Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом

 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский государственный открытый университет» филиал в г.Кропоткине

Кафедра Промышленное и гражданское строительство





КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: «Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом»

по дисциплине: Основания и фундаменты

специальность: 270102 Промышленное и гражданское строительство





Группа 31 ПГС

Студент

Шифр варианта 207393

Преподаватель





г.Кропоткин, 2010г

СОДЕРЖАНИЕ


Введение

. Классификация грунтов (на участке). Определение расчетов различных расчетных сопротивлений слоёв грунта

Построение инженерно-геологического разреза

. Расчет фундамента мелкого заложения

.1 Определение расчетных нагрузок на фундамент

.2 Определение глубины заложения подошвы фундамента

. Определение размеров подошвы ленточного фундамента мелкого заложения для здания с подвалом

а) Определение размеров подошвы фундамента

б) Расчетное сопротивление грунта основания

Приложение 1 - Инженерно-геологический разрез строительной площадки.


ВВЕДЕНИЕ


Курсовой проект №1 по теме «Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для зданий с подвалом» рабочей учебной программы разработан на базе изученного материала 6 семестра 3 курса и выполнен на основании задания на проектирование по варианту № 2.

Грунты - это горные породы, почвы, техногенные образования, которые залегают в верхней части земной коры и являются объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты бывают скальные и дисперсные. В данном проекте рассмотрены дисперсные грунты.

Дисперсные грунты - грунты, состоящие из отдельных минеральных частиц, зерен разного размера, слабо связных друг с другом.

Дисперсные грунты:

. Связные (глина, ил, сапропеля (грязи));

. Несвязные (песок, крупно-обломочный грунт).

Расчет оснований ведется по двум группам предельных состояний, при этом учитывается совместная работа оснований и конструкций.

Основание - часть массива грунтов непосредственно воспринимающих нагрузки от фундамента.

Фундамент - подземная часть здания или сооружения, которая предназначается для передачи нагрузок на основания.

Для расчета оснований и фундамента необходимо знать свойства грунтов, которые разделяются на:

механические;

физические.

В зависимости от передаваемой нагрузки на грунт и конструктивной схемы здания в данном проекте устраивают ленточный фундамент.

Котлован - выемка в грунтовом массиве, служащая для устройства фундаментов, монтажа подземных конструкций, прокладки тоннелей.

Котлованы вырывают, как правило, при возведении заглубленной части объемных сооружений (фундаментов, подвальных этажей: технических помещений, предназначенных для размещения оборудования санитарно-технических и технологических систем).


ВАРИАНТ 2


. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Определение табличных расчетных сопротивлений слоёв грунта.

Инженерно-геологический разрез строительной площадки

1-й СЛОЙ - НАСЫПНОЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=2 м

Плотность частиц грунта ?=1,7 т/м3

Удельный вес грунта ?=17 кН/м

-й СЛОЙ - ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=4 м

а) Определение типа пылевато-глинистого грунта по числу пластичности.

Влажность на границе текучести wL=24 %

Влажность на границе раскатывания wР=18%

Природная влажность грунта w=23,4%

Число пластичности:

грунт фундамент заложение здание

Ip= wL-wР

Ip= 0,24-0,18=0,06


Тип грунта: супесь

б) Определение разновидности супеси по индексу текучести.


IL= (w-wР)/(wL-wР)L= (0,234-0,18)/(0,24-0,18)=0,9


Консистенция грунта: супесь пластичная.

-й СЛОЙ - ПЕСЧАНЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=6 м

а) Определение типа песчаного грунта производится по гранулометрическому составу.

Содержание частиц размеров более 2 мм составляет 3%, что не превышает 25%.

Вывод: не гравелистый.

Содержание частиц размеров от 2-х до 0,5 мм составляет 12%, что не превышает 50%.

Вывод: песок не крупный.

Содержание частиц размером от 0,5 до 0,25 мм составляет 21%, что не превышает 50%.

Вывод: песок не средней плотности.

Содержание частиц размером от 0,25 до 0,1 мм составляет 42%, что не превышает 75%.

Вывод: песок пылеватый.

Данный грунт относится к пылеватым пескам.

б) Определение типа песчаного грунта по коэффициенту пористости.


-1,

?s=2,66 т/м3;

?=1,99 т/м3;

w=25,4%.

-1=0,68


По ГОСТ 25 100-82 определяем, что это песок средней плотности (пылеватый песок).

в) Определение разновидности песка по степени влажности.

(Степень влажности наполнения пор водой)

=0,254;

?s=2,66 т/м3;

?w=1,0 т/м3;=0,68


Вывод: песок средней плотности.

По ГОСТ 25 100-82 определяем, что это песок пылеватый, средней плотности.

г) Определение расчетного сопротивления R0

В соответствии со СНиПом 2.02.01-83*.

-й СЛОЙ - ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца 10 м.

а) Определение типа и разновидности грунта.

Определение типа производится по числу пластичности IP=0,06, а их разновидности по показателю текучести IL=0,9;

Природная влажность w=0,23 (23%);

Влажность на границе текучести WL=0,3 (30%);

Влажность на границе раскатывания WP=0,18 (18%).


Ip= wL-wРp = (0,3-0,18)=0,12L= (w-wР)/(wL-wР)L= (0,23-0,18)/(0,12)=0,417


б) Определяем тип пылевато-глинистого грунта по Ip.

Согласно ГОСТ 25 100-82 определяем, что это суглинок.

в) Определяем тип по числу текучести.

Согласно ГОСТ 25 100-82 определяем, что это суглинок тугопластичный.

г) Определение коэффициента пористости глинистого грунта (суглинки тугопластичные).


?s=2,74 кН/м3

?=1,93 кН/м3

w=0,23 (23%)


В соответствии с СНиПом 2.02.01-83* определяем, что R0=198.

Найдем IL по методу интерполяции.


IL=0 - 250L=0,42 - xL=0 - 250L=1 - 180L=0,41


-й СЛОЙ - ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ


h=13,0 м.


а) Определение типа производств по числу пластичности IP, а их разновидности по показателю текучести IL.


IP=wL-wPP=0,53-0,305=0,225 (22,5%)L=(w-wP)/ILL=(0,337-0,305)/0,225=0,14 (14%)

w=33,7 (0,337) - природная влажность (%)

wP=30,5 (0,305) - влажность на границе текучести

wL=53% (0,53) - влажность на границе текучести

В соответствии с ГОСТ 25 100-82 определяем, что это глина.

б) Определяем разновидность глины по показателю текучести IL.


IL=0,14.


В соответствии с ГОСТом 25 100-82 определяем, что это глина полутвердая.

в) Определение коэффициента пористости глинистого грунта (глина полутвердая)


?s=2,73 кН/м3

?=1,92 кН/м3

w=0,337 (23%)


г) Определяем расчетное сопротивление по методу интерполяции.


,5 - 0

- 1

R0=284


ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

№ слояНаименование грунта?s=?sхg?=?хgIPILеSrR0?c1Насыпной грунт-1,70-------2Супесь пластичная2,671,9360,90,707-25016°143Песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой2,661,99--0,67110015°404Суглинки тугопластичные2,741,93120,410,74-19818°125Глина полутвердая2,731,9222,50,140,9-28427°-

2. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ


2.1 Определение расчетных нагрузок на фундамент


При проектировании ленточных фундаментов расчет ведется для одного метра его длины и определяется ширина подошвы фундамента. Проектирование оснований и фундаментов по II группе предельных состояний по деформациям.

Нормативные нагрузки на фундаменты стен (1 и 2) от веса сооружений, включая нагрузки от веса перекрытия под подвалом составляют:


Нагрузка на фундаментПри наличие подвала нагрузка увеличивается наСтена А кН/м3Постоянная44115временная252Колонна В кН/м3Постоянная109565Временная1716

Расчетная нагрузка действующая по обрезу фундамента


NII=Nп*n+NB*nc*n`


n=n`=1 - коэффициент перегрузок применение для расчета фундаментов по II группе предельных состояний по деформациям;

nc=0,9 - коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок.

- Стена А:


NII=Nп*1+NB*0,9*1=(441+15)*1+(25+2)*0,9*1,0=456+24,3=480,3 (кН/м3)

NII=480,3 - расчетная нагрузка на фундамент по стене.

- Колонна В:


NII=(1095+65)*1+(171+6)*0,9*1=1160+159,3=1319,3 (кН/м3).


Определение глубины заложения фундамента FL должна определяться с учетом конструктивных особенностей здания нагрузок и воздействий на основание, глубины заложения фундамента примыкающих зданий и сооружений, а так же оборудования, геологических условий площадки строительства и гидрогеологических условий и глубины сезонного промерзания оттаивания грунтов.

Здание имеет подвал. Относительная отметка пола подвала -2,40 м.

Отметка пола 1-го этажа ±0.000 на 1 м выше планировочной отметки, т.е. высота цокольной части здания hц=1,0 м.

Место строительства Нижний Новгород.

Грунтовые условия строительной площадки:

С поверхности до глубины 2 м - насыпной грунт;

Ниже до глубины 5,3 м - супесь текучая;

До глубины 9,9 м - песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой.

Уровень грунтовых вод (УГВ) wL находиться на глубине 7 м от планировочной отметки DL.


2.2. Определяем глубину заложения подошвы фундамента, исходя из конструктивных особенностей здания.


При отметке пола подвала 2,4 м и толщине конструкций пола 0,2 м, глубина заложения фундамента определяется следующим образом:


d=dв+hc+hcf-hц

d=(2,4+0,3+0,2-1)=1,9

dв - размер от чистого пола подвала до 1-го этажа (2,4);

hc=0,3;

hcf - конструктивные части подвала;

hц=1.

Определяем сезонную глубину промерзания для супесей в районе строительства по СНиПу:


df=kn*dfn


kn=0,6 - определяется по СНиПу 2.02.01-83* табл.1 коэффициент учитывает влияние теплового режима.



M=31,8 - безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютного значения среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.

СНиП по строительной климотологии и геофизике.

d0 - величина, зависящая от вида грунта под подошвой фундамента.

В соответствии со СНиП 2.02.01-83* под подошвой фундамента супесь.

Следовательно, d0=0,28.


dfn=

df=0,6*1,57=0,942


т.к. df=0,942 м окончательно принимаем глубину заложения = 1,9 м (Высота цоколя).


d>df; 2,1>0,942.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ЗДАНИЯ С ПОДВАЛОМ


Проектирование фундамента для здания с подвалом.

Ширина наружных стен жилого дома под стены которого необходимо запроектировать фундамент составляет 640 мм.

Расчетная нагрузка действующая на фундамент:

NII=480,3 кН/м3

Длина здания L=49,2 м;

Высота h=32,2 м;

Отметка пола подвала =2,4 м;

Глубина заложения фундамента =1,9 м;

Отметка пола 1-го этажа на 80 см выше планировочной отметки.

Грунты и основания:

1. Слой насыпной мощностью h=2,0 м.

Расчетная величина удельного веса грунта ? II=17 кН/м3.

. Слой пылевато-глинистый мощностью h=2,0 м.

Расчетная величина удельного веса грунта ? II=19,3 кН/м3.

Удельный вес твёрдых частиц грунта ? s=26,7 кН/м3.

Угол внутреннего трения ?=16°.

Закладываем песчаную подушку

R0=0,40 МПа или 400 кПа - расчетное сопротивление грунта.

а) Определяем ориентировочную ширину подошвы ленточного фундамента при значении расчетного сопротивления для слоя грунта, лежащего под подошвой фундамента.


R0 - расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента.

?ср - удельный вес стеновых блоков фундамента и грунта на обрезах фундамента (20 кН/м3).

По этим размерам принимаем типовую фундаментную подушку для стен по оси 1 - ФЛ20.12-3 с характеристиками:


В=2000 мм;

L=1200 мм;

h=300 мм.

Vбетона=0,98 м3; m=2,44 т.


Принимаем 3-и стеновых бетонных блока марки ФБС 24-6-6-Т с характеристиками:


L=2400 мм;

h=580 мм;

b=600 мм;

m=1,90 т;

V=0,6 м3.


Объем грунта по оси 1.


Vгрk-x*1п.м.=0,38 (п.м.- прогонный метр)

Vгрk*h=0,38*2,1=0,798 м3.

Полученные размеры ленточного фундамента b=2,0 м является предварительной, т.к. ширина определена исходя из найденного сопротивления основания.

б) Находим уточненное расчетное сопротивление грунта основания R по формуле СНиПа 2.02.01-83*:


]


где ?с1 и ?с2 - это коэффициенты условия работы грунтового основания и здания с основанием определяется в соответствии со СНиП 2.02.01-83*

?с1 =1.1

?с2 =1.0

k=1 - коэффициент надежности. (? и с определены, как задано в проекте)

Mq=3,87;

M?=0,72;

Mc=6,47;

kz=1;

d=1,9 м (глубина заложения от уровня планировки).

?'II - это среднее значение (по слоям) удельного веса грунта залегающего выше отметки заложения фундамента при наличии подземных вод определяется путём взвешивания.



h - мощности вышележащих слоёв грунта соответственно:

h1=1,2 м;

h2=1,6 м.

?II1=17,0;

?II2=19,3.

кН/м


с2 =0 - расчетное сопротивление удельного сцепления грунта.

d1 - приводимая глубина заложения наружного и внутреннего фундамента от пола подвала в (м).


, где


hs =0,3 м - толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа пола подвала.

hcf =0,2 м - толщина конструкции пола подвала.


м


dв=1,9 м - глубина подвала расстояние от уровня планировки до подвала.

dв = 2 м - глубина подвала.

Принимаем dв=1,9 м.

Значения R при В=2,0 м.



Проверяем фактическое среднее значение P действующего под подошвой фундамента.

Для оси 1: b=2


Nп=392,3 кН/м

NФЛ=?m/?*bФЛ*hak=24*1,2*0,3=8,64

NФБС=23,75

Nгр=Vгр*?II= 1,47*17,98=26,16

Р - среднее давление.

;

.


Определяем разницу между R и P.


P=283,6 кПа?R

R0=284 кПа;

R=167 кПа.

R+R0=445 кПа.


Принимаем марку железобетонных плит ленточных сборных фундаментов:


ФЛ 10.24-3 и ФЛ 12.24-3.


Согласно пункта 2.41 СНиП 2.02.01-83* среднее давление на основание подошвы фундамента не должно превышать R (расчетного сопротивления основания).


Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