Основания и фундаменты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Дальневосточный Федеральный Университет

Инженерная школа

Кафедра Гидротехники, теории зданий и сооружений.

Пояснительная записка к курсовому проекту

по предмету:

Основания и фундаменты

Составил: студент группы ЗС-8931

Левенко А.А.

Проверил: преподаватель Проценко В. В.

Владивосток 2013



Оглавление

1. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.

1.1 Наименование грунтов. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95.

1.2 Физико-механические характеристики грунтов.

1.3 Нормативная глубина промерзания грунтов.

1.4 Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор варианта фундаментов.

1.5 Посадка здания с вертикальной привязкой.

2. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании.

2.1 Глубина заложения фундаментов.

2.2 Определение габаритных размеров фундаментов по расчетным сечениям.

2.3 Проверка слабого подстилающего слоя.

2.4 Расчет осадки фундамента.

2.5 Конструирование фундамента.

2.6 Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов.

3.1 Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверка.

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай.

3.3 Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по первому предельному состоянию.

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по второй группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента).

3.5 Расчет осадок свайных фундаментов.

3.6 Конструирование свайных фундаментов.

3.7 Заключение по варианту свайных фундаментов.

4. Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции.

Заключение по проекту.

Список используемой литературы.

1. 

Введение

Целью данного курсового проекта является научиться грамотно проектировать фундаменты, при этом учитывая нагрузку на фундамент, глубину промерзания грунтов в данной местности, наличие грунтовых вод, особенности оснований и прочих грунтов, располагающихся выше и ниже подошвы фундамента.

1. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

1.1 Наименование грунтов. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95

1-й слой растительный.

2-й слой.

Число пластичности:

Показатель текучести:

Коэффициент пористости

Вывод: супесь пластичная.

3-й слой глинистый.

Число пластичности:

Показатель текучести:

Коэффициент пористости:

Вывод: глина мягкопластичная.

4-й слой песчаный.

Гранулометрический состав грунта.

Частицы размером, мм:

Плотность сложения определяем по коэффициенту пористости:

Водонасыщение:

грунт фундамент строительный площадка

Вывод: песок крупный, средней плотности, насыщенный водой.

1.2 Нормативная глубина промерзания грунтов

Место строительства - Владивосток.

- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов.

- расчетная глубина промерзания грунтов.

- глубина заложения фундамента.

- величина, принимаемая равной (м) для суглинков и глин - 0,23; для супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28; для песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30. Принимаем

1.3 Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор варианта фундаментов

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 35,80. Грунты - слоистое напластование. Залегание слоев согласное и выдержанное, что благоприятно для строительства. Уклон строительной площадки мал - 1-2% . Грунтовые воды приурочены к слою «глина мягкопластичная». Грунтовые воды неагрессивные и не напорные, находятся на отметке 32,30.

Первым в поверхности залегает растительный слой мощностью 0,3 м. Растительный слой не может служить основанием для фундамента, он срезается и вывозится, в дальнейшем используется для облагораживания спланированной поверхности, после обратной засыпки.

Качество:

надежные: скальные, крупнообломочные, глинистые с ; песчаные, кроме пылеватых и рыхлых.

слабые: глинистые с ; пески рыхлые.

средние: все остальные.

- сильносжимаемые.

- среднесжимаемые.

- слабо сжимаемые.

Под растительным слоем залегает слой супесь пластичная, мощностью 2,8м с показателем , с модулем общей деформации Е=24МПа, является надежным по прочности и слабосжимаемым, может служить естественным основанием.

Супесь подстилается слоем глины мягкопластичной, мощностью 2,3м с показателем и модулем общей деформации Е=15МПа, является средним по прочности, средней сжимаемости, может служить естественным основанием.

Под глиной залегает слой песка крупного, средней плотности, насыщенного водой мощностью 5,2м, с модулем общей деформации Е=35МПа, является прочным грунтом, слабо сжимаемым, может служить естественным основанием.

Заключение: в качестве основания под фундамент мелкого заложения используем второй слой супесь пластичная; под сваи - четвертый слой, песок крупный, средней плотности, насыщенный водой.

1.4 Посадка здания с вертикальной привязкой

За отметку планировки принята спланированная поверхность земли с абсолютной отметкой DL=35,5м, что соответствует относительной отметке -0,4м.

2 

2. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундаментов

Определение расчетной глубины промерзания.

Глубина заложения зависит от:

1. Глубин промерзания грунтов.

2. Наличия сил морозного пучения.

3. Конструктивных особенностей.

Определение морозного пучения грунтов:

или dw - по СНиП

2.2 Определение габаритных размеров фундаментов по расчетным сечениям

Сечение 2-2 по оси Б (без подвала) колонна.

b	1.5	2	3
p	638	370	179



Рис 1.

- коэффициент нахождения прочностных характеристик грунта

- коэффициент ширины подошвы фундамента

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента и осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента соответственно

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента

b	1	2
R	364,06	391,9

Построение показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Принимаем для проверки фундамент марки 1Ф21

b = 2100 мм, h = 1050 мм.

Проверка:



м3

Сечение 1-1 по оси В (с подвалом).

b	1	2	3
p	443,3	227,65	155,8



рис 3.

b	1	2
p	505	532,7

Построение показано на рисунке 4.



Рисунок 4.

Ширина фундамента 900 мм - принимаем ФЛ 10.12 шириной 1м.



2.3 Проверка слабого подстилающего слоя

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность вышележащих слоев необходимо сделать проверку слабого подстилающего слоя.



- проверка не сошлась. Необходимо принять подушку с большей шириной подошвы.

2.4 Расчет осадки фундамента

Расчет производится по методу элементарного послойного суммирования.

Водоупоров нет.

Построение дополнительной эпюры 0,2

Сечение 1-1 (с подвалом) - фундамент с большим давлением по подошве.

Построение эпюры напряжения от внешней нагрузки.



Таблица 2.

Нахождение среднего значения дополнительного вертикального нормального напряжения

№ слоя	, м
1	0,2	0,2	0,4	0,977	376,7
2	0,2	0,4	0,8	0,881	339,67
3	0,4	0,8	1,6	0,642	247,53
4	0,4	1,2	2,4	0,477	183,9
5	0,4	1,6	3,2	0,374	144,2
6	0,4	2,0	4,0	0,306	117,9
7	0,4	2,4	4,8	0,258	99,47
8	0,1	2,5	5,0	0,2485	95,8
9	0,4	2,8	5,6	0,223	85,98
10	0,4	3,2	6,4	0,196	75,57
11	0,4	3,6	7,2	0,175	67,47
12	0,4	4,0	8,0	0,158	60,92
13	0,4	4,4	8,8	0,143	55,14
14	0,4	4,8	9,6	0,132	50,9
15	0,4	5,2	10,4	0,122	47,0
16	0,4	5,6	11,2	0,113	43,57
17	0,4	6,0	12,0	0,106	40,87

Проверка точки пересечения эпюр.

Таблица 3.

Подсчет осадок

№ слоя	, м
			кровля	подошва	средняя
1	0,2	24000		376,7	381,13	0,003176
2	0,2	15000	376,7	339,67	358,185	0,004776
3	0,4	15000	339,67	247,53	293,6	0,007829
4	0,4	15000	247,53	183,9	215,715	0,005752
5	0,4	15000	183,9	144,2	164,05	0,004375
6	0,4	15000	144,2	117,9	131,05	0,003495
7	0,4	15000	117,9	99,47	108,685	0,002898
8	0,1	15000	99,47	95,8	97,635	0,000651
9	0,4	35000	95,8	85,98	90,89	0,001039
10	0,4	35000	85,98	75,57	80,775	0,000923
11	0,4	35000	75,57	67,47	71,52	0,000817
12	0,4	35000	67,47	60,92	64,195	0,000734
13	0,4	35000	60,92	55,14	58,03	0,000663
14	0,4	35000	55,14	50,9	53,02	0,000606
15	0,4	35000	50,9	47,0	48,95	0,000559
16	0,4	35000	47,0	43,57	45,285	0,000518
17	0,4	35000	43,57	40,87	42,22	0,000483
	0,039294

т.к. многоэтажное жилое здание. Несущие конструкции - кирпичные стены, внутренний каркас - железобетонные колонны.



Рис.5

2.5 Конструирование фундамента

В итоге расчетов требуемых размеров фундаментов и характеристик оснований приняты: по оси В с подвалом: подушка ФЛ 10. 12, фундаментные блоки ФБС 12. 6. 3; по оси Б без подвала: фундамент под колонну 1 Ф 21. Применена обмазочная гидроизоляция Гидроизол на два раза. Устраивается отмостка по всему периметру здания.



2.6 Заключение по варианту фундаментов мелкого заложения

Для данного здания с учетом расчета всех нагрузок и грунтов оснований подходят фундаменты мелкого заложения, его целесообразно принять за основной тип фундамента.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.1 Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверка

Вид сваи принимаем готовые забивные сваи призматического сечения с ненапрягаемой арматурой.

