Расчет оснований и фундаментов склада (стр. 1 из 3)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Факультет: Архитектурно-строительный
Специальность: 270102
Кафедра: Автомобильные дороги итехнология строительного производства
Пояснительная записка
К курсовому проекту
«Расчет оснований и фундаментов склада»
Выполнил: ст. гр. БПГ-06КудаяровР. Р.
Проверил:Урманшина Н. Э.
Уфа-2009
РЕФЕРАТ
Курсовой проект 23с., 5 рис., 3 табл., 4 источника, 2 приложения.
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ; ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ; РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ; ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ; СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; ДЕФОРМАЦИЯ ОСНОВАНИЯ; ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
Объектом курсового проекта является расчет оснований и фундаментов здания ремонтного цеха.
В результате работы над проектом устанавливаются физико-механические характеристики грунтов и дано их наименование, определено расчетное сопротивление основания, выполнены расчеты фундаментов мелкого заложения и свайных.
На основе технико-экономического сравнения вариантов фундаментов в качестве наиболее рационального принят свайный фундамент.
Задание на курсовое проектирование
«РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»
ФИО студента: Кудаяров Ренат Римович
ВАРИАНТ: 2.1.10
ЗДАНИЕ: склад
МЕСТО СТРОИТЕЛЬСТВА: г.Вологда
НОМЕР ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА: 10
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛОЕВ ГРУНТА
слой 3: г=18,1 кН/м3, гS=26,9 кН/м3, щ=0,39, kф=2,2·10-8 см/с, ц=14 град, Е=7 МПа;
слой 10: г=20,5 кН/м3, гS=26,6 кН/м3, щ=0,18, щP=0,15, щL=0,21, kф=2,7·10-5 см/с, c=10 кПа,
ц=20 град, Е=18 МПа;
слой 5: г=19,0 кН/м3, гS=26,6 кН/м3, щ=0,30, щP=0,27, щL=0,41, kф=4,3·10-7 см/с, c=28 кПа,
ц=18 град, Е=12 МПа.
Отметка поверхности природного рельефа 12 м
УПВ = -2 м
ВАРИАНТ НАГРУЖЕНИЯ
| Фундамент 1: Фундамент 2: Фундамент 3: Фундамент 4: | N = 2,06 мН; N = 3,56 мН; N = 2,86 мН; N = 0,68 мН; | M = -0,02 мН*м; M = ±0,18 мН*м; M = 0,28 мН*м; M = 0,06 мН*м; | Q = -0,04 мН. Q = -0,03 мН. Q = 0,05 мН. Q = − мН. |
ЗАДАНИЕ ПОЛУЧЕНО 28 сентября 2009 г.
Преподаватель_______________ Урманшина Н.Э.
1 Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
Для правильной оценки пригодности грунтов как основание сооружения необходимо определить их физико-механические свойства и дать полное наименование.
Таблица 1. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов
| Физико-механические характеристики | Формула расчета | Слои грунта | ||
| 3 | 10 | 5 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Мощность слоя h, м | − | 3 | 2 | не вскрыт |
| Удельный вес грунта при естественной влажности г, кН/м3 | − | 18,0 | 20,5 | 19 |
| Удельный вес твердых частиц гs, кН/м3 | − | 26,9 | 26,6 | 26,6 |
| Естественная влажность щ | − | 0,39 | 0,18 | 0,30 |
| Удельный вес сухого грунта гd, кН/м3 |  | 13,021 | 17,37 | 14,61 |
| Коэффицент пористости e |  | 1,065 | 0,531 | 0,82 |
| Удельный вес грунта с учетом взвешивающего веса воды гsb, кН/м3 |  | 8,18 | 10,84 | 9,12 |
| Степень влжности грунта Sr |  | 0,985 | 0,901 | 0,973 |
| Влажность на границе текучести щL | − | 0,46 | 0,21 | 0,41 |
| Влажность на границе пластичности щP | − | 0,27 | 0,15 | 0,27 |
| Число пластичности IP |  | 0,19 | 0,06 | 0,14 |
| Показатель текучести IL |  | 0,63 | 0,5 | 0,21 |
| Коэффициент фильтрации ka, см/с | − | 2,2∙10-4 | 2,5∙10-7 | 3,0∙10-8 |
| Удельное сцепление с, кПа | − | 14 | 10 | 28 |
| Угол внутреннего трения ц, град | − | 14 | 20 | 18 |
| Модуль деформации E, МПа | − | 7 | 18 | 12 |
| Условное расчетное сопротивление R0, кПа | − | 255,8 | 292,5 | 230 |
2 Заключение по данным геологического разреза площадки строительства
Слой 3 (верхний) – глина (0,17<Ip=0,19, по табл. Б.11,[1]) Мощность слоя составляет 3м. По показателю текучести глина находится в мягкопластичном состоянии (0,50<IL=0,63<0,75, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=7МПа. Условное расчетное сопротивление R0=255,8 кПа.
Слой 10 (средний)– супесь (0,01<Ip=0,06<0,7, по табл. Б.11,[1]).Мощность слоя составляет 2м. По показателю текучести супесь находится в пластичном состоянии (0<IL=0,5<1, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=18 МПа. Условное расчетное сопротивление R0= 292,25 кПа.
Слой 5 (нижний) – суглинок (0,07<Ip=0,14<0,27, по табл. Б.11,[1]). Слой не вскрыт. По показателю текучести суглинок находится в полутвердом состоянии (IL=0,21 по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=12 МПа. Условное расчетное сопротивление R0=230 кПа
Заключение по данным геологического разреза:
природный рельеф площадки строительства спокойный с горизонтальным залеганием грунтов. Слои 3, 5 могут служить основанием для фундаментов. Уровень подземных вод составляет – 2м.
Рис. 1 план участка
3 Анализ конструктивных особенностей здания и характеристика нагрузок
Здание склада размером 24x36 с железобетонным каркасом, подвальное. Высота в осях А-В равна 18,0 м (3 этажа). На здание действуют знакопеременные моментные нагрузки и поперечные силы.
В качестве возможных вариантов фундаментов принимаем фундамент мелкого заложения и свайный фундамент на забивных призматических сваях.
4 Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения подошвы фундамента под наружные стены и колонны из учета климатического фактора определяется из условия:
d≥df, где df – глубина промерзания;
df=kn∙dfn, где dfn – нормативная величина промерзания грунтов
kn – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения
Для данного места строительства (г.Вологда) и вида теплового режима внутренних помещений находим:
dfn = 2,2 м, kn = 0,5;
df = 0,5∙2,2=1,1 м.
При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется:
- заглублять подошвы фундаментов в несущий слой на 10 – 15 см;
- избегать наличия под подошвой фундаментов слоя грунта малой толщины, если его строительные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя;
- закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.
Учитывая, что глубина промерзания 1,5 м и уровень подземных вод dw=2 м, отметка уровеня пола 0,0 м.; а также все выше сказанное, принимаем предварительную глубину заложения подошвы фундамента d = 3,3 м.
5 Расчет фундаментов мелкого заложения
Расчет фундаментов мелкого заложения ведем по II-й группе предельных состояний (по деформациям). Данный расчет для фундаментов является основным и достаточным.
S≤[S], где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
[S] – предельное значение совместной деформации (нормативное) основания и сооружения.
Фундамент столбчатый №1
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
где N = 2,06 Мн – вертикальная сила, действующая на фундамент;
гср – усредненное значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах;
d = 3,3 м – глубина заложения фундамента от планировочной отметки;
R0 = 292,5 кН – расчетное сопротивление грунта.
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:
где гс1 и гс2 – коэффициенты условий работы;
k – коэффициент, принимаемый равным 1 так, как прочностные характеристики грунта (ц и с) определены непосредственными испытаниями;
Mг, Mq, Mc – коэффициенты;
kz – коэффициент, принимаемый при b≤10 м равным 1;
b – ширина подошвы фундамента, м;
гII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
г’II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м3;
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегабщего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м.
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м; l = 3,0 м.
Фундамент столбчатый №2