Проектирование фундамента
Ознакомление с инженерно-геологическими условиями строительной площадки. Определение глубины заложения подошвы (расстояния от расчётной поверхности грунта (дневной поверхности грунта на суходоле) до подошвы фундамента). Анализ конструкции фундамента.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.09.2014 |
| Размер файла | 156,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Инженерно-геологические условия строительной площадки
На основе данных о грунтах в соответствии с геологическим разрезом определяем физико-механические свойства грунтов каждого слоя основания и результаты сводим в таблицу 1 Наименование и состояние глинистого грунта определяется по числу пластичности IР и показателю текучести IL. Наименование и состояние песчаного грунта определяется коэффициенту пористости е, и степени влажности Sr.
Таблица 1 - Сводная таблица физико-механических свойств грунтов
|
Показатели |
Обозначения |
Номера слоев |
|||
|
Песок пылеватый |
Суглинок |
Глина |
|||
|
Удельный вес частиц грунта |
гs, кН/м3 |
27,0 |
27,0 |
26,5 |
|
|
Удельный вес грунта |
г, кН/м3 |
20,1 |
20,8 |
19,1 |
|
|
Влажность |
w, доли ед. |
0,30 |
0,32 |
0,13 |
|
|
Граница пластичности |
wP,% |
18 |
22 |
- |
|
|
Граница текучести |
wL, % |
33 |
43 |
- |
|
|
Число пластичности |
IP, % |
15 |
21 |
- |
|
|
Показатель текучести |
IL, доли ед. |
0,8 |
0,476 |
- |
|
|
Удельный вес сухого грунта |
гd, кН/м3 |
15,46 |
15,76 |
14,69 |
|
|
Коэффициент пористости |
е |
0,75 |
0,71 |
0,82 |
|
|
Удельный вес во взвешенном состоянии |
гsb, кН/м3 |
9,74 |
9,92 |
14,60 |
|
|
Степень влажности |
Sr, доли ед. |
1,09 |
1,21 |
0,97 |
|
|
Модуль деформации |
Е, МПа |
15 |
20 |
28 |
|
|
Угол трения |
ц, град. |
19 |
17 |
33 |
|
|
Сцепление |
С, кПа |
20 |
55 |
5 |
|
|
Сопротивление грунта |
, кПа |
- |
131,08 |
147,00 |
2 Проектирование фундамента мелкого заложения
2.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента
Глубина заложения подошвы - это расстояние от расчётной поверхности грунта (дневной поверхности грунта на суходоле) до подошвы фундамента. В зависимости от климатических и геологических факторов она определяется следующим образом:
dmin=df+0.25 (1)
где df - нормативная глубина сезонного промерзания
df = d0 (2)
dmin= м
Минимальная высота фундамента, определяется из учёта наличия размыва для указанного случая она определяется:
(3)
где заглубление обреза фундамента ниже поверхности грунта на суходоле или горизонта меженных вод в русле. Можно принимать 0,5 м.
2.2 Определение размеров фундамента
Размеры обреза фундамента принимают больше размеров над фундаментной части опоры на величину с0=0,3…0,5 м в каждую сторону для компенсации возможных отклонений при разбивке осей. Таким образом минимальные размеры фундамента в плане определяются по формулам:
(4)
(5)
(6)
где bоп и lоп - ширина и длина опоры в уровне обреза фундамента м;
Прии по формулам (4) - (6) имеем
Максимальная площадь подошвы фундамента определяется из условия жесткости фундамента.Оно заключается в том, что линия уступов или наклон граней фундамента не должен отклоняться от вертикали более чем на 30є.
Отсюда:
Amax = bmax•lmax= (bоп + 2hф·tg30є)·(lоп + 2hф·tg30є), (7)
где bоп и lоп - ширина и длина опоры в уровне обреза фундамента.
Amax=(2,6+2•4,6 tg30є)•(9,8+2•4,6• tg30є)=119,5м2.
