го слоя грунта, прорезаемого сваей.
Определяем расчетную нагрузку на сваю по грунту
В соответствии с конструктивными требованиями задаемся шагом свай, принимаем его равным . Затем определим требуемое число свай, увеличив количество свай на 20% из-за действия изгибающего момента
Окончательно принимаем 3 сваи в ростверке, и размещаем их по углам.
Определим толщину ростверка
По конструктивным требованиям высота ростверка должна быть не менее . Окончательно принимаем .
Среднее давление под ростверком
Определяем площадь ростверка
Вес ростверка с грунтом на его уступах равен
Определяем нагрузку приходящуюся на одну сваю
Определяем недогруз
Условие выполняется, следовательно, принимаем окончательно 3 сваи.
|
№№ ПП |
Вид работ или элемент |
Подсчет объемов |
Ед. изм. |
Стоимость в руб. |
Ссылка на таб. |
|
|
Единичн. |
общая |
|||||
|
1 |
Сваи марки СН 5,5-30 |
5,50,30,33=1,485 |
63 |
93,66 |
||
|
2 |
Монолитный ростверк |
1,51,50,3+110,9=1,182 |
21 |
24,82 |
||
|
3 |
Отрывка грунта |
1,485+1,182+0,40,41,75=2,947 |
4,1 |
12,08 |
||
|
4 |
Песчаная подготовка |
1,51,50,1=0,144 |
4,5 |
0,65 |
Стоимость варианта – 131,11 руб.
По технико-экономическим показателям проектируем во всех сечениях фундамент на естественном основании. Этот фундамент является более экономичным.
Глубина заложения фундамента h=1,5м. Фундамент проектируем на глине с R=0,14МПа, Рн=0,532МН.
Определим требуемую площадь фундамента:
Проектируем квадратный в плане фундамент со сторонами а = в = .
Принимаем а = в = 2,2м.
Проектируем двухступенчатый фундамент по 300мм, тогда вес фундамента и грунта на его уступах равен:
Давление под подошвой фундамента от действующих нагрузок
будет равно:
Расчетное сопротивление при в=2,2м, равно:
Определяем недогруз:
Глубина заложения фундамента h=3,7м.Фундамент проектируем на супеси с R=0,352МПа, Рн=0,48МН.
Определим требуемую площадь фундамента:
Проектируем квадратный в плане фундамент со сторонами а = в = .
Принимаем а = в = 1,4м.
Проектируем одноступенчатый фундамент по 300мм, тогда вес фундамента и грунта на уступах:
Давление под подошвой фундамента от действующих нагрузок будет равно:
Расчетное сопротивление при в=1,8м, равно:
Определяем недогруз:
Глубина заложения фундамента h=3,3м. Фундамент проектируем на глине с R=0,158МПа, Рн=0,185МН.
Определим требуемую площадь фундамента:
Проектируем квадратный в плане фундамент со сторонами а=1м, в=2м.
Вес фундамента и грунта на его уступах равен:
Давление под подошвой фундамента от действующих нагрузок
будет равно:
Расчетное сопротивление при в=2м, равно:
Определяем недогруз:
Определяем осадку ленточного фундамента шириной основания 2м. Длина здания 18м, глубина заложения равна 3,3м. Среднее давление под подошвой фундамента .
Соотношение . Зададимся высотой элементарного слоя грунта
Построим эпюру дополнительных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, по формуле:
где - коэффициент рассеивания напряжений;
- дополнительное давление по подошве фундамента, определяемое по формуле:
Вычисления сводятся в следующую таблицу:
|
Грунт |
Z,м |
m=2z/b |
α |
, МПа |
Е, МПа |
|
Глина |
0 |
0 |
1 |
0,106 |
1 |
|
0,4 |
0,4 |
0,977 |
0,1036 |
||
|
Супесь |
0,8 |
0,8 |
0,881 |
0,0934 |
14 |
|
1,2 |
1,2 |
0,755 |
0,08 |
||
|
1,6 |
1,6 |
0,642 |
0,068 |
||
|
2,0 |
2,0 |
0,55 |
0,0583 |
||
|
2,4 |
2,4 |
0,477 |
0,0506 |
||
|
2,8 |
2,8 |
0,42 |
0,0445 |
||
|
Суглинок |
3,2 |
3,2 |
0,374 |
0,0396 |
12 |
|
3,6 |
3,6 |
0,337 |
0,0357 |
||
|
4,0 |
4,0 |
0,306 |
0,0324 |
||
|
4,4 |
4,4 |
0,28 |
0,0297 |
||
|
4,8 |
4,8 |
0,258 |
0,0273 |
||
|
5,2 |
5,2 |
0,239 |
0,0253 |
||
|
5,6 |
5,6 |
0,223 |
0,0236 |
||
|
6,0 |
6,0 |
0,208 |
0,022 |
Определим удельный вес грунтов, залегающих в основании:
|
Грунт |
Удельный вес в ест. состоянии |
Удельный вес с учетом взвешенного действия воды |
|
Почвенно-раст. слой |
||
|
Глина |
||
|
Супесь |
||
|
Суглинок |
Определим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта:
и вспомогательной эпюры:
На поверхности земли:
На поверхности 1-го слоя:
На границе 1-го и 2-го слоев:
На уровне подошвы фундамента:
На границе 2-го и 3-го слоев:
На границе УГВ в 3-м слое:
На границе 3-го и 4-го слоев с учетом взвешенного действия воды:
На подошве 4-го слоя с учетом взвешенного действия воды:
Определяем осадку фундамента
Определяем осадку свайного фундамента, глубина заложения ростверка равна 3,2м, глубина забивки свай – 8,9м при длине сваи – 5,5м. Нагрузка на фундамент – 0,953МН.
Определим осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезаемых сваей:
Найдем ширину условного фундамента:
Определяем вес фундамента с грунтом:
Определяем давление под подошвой условного фундамента:
Зададимся высотой элементарного слоя грунта
Построим эпюру дополнительных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, по формуле:
где - коэффициент рассеивания напряжений; - дополнительное давление по подошве фундамента, определяемое по формуле:
Вычисления сводятся в следующую таблицу:
|
Грунт |
Z,м |
m=2z/b |
α |
, МПа |
Е, МПа |
|
Суглинок |
0 |
0 |
1 |
0,218 |
12 |
|
0,43 |
0,4 |
0,96 |
0,2093 |
||
|
0,86 |
0,8 |
0,8 |
0,1744 |
||
|
1,29 |
1,2 |
0,606 |
0,132 |
||
|
1,72 |
1,6 |
0,449 |
0,0979 |
||
|
2,15 |
2,0 |
0,336 |
0,0732 |
||
|
2,58 |
2,4 |
0,257 |
0,056 |
||
|
3,01 |
2,8 |
0,201 |
0,0438 |
||
|
3,44 |
3,2 |
0,16 |
0,0349 |
||
|
3,87 |
3,6 |
0,13 |
0,0283 |
Определим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры:
На поверхности земли:
На поверхности 1-го слоя:
На границе 1-го и 2-го слоев:
На границе 2-го и 3-го слоев:
На границе УГВ в 3-м слое:
На границе 3-го и 4-го слоев с учетом
взвешенного действия воды:
На уровне нижнего конца свай:
На подошве 4-го слоя с учетом
взвешенного действия воды:
Определяем осадку фундамента
При устройстве фундаментов зданий и сооружений, особенно при наличии подвальных помещений, возникает необходимость обеспечить надежную гидроизоляцию. Конструкция гидроизоляцию назначают в зависимости от отметки уровня подземных вод, глубины подвальной части здания, типа фундамента, грунтовых условий строительной площадки допустимой влажности в подвале и методов ведения работ по устройству фундаментов. При расположении уровня подземных вод ниже отметки пола подвала возможно проникновение влаги по капиллярам, имеющимся в грунте, в помещение. В этом случае наружную поверхность стен подвала обмазывают 2 раза битумной или гидроизоляционной мастикой и прокладывают рулонную гидроизоляцию в стене на уровне пола в подвале и в уровне спланированной поверхности земли между стеной подвала и самого здания. Последнее выполняют для исключения проникновения сырости в помещении первого этажа за счет капиллярного переноса влаги в стенах. Гидроизоляцию следует выполнять в сухом котловане.
В практике строительства, после выполнения на строительной площадке работ по геодезическому обеспечению; корчёвке пней или разборке зданий и т.д., состав непосредственно нулевого цикла здания (за исключением подземных коммуникаций и дорог) входят следующие процессы:
– разработка грунта в котловане с транспортированием его автосамосвалами в карьер за пределы строительной площадки;
– разработка части грунта до проектной отметки в котловане или траншее после работы землеройных машин (разработка недобора грунта);
– устройство песчаного подстилающего слоя под фундаментные плиты;
монтаж фундаментов и стен(колонн) и плит перекрытия над подвалом;
– устройство бетонного пола подвала;
– устройство оклеечной гидроизоляции стен подвала по периметру;
– заливка швов между плитами перекрытия цементно-песчаным раствором;
– обратная засыпка пазух котлована грунтом с его послойным разравниванием;
– послойное уплотнение грунта в пазухах котлована.
1.СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.
2. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.
3.Пособие по проектированию оснований здания и сооружения.
4.Фидаров М.И, Заварин В.С, Тибилов В.И.
«Руководство и методические указания для выполнения курсового проекта»