Проектирование фундаментов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Мая 2013 в 19:54, курсовая работа

Описание работы

Цель данной работы состоит в проектировании, в рамках действующих СНиП, фундаментов водонапорной башни, расположенного рядом с откосом, удовлетворяющих условиям допустимых для сооружения деформаций, прочности и долговечности сооружения и его фундаментов. Работа включает в себя расчет двух видов фундаментов (фундамент мелкого заложения и свайный фундамент), с последующим выбором одного из вариантов по технико-экономическим показателям.

Содержание работы

1 Цель работы 3
2 Исходные данные 3
3 Проектирование фундаментов мелкого заложения 3
3.1 Определение глубины заложения фундамента 3
3.2 Сбор нагрузок 4
3.3 Предварительное определение размеров и площади подошвы фундамента 5
3.4 Определение осадок фундаментов 8
3.5 Проверка устойчивости фундамента 10
4 Проектирование свайных фундаментов 13
4.1 Выбор типа и размеров свай 13
4.2 Конструирование свайного ростверка 14
4.3 Расчет осадки свайного фундамента 14
5 Проектирование котлована 18
Заключение 18
Список использованных источников 19

Скачать архив (284.06 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 1 файл

КП ОиФ Абрамов.docx

— 304.56 Кб (Скачать файл)

4 Проектирование свайных фундаментов

4.1 Выбор типа и размеров свай

Предварительные размеры ростверка в плане определяются размерами надфундаментой части колонны:

b_p = b_k + 0.2 ∙ 2 = 0,4 + 0,2 ∙ 2 = 0,8 м

l_p = l_k + 0.2 ∙ 2 = 0,7 + 0,2 ∙ 2 = 1,1 м

Далее определяем вес ростверка – Q_р.

Q_p = b_p ∙ l_p ∙ d ∙ ϒ_ж/б = 0,8 ∙ 1,1 ∙ 2 ∙ 2,5 = 4,4 тс

Определяем расчетную сжимающую силу на уровне подошвы ростверка – N_п.

N_п = N_с + Q_р – ϒ_в ∙ h_b ∙ (b_p ∙ l_p) = 87 + 4,4 – 0 = 91,4 тс.

Определение расчетных длин свай:

L_p1 = z – d = 12,5 – 2 = 10,5 м

L_p2 = z – d = 12,8 – 2 = 10,8 м

L_p3 = z – d = 13,3 – 2 = 11,3 м

L_p4 = z – d = 13,5 – 2 = 11,5 м

В соответствии с п.7.4 СНиП 2.02.03 – 85 заделка сваи в ростверке составляет 5-10 см. Следовательно:

L_{констр1} = 10,5 + 0,1 = 10,6 м

L_{констр2} = 10,8 + 0,1 = 10,9 м

L_{констр3} = 11,3 + 0,1 = 11,4 м

L_{констр4} = 11,5 + 0,1 = 11,6 м

Т.к. длина свай в пределах от 6 до 12 м, назначаем их сечение 30х30 см. По сортаменту назначаем все сваи длиной 12 м (С12 – 30).

Несущую способность сваи определяем по формуле и с помощью таблицы 4:

F_d = ϒ_c ∙ (ϒ_CR ∙ R ∙ A + U ∙ )

Таблица 4.1 – Расчет несущей способности свай по грунту

Фундамент	Nп	R	ϒCR ∙ A ∙ R	№ слоя	hi	fi	ϒсf ∙ hi ∙ fi	Σ(ϒсf ∙ hi ∙ fi)	U	Fd	FRS	n
		тс/м2	тс		м	тс/м2	тс/м	тс/м	м	тс	тс	шт.
I	91,4	375	33,75	1	1,25	4,575	5,71875	33,67875	1,2	74,1645	52,9746	2
				2	1	1,55	1,55
				3	1	1,675	1,675
				4	1,25	1,788	2,235
				5	2	4,35	8,7
				6	2	4,55	9,1
				7	1	4,7	4,7
II	91,4	375	33,75	1	1,38	4,614	6,36732	34,73232	1,2	75,4288	53,8777	2
				2	1	1,576	1,576
				3	1	1,688	1,688
				4	1,38	1,8	2,484
				5	2	4,373	8,746
				6	2	4,573	9,146
				7	1	4,725	4,725

Для того, чтобы фундамент был геометрически устойчив, примем количество свай – 3. Уменьшим длину свай до 10 м и пересчитаем расчет несущей способности свай по грунту.

Таблица 4.2 – Расчет несущей способности свай по грунту

Фундамент	Nп	R	ϒCR ∙ A ∙ R	№ слоя	hi	fi	ϒсf ∙ hi ∙ fi	Σ(ϒсf ∙ hi ∙ fi)	U	Fd	FRS	n
		тс/м2	тс		м	тс/м2	тс/м	тс/м	м	тс	тс	шт.
I	91,4	375	33,75	1	1,25	4,575	5,71875	24,42875	1,2	63,0645	45,0461	3
				2	1	1,55	1,55
				3	1	1,675	1,675
				4	1,25	1,788	2,235
				5	2	4,35	8,7
				6	1	4,55	4,55
II	91,4	375	33,75	1	1,38	4,614	6,36732	25,43432	1,2	64,2712	45,908	3
				2	1	1,576	1,576
				3	1	1,688	1,688
				4	1,38	1,8	2,484
				5	2	4,373	8,746
				6	1	4,573	4,573

Для фундаментов III и IV изменения не значительны, поэтому их можно принять аналогичными I и II.