Требуемая площадь подошвы фундамента приближенно может быть определена по формуле
(8)
где - расчетная вертикальная сила в уровне обреза фундамента, кН;
В формуле (8) следует учитывать только в том случае, если подошва фундамента находится в дренирующем грунте. Водоупорами принято считать суглинки и глинки с .
Найденная требуемая площадь фундамента сравнивается с максимальной и минимальной.
(9)
=1,1(5,6+1,61)13,31МН
Расчётное сопротивление нескального грунта под подошвой фундамента определяется по формуле;
R-расчетное сопротивление грунта основания, кПа;
b - ширина фундамента, м; при ширине b> 6 м принимают b = 6 м;
d - глубина заложения фундамента, м;d=1,1 м
г - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунтов, расположенных выше подошвы фундамента без учета взвешивающего действия воды, кН/м3;
k1, k2 - коэффициенты, определяемые по приложению.
Следовательно,
Amax тогда следует увеличить глубину залегания фундамента, тогда
dmin= м
Amax=(2,6+2•5 tg30є)•(9,8+2•5 tg30є)=130,41м2
Требуемая площадь незначительно отличается от максимальной ( в пределах 5 % ).
Принимаем глубину заложения фундамента dminм,
высоту фундамента hф= 5,0 м и его площадь А=113,09 м2. Назначаем фундамент мелкого заложения.
2.3 Проверка напряжений под подошвой фундамента
После определения глубины заложения фундамента и его площади выполняем конструирование фундамента (рисунок 1).Форма фундамента в виде прямоугольного блока. строительный фундамент инженерный
Рисунок 1 - Конструкция фундамента
В процессе расчета необходимо определить среднее, максимальное и минимальное напряжения под подошвой фундамента и сравнить их с расчетным сопротивлением грунта.
гдеNI - расчетная вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента с учетом гидростатического давления, кН;
МI - расчетный момент относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента, кН·м;
А - площадь подошвы фундамента, м2;
W - момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3;
R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа.
NI = 1,1(Nоп + Nпр + ) + гfNвр (14)
=1,1T1(1,1+hоп+hф), (15)
T1=0,1Nвр, (16)
где,Nоп - вес опоры, кН;
Nвр - временная нагрузка, кН;
hоп - высота опоры, м;
hф - высота фундамента, м;
- расчетные значения момента, кНм, горизонтальной силы, кН, в уровне обреза фундамента.
NI =1,1(5,6+1,61+0,48) +1,12• 4,8=13,84 кН,
T1=0,14,8=0,48 кН,
МЙ=1,10,48 (1,1+5+8,4)=7,66 кНм.
Вычислим W по формуле
Проверяем значение давлений в основном сочетании
Проверка выполняется, таким образом принимаем размер плиты фундамента 6,025Ч13,22 м.
2.4 Расчет осадки фундамента
Величина осадки определяется по формуле
, (18)
где в - безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;
уzp,i - среднее дополнительное напряжение в i-ом слое грунта;
hi и Ei - соответственно толщина и модуль деформации грунта i-го слоя;
n - количество слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Расчеты производим в следующей последовательности:
1. Грунтовую толщу под подошвой фундамента разбивают на расчетные слои толщиной hi ? 0,4b(hi ? 0,4b=2,4м), где b - ширина подошвы фундамента.
2. Определяют напряжения от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента
, (19)
где гi и hi - соответственно удельный вес и толщина слоев грунта, расположенных выше подошвы фундамента. При г=19,9 кН/м3, h=3,4 м. Получаем уzg,0= 19,9•2,9 +12,6•0,8=67,79кПа.
3. Определяют значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на границе каждого расчетного слоя
, (20)
где уzg,0 - напряжение от собственного веса грунта в уровне подош вы фундамента; 67,79кПа,
? гihi- соответственно удельный вес и толщина слоев грунта, расположенных ниже подошвы фундамента по расчётным слоям.При г=19,9 кН/м3h=3,4 м.Тогда ? гihi =19,9•3,4=67,66.
По формуле 19 получаем
уzg,i=67,79+67,66=135,45 кПа.
4. Определяют дополнительное вертикальное напряжение под подошвой фундамента по формуле
уzp,0 = P - уzg,0, (21)
где Р - среднее давление на грунт от действия только постоянных нагрузок (Nоп, Nпр, Nф, Nгр, Nв), кПа.
Р=(4000+1590+4600)/73,38=138,87кПа.
По формуле 20 получаем
уzp,0=138,86-67,79=71,08 кПа.
Значения ординат эпюры распределения дополнительных вертикальных напряжений в грунте определяют по формуле
, (22)
где - коэффициент, определяемый по приложению в зависимости от соотношения сторон фундамента п = l/b и относительной глубины заложения о = 2z/b. Получаем п = 13,22/6,025=2,19
Для удобства все вычисления можно вести в таблицу(таблица 2).
Таблица2 - Расчет осадки фундамента
|
Номер расчетного слоя |
Глубина подошвы cлоя от подошвы фундамента, zi, м |
Толщина слоя hi, м |
Расчетный удельный вес грунта г, кН/м3 |
Природное давление уzg на глубине zi, кПа |
Природное давление 0,2уzg на глубине zi, кПа |
Коэффициент о = 2zi/b |
i |
Дополнительное давление уzp на глубине zi, кПа |
Среднее дополнительное давление в слое уzp,ср,кПа |
Модуль деформации Еi, МПа |
Осадка слоя Si, см |
|
|
0 1 2 |
0 2,4 4,8 |
3,4 2,4 2,4 |
19,9 19,9 19,8 |
135,45 183,21 216,95 |
27,07 36,64 43,39 |
0 0,79 1,60 |
1 0,876 0,61 |
71,08 62,26 43,39 |
58,91 |
21 21 24 |
0,177 |
S=0,8•22,158/103=0,177
Границу сжимаемой толщи можно определить графически, построив вспомогательную эпюру 0,2уzg. Точка ее пересечения с эпюрой уzp определяет положение этой границы.
2.5 Определение предельной деформации основания
Предельная деформация основания фундаментов опор мостов определяется конструктивными особенностями моста. Для балочных разрезных мостов она рассчитывается по формуле
, (23)
где - расчетная длина меньшего пролетного строения, примыкающего к опоре, м.
При этом длина пролета подставляется в метрах, а значение получается в сантиметрах
Su=1,5•v10=4,74 см.
2.6 Проверка выполнения условия SSu
Если условие удовлетворяется, фундамент запроектирован правильно, в противном случае необходимо изменить параметры фундамента и повторить все расчеты заново.
0,177<4,93
Условие выполняется, следовательно фундамент запроектирован верно.
Литература
1. Фундаменты транспортных сооружений: учеб.-метод. пособие по курсовому проектированию / К. Н. Пироговский ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель: БулГУТ, 2009.-90 с.
2. Фундаменты транспортных сооружений : учеб.-метод. пособие по выполнению расчетно-графических работ / К. Н. Пироговский ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель : БелГУТ, 2013. - 36 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на фундамент. Инженерно-геологические условия строительной площадки. Определение размеров обреза и глубины фундамента мелкого заложения. Размеры подошвы фундамента. Методика расчета осадки фундамента.
курсовая работа [324,0 K], добавлен 14.12.2014Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Расчёт осадок свайного фундамента методом послойного суммирования. Определение глубины заложения фундамента. Расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения.
курсовая работа [518,1 K], добавлен 17.04.2015Инженерно-геологические условия строительной площадки. Проектирование фундамента мелкого заложения. Определение осадки фундамента. Расчетное сопротивление основания. Нагрузки, передаваемые на основание фундамента. Требуемая площадь подошвы фундамента.
курсовая работа [552,3 K], добавлен 10.05.2012Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Физико-механические свойства грунтов. Выбор глубины заложения фундамента и определение площади его подошвы. Расчетное сопротивление грунта основания. Виды и конструкция свайного ростверка.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.05.2012Инженерно–геологические условия строительной площадки. Сбор нагрузок на верх обреза фундамента. Назначение конструктивной глубины заложения подошвы фундамента. Уточнение расчетного сопротивления грунта. Определение нагрузок на минимально загруженные сваи.
курсовая работа [940,2 K], добавлен 04.08.2014Формулы для расчета сопротивления грунта основания. Интенсивность вертикального бытового давления грунта на уровне подошвы фундамента. Определение угла внутреннего трения грунта и максимального модуля его деформации. Оптимальная форма подошвы фундамента.
контрольная работа [118,4 K], добавлен 14.12.2014Инженерно-геологические условия строительной площадки. Сбор нагрузок на обрез и на подошву фундамента. Определение глубины заложения фундамента. Выбор типа, длины и марки свай. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 23.01.2013Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Гранулометрический состав грунта. Определение глубины заложения фундамента. Подбор и расчет фундамента мелкого заложения под наружную и внутреннюю стену. Определение осадки фундамента.
курсовая работа [320,6 K], добавлен 04.03.2015Инженерно-геологические условия строительной площадки. Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке. Проверка напряжений под подошвой фундамента. Определение глубины заложения и размеров ростверка. Длина и поперечное сечение свай.
курсовая работа [377,9 K], добавлен 26.10.2015Определение глубины заложения фундамента сооружения. Расчет осадки фундамента методами послойного суммирования и эквивалентного слоя. Проектирование свайного фундамента. Выбор глубины заложения ростверка, несущего слоя грунта, конструкции и числа свай.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.11.2014Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Конструирование фундамента мелкого заложения. Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта. Расчет осадок фундамента мелкого заложения и свайного фундамента.
курсовая работа [188,1 K], добавлен 16.02.2016Строительство жилого здания. Определение расчетных характеристик грунтов основания и размеров подошвы фундамента мелкого заложения. Расчет несущей способности сваи, выбор ее типов и размеров. Нахождение сопротивления грунта и осадки подошвы фундамента.
курсовая работа [205,3 K], добавлен 28.10.2014Определение климатических и геоморфологических характеристик строительной площадки. Анализ инженерно-геологических данных. Оценка значения условного расчетного сопротивления грунта R0. Специфика расчета фундамента мелкого заложения, свайного фундамента.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.10.2013Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки, мощности и вида грунта. Определение наименования грунтов основания. Сбор нагрузок на фундамент. Расчет фундаментов мелкого заложения и размеров подошвы. Разработка конструктивных мероприятий.
курсовая работа [151,4 K], добавлен 29.01.2011Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Выбор глубины заложения фундаментов, сооружаемых в открытом котловане. Определение размеров подошвы фундаментов мелкого заложения (на естественном основании). Расчет свайного фундамента.
курсовая работа [336,3 K], добавлен 13.12.2013Условия производства работ по устройству основания и возведению фундаментов. Характеристики грунтов и анализ инженерно-геологических условий строительной площадки. Определение глубины заложения подошвы свайного и фундамента на естественном основании.
курсовая работа [104,6 K], добавлен 23.05.2013Назначение размеров подошвы фундаментов. Модуль деформации грунта. Определение расчетной глубины промерзания. Инженерно-геологический разрез участка, отводимого под застройку. Выбор глубины заложения фундамента. Выбор расчетных сечений и площадей.
курсовая работа [412,7 K], добавлен 30.12.2011Нормативные расчётные вертикальные и горизонтальные нагрузки. Анализ инженерно-геологических условий и физико-механических свойств грунтов. Определение отметки плоскости обреза, глубины заложения, предварительных размеров подошвы и осадки фундамента.
контрольная работа [115,2 K], добавлен 19.02.2013Анализ инженерно-геологических условий и определение расчетных характеристик грунтов. Проектирование фундаментов на естественном основании. Определение глубины заложения подошвы фундамента. Сопротивление грунта основания. Выбор типа, длины и сечения свай.
курсовая работа [154,4 K], добавлен 07.03.2016Расчёт и конструирование жёсткого фундамента мелкого заложения на естественном основании под промежуточную опору моста. Расчёт свайного фундамента с низким жёстким ростверком. Определение расчётного сопротивления грунта, глубины заложения ростверка.
курсовая работа [267,2 K], добавлен 27.02.2015
