Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Марта 2013 в 22:06, курсовая работа
В настоящее время возводятся все более высокие здания и тяжелые сооружения. Кроме того, в промышленных зданиях часто устанавливается уникальное оборудование, не допускающее сколько-нибудь ощутимых взаимных смещений. То и другое заставляет предъявлять особые требования к основаниям и фундаментам. Однако при правильном прогнозе совместной деформации грунтов и конструкции возводимого сооружения можно найти решение, обеспечивающее требуемую надежность. Поэтому перед специалистами стоят задачи разработки методов прогноза с требуемой точностью совместной деформации надземных конструкций и основания.
Введение ………………………………………………………………………………………… 4
1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки
1.1. Краткая характеристика объекта ……………………………………………………. 5
1.2. Схема строительной площадки ……………………………………………………… 6
1.3. Построение инженерно-геологического разреза строительной площадки ……….. 7
1.4. Определение физико-механических характеристик грунтов ……………………….8
1.5. Проверка наличия слабого подстилающего слоя …………………………………. 11
1.6. Климатические особенности района строительства ………………………………. 12
1.7. Общее заключение по строительной площадке ……………………………………. 12
2. Вариант фундамента мелкого заложения
2.1. Расчетная схема ………………………………………………………………………. 13
2.2. Определение глубины заложения фундамента …………………………………….. 13
2.3. Определение площади подошвы фундамента ……………………………………… 14
2.4. Конструирование фундамента ………………………………………………………. 16
2.5. Учет внецентренного нагружения ……………………………………………………17
2.6. Определение осадки фундамента …………………………………………………….18
2.7. Проверка на морозное пучение ………………………………………………………19
3. Вариант свайного фундамента. Забивные сваи
3.1. Расчетная схема ………………………………………………………………………. 21
3.2. Выбор глубины заложения ростверка ………………………………………………. 21
3.3. Выбор типа и размера свай ………………………………………………………….. 21
3.4. Определение несущей способности одиночной сваи …………………………….. 21
3.5. Определение количества свай в кусте ……………………………………………… 22
3.6. Конструирование ростверка ………………………………………………………... 22
3.7. Учет внецентренного нагружения фундамента …………………………………… 23
3.8. Проверка на морозное пучение …………………………………………………….. 23
3.9. Выбор сваебойного оборудования и расчет проектного отказа сваи ……………. 24
4. Вариант свайного фундамента. Буронабивные сваи
4.1. Расчетная схема ……………………………………………………………………… 26
4.2. Выбор размера свай …………………………………………………………………. 27
4.3. Определение несущей способности одиночной сваи …………………………….. 27
4.4. Определение количества свай в кусте …………………………………………….. 27
4.5. Конструирование ростверка ……………………………………………………….. 27
4.6. Учет внецентренного нагружения фундамента …………………………………… 28
4.7. Проверка на морозное пучение свайного фундамента …………………………… 29
5. Технико-экономическое сравнение вариантов
5.1. ТЭП варианта фундамента мелкого заложения …………………………………… 31
5.2. ТЭП варианта свайного фундамента (забивные сваи) ……………………………. 31
6. Расчет остальных фундаментов
6.1. Фундамент №1
6.1.1. Определение глубины заложения фундамента ……………………………….. 32
6.1.2. Определение размеров подошвы фундамента ………………………………… 32
6.1.3. Конструирование фундамента ………………………………………………….. 34
6.1.4. Учет внецентренного нагружения ……………………………………………... 34
6.1.5. Определение осадки фундамента ……………………………………………… 35
6.2. Фундамент №2
6.2.1. Определение глубины заложения фундамента ……………………………….. 36
6.2.2. Определение размеров подошвы фундамента ………………………………… 36
6.2.3. Конструирование фундамента …………………………………………………. 37
6.2.4. Учет внецентренного нагружения ……………………………………………… 38
6.2.5. Определение осадки фундамента ………………………………………………. 38
6.3. Фундамент №4
6.3.1. Определение глубины заложения фундамента ……………………………….. 40
6.3.2. Определение размеров подошвы фундамента ………………………………… 40
6.3.3. Конструирование фундамента …………………………………………………. 41
6.3.4. Определение осадки фундамента ……………………………………………… 42
6.3.5. Расчет подпорной стенки подвала …..………………………………………… 43
Приложение А. Библиографический список ………………………………………………….. 44
dI = 1,7 м - глубина заложения фундаментов сооружений от уровня планировки.
Размеры подошвы фундамента определяем из условия P £ R, используя графоаналитический способ Лалетина. Для построения гиперболы pII = f1(b) и прямой R = f2(b) произвольным образом задавали значение b (табл. 3), далее строили графики (рис. 3). Точка пересечения графиков являлась искомой величиной b = 1,8 м.
Значения pII и R при произвольном значении b
Таблица 3
b, м |
pII, т/м2 |
R, т/м2 |
|
1 |
26,4 |
10,87 |
2 |
9,15 |
11,33 |
3 |
5,95 |
11,79 |
4 |
4,83 |
12,25 |
Рис.3. График определения ширины подошвы фундамента.
Далее принимаем окончательные размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определяем давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента. Найденные величины должны удовлетворять условиям:
Принимаем ширину фундамента b = 1,8 м. При
2.4. Конструирование фундамента.
Рис.4. Фундаментный стакан.
Нагрузка от веса фундамента:
Нагрузка от веса грунта:
Фактическое среднее давление под подошвой фундамента:
Фактическое расчетное сопротивление грунта:
2.7. Определение осадки фундамента.
Осадка основания S c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:
где: β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;
σzp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-м слое грунта, равное полу сумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Суммирование производим до глубины, на которой выполняется условие:
szp<0,2·szg
Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле:
szg = szgo + å(gi·hi);
где: szgo = ·h = 1,54 ·1,7 = 2,62 т/м2
szp = α·Pо;
где: Po = Pср.факт. - szgo = 9,98–2,62 = 7,36 тс/м2
Грунтовую толщу разбиваем на слои высотой h = (0,2 0,4)×b, где b = 1,8 м – ширина фундамента.
Zi, м |
2z/b |
l/b |
α |
szp, тс/м² |
szg, тс/м² |
0,2szg, тс/м² |
hi, м |
Ei, тс/м² |
Si, м |
0 |
0 |
1 |
1,000 |
7,36 |
2,62 |
0,52 |
0,72
|
500 |
0,017 |
0,72 |
0,8 |
0,8 |
5,89 |
3,73 |
0,75 | ||||
1,44 |
1,6 |
0,449 |
3,3 |
5,51 |
1,1 |
2800 | |||
2,16 |
2 |
0,336 |
2,47 |
6,96 |
1,39 | ||||
2,88 |
2,4 |
0,257 |
1,89 |
8,41 |
1,68 | ||||
3,6 |
2,8 |
0,201 |
1,48 |
9,86 |
1,97 |
Получаем осадку:
.
Рис. 6 Диаграмма осадки фундамента
Давление грунта на стену подвала
q=10кПа=10тс/м2 hq=q/γ=10/2,01
s2q=q×tg2(45°-j/2)=10× tg2(45°-12°/2)=6,6
Ea1=s2q×(H-hc)=6,6(3,3-0,12/1,
s2=g×(H-hc)× tg2(45°-j/2)=1,54×(3,3-0,12/1,
Ea2=1/2×s2q×(H-hc)=1/2×3,2(3,
Mопр=1/2× Ea1×(H-hc)+ 1/3× Ea2×(H-hc) =39,83
s1p=g×d=1,54×3,3=5,08
s2p=s1p× tg2(45°-j/2)=5,08× tg2(45°-12°/2)=3,35
Ep=1/2×s2p×d=5,53
Mуд= Ep×1/3×d+Pст×bc/2+N2p× bw=6,08+4,85+273=283,93
Mуд> Mопр –стена подвала устойчива.
Приложение А.
Библиографический список: