Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Построение геологического разреза





КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине Основания и фундаменты

 

на тему Вариантное проектирование фундаментов промышленного здания

 

Выполнил студент группы 3ЗСП-51
группа
направления подготовки (специальности)
270800.62
шифр, наименование
Устинова А.И.
фамилия, имя, отчество

 

Руководитель
Адигамов Р.Ш.
фамилия, имя, отчество
доцент
должность

 

Дата представления работы
«______»__________________20 ___ г.
 
Заключение о допуске к защите
 
 
 
 
Оценка _______________, _______________
количество баллов
Подпись преподавателя_________________

 

 

Череповец, 2015

год


Содержание:

 

  Введение  
  Задание на проектирование  
  Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства  
  Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания  
  Определение нагрузок на фундамент  
  Фундамент мелкого заложения на естественном основании  
  Фундамент глубокого заложения  
  Технико-экономическое сравнение вариантов  
  Расчет оснований по деформациям  
  Выбор сваебойного оборудования  
  Список литературы  

 

 

Введение

 

В связи с интенсификацией народного хозяйства на основе широкого внедрения достижений науки и техники, большое внимание уделяется капитальному строительству, составной частью которого является фундаментостроение. При этом предполагается использование последних достижений науки и техники для совершенствования конструкций и технологии возведения фундаментов, что позволит повысить их надежность и снизить стоимость строительства в целом.

В курсовом проекте по дисциплине Механика грунтов, основания и фундаменты, необходимо разработать подземную часть промышленного здания на основе существующих методов расчета по предельным состояниям с учетом действующих нагрузок, инженерно-геологических, климатических условий площадки строительства. При этом рассматривается ряд возможных вариантов конструкций фундаментов, подготовки оснований, проводится их технико-экономическое сравнение. Оптимальное решение одновременно должно обеспечивать наиболее полное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, отвечать требованиям нормальной эксплуатации сооружения и иметь наименьшую стоимость.

 

I. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

В задании содержатся:

а) схематические чертежи сооружения - план, разрез с указанием параметров здания (рис. 1);

б) значения нормативных нагрузок и воздействий на проектируемый фундамент в основном сочетании;

в) нормативная глубина сезонного промерзания грунтов;

г) места расположения разведочных скважин и шурфов с указанием их номера;

д) разрезы по скважинам с указанием абсолютных отметок инженерно-геологических элементов, положения уровня грунтовых вод;

е) данные о физических и механических свойствах грунтов (табл. 1, 2).

 

В соответствии с заданием необходимо запроектировать фундаменты по оси Б-5 двух пролетного промышленного здания, представленного на рис. 1. Пролет l 1 = l 2 = 30,0 м, шаг колонн 1 2=6 / 12,0 м,размеры сечения колонн крайних h С х b С=1,3 х 0,5 м, средних – 1,9 х 0,6 м.

Нормативные значения вертикальной сосредоточенной силы, изгибающего момента, поперечной силы расчетного фундамента в основном сочетании соответственно N = 4013 кН, М = 120 кНм, Q = 25 кН.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfr = 2,2 м.

Рис. 1. План здания и схема скважин

Таблица 1

Данные о физических свойствах грунтов

 

№   № сква- жин и шур- фов Глуби- на от повер-хности, м Гранулометрический состав, % (размер частиц в мм) Влажность на границе Плотн. частиц грунта ρs, т/м3 Плот- ность грунта ρ, т/м3 Природн. влаж- ность W
>2,0 2,0- 0,5 0,5- 0,25 0,25- 0,10 0,10- 0,05 0,05- 0,01 0,01- 0,005 <0,005 WL текуч. Wр раскат
  Скв.2 0,3 Растительный слой       1,90  
  Скв.2 1,0 - 0,2 2,0 10,0 37,0 32,0 Скв.2 1,0 - 0,2 2,0 10,0 37,0
  Скв.2 5,0 - 0,6 1,5 8,6 35,4 34,0 Скв.2 5,0 - 0,6 1,5 8,6 35,4
  Скв.2 9,8 1,0 24,0 21,5 35,0 14,0 2,0 Скв.2 9,8 1,0 24,0 21,5 35,0 14,0
  Скв.2 12,0 - 0,5 6,7 4,5 16,0 32,0 Скв.2 12,0 - 0,5 6,7 4,5 16,0
                                 

Скважина № 1 Скважина № 2

Абсолютная отметка устья 110,85 Абсолютная отметка устья 110,65

№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 110,40 0,45 0,45 2,90 107,95
II 109,60 1,25 0,80
III 104,70 6,15 4,90
IV 99,90 10,95 4,80
V 95,85 15,00 4,05
№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 110,25 0,40 0,40 2,76 107,9
II 109,60 1,05 0,65
III 104,90 5,75 4,70
IV 100,80 9,85 4,10
V 95,65 15,00 5,15

 

 

Скважина № 3

Абсолютная отметка устья 110,35

№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 109,95 0,40 0,40 2,50 107,85
II 108,85 1,50 1,10
III 104,35 6,00 4,50
IV 99,35 11,00 5,0
V 95,35 15,00 4,0
№ по-род Угол внутрен- него трения φ, град. Удельное сцепление С, кПа Коэффициент фильтрации Кф, см/с
I - - -
II 150   3х10-7
III 15,30   4х10-6
IV 260 - 2х10-4
V 160   5х10-8

 

Примечания:

1. Выработки (скважины и шурф) расположены на прямой, проходящей по продольной оси здания.

2. Расстояния между выработками соответственно 58,0 и 53,0 м.

3. Дата бурения скважин – 6.02.2014 г.

 

Таблица 2

Данные о механических свойствах грунтов

 

Испытания грунтов пробной нагрузкойКомпрессионные свойства грунтов

 

Глубина 8,5м Глубина 12,0м Глубина 2,5м Глубина 4,0м

Диаметр штампа Диаметр штампа

d=27.7 см d=27.7 см

Р, кПа S, мм   Р, кН S, мм   Р, кПа е   Р, кПа е
0,0 0,00   0,0 0,00   0,0 0,815   0,0 0,833
  0,56     0,57     0,789     0,820
  1,16     1,14     0,780     0,802
  1,76     1,72     0,768     0,775
  2,36     2,29     0,755     0,740
  3,04     2,86            
  4,07     6,98            
                     
                     

 

 

2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА.

Определение наименования грунтов, их состояния,

РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ И ВЫБОР ТИПА ОСНОВАНИЯ

 

Рассматриваются следующие варианты решений: фундамент в открытом котловане на естественном основании, фундамент глубокого заложения.

 

 

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

В качестве критерия при оценке и выборе основного варианта фундаментов принимается наименьшие приведенные затраты. Показатель полных приведенных затрат определяется в общем случае с учетом себестоимости возведения фундаментов, капитальных вложений в материально техническую базу строительства, эксплуатационных затрат, фактора дефицитности материальных ресурсов и экономического эффекта, который может быть получен в случае сокращения продолжительности строительства.

При отсутствии информации о продолжительности и трудоемкости устройства фундаментов по сравниваемым вариантам и других данных, необходимых для определения показателей приведенных затрат, на ранних стадиях проектирования могут быть использованы показатели сметной стоимости [7].

В курсовом проектировании расчет сметной стоимости производится по укрупненным показателям (табл. 3) условно для одного отдельного фундамента каждого из вариантов в табличной форме.

Таблица 3.

Удельные показатели стоимости основных видов работ по устройству фундаментов.

Наименование работ и конструкций Ед. изм. Стоимость на ед. изм., руб.
Разработка грунтов глубиной до 3 м: - песчаных - глинистых При разработке водонасыщенных грунтов вводятся поправочные коэффициенты: -- при объеме мокрого грунта (ниже УГВ) менее 50 % от общего объема, Kg= 1,25; -- то же, но более 50 %, Kg= 1,40.   м 3 м 3   1,8 2,0  
Устройство подготовки под фундаменты: - песчаной - щебеночно-гравийной - бетонной м 3 м 3 м 3   4,8 11,5 23,7
Устройство монолитных железобетонных фундаментов и ростверков из бетона класса В20. То же сборных железобетонных фундаментов м 3 м 3   29,6 59,2
Погружение железобетонных свай из бетона класса В30 в грунты I группы: длиной до 12 м ---- // ---- 16м То же в грунты II группы: длиной до 12 м ---- // ---- 16м м 3 м 3 м 3 м 3     85,2 93,8   90,3 103,7
Устройство песчаной подушки м 3 6,5

Таблица 4.

Удельные показатели стоимости по вариантам фундаментов.

Виды работ Ед. изм. Стоимость единицы измерения Вариант I Вариант II
Фундамент на естеств. основании Свайный фундамент
объем   м3 стоимость, руб. объем   м3 стоимость, руб.
1. Разработка грунтов под фундамент м3 2,0 159,84 319,68 16,33 32,66
2. Устройство бетонной подготовки δ=100мм м3 23,7 3,25 77,03 0,62 14,69
3. Устройство монолитных фундаментов и ростверков м3 29,6 23,85 705,96 4,89 114,74
4. Погружение железобетонных свай м3 90,3 - - 11,02 995,11
Всего:       1102,7   1157,2

 

Как видно из табл. 4, стоимость обоих вариантов примерно равна, но фундаментов мелкого заложения опирается на пластичную супесь с IL = 1, подстилаемую мелким рыхлым песком (вариант рассчитан в учебных целях).

Окончательно принимаем свайный фундамент.

 

 

Входящих в сжимаемую толщу

Деформационные характеристики каждого слоя грунта в составе сжимаемой толщи (E 0, mv) определяются по данным, приведенным в задании на курсовой проект, путем построения соответственно компрессионной кривой или графика зависимости осадки штампа от давления на него.

В соответствии с [7], значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости. При расчетах осадки эти данные следует корректировать на основе сопоставительных испытаний того же грунта в полевых условиях штампом.

 

8.2.1. Определение деформационных характеристик грунтов в составе сжимающей толщи, подвергнутых штамповым испытаниям, производится следующим образом.

Строится график зависимости осадки штампа S от действия приложенного к нему давления р.

Вычисляется природное p 1и полное р 2давления в середине слоя грунта. Величины p 1и р 2откладываются на оси давлений графика.

По построенной кривой находятся соответствующие значения осадок S 1и S 2.

Далее, определяется модуль общей деформации грунта в интервале давлений от p 1, до р 2по формуле Шлейхера, как

 

,

где D р = р 2 – p 1, кН;

DS = S 2S 1, м;

b –ширина прямоугольного или диаметр круглого штампа, м, определяется по заданию;

v –коэффициент Пуассона, для песков и супесей – v = 0,30, суглинков – v = 0,35, глин – v = 0,42;

w–коэффициент формы подошвы и жесткости штампа, w = 0,8 для круглого штампа, w = 0,88 – квадратного, w =1,22 – прямоугольного.

Коэффициент относительной сжимаемости вычисляется как

,

 

где β –корректирующий коэффициент, β = 0,80.

 

8.2.2. Определение деформационные характеристики грунтов по компрессионным свойствам, производится следующим образом.

Строится компрессионная кривая e = f (p) по данным, приведенным в задании.

Определяются соответственно природное p 1и полное р 2(сумма природного и осадочного) давления в средине слоя грунта.

Значения p 1и р 2наносятся на ось давлений диаграммы по графику определяются соответствующие значения коэффициентов пористости e 1 и е 2.

Далее вычисляются:

коэффициент сжимаемости

,

коэффициент относительной сжимаемости

,

модуль деформации грунта

,

здесь е0 –коэффициент пористости грунта при давлении, равном 0;

β –корректирующий коэффициент, β = 0,80.

 

8.2.3. В задании на КП (табл. 1) для грунтов, находящихся ниже подошвы условного фундамента, приведены результаты испытаний грунтов пробной нагрузкой для суглинка полутвердого на глубине 12,0 м.

Для суглинка твердого по имеющимся данным строится компрессионная кривая e = f (p) (рис. 11).

Определяются соответственно природное p 1и полное р 2(сумма природного и осадочного) давления в средней части слоя суглинка (рис. 10) на глубине 7,3/2 = 3,65 м от подошвы условного фундамента:

p 1= 184,5 + 10,06 · 3,65 = 221,22 кПа,

р 2 = 221,22 + 357,24 · 0,414 = 369,12 кПа.

Значения p 1и р 2наносятся на ось давлений диаграммы рис. 11 и по графику определяются соответствующие значения осадок S 1 = 2,51 мм, S 2 = 6,98 мм (ориентировочно, т.к. по результатам испытания грунтов нет сведений для р > 300 кПа).

Рис. 11. Определение деформационных характеристик глины

 

 

Определяется модуль общей деформации грунта в интервале давлений от p 1, до р 2по формуле Шлейхера

,

где D р = р 2 – p 1 = 369,12 – 221,22 = 147,9 кН;

DS = S 2S 1 = 6,98 – 2,51 = 4,47 мм;

b = 0,277 м;

v = 0,35 (для суглинка);

w = 0,8 (для круглого штампа

 

Коэффициент относительной сжимаемости определяется как

.

где β –корректирующий коэффициент, β = 0,8.

 

Расчет осадки фундамента.

 

Полная осадка фундамента определяется как сумма осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи, т.е.

,

где Si,- - осадка каждого элементарного слоя грунта м, определяемая как

,

где – среднее давление в середине рассматриваемого элементарного слоя, кПа;

hi –толщина элементарного слоя, м;

β –безразмерный коэффициент, β = 0,8;

Е0 –модуль деформации грунта, кПа.

Тогда

Полная осадка фундамента

Si = 0,06 + 0,04 + 0,02 + 0,01 + 0,01 = 0,14 м.

14 см < 15 см, что удовлетворяет требованиям СНиП 2.02.01-83.

 

Окончательно принимаем для проектирования свайный вариант фундамента.

Под крайние ряды колонн принимаем ориентировочно куст из 5 свай, т.к. нагрузки в этих сечениях меньше чем в средних рядах в 4013/3488 = 1,15 раз (6/ 1,15 ≈ 5).

Под колонны фахверка принимаем 4 сваи.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине Основания и фундаменты

 

на тему Вариантное проектирование фундаментов промышленного здания

 

Выполнил студент группы 3ЗСП-51
группа
направления подготовки (специальности)
270800.62
шифр, наименование
Устинова А.И.
фамилия, имя, отчество

 

Руководитель
Адигамов Р.Ш.
фамилия, имя, отчество
доцент
должность

 

Дата представления работы
«______»__________________20 ___ г.
 
Заключение о допуске к защите
 
 
 
 
Оценка _______________, _______________
количество баллов
Подпись преподавателя_________________

 

 

Череповец, 2015

год


Содержание:

 

  Введение  
  Задание на проектирование  
  Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства  
  Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания  
  Определение нагрузок на фундамент  
  Фундамент мелкого заложения на естественном основании  
  Фундамент глубокого заложения  
  Технико-экономическое сравнение вариантов  
  Расчет оснований по деформациям  
  Выбор сваебойного оборудования  
  Список литературы  

 

 

Введение

 

В связи с интенсификацией народного хозяйства на основе широкого внедрения достижений науки и техники, большое внимание уделяется капитальному строительству, составной частью которого является фундаментостроение. При этом предполагается использование последних достижений науки и техники для совершенствования конструкций и технологии возведения фундаментов, что позволит повысить их надежность и снизить стоимость строительства в целом.

В курсовом проекте по дисциплине Механика грунтов, основания и фундаменты, необходимо разработать подземную часть промышленного здания на основе существующих методов расчета по предельным состояниям с учетом действующих нагрузок, инженерно-геологических, климатических условий площадки строительства. При этом рассматривается ряд возможных вариантов конструкций фундаментов, подготовки оснований, проводится их технико-экономическое сравнение. Оптимальное решение одновременно должно обеспечивать наиболее полное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, отвечать требованиям нормальной эксплуатации сооружения и иметь наименьшую стоимость.

 

I. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

В задании содержатся:

а) схематические чертежи сооружения - план, разрез с указанием параметров здания (рис. 1);

б) значения нормативных нагрузок и воздействий на проектируемый фундамент в основном сочетании;

в) нормативная глубина сезонного промерзания грунтов;

г) места расположения разведочных скважин и шурфов с указанием их номера;

д) разрезы по скважинам с указанием абсолютных отметок инженерно-геологических элементов, положения уровня грунтовых вод;

е) данные о физических и механических свойствах грунтов (табл. 1, 2).

 

В соответствии с заданием необходимо запроектировать фундаменты по оси Б-5 двух пролетного промышленного здания, представленного на рис. 1. Пролет l 1 = l 2 = 30,0 м, шаг колонн 1 2=6 / 12,0 м,размеры сечения колонн крайних h С х b С=1,3 х 0,5 м, средних – 1,9 х 0,6 м.

Нормативные значения вертикальной сосредоточенной силы, изгибающего момента, поперечной силы расчетного фундамента в основном сочетании соответственно N = 4013 кН, М = 120 кНм, Q = 25 кН.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfr = 2,2 м.

Рис. 1. План здания и схема скважин

Таблица 1

Данные о физических свойствах грунтов

 

№   № сква- жин и шур- фов Глуби- на от повер-хности, м Гранулометрический состав, % (размер частиц в мм) Влажность на границе Плотн. частиц грунта ρs, т/м3 Плот- ность грунта ρ, т/м3 Природн. влаж- ность W
>2,0 2,0- 0,5 0,5- 0,25 0,25- 0,10 0,10- 0,05 0,05- 0,01 0,01- 0,005 <0,005 WL текуч. Wр раскат
  Скв.2 0,3 Растительный слой       1,90  
  Скв.2 1,0 - 0,2 2,0 10,0 37,0 32,0 Скв.2 1,0 - 0,2 2,0 10,0 37,0
  Скв.2 5,0 - 0,6 1,5 8,6 35,4 34,0 Скв.2 5,0 - 0,6 1,5 8,6 35,4
  Скв.2 9,8 1,0 24,0 21,5 35,0 14,0 2,0 Скв.2 9,8 1,0 24,0 21,5 35,0 14,0
  Скв.2 12,0 - 0,5 6,7 4,5 16,0 32,0 Скв.2 12,0 - 0,5 6,7 4,5 16,0
                                 

Скважина № 1 Скважина № 2

Абсолютная отметка устья 110,85 Абсолютная отметка устья 110,65

№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 110,40 0,45 0,45 2,90 107,95
II 109,60 1,25 0,80
III 104,70 6,15 4,90
IV 99,90 10,95 4,80
V 95,85 15,00 4,05
№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 110,25 0,40 0,40 2,76 107,9
II 109,60 1,05 0,65
III 104,90 5,75 4,70
IV 100,80 9,85 4,10
V 95,65 15,00 5,15

 

 

Скважина № 3

Абсолютная отметка устья 110,35

№ по-род Абсолютная отметка подошвы слоя Глубина под. слоя, м Мощность слоя, м Уровень грунтовых вод
I 109,95 0,40 0,40 2,50 107,85
II 108,85 1,50 1,10
III 104,35 6,00 4,50
IV 99,35 11,00 5,0
V 95,35 15,00 4,0
№ по-род Угол внутрен- него трения φ, град. Удельное сцепление С, кПа Коэффициент фильтрации Кф, см/с
I - - -
II 150   3х10-7
III 15,30   4х10-6
IV 260 - 2х10-4
V 160   5х10-8

 

Примечания:

1. Выработки (скважины и шурф) расположены на прямой, проходящей по продольной оси здания.

2. Расстояния между выработками соответственно 58,0 и 53,0 м.

3. Дата бурения скважин – 6.02.2014 г.

 

Таблица 2

Данные о механических свойствах грунтов

 

Испытания грунтов пробной нагрузкойКомпрессионные свойства грунтов

 

Глубина 8,5м Глубина 12,0м Глубина 2,5м Глубина 4,0м

Диаметр штампа Диаметр штампа

d=27.7 см d=27.7 см

Р, кПа S, мм   Р, кН S, мм   Р, кПа е   Р, кПа е
0,0 0,00   0,0 0,00   0,0 0,815   0,0 0,833
  0,56     0,57     0,789     0,820
  1,16     1,14     0,780     0,802
  1,76     1,72     0,768     0,775
  2,36     2,29     0,755     0,740
  3,04     2,86            
  4,07     6,98            
                     
                     

 

 

2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА.

Построение геологического разреза

Построение геологического разреза производилось в следующей последовательности:

l. Ha миллиметровой бумаге были нанесены оси скважин при известном расстоянии между ними. Горизонтальный масштаб Мг 1:500.

2. На оси скважин нанесены вертикальные абсолютные отметки поверхности грунта, подошвы каждого ИГЭ, уровень грунтовых вод, которые были приняты из задания по данным бурения скважин. Вертикальный масштаб МВ 1:100.

3. Отметки, соответствующие одинаковым слоям грунта, соединены прямыми линиями.

4. Из условия нулевого объема земляных работ на площадке строительства производится планировка участка и устанавливается абсолютная планировочная отметка.

5. На геологический разрез наносятся контуры здания с указанием расчетных цифровых осей.

Для данной строительной площадки геологический разрез построен на рис. 2.







Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.