Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2010 в 01:24, курсовая работа
В данном курсовом проекте необходимо запроектировать фундаменты здания с размерами в плане 30х16 м.
В процессе проектирования фундаментов рассмотрены два варианта, один из которых предполагает использование фундаментов мелкого заложения, а второй – свайных фундаментов.
Введение 4
1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки
и сбор нагрузок 5
1.1 Определение наименования грунтов основания 5
1.2 Определение расчетного сопротивления грунтов основания 7
1.3 Определение угла внутреннего трения, удельного сцепления
и модуля общих деформаций 7
1.4 Построение инженерно-геологического разреза 8
1.5 Оценка типа основания и выбор возможных решений
фундаментов 8
1.6 Сбор нагрузок 9
2. Сравнение вариантов фундаментов 13
2.1 Расчет ленточного фундамента мелкого заложения 13
2.1.1 Определение глубины заложения фундамента 13
2.1.2 Определение размеров фундамента 14
2.1.3 Определение осадки фундамента 16
2.2 Расчет ленточного свайного фундамента 17
2.2.1 Определение глубины заложения ростверка и длины сваи 17
2.2.2 Определение несущей способности сваи 18
2.2.3 Определение количества свай в фундаменте и их размещение 19
2.2.4 Определение осадки свайного фундамента 21
2.3 Выбор типа фундамента 22
3. Расчет столбчатого фундамента мелкого заложения 22
3.1 Определение глубины заложения фундамента 22
3.2 Определение размеров фундамента 24
3.3 Определение осадки фундамента 26
Список литературы 29
4. Проверяем выполнение условия:
5. , кратная 200 мм.
6. Определяем среднее давление под фундаментом по формуле:
.
7. Пересчитываем с :
8. Проверяем условие:
Определение размеров
1. (м)
2.
3. (м)
4. , условие не выполняется.
(м)
условие выполняется
(м) (м)
6. (кПа)
7.
8.
(кПа)
Вывод: условие выполняется.
Окончательно
принимаем b
= 0,6 м.
2.1.3
Определение осадки
фундамента
Осадка фундамента находится по формуле:
, где
- модуль деформации несущего слоя грунта основания;
- дополнительное давление i-го слоя грунта.
Природное давление i-го слоя грунта находится по формуле:
.
Осадка фундамента не должна превышать предельно допустимой осадки:
, где
- предельно допустимая осадка здания, определяемая по [1], =10 см
Расчет
осадок ленточного фундамента мелкого
заложения производится под стену. Расчеты
сводятся в таблицу 10.
Таблица 10. Расчет осадок ленточного фундамента мелкого заложения под
стену
№ | Z | ε | α | σZg | 0,2σZg | σZp | σZpср | Е | S |
0 | 0 | 0 | 1 | 38,85 | 7,77 | 612,35 | |||
2 | 0,24 | 0,8 | 0,881 | 43,29 | 8,658 | 539,4804 | 575,9152 | 28000 | 0,003949 |
4 | 0,48 | 1,6 | 0,642 | 47,73 | 9,546 | 393,1287 | 466,3045 | 28000 | 0,003198 |
6 | 0,72 | 2,4 | 0,477 | 52,17 | 10,434 | 292,091 | 342,6098 | 28000 | 0,002349 |
8 | 0,96 | 3,2 | 0,374 | 56,61 | 11,322 | 229,0189 | 260,5549 | 28000 | 0,001787 |
10 | 1,2 | 4 | 0,306 | 61,05 | 12,21 | 187,3791 | 208,199 | 28000 | 0,001428 |
12 | 1,44 | 4,8 | 0,258 | 65,49 | 13,098 | 157,9863 | 172,6827 | 28000 | 0,001184 |
14 | 1,68 | 5,6 | 0,223 | 69,93 | 13,986 | 136,5541 | 147,2702 | 28000 | 0,00101 |
16 | 1,92 | 6,4 | 0,196 | 74,37 | 14,874 | 120,0206 | 128,2873 | 28000 | 0,00088 |
18 | 2,16 | 7,2 | 0,175 | 78,81 | 15,762 | 107,1613 | 113,5909 | 28000 | 0,000779 |
20 | 2,4 | 8 | 0,158 | 83,25 | 16,65 | 96,7513 | 101,9563 | 28000 | 0,000699 |
22 | 2,64 | 8,8 | 0,143 | 87,69 | 17,538 | 87,56605 | 92,15868 | 16200 | 0,001092 |
24 | 2,88 | 9,6 | 0,132 | 92,13 | 18,426 | 80,8302 | 84,19813 | 16200 | 0,000998 |
26 | 3,12 | 10,4 | 0,122 | 96,57 | 19,314 | 74,7067 | 77,76845 | 16200 | 0,000922 |
28 | 3,36 | 11,2 | 0,113 | 101,01 | 20,202 | 69,19555 | 71,95113 | 16200 | 0,000853 |
30 | 3,6 | 12 | 0,106 | 105,45 | 21,09 | 64,9091 | 67,05233 | 16200 | 0,000795 |
S | 0,021921 |
м – условие выполнено.
2.2
Расчет ленточного
свайного фундамента
В
данной курсовой работе разработан набивной
свайный фундамент.
2.2.1 Определение глубины заложения ростверка и длины сваи
Набивная
виброштампованная свая длиной L=4 м,
диаметром 800 мм, устраиваемая в пробитых
скважинах путем заполнения скважин жесткой
бетонной смесью, уплотняемой виброштампом
в виде трубы с заостренным нижним концом
и закрепленным на ней вибропогружателем;
Рис. 3
Определение глубины заложения ростверка
и длины сваи
2.2.2
Определение несущей
способности сваи
Несущая способность сваи определяется по формуле:
, где
γс – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаем γс=1;
γсR, γсf,i – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи, принимаемые по табл. 5[2], γсR=1, γсf=0,9;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое для набивных свай согласно табл. 1[2], R=1968 кПа;
А – площадь поперечного сечения сваи, А=0,5 м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, u=2,512 м;
fi – расчетное сопротивление i-того слоя грунта основания на боковой поверхности, принимается по табл. 2[2] в зависимости от средней глубины расположения слоя грунта li, вида и состояния грунта i-того слоя;
hi – мощность i-го слоя.
N
слоя |
hi | fi | li | fi∙hi |
h1 | 2 | 35,9 | 3,3 | 71,8 |
h1 | 0,35 | 38,95 | 4,475 | 13,63 |
h2 | 1,55 | 28,765 | 5,425 | 44,59 |
∑=130,02 |
(кПа)
2.2.3 Определение количества свай в фундаменте и их размещение
1. Количество свай определяется по формуле:
, где
Fd – несущая способность сваи (расчетная);
γk – коэффициент надежности, принимаемый равным γk=1,4, если несущая способность определялась расчетным путем.
2.
Средний угол внутреннего
, где
- угол внутреннего трения первого слоя;
- угол внутреннего трения несущего слоя.
3.
Условная ширина подошвы
, где
- количество свай;
- расстояние между осями свай, выбираемое от трех до шести толщин сваи;
- длина сваи.
4. Условное сопротивление грунта основания:
, где
, - коэффициенты условий работы грунта, принимаются по табл. 3[1], зависящие от вида и состояния грунта несущего слоя и размера здания, γс1=1,2, γс2=1,1;
- удельное сцепление несущего слоя грунта.
5.
Среднее давление под
, где
- нормативная нагрузка на фундамент под стену.
6. Проверяем условие:
Если условие выполняется, то расчет выполнен верно.
1. сваи
2.
3. (м)
4. (кПа)
5. (кПа)
6.
(кПа) – условие выполнено.
2.2.4 Определение осадки ленточного свайного фундамента
Осадка фундамента находится по формуле:
, где
- мощность элементарного слоя, которая находится по формуле:
- модуль деформации несущего слоя грунта основания;
- дополнительное давление i-го слоя грунта.
Природное давление грунта на уровне подошвы находится по формуле:
, где
- расстояние от поверхности земли до нижнего конца сваи.
Осадка фундамента не должна превышать предельно допустимой осадки:
, где
- предельно допустимая осадка здания, определяемая по [1], =10 см
Расчет
осадки свайного ленточного фундамента
производится под стену. Расчеты сводятся
в таблицу 8.
Таблица 8. Расчет осадки ленточного свайного фундамента под стену
№ | Z | ε | α | σZg | 0,2σZg | σZp | σZpср | Е | S |
0 | 0 | 0 | 1 | 120,9 | 24,18 | 95,4 | |||
1 | 0,36 | 0,4 | 0,977 | 127,92 | 25,584 | 93,2058 | 94,3029 | 28000 | 0,00097 |
2 | 0,72 | 0,8 | 0,881 | 134,94 | 26,988 | 84,0474 | 88,6266 | 28000 | 0,000912 |
3 | 1,08 | 1,2 | 0,755 | 141,96 | 28,392 | 72,027 | 78,0372 | 28000 | 0,000803 |
4 | 1,44 | 1,6 | 0,642 | 148,98 | 29,796 | 61,2468 | 66,6369 | 28000 | 0,000685 |
5 | 1,8 | 2 | 0,55 | 156 | 31,2 | 52,47 | 56,8584 | 28000 | 0,000585 |
6 | 2,16 | 2,4 | 0,477 | 163,02 | 32,604 | 45,5058 | 48,9879 | 28000 | 0,000504 |
7 | 2,52 | 2,8 | 0,42 | 170,04 | 34,008 | 40,068 | 42,7869 | 28000 | 0,00044 |
8 | 2,88 | 3,2 | 0,374 | 177,06 | 35,412 | 35,6796 | 37,8738 | 28000 | 0,00039 |
9 | 3,24 | 3,6 | 0,337 | 184,08 | 36,816 | 32,1498 | 33,9147 | 16200 | 0,000603 |
10 | 3,6 | 4 | 0,306 | 191,1 | 38,22 | 29,1924 | 30,6711 | 16200 | 0,000545 |
11 | 3,96 | 4,4 | 0,28 | 198,12 | 39,624 | 26,712 | 27,9522 | 16200 | 0,000497 |
S | 0,006933 |
м – условие выполнено.
2.3 Выбор типа фундамента
Сравниваем расход материалов по вариантам. Результаты представлены в таблице 9.
Таблица 9. Срвнение расхода материалов на 1 п.м. фундамента
№
п/п |
Вариант | Единица измерения | Расход материалов на 1 п.м. фундамента |
Фундамент ленточный мелкого заложения | |||
1 | Фундаментные подушки | м³ | 0,18 |
2 | Стеновые фундаментные блоки | м³ | 1,18 |
Итого вариант 1 | м³ | 1,36 | |
Фундамент ленточный свайный | |||
1 | Ж/б сваи | м³ | 0,191 |
2 | Монолитный ростверк | м³ | 0,9 |
3 | Стеновые фундаментные блоки | м³ | 1,18 |
Итого вариант 2 | м³ | 2,271 |
Выполнив сравнение
вариантов, выбираем наиболее экономичный
вариант – фундамент мелкого заложения.
3. Расчет столбчатого фундамента мелкого заложения
В данной курсовой работе под колонну запроектирован фундамент мелкого заложения – столбчатый.
3.1 Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента зависит от: