Поможем написать учебную работу
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
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 1
1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки 1
1.1. Исходные данные и размещение здания 1
1.2. Вычисление дополнительных характеристик 3
1.3. Определение расчетного сопротивления грунта основания 5
1.4. Выводы 7
2. Разработка вариантов фундаментов 8
2.1. Расчёт фундамента на естественном основании 8
2.1.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента 8
2.1.2. Расчёт по прочности грунта основания 8
2.1.3. Проверка фундамента по деформациям 9
2.1.4. Расчёт по прочности материала фундамента. 11
2.1.5. Расчёт технико-экономических показателей 12
2.2. Расчёт фундамента на забивных железобетонных сваях 13
2.2.1. Определение глубины заложения подошвы ростверка 13
2.2.2. Выбор типа, длины и марки сваи. 13
2.2.3. Определение расчётного сопротивления сваи 14
2.2.4. Расчёт и конструирование ростверка 15
2.2.5. Проверка прочности ростверка 16
2.2.6. Расчёт осадки свайного фундамента 17
2.2.7. Расчёт технико-экономических показателей 19
2.3. Расчёт фундамента на искусственном основании 20
2.3.1. Выбор материала подушки 20
2.3.2. Определение глубины заложения подошвы фундамента 20
2.3.3. Определение расчётного сопротивления грунта основания 21
2.3.4. Расчёт по прочности грунта основания 21
2.3.5. Расчёт по деформациям 23
2.3.6. Проверка прочности фундамента 24
2.3.7. Расчёт технико-экономических показателей 25
2.4. Выводы 26
В соответствии с заданием, требуется запроектировать фундамент для сварочного цеха в городе Петрозаводске. План и разрез здания, составленные по заданию, приведены на рисунке ниже.
Рисунок 1. План сварочного цеха.
Рисунок 2. Поперечный разрез здания.
Размещение здание на участке строительства производится, исходя из требования, по которому здание должно в возможно меньшей степени испытывать неравномерные осадки.
Рисунок 3. Размещение здания в пределах площадки строительства.
Согласно принятому размещению здания на площадке строительства, принимаем геологический разрез по скважинам 4-2 в качестве расчетного для оценки инженерно-геологических условий площадки строительства.
Рисунок 4. Геологический разрез по скважинам 4-2-5.
На рисунке: 16 песок серовато-жёлтый пылеватый, 3 глина коричневато-серая, пылеватая, ленточная, 5 суглинок серый, пылеватый с линзами песка и гравия.
Таблица 1. Расчётные характеристики физико-механических свойств грунта
Номер грунта |
Наименование грунта |
Для расчёта по 1 группе пред. состояний |
Для расчёта по 2 группе пред. состояний |
Уд. вес тв. частиц грунта γS, кН/м3 |
Влажность, W |
Предел текучести, WL |
Предел раскатывания, WP |
Коэффициент фильтрац., kф, см/с |
Модуль деформации E, кПа |
||||
Уд. вес грунта γ1, кН/м3 |
Угол внутр. трения φ1 |
Сцепление с1, кПа |
Уд. вес грунта γ2, кН/м3 |
Угол внутр. трения φ2 |
Сцепление с2, кПа |
||||||||
16 |
Песок пылеватый |
16.3 |
24 |
- |
19.0 |
28 |
- |
26.8 |
0.29 |
- |
- |
2.2×10-4 |
11000 |
3 |
Глина |
15.5 |
12 |
10 |
18.1 |
14 |
14 |
26.9 |
0.39 |
0.46 |
0.27 |
2.2×10-8 |
4000 |
5 |
Суглинок |
16.1 |
15 |
21 |
19.0 |
18 |
28 |
26.6 |
0.31 |
0.41 |
0.27 |
4.3×10-7 |
12000 |
Величина расчётных сопротивлений при ширине подошвы фундамента определяются по формуле:
, где
- коэффициенты, принимаемые по табл. 3 [2] и равные 1.1 и 1.2 соответственно для песка, 1.25 и 1.2 соответственно для глины;
поскольку принимаем, что прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями;
поскольку ;
- глубина заложения фундамента;
- расчётное значение удельного сцепления грунта;
, , - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2] в зависимости от ;
- средневзвешенное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.
Таблица 2. Значения коэффициентов , , для грунтов.
Грунт |
||||
Песок |
28 |
0.98 |
4.93 |
7.4 |
Глина |
14 |
0.29 |
2.17 |
4.69 |
Суглинок |
18 |
0.43 |
2.73 |
5.31 |
Таблица 3. Значения величин , для расчетных точек в грунте.
№ точки |
, кН/м3 |
, кПа |
1 |
17.27 |
134.69 |
2 |
17.71 |
176.73 |
3 |
16.59 |
219.23 |
4 |
11.60 |
462.76 |
5 |
11.79 |
358.55 |
6 |
13.98 |
564.75 |
Рисунок 5. Эпюра расчётных сопротивлений грунта.
На основании проведённых расчётов и оценке инженерно-геологических условий площадки, можно утверждать, что на данной площадке возможно строительство данного промышленного здания. При этом наиболее целесообразным видится применение фундаментов на естественном основании ввиду сложности возведения свайного фундамента из-за наличия мощного пласта песка. В качестве несущего слоя грунта целесообразно принять песок, чтобы избежать больших затрат на устройство глубокого котлована. Песок находится в рыхлом, водонасыщенном состоянии вследствие чего возможно развитие больших осадочных деформаций. Окончательный вывод о возможности устройства фундамента на естественном основании можно сделать лишь после проведения необходимых расчётов.
Нормативная глубина сезонного промерзания для г. Петрозаводска составляет 1.4м. Расчётное значение глубины промерзания определится:
.
С учётом конструктивных размеров фундамента принимаем заложение фундамента на глубине: . Расчётное сопротивление грунта на этой глубине составляет . Расчёт будем производить для наиболее нагруженного фундамента №2.
Расчётная комбинация усилий для этого фундамента будет:
Рисунок 6. Конструкция фундамента.
Выполняется методом послойного суммирования.
Таблица 4. К расчёту осадки фундамента
Грунт |
№ точки |
, см |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
|||
Песок |
0 |
0 |
30.74 |
0 |
1.000 |
196.26 |
44.159 |
11000 |
|
1 |
117 |
40.17 |
0.975 |
0.775 |
152.101 |
||||
69.475 |
|||||||||
2 |
237 |
51.26 |
1.975 |
0.421 |
82.626 |
||||
35.916 |
|||||||||
3 |
357 |
62.35 |
2.975 |
0.238 |
46.71 |
||||
16.09 |
|||||||||
4 |
462 |
72.05 |
3.85 |
0.156 |
30.62 |
||||
Глина |
10.41 |
4000 |
|||||||
5 |
582 |
140.27 |
4.85 |
0.103 |
20.21 |
Рисунок 7. Определение осадок фундамента послойным суммированием.
Рисунок 8. Расчётная схема для расчёта на продавливание.
Таблица 5. Объемы работ и конструкций.
№ п/п |
Наименование работ и конструкций |
Подсчёт объемов |
Отдельный железобетонный монолитный фундамент под колонну (табл. 2.1 [3]) |
||
Подстилающий слой из бетона толщиной 100мм |
||
Разработка грунта под фундамент |
||
Водоотлив при среднем притоке воды, количество мокрого грунта менее 50% |
Таблица 6. Стоимость работ по устройству отдельного монолитного фундамента под сборную колонну.
№ п/п |
Виды работы, элемент конструкции |
Ед. изм. |
Кол-во |
Стоимость работ, р. |
Ссылка |
|
единичная |
общая |
|||||
Фундамент |
м3 |
4.93 |
21.00 |
103.53 |
Б.II.1 [5] |
|
Подстилающий слой из бетона |
м3 |
0.8 |
34.73 |
27.78 |
II.2 [6] |
|
Отрывка грунта |
м3 |
4.93 |
4.10 |
А.I.1 [5] |
||
Поправка на мокрый грунт (количество менее 50%) |
- |
- |
- |
А.I.3 [5] |
||
Водоотлив |
м3 |
4.93 |
1.85 |
9.12 |
А.III.1 [5] |
|
ИТОГО: |
165.69 |
Подошву ростверка располагаем ниже расчётной глубины промерзания, определённой в п. 2.1. Следовательно, глубина заложения ростверка составит: .
Рисунок 9. Схема к определению несущей способности сваи по грунту.
Рисунок 10. Конструкция ростверка
Таблица 7. Расчёт осадки свайного фундамента.
Грунт |
№ точки |
, см |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
|||
Глина |
0 |
0 |
160 |
1.21 |
0 |
1.000 |
116 |
9.86 |
4000 |
1 |
90 |
176 |
0.545 |
0.915 |
106.14 |
||||
26.216 |
|||||||||
2 |
182 |
193 |
1.103 |
0.689 |
79.924 |
||||
Суглинок |
37.932 |
12000 |
|||||||
3 |
342 |
223 |
2.073 |
0.362 |
41.992 |
Рисунок 11. Схема к определению осадок свайного фундамента.
Таблица 8. Объёмы работ и конструкций.
№ п/п |
Наименование работ и конструкций |
Подсчёт объемов |
|
Железобетонные забивные сваи (табл. 9.1 [3]) |
|
|
Монолитный железобетонный ростверк |
|
Земляные работы |
Таблица 9. Стоимость работ по устройству отдельного свайного фундамента под сборную колонну.
№ п/п |
Виды работы, элемент конструкции |
Ед. изм. |
Кол-во |
Стоимость работ, р. |
Ссылка |
|
единичная |
общая |
|||||
|
Установка свай |
м3 |
5.04 |
63 |
317.52 |
Б.IV.1 [5] |
|
Устройство ростверка |
м3 |
1.45 |
21 |
30.45 |
Б.II.1 [5] |
Отрывка грунта |
м3 |
1.45 |
4.10 |
5.95 |
А.I.1 [5] |
|
ИТОГО: |
353.92 |
В качестве материала для искусственного основания принимаем крупный песок средней плотности сложения в теле подушки.
Аналогично п. 2.1.1 принимаем глубину заложения подошвы фундамента .
В соответствии с табл. 1 прил. 3 [2] расчётное сопротивление принятого грунта основания применительно к фундаменту, имеющему ширину и глубину заложения , составляет .
Таблица 10. К расчёту осадки фундамента
Грунт |
№ точки |
, см |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
, кПа |
|||
Грунт подушки |
0 |
0 |
29.82 |
1.17 |
0 |
1.000 |
343.18 |
59.03 |
35000 |
1 |
70 |
37.03 |
0.78 |
0.828 |
284.15 |
||||
112.56 |
|||||||||
2 |
140 |
44.24 |
1.56 |
0.500 |
171.59 |
||||
60.59 |
|||||||||
3 |
200 |
50 |
2.22 |
0.323 |
111 |
||||
Песок |
40.99 |
11000 |
|||||||
4 |
270 |
56.89 |
3 |
0.204 |
70.01 |
||||
22.65 |
|||||||||
5 |
340 |
63.36 |
3.78 |
0.138 |
47.36 |
||||
13.73 |
|||||||||
6 |
410 |
69.83 |
4.56 |
0.098 |
33.63 |
||||
5.83 |
|||||||||
7 |
457 |
120.67 |
5.08 |
0.081 |
27.80 |
||||
Глина |
12000 |
Рисунок 12. Определение осадок фундамента послойным суммированием.
Рисунок 13. Конструкция фундамента.
Таблица 11. Объёмы работ и конструкций.
№ п/п |
Наименование работ и конструкций |
Подсчёт объёмов |
|
Отдельный железобетонный монолитный фундамент под колонну (табл. 2.1 [3]) |
|
Песчаная подушка |
||
Разработка грунта под фундамент |
||
Водоотлив при среднем притоке воды, количество мокрого грунта менее 50% |
Таблица 12. Стоимость работ по устройству отдельного фундамента на песчаной подушке под сборную колонну.
№ п/п |
Виды работы, элемент конструкции |
Ед. изм. |
Кол-во |
Стоимость работ, р. |
Ссылка |
|
единичная |
общая |
|||||
|
Фундамент |
м3 |
2.47 |
21.00 |
51.87 |
Б.II.1 [5] |
Песчаная подушка |
м3 |
78 |
4.50 |
351 |
А.V.1 [5] |
|
Отрывка грунта |
м3 |
5.38 |
4.10 |
А.I.1 [5] |
||
Поправка на мокрый грунт (количество менее 50%) |
- |
- |
- |
А.I.3 [5] |
||
Водоотлив |
м3 |
2.47 |
1.85 |
4.57 |
А.III.1 [5] |
|
ИТОГО: |
435.01 |
По результатам проведённых расчётов можно сделать вывод о том, что наиболее экономически рациональным в условиях данной строительной площадки будет возведение фундамента на естественном основании. Приблизительная стоимость возведения отдельного фундамента под сборную колонну составит 165.69р., в то время как стоимость возведения этого же фундамента с использованием забивных свай составит около 353.92р., а при устройстве фундамента на искусственном основании (песчаной подушке) - 435.01р.
Сравнение вариантов проводилось для фундамента №2 как наиболее нагруженного и типового.
Министерство образования РФ
СПбГАСУ
Кафедра геотехники
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
проектирование и расчет фундаментов промышленных зданий
Вариант 88
Работу выполнил
Сурков А.В.
Группа 4-П-3 1.
Работу проверил преподаватель
Ланько С.В.
2013г.