4.2 Конструирование свайного ростверка

Ростверк устанавливаем поверху свай для обеспечения совместной работы свай под нагрузкой. Уточним ширину ростверка по формуле:

b_p = b_min + 2d_св > h_к

где b_min = 3 d_св ∙ (n_р – 1) = 3 ∙ 0,3 ∙ 1 = 0,9 м (n_р = 2 – количество рядов свай),

b_p = 0,9 + 2∙ 0,3 = 1,5 м > 0,7 м.

Длину ростверка примем такой же l_p = 1,5 м.

4.3 Расчет осадки свайного фундамента

ϕ_ср1 = (42∙1,25 + 22∙3,25 + 22∙5 + 19∙0,5)/10 = 24,4◦.

α₁ = ϕ_ср1 / 4 = 6,09◦.

h = 12 м.

A_у.ф. = b_у.ф. + l_у.ф. = 3,34² = 11,5 м²,

где b_у.ф = m + 2L_св ∙ tgα₁ = 1,2 + 2∙10∙ tg6,09◦ = 3,34 м,

l_у.ф = n + 2L_св ∙ tgα₁ = 1,2 + 2∙10∙ tg6,09◦ = 3,34 м.

Расчеты ведем для двух типов фундамента: I и IV. Расчеты ведутся в следующей последовательности:

Вычисление P – среднего давления под подошвой условного фундамента и P₀ – дополнительного к природному вертикального давления на грунтовое основание:

где P – среднее давление под подошвой фундамента (P = 13,795 тс/м²),

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы, действовавшее до начала строительства (тс/м²).

Построение графика распределения по оси z (по глубине). При этом вычисления сводим в таблицу 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 - Распределение по оси z для оси 1

z	0	0,66	1,336	2,00	2,67	3,34	4,00	4,67	5,34	6,012	6,68	7,34	8,016	8,68
ξ=2z/b	0	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4	2,8	3,2	3,6	4	4,4	4,8	5,2
α	1	0,96	0,8	0,60	0,44	0,33	0,25	0,201	0,16	0,131	0,108	0,091	0,07	0,06
σ_zp0i	12,88	12,36	10,30	7,81	5,78	4,33	3,31	2,59	2,06	1,69	1,39	1,17	0,99	0,86

Таблица 4.2 - Распределение по оси z для оси 4

z	0	0,66	1,336	2,00	2,67	3,34	4,00	4,67	5,34	6,012	6,68	7,34	8,016	8,68
ξ=2z/b	0	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4	2,8	3,2	3,6	4	4,4	4,8	5,2
α	1	0,96	0,8	0,60	0,44	0,33	0,25	0,201	0,16	0,131	0,108	0,091	0,07	0,06
σ_zp0i	8,32	7,99	6,66	5,04	3,74	2,80	2,14	1,67	1,33	1,09	0,90	0,76	0,64	0,56

Построение эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта - (от отметки природного рельефа) по формуле:

Расчеты также удобнее свести в таблицу 4.3 и 4.4.

Таблица 4.3 – Напряжения от собственного веса грунта для фундамента I

h,м	0,00	1,21	1,79	0,25	3,25	5,00	0,50
ϒ_гр	0,00	1,78	1,85	1,15	1,02	1,00	1,11
σ_zg, тс/м²	0,00	2,15	5,47	5,75	9,08	14,06	14,62
0,2∙σ_zg, тс/м²	0	0,43	1,09	1,15	1,82	2,81	2,92

Таблица 4.4 – Напряжения от собственного веса грунта для фундамента IV

h,м	0,00	1,75	0,25	1,00	0,75	3,75	4,50
ϒ_гр	0,00	1,78	1,85	2,08	1,15	1,02	1,00
σ_zg, тс/м²	0,00	3,12	3,58	5,66	6,52	10,36	14,84
0,2∙σ_zg, тс/м²	0	0,62	0,72	1,13	1,30	2,07	2,97

Примечание: при расчете фундамента мелкого заложения грунт выше подошвы основания был усреднен. В данном же случае расчет начинается непосредственно с поверхности первоначального грунта.

Определение точки пересечения графиков 0,2∙σ_zg и σ_zp0.

Полученную активную толщу H_c разделяем на слои таким образом, чтобы в пределах каждого слоя грунт был однородным. В середине каждого слоя по графику определяем σ_zp0i и вычисляем осадку i-ого слоя по формуле:

Расчеты сводим в таблицы 4.5 и 4.6.

Таблица 4.5 – Определение осадки слоев

и общей осадки S фундамента по оси 1

№ слоя	σ_zp0i	h_i, м	E_i, кгс/см²	S_i, см
1	12,68	0,73	240	3,09
2	11,32	0,73	240	2,75
3	8,44	0,73	240	2,05
4	6,11	0,73	240	1,49
5	4,42	0,73	240	1,08
			S=	10,46 см

0,2∙σ_zg

σ_zp0

Рис.4.1 -Опред Рис.4.1 - Определение осадки слоев и общей осадки S фундамента по оси 1

Таблица 4.6 – Определение осадки слоев и

общей осадки S фундамента по оси 4

№ слоя	σ_zp0i	h_i, м	E_i, кгс/см²	S_i, см
1	8,26	0,5	170	1,94
2	7,86	0,557	240	1,46
3	6,66	0,557	240	1,24
4	5,31	0,557	240	0,99
5	4,14	0,557	240	0,77
			S=	6,39 см

Информация о работе Проектирование фундаментов