Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Мая 2013 в 20:45, курсовая работа
Целью данной работы является проектирование и расчет фундамента акведука.
Работа включает в себя расчет двух видов фундаментов, с последующим выбором оптимального варианта по экономическим показателям.
На рисунке 1.1. представлены поперечный разрез сооружения и мощность слоев грунта. Географический район строительства – г. Киев.
1. Цель работы и исходные данные. 3
1.1. Цель работы. 3
1.2. Исходные данные. 3
2. Проектирование фундаментов мелкого заложения. 4
2.1. Определение глубины заложения фундаментов. 4
2.2. Сбор нагрузок, действующих на фундамент. 4
2.3. Определение площади подошвы фундаментов. 6
2.3.1. Проверка напряжений по подошве фундамента. 8
2.3.2. Определение площади подошвы фундамента. 9
2.4. Расчет основания по деформациям. 10
2.5. Расчет фундамента на устойчивость. 17
3. Проектирование свайных фундаментов для сооружения. 18
3.1. Определение размера и несущей способности свай. 18
3.2. Оценка инженерно-геологических условий основания и назначение расчетной длины сваи…………………………………………………………..19
3.3.Определение несущей способности сваи. Расчет числа свай……………20
3.4. Расчет осадки свайных фундаментов. 22
3.4.1. Расчет первого фундамента. 22
3.4.2. Расчет осадки второго и третьего оснований. 23
3.5. Проверка расчетов. 25
Список литературы……………………………………………………………26
где k - коэффициент, определяется видом сооружения и видом грунта. В курсовом проекте принято, что k = 0,2.
Определяется осадка центральной точки для схемы центрального нагружения методом послойного суммирования. При расчете используется основное сочетание нормативных нагрузок.
Последовательность расчета:
1. Строится эпюра распределения напряжений от собственного веса грунта. Построение начинается от дневной поверхности. Так как распределение давления по толще однородного слоя линейно, то достаточно определить давление только в двух граничных точках однородного слоя. Для определения напряжения в каждой точке используется формула:
,
где - удельный вес грунта, расположенного выше в верхнем слое;
- глубина заложения фундамента;
и - удельный вес и толщина i-того слоя грунта.
2. Строится эпюра дополнительных вертикальных напряжений на глубине z от внешнего давления – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, которые определяются по формуле:
=aР0=
где a - коэффициент, принятый в зависимости от формы подошвы фундамента и координаты (табл.1, стр.30, [3]);
Р0 - дополнительное вертикальное давление на основание;
Р - среднее давление под подошвой фундамента;
- удельный вес грунта, в котором располагается фундамент;
- глубина заложения фундамента.
3. Определяется толщина активной (сжимаемой) зоны, она принимается на глубине z = Hсж , где выполняется условие:
= 0,2
где – дополнительное вертикальное напряжение на глубине по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
– вертикальное напряжение от собственного веса грунта.
4. Толща сжимаемого слоя разбивается на n участков, так чтобы в пределах каждого i-того участка грунт был однородным и толщина этого слоя .
5. Определяется значение величины дополнительного сжимающего напряжения в средних точках каждого слоя по вертикали .
6. Определяется осадка каждого слоя и суммируются полученные результаты, используя формулу:
,
где b - безразмерный коэффициент, принимаемый по СНиП , ;
- величина среднего напряжения в i-том слое грунта;
- толщина i-того слоя;
- модуль деформации i-того слоя
7.Проверка условия s £ su .
8. Определяется относительная неравномерная осадка двух ближайших фундаментов (крен) и сравнивается ее значение с величиной предельно допустимой. Проверка условия .
9. Определение крена для
,
где - модуль деформации, равный 17МПа;
- момент, взятый относительно оси, в которой определяется крен, вычисленный ранее;
- длина фундамента
- коэффициент Пуассона грунта опорного слоя, для песка м/з он составляет 0,3 согласно СНиП ([2]Приложение2).
- коэффициент, принятый по СНиП [3 табл.6 Приложения2]
Опора №1
Размеры фундамента: b=2,7 м, l =8,8 м
Площадь подошвы фундамента равна: .
Сила, давящая на подошву фундамента:
Давление на грунт под подошвой фундамента: .
Дополнительная нагрузка на грунт: .
Величина среднего давления по подошве фундамента равна:
1.Построение эпюр распределения напряжений от собственного веса.
Табл.2.4
№ слоя |
0,2 | ||||
|
1 |
1,76 |
1,5 |
1 |
2,64 |
0,528 |
2 |
1,78 |
2 |
6,20 |
1,240 | |
3 |
1,94 |
3 |
12,02 |
2,404 | |
4 |
1,91 |
5 |
21,57 |
4,314 |
2.Построение эпюры дополнительных напряжений сводится в таблицу.
Коэффициент α определяется согласно таблице (табл.1, Приложение 2, [1]).
Ось z имеет начало в центральной точке подошвы.
Табл.2.5
b, м |
|||||
|
0,000 |
2,700 |
0,000 |
3,259 |
1,000 |
13,25 |
0,540 |
0,400 |
0,977 |
12,95 | ||
1,080 |
0,800 |
0,879 |
11,65 | ||
1,620 |
1,200 |
0,749 |
9,92 | ||
2,160 |
1,600 |
0,629 |
8,33 | ||
2,700 |
2,000 |
0,530 |
7,02 | ||
3,240 |
2,400 |
0,450 |
5,96 | ||
3,780 |
2,800 |
0,384 |
5,09 | ||
4,320 |
3,200 |
0,330 |
4,37 | ||
4,860 |
3,600 |
0,286 |
3,79 | ||
5,400 |
4,000 |
0,219 |
2,90 | ||
5,940 |
4,400 |
0,193 |
2,56 | ||
6,480 |
4,800 |
0,171 |
2,27 | ||
7,020 |
5,200 |
0,153 |
2,03 | ||
7,560 |
5,600 |
0,137 |
1,82 | ||
8,100 |
6,000 |
0,123 |
1,63 | ||
8,640 |
6,400 |
0,111 |
1,47 | ||
9,180 |
6,800 |
0,101 |
1,34 |
3. Графически определенная величина сжимаемой зоны составляет: Hсж = 5,60 м (Приложение 2)
4. Разбивается вся сжимаемая толща на 11 участков.
5. Графически определяем
значение величины среднего
6. Определяем величину осадки каждого слоя, затем получаем общую осадку, используя формулу (4.11). Расчет сводим в таблицу 2.6.
Табл.2.6
0,5 |
0,5 |
13,00 |
1400 |
0,0037 |
1 |
0,5 |
11,95 |
1400 |
0,0034 |
1,5 |
0,5 |
10,30 |
1400 |
0,0029 |
2 |
0,5 |
8,78 |
1500 |
0,0023 |
2,5 |
0,5 |
7,47 |
1500 |
0,0020 |
3 |
0,5 |
6,41 |
1500 |
0,0017 |
3,5 |
0,5 |
5,52 |
1500 |
0,0015 |
4 |
0,5 |
4,80 |
1500 |
0,0013 |
4,5 |
0,5 |
4,10 |
1500 |
0,0011 |
5 |
0,5 |
3,40 |
1700 |
0,0008 |
5,5 |
0,5 |
2,86 |
1700 |
0,0007 |
5,6 |
0,1 |
2,83 |
1700 |
0,0001 |
сумма |
0,0216 | |||
Пример расчета для i=1,5
.
7. 2,16 <10 см,
Условие s £ su, выполняется.
Крен составляет:
Опора №2
Размеры фундамента: b=2,7 м, l =8,92 м
Площадь подошвы фундамента равна: .
Сила, давящая на подошву фундамента:
Давление на грунт под подошвой фундамента: .
Дополнительная нагрузка на грунт: .
Величина среднего давления по подошве фундамента равна:
1.Построение эпюр распределения напряжений от собственного веса.
Табл.2.7
№ слоя |
0,2 | ||||
|
1 |
1,76 |
1,5 |
1 |
2,64 |
0,528 |
2 |
1,78 |
2 |
6,20 |
1,240 | |
3 |
1,94 |
3 |
12,02 |
2,404 | |
4 |
1,91 |
5 |
21,57 |
4,314 |
2.Построение эпюры дополнительных напряжений сводится в таблицу.
Коэффициент α определяется согласно таблице (табл.1, Приложение 2, [1]).
Ось z имеет начало в центральной точке подошвы.
Табл.2.8
b, м |
|||||
|
0,000 |
2,700 |
0,000 |
3,3 |
1,000 |
13,76 |
0,540 |
0,400 |
0,977 |
13,44 | ||
1,080 |
0,800 |
0,879 |
12,10 | ||
1,620 |
1,200 |
0,749 |
10,31 | ||
2,160 |
1,600 |
0,629 |
8,66 | ||
2,700 |
2,000 |
0,530 |
7,29 | ||
3,240 |
2,400 |
0,450 |
6,19 | ||
3,780 |
2,800 |
0,384 |
5,28 | ||
4,320 |
3,200 |
0,330 |
4,54 | ||
4,860 |
3,600 |
0,286 |
3,94 | ||
5,400 |
4,000 |
0,219 |
3,01 | ||
5,940 |
4,400 |
0,193 |
2,66 | ||
6,480 |
4,800 |
0,171 |
2,35 | ||
7,020 |
5,200 |
0,153 |
2,11 | ||
7,560 |
5,600 |
0,137 |
1,89 | ||
8,100 |
6,000 |
0,123 |
1,69 | ||
8,640 |
6,400 |
0,111 |
1,53 | ||
9,180 |
6,800 |
0,101 |
1,39 |
3. Графически определенная величина сжимаемой зоны составляет: Hсж = 5,6 м (Приложение 2)
4. Разбивается вся сжимаемая толща на 11 участков.
5. Графически определяем
6. Определяем величину осадки каждого слоя, затем получаем общую осадку, используя формулу (4.11). Расчет сводим в таблицу 2.9
Табл.2.9
0,5 |
0,5 |
13,49 |
1400 |
0,0039 |
1 |
0,5 |
12,38 |
1400 |
0,0035 |
1,5 |
0,5 |
10,67 |
1400 |
0,0030 |
2 |
0,5 |
9,12 |
1500 |
0,0024 |
2,5 |
0,5 |
7,76 |
1500 |
0,0021 |
3 |
0,5 |
6,64 |
1500 |
0,0018 |
3,5 |
0,5 |
5,76 |
1500 |
0,0015 |
4 |
0,5 |
5,02 |
1500 |
0,0013 |
4,5 |
0,5 |
4,26 |
1500 |
0,0011 |
5 |
0,5 |
3,49 |
1700 |
0,0008 |
5,5 |
0,5 |
2,92 |
1700 |
0,0007 |
5,6 |
0,1 |
2,83 |
1700 |
0,0001 |
сумма |
0,0224 | |||
Пример расчета для i=1,5
.
7. 2,24 <10 см,
8. Относительная неравномерность осадок между опорами №1 и №2