Тип сваи принимаем висячие. Вид сваи принимаем

Фундамент по оси Б (без подвала)

Свая С 5-30

h_р = ш.к. + 0,05 м = 0,450 м.

Назначаем высоту ростверка 1м.

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

Фундамент по оси Б (без подвала)

Таблица 4.

Расчет сопротивлений на боковой поверхности свай

№ слоя
1	1,5	2,35	34,8	52,2
2	2	4,1	12,6	25,2
3	0,3	5,75	13,9	4,17
4	0,2	6,0	58	11,6
	93,17



Рис.6

3.3 Определение числа свай в свайном фундаменте и проверки по первому предельному состоянию.

Фундамент по оси Б (без подвала)

Определяем шаг свай

м

1,8 м

Выбираем куст из 4 свай.

Проверка свайных фундаментов по первому предельному состоянию.

Фундамент по оси Б (без подвала)

3.4 Проверка напряжений в свайном основании по второй группе предельных состояний (по подошве условного свайного фундамента)

Фундамент по оси Б (без подвала)

кПа

кПа

кПа

кПа

кПа

Рис. 7

3.5 Расчет осадок свайных фундаментов

Расчет производится по методу элементарного послойного суммирования.

Водоупоров нет.

Построение дополнительной эпюры 0,2

Фундамент по оси Б (без подвала)

Построение эпюры напряжения от внешней нагрузки.

Таблица 5.

Нахождения среднего значения дополнительного вертикального нормального напряжения

№ слоя	, м
1	0,92	0,92	0,8	0,800	222,8
2	0,92	1,84	1,6	0,449	109,88
3	0,92	2,76	2,4	0,257	62,9
4	0,92	3,68	3,2	0,160	39,15
5	0,92	4,6	4	0,108	26,43

Таблица 6.

Нахождение

№ слоя	, м
			кровля	подошва	средняя
1	0,92	35000	244,73	222,8	233,765	0,0061447
2	0,92	35000	222,88	109,88	166,38	0,0043734
3	0,92	35000	109,88	62,9	86,39	0,0022708
4	0,92	35000	62,9	39,15	51,025	0,0013412
5	0,92	35000	39,15	26,43	32,79	0,0008619
	0,014992

Рис.8

3.6 Конструирование свайных фундаментов

В случае фундамента ленточного типа используется монолитный железобетонный ростверк шириной 1000 мм и высотой 300 мм. В случае колонн используется монолитный железобетонный ростверк квадратного сечения. Сваи С 5-30 располагаются по углам ростверка, по четыре на каждую колонну, с шагом 0,9 м (куст свай). Под ростверком необходимо выполнить щебеночную подготовку толщиной 100 мм. Соединение свай с ростверком - шарнирное.

3.7 Заключение по варианту свайных фундаментов

Сваи в данных грунтовых условиях и при данных нагрузках возможно использовать как второй вариант фундамента. Габариты фундамента при этом получаются значительно меньше. Проверки сходятся.

4. Рекомендации по производству работ и устройству гидроизоляции

Для возведения здания вырывается котлован глубиной:

для ленточного фундамента без подвала 1,7 м

для ленточного фундамента с подвалом 3,0 м

для колонны без подвала 1,7 м

и габаритами в плане

Переход от бесподвальной части здания к подвальной осуществляется двумя уступами длиной 0,6 м и 0,9 м, с соотношением высоты к длине 1:2 и 1:3. Защита котлована от грунтовых вод не требуется, т. к. уровень грунтовых вод находится ниже максимальной глубины фундаментов. Гидроизоляция подземных конструкций здания, как вертикальная, так и горизонтальная, осуществляется Гидроизолом, покрывается на два раза.

Отметки уровня грунта на плане даны относительно отметки поверхности земли, которая располагается на 0,4 м ниже отметки уровня чистого пола.



Заключение по проекту

В ходе данного курсового проекта я познакомился с двумя типами фундаментов, свайным и мелкого заложения, узнал особенности расчета каждого типа, научился грамотно проектировать фундаменты, при этом учитывая нагрузку на фундамент, глубину промерзания грунтов в данной местности, наличие грунтовых вод, особенности оснований и прочих грунтов, располагающихся выше и ниже подошвы фундамента.



Список используемой литературы

1. Основания и фундаменты

2. ГОСТ 25100-95

3. Свайные фундаменты.

4. http://www.skgsk.ru/

5. Веселов В. А. Проектирование зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1990.

Размещено на Allbest.ru

...