Проектування фундаментів під 2-поверхову блок-секцію на 4 квартири

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Зміст:

1. Варіант ґрунтових умов будівельного майданчика

2. Аналіз інженерно геологічних умов будівельного майданчика

3. Збір навантажень на фундаменти

4. Проектування фундаментів мілкого закладення

4.1 Визначення глибини закладення фундаментів

4.2 Визначення ширини підошви фундаментів

5. Визначення деформацій фундаментів

6. Проектування пальових фундаментів

Література

1. Варіанти ґрунтових умов будівельних майданчиків

Таблиця 1

№ варіанта ІГУ

№ будмайданчика

Позначки горизонталей на рис. 1

Позначки устя свердловин

Номер ґрунту за таблицею 2, 3 і потужність шарів

Рівень підземних вод

Насе-ленний пункт

ІГЕ — 1, ґрунтово-рослинний, м

ІГЕ — 2

ІГЕ — 3

ІГЕ — 4

ІГЕ — 5

номер ґрунту

Товщина ІГЕ, м

номер ґрунту

Товщина ІГЕ, м

номер ґрунту

Товщина ІГЕ, м

номер ґрунту

Товщина ІГЕ, м

11

12

33

44

55

11

22

3

у св. № 1

у св. № 2

у св. № 3

у св. № 1

у св. № 2

у св. № 3

у св. № 1

у св. № 2

у св. № 3

у св. № 1

у св. № 2

у св. № 3

у св. № 1

у св. № 2

у св. № 3

18

151,

151,5

152,0

-

-

151,7

152,3

151,7

0,5

72

4,8

5,5

4,7

3

0,7

0,8

0,6

88

3,8

4,0

4,1

17

5,4

4,4

4,5

151,0

151,0

151,

Бахмач

Таблиця 2

Фізико-механічні характеристики ґрунтів

№ ґрунту

, г/см3

, г/см3

, %

, %

, %

, мПа

, град.

, кПа

Відносне просідання при тиску, кПа

100

200

300

72

2,72

2,10

31,0

37,0

23,0

8

18

16

-

-

-

3

2,65

1,97

25,4

-

-

30

35

1

-

-

-

88

2,67

1,97

26,0

27,9

18,5

10

19

22

-

-

-

17

2,67

1,97

25

-

-

26

34

-

-

-

-

Таблиця 2а

Гранулометричний склад ІГЕ-3 ,ІГЕ-5

?10

10ч2

2ч1

1ч0,5

0,5ч0,25

0,25ч0,1

0,1ч0,05

0,05ч0,01

0,01ч0,005

< 0,005

3

-

-

1,0

3,0

6,5

23,5

29,0

27,5

9,5

-

17

-

1,2

18,0

23,0

18,6

23,0

15,0

0,9

0,1

0,2

17

2. Аналіз інженерно-геологічних умов будівельного майданчика

Аналізуємо результати лабораторних досліджень ґрунтів за даними таблиць 1, 2 та 3.

ІГЕ-1 — ґрунтово-рослинний шар, товщиною 0,5 м.

ІГЕ-2 (ґрунт № 72) — зв`язний ґрунт, товщиною 4,7−5,5 м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1.

Вираховуємо число пластичності:

%.

Згідно з табл. Б11 ДСТУ Б В.2. 1−2-96 визначаємо, що ґрунт-суглинок.

Вираховуємо показник текучості:

.

Згідно з табл. Б14 ДСТУ Б В.2. 1−2-96 визначаємо, що суглинок називається м’якопластичний

Вираховуємо коефіцієнт пористості:

.

Вираховуємо коефіцієнт водонасичення:

.

Остаточна назва ґрунту: суглинок м’якопластичний

Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту (питому вагу м/с2 — прискорення вільного падіння}, кут внутрішнього тертя, питоме зчеплення) для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів. Розрахункове значення характеристики ґрунту визначаємо за формулою

, де

— нормативне значення характеристики (під час курсового і дипломного проектування допускається приймати за відповідне значення, , з табл. 2 і 3); - коефіцієнт надійності. При визначенні розрахункових значень характеристик для розрахунків за деформаціями (ІІ група граничних станів). Для розрахунків за несучою здатністю (І група граничних станів) — для питомого зчеплення, — для кута внутрішнього тертя глинистих ґрунтів і - для кута внутрішнього тертя пісків, — для питомої ваги ґрунту.

Отже,

кН/м3;

кН/м3;

;

;

кПа;

кПа.

ІГЕ-3 (ґрунт № 3) — незв`язний ґрунт, товщиною 0,6−0,8 м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1

Для ґрунту № 3 границі пластичності WL, WP відсутні. Це означає, що число пластичності =0, тобто це сипкий ґрунт.

Визначаємо його вид за гранулометричним складом. Оскільки в даному ґрунті вміст частинок, крупніших за 0,10 мм складає < 74%, то цей пісок пилуватий.

Вираховуємо коефіцієнт пористості:

.

Вираховуємо коефіцієнт водонасичення:

.

Остаточна назва ґрунту: пісок пилуватий середньої щільності насичений водою

Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів:

кН/м3; кН/м3;

;;

кПа; кПа.

ІГЕ-4 (ґрунт № 88 — звязний ґрунт, товщиною 3,8−4,1 м. Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1

Вираховуємо число пластичності: %. Згідно з табл. Б11 ДСТУ Б В.2. 1−2-96 визначаємо, що ґрунт — суглинок ().

Вираховуємо показник текучості:. Згідно з табл. Б14 ДСТУ Б В.2. 1−2-96 визначаємо, що суглинок називається текучопластичним.

Остаточна назва ґрунту: суглинок текучопластичний

Вираховуємо коефіцієнт пористості:

.

Вираховуємо коефіцієнт водонасичення:

.

Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів:

кН/м3;

кН/м3;

;

;

кПа;

кПа;

ІГЕ-5 (ґрунт № 17 — незв`язний ґрунт, товщиною 4,4−5,4м) Результати лабораторних визначень фізико-механічних характеристик цього ґрунту наведені в табл. 1

Для ґрунту № 3 границі пластичності WL, WP відсутні. Це означає, що число пластичності =0, тобто це сипкий ґрунт.

Визначаємо його вид за гранулометричним складом. Оскільки в даному ґрунті вміст частинок, крупніших за 0,25 мм складає > 50%, то цей пісок середньої крупності.

Остаточна назва ґрунту: пісок середньої крупності.

Вираховуємо коефіцієнт пористості:

.

Вираховуємо коефіцієнт водонасичення:

.

Остаточна назва ґрунту пісок середньої крупності, середньої щільності насичений водою.

Визначаємо розрахункові характеристики ґрунту для розрахунків за І-ю і ІІ-ю групами граничних станів:

кН/м3;

кН/м3;

;

кПа; кПа.

Отримані дані про фізико-механічні характеристики ґрунтів заносимо в таблицю і викреслюємо план будмайданчика та інженерно-геологічний розріз

Висновок: Для будівництва виділено вільний від забудови майданчик прямокутної форми в плані розмірами b = 80 м, l = 180 м. На майданчику пробурено три свердловини глибиною 15 м кожна. Бурінням свердловин та аналізом результатів лабораторних досліджень зразків ґрунту встановлено, що геолого-літологічна будова майданчика має такий вигляд:

ІГЕ-1 — ґрунтово-рослинний шар товщиною 0,5 м;

ІГЕ-2 — глина тверда 4,7 — 5,5 м;

ІГЕ-3 — супісок пластичний 0,6 — 0,8 м;

ІГЕ-4 — суглинок пластичний 3,8 — 4,1 м;

ІГЕ-5 — глина тверда 4,4 — 5,4 м;

Примітка: Оскільки рівень ґрунтові води залягають на глибині, яка заважає для закладання фундаменту ми додатково досипаємо шар ґрунту товщиною 2,45, назва якого — суглинок м’якопластичний.

будівельний інженерний ґрунтовий фундамент

3. Збір навантажень на фундаменти

Навантаження на фундаменти визначають згідно з чинними будівельними нормами і правилами. Основними характеристиками навантажень вважаються їх нормативні значення Nn, але розрахунки фундаментів та інших конструкцій ведуться на розрахункові навантаження N Й або N ЙЙ, які визначають як добуток їх нормативних значень Nn на коефіцієнт надійності для навантаження гf. В розрахунках за деформаціями гf =1, а в розрахунках за несучою здатністю значення гf приймають з таблиць.

Тимчасові навантаження ділять на тривалі, короткочасні, та особливі. При цьому навантаження на перекриття і снігові навантаження згідно з чинними будівельними нормами можуть відноситись як до тривалих, так і до короткочасних, і при розрахунку основ фундаментів за несучою здатністю вважаються короткочасними і приймаються за повним їх значенням, а при розрахунку за деформаціями — тривалими і приймаються зі зниженим значенням.

Для того, щоб зібрати навантаження на фундамент стін, спочатку визначаємо вантажну площу, тобто площу покриття та перекриттів, що прилягають до цієї стіни і передають на

х2=(5,4−0,2−0,125)/2=2,538 м

х2 =(3,0−0,125−0,125)/2=1,375 м

S1 =1* х1=2. 538 м2

S 2=1*(х1+ х2)=3,913 м2

Таблиця 9

№ п/п

Вид навантаження

NII кH

f

NI кH

Фундамент по осі 1с

Постійні навантаження

1

Вага покриття

— чотири шари руберойду 0,20

0,20

1,3

0,26

— захисний шар гравію 0,15

0,15

1,3

0,195

— утеплювач (керамзитобетон) 0,3*10

3,0

1,3

3,9

— пароізоляція (один шар руберойду)0,05

0,05

1,3

0,065

— плита покриття 2,8

2,8

1,1

3,08

6,2

7,5

* 2. 538

15,74

19,04

2

Вага міжповерхових перекриттів

— паркет 0,02*5

0,1

1,3

0,13

— шлакобетон 0,05*10

0,5

1,3

0,65

— залізобетонна плита 2,8

2,8

1,1

3,08

3,4

3,86

* 2. 538

8,629

9,797

3

Вага перегородок 2,0*2. 538 * 2

10,15

1,1

11,17

4

Вага цокольної частини фундаменту по осі 1с

1*1,050*0,5*24

12,6

1,1

13,86

5

Вага стін 2. 8*0. 5*11*2

30. 8

1,1

33. 88

6

парапетна частина 1,2*0,5*11

6,60

1,1

7,26

Тимчасові навантаження

1

Снігове для розрахунків:

— за II групою граничних станів Sp=(0,4* 1,27 — 0,16)*1*0,95*2. 538

0. 83

-

-

— за I групою граничних станів Sm=1,27*1,4*0,9*1

-

-

3. 28

2

На міжповерхові перекриття

— за II групою граничних станів 0,35* 2. 538*0,95*2* 1

4,46

-

-

— за I групою граничних станів 1,5* 2. 538*0,9*2* 1,3

-

1,3

8. 91

№ п/п

Вид навантаження

NII кH

f

NI кH

Фундамент по осі 2с

Постійні навантаження

1

Вага покриття

— чотири шари руберойду 0,20

0,20

1,3

0,26

— захисний шар гравію 0,15

0,15

1,3

0,195

— утеплювач (керамзитобетон) 0,3*10

3,0

1,3

3,9

— пароізоляція (один шар руберойду)0,05

0,05

1,3

0,065

— плита покриття 2,8

2,8

1,1

3,08

6,2

7,5

*3,913

24,26

29,35

2

Вага міжповерхових перекриттів

— паркет 0,02*5

0,1

1,3

0,13

— шлакобетон 0,05*10

0,5

1,3

0,65

— залізобетонна плита 2,8

2,8

1,1

3,08

3,4

3,86

*3,913

13,30

15,10

3

Вага перегородок 2,0*3,913 * 2

15,65

1,1

17,22

4

Вага цокольної частини фундаменту по осі 2с

1*1,050*0,25*24

6,3

1,1

6,93

5

Вага стін 2. 8*0,25*18*2

25,2

1,1

27,72

Тимчасові навантаження

1

Снігове для розрахунків:

— за II групою граничних станів Sp=(0,4* 1,27 — 0,16)*1*0,95*3,913

1,28

-

-

— за I групою граничних станів Sm=1,4*3,913*1* 0,95* 1,27

-

-

5,06

2

На міжповерхові перекриття

— за II групою граничних станів 0,35* 3,913*0,95*2* 1

2,6

-

-

— за I групою граничних станів 1,5* 3,913*0,9*2*1,3

-

1,3

11,94

Всього на 1 м/п фундаменту по осі 2с

163,94

201,48

4. Проектування фундаментів мілкого закладання

4.1 Визначення глибини закладання фундаментів:

Стрічковий фундамент по осі 1с

В нашому випадку глибина закладення фундаменту, може залежати від глибини сезонного промерзання ґрунтів та конструктивних особливостей будівлі. Глибина закладення фундаменту, виходячи з глибини сезонного промерзання ґрунтів. Розрахункову глибину промерзання ґрунту визначаємо за формулою:

де kh=1,1 — враховуємо ймовірність припинення будівництва на зимовий період;

dfn — нормативна глибина промерзання ґрунту, яку визначаємо за формулою:

де d0=0,23 м — прийнято як для глин.

Для м. Бахмач (Чернігівська обл.) сума абсолютних значень середньомісячних від`ємних температур за зиму становить:

Отже

м.

Розрахункова глибина промерзання ґрунту становитиме:

df=0,95*1,1=1,0 м.

Врахуємо прокладання водогону і каналізації, які проходять крізь стіни підвалу і нижче розрахункової глибини промерзання ґрунту. Таким чином, глибина закладення фундаменту, виходячи з глибини сезонного промерзання ґрунтів становитиме:

.

Глибина закладення фундаменту, виходячи з конструктивних особливостей будівлі становить

м.

Аналізуючи інженерно-геологічні і гідрогеологічні умови будмайданчика, в подальші розрахунки приймаємо більше з отриманих значень. Отже, глибину закладення фундаменту по осі А приймаємо рівною м.

Стрічкові фундаменти по осі «2с».

Розрахунок глибини залягання стрічкових фундаментів по осі «2с» є аналогічним з віссю «1с», а тому глибину закладення фундаменту по осі «2с» приймаємо рівною1,95 м.

4.2 Визначення ширини підошви фундаменту:

Стрічковий фундамент по осі 1с.

Навантаження на рівні планувальної відмітки nII=163. 94кН/м.

Визначаємо попередню ширину фундаменту за формулою прийнявши R0=300 кПа:

Уточнюємо розрахунковий опір ґрунту R. Визначаємо складові, які входять в цю формулу: ,; k=1 (характеристики ґрунту основи визначались безпосереднім випробуванням). kz=1 (b=0,62< 10м).

Оскільки обчислена ширина підошви фундаменту b=0,62< 10 м, то усереднене значення міцнісних характеристик (ц, с) і питомої ваги г ґрунту, який залягає нижче підошви фундаменту визначаємо в межах глибини z=b/2=0,62/2=0,31 м. Для подальших розрахунків приймаємо: цІІ=18о, сІІ=16 кПа, гІІ=19,3 кН/м3, Mг=0,43, Mq=2,73, Mc=5,31 (з табл. 5 при цII=18o); кН/м3 (питома вага ґрунту зворотньої засипки); db=1,35 м. Отже:

Перераховуємо ширину стрічкового фундаменту при R0=163,93кПа:

Приймаємо більшу по ширині типову фундаменту плиту шириною b=1,4 м за ГОСТ 13 580–85. Знайдемо розрахунковий опір ґрунту:

Перевіряємо виконання умови:

кПа кПа.

Умова виконується. Остаточно приймаємо фундаменту плиту шириною b=1,4 м за ГОСТ 13 580–85.

Стрічковий фундамент по осі 2с

Навантаження на рівні планувальної відмітки nII=201,48 кН/м.

Визначаємо попередню ширину фундаменту за формулою прийнявши R0=300 кПа:

.

Уточнюємо розрахунковий опір ґрунту R. Визначаємо складові, які входять в цю формулу: ,; k=1 (характеристики ґрунту основи визначались безпосереднім випробуванням). kz=1 (b=0,77< 10 м).

Оскільки обчислена ширина підошви фундаменту b=0,77< 10 м, то усереднене значення міцнісних характеристик (ц, с) і питомої ваги г ґрунту, який залягає нижче підошви фундаменту визначаємо в межах глибини z=b/2=0,77/2=0,385 м. Для подальших розрахунків приймаємо: цІІ=18о, сІІ=16 кПа, гІІ=19,3 кН/м3, Mг=0,43 Mq=2,73, Mc=5,31 (з табл. 5 при цII=18o); кН/м3 (питома вага ґрунту зворотньої засипки); db=1,35 м. Отже:

Перераховуємо ширину стрічкового фундаменту при R0=165,03 кПа:

.

Приймаємо більшу по ширині типову фундаменту плиту шириною b=1,6 м за ГОСТ 13 580–85. Знайдемо розрахунковий опір грунту:

Перевіряємо виконання умови:

кПа кПа.

Умова виконується. Остаточно приймаємо фундаменту плиту шириною b=1,6 м за ГОСТ 13 580–85.

5. Визначення осідання фундаментів

1. Перевіряють виконання умови ,

2. Креслимо геологічний розріз, наносимо на нього в тому ж масштабі контур фундаменту. Верстви ґрунту, які залягають нижче підошви фундаменту ділимо на розрахункові шари товщиною =4*b. Якщо товщина останнього розрахункового шару верстви грунту ?4*b, то перший розрахунковий шар слідуючої верстви роблять таким, щоб він доповнював попередній до 04*b.

3. Вираховуємо вертикальні напруження від ваги ґрунту і креслимо епюру.

4. Вираховуємо додаткові вертикальні напруження ,

де — коефіцієнт;

Р- середній тиск під підошвою фундаменту;

— вертикальне навантаження від власної ваги на рівні підошви фундаменту.

Креслимо епюру

5. Знаходимо нижню границю стиснення товщі, яка умовно розташована там, де

6. Вираховуємо осідання кожного розрахункового шару, який знаходиться в межах стисненої товщі.

Осідання фундаменту

7. Отриману деформацію порівнюємо згранично допустимою

Стрічковий фундамент по осі 1с

Визначаємо вихідні дані:

тиск на рівні підошви фундаменту р=156 кПа< R=170,33 кПа;

додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту:

p0=p-уzg0=156−19,3 •1,95=118,37 кПа;

товщина розрахункового шару:

hi=0,4b =0,4•1,4=0,56 м;

Стрічковий фундамент по осі 2с

Визначаємо вихідні дані:

тиск на рівні підошви фундаменту р=164,9 кПа< R=172,00 кПа;

додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту:

p0=p-уzg0=164,9−19,3•1,95=127,27 кПа;

товщина розрахункового шару:

hi=0,4b =0,4•1,6=0,64 м.

Подальші розрахунки ведемо в табличній формі.

6. Проектування пальових фундаментів.

Приймаємо забивні залізобетонні призматичні палі квадратного перерізу. Вибираємо метод занурення паль дизель-молотом.

Глибину закладення ростверку приймаємо рівною:

У зв’язку з тим, що палі будуть занурюватись в ІГЕ-5 (пісок середньої крупності, насичений водою), вона матиме довжину 12,0 м, та поперечний переріз 30*30 см, марка палі - ПН 110. 30

Несучу здатність палі Fd визначаємо як для висячої палі за формулою:

де гc=1,0; A=0,3*0,3=0,09 м2; u=11*0,3=3,3 м; гcR=1,0; R=4080кПа.

Допоміжні розрахунки в визначення граничного опору ґрунту на бічній поверхні палі виконуємо в табличній формі

Таблиця 11

До розрахунку несучої здатності палі

Назва ІГЕ

hi, м

lі, м

fi, кПа

гcf*hi*fi, кПа м

ІГЕ-2, суглинок м’якопластичний IL=0,57 hі=7,15 м

1

2

2,95

13,9

27,8

2

2

4,95

16,9

33,8

3

1,2

6,55

18,25

21,94

ІГЕ-3 пісок пилуватий, середньої щільності насичений водою hi=0,8 м

4

0,8

7,55

32,55

26,04

ІГЕ-4 Суглинок текучопластичний IL= 0,88 hі=4,0 м

5

2

8,95

7,0

14

6

2

10,95

7,0

14

ІГЕ-5 пісок середньої крупності. середньої щільності насичений водою hі=4,4 м

7

1,70

12,8

68,92

117,164

?

254,74

Навантаження P, допустиме на палю, виходячи з її несучої здатності по ґрунту, обчислюємо з формули:

кН,

де гk=1,4 (несучу здатність палі визначали розрахунком за формулами СНиП).

Визначаємо відстань між осями сусідніх паль по:

Мінімальна конструктивна відстань між осями сусідніх забивних висячих паль становить аmin=3b=3•1,4=4,2 м. Максимальна конструктивна відстань між осями сусідніх паль у стрічковому фундаменті становить аmax=8b=8•1,4=11,2 м. Отже остаточно приймаємо відстань між осями паль a=2,65 м., а=3,2 м.

Література:

1. СНиП 2. 02. 01−83 Основания зданий и сооружений М. :Стройиздат. — 1985.

2. СНиП 2. 02. 03−85 Свайные фундаменты М. :Стройиздат. — 1986.

3. СНиП 2. 02. 07−85 Нагрузки и воздействия М. :Стройиздат.- 1986.

4. ГОСТ 13 579–78 «Фундаментне блоки стен подвалов».

5. ГОСТ 13 580–85 «Плиты железобетонные ленточных фундаментов».

6. ГОСТ 19 804–85 «Сваи забивне железобетонне».

7. ДСТУ Б В.2. 1−2-96. Ґрунти. Класифікація.

8. М. О. Фурсович «Механіка ґрунтів, основи і фундаменти». Рівне, 2002 — 88 с.

9. МВ 053−71 «Інженерно-геологічні умови будівельних майданчиків», НУВГП, Рівне, 2010 — 18 с.

10. МВ 053−2у, УІІВГ, Рівне, 1990, 57 с.

11. МВ 053−93 «Визначення навантажень на основи і фундаменти», НУВГП, Рівне, 2010 — 20 с.

12. МВ 053−94 «Проектування основ фундаментів мілкого закладення», НУВГП, Рівне, 2010 — 32 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой