Проектирование фкндамента

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

 

 

 

КАФЕДРА МГОФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ФУНДАМЕНТОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛ:

СТУДЕНТ ГРУППЫ С98-8

МАЛЬЦЕВ С.В.

ПРОВЕРИЛА:

ГЕЙДТ Л.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЮМЕНЬ 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Оценка и анализ  геологических условий

 

 

1. Растительный слой.

Толщина слоя 0 – 0,2м. При  дальнейших расчетах мы исключаем этот слой и планировочную отметку отсчитываем от 2 слоя.

 

 

2. Глина.

Залегание слоя 0,2 – 3,5м.

  Определяем число пластичности и показатель текучести.

- глина т.к.  (стр.75(1))

- полутвердая глина (стр.75(1))

Определяем коэффициент относительной сжимаемости по ф.1.11(2)

 

   - среднесжимаемая глина

  

Определяем модуль деформации по ф.1.12(2):

- для глины (стр.20(2))

- грунт слабый 

Определим степень влажности  по ф.1.5(2):

- грунт является насыщенным  водой (табл.1.2(2))

 

3. Песок средней крупности

Залегание слоя 3,5 – 5,5м

Определяем коэффициент  относительной сжимаемости по ф.1.11(2):

 

- песок средней плотности  (табл.1.3(2)) – для песков средней крупности

Определяем модуль деформации по ф.1.12(2):

- для песков (стр.20(2))

- грунт прочный 

Определим степень влажности по ф.1.5(2):

- грунт является насыщенным  водой (табл.1.2(2))

Определим удельный вес  грунта залегающего ниже УГВ с  учетом взвешивания твердых частиц по ф.1.9 (2):

 

4. Глина.

Залегание слоя 5,5 – 9,4м.

  Определяем число пластичности и показатель текучести.

- глина т.к.  (стр.75(1))

- текучепластичная глина (стр.75(1))

Определяем коэффициент относительной  сжимаемости по ф.1.11(2)

 

   - среднесжимаемая глина

  

Определяем модуль деформации по ф.1.12(2):

- для глины (стр.20(2))

- грунт слабый 

Определим степень влажности  по ф.1.5(2):

- грунт является насыщенным  водой (табл.1.2(2))

Определим удельный вес  грунта залегающего ниже УГВ с  учетом взвешивания твердых частиц по ф.1.9 (2):

 

 

5. Суглинок.

Залегание слоя 9,4 - 15м.

  Определяем число пластичности и показатель текучести.

- суглинок (стр.75(1))

- мягкопластичный суглинок (стр.75(1))

Определяем коэффициент  относительной сжимаемости по ф.1.11(2)

 

   - среднесжимаемый суглинок

  

Определяем модуль деформации по ф.1.12(2):

- для суглинков (стр.20(2))

- грунт прочный 

Определим степень влажности  по ф.1.5(2):

- грунт является насыщенным водой (табл.1.2(2))

Определим удельный вес  грунта залегающего ниже УГВ с  учетом взвешивания твердых частиц по ф.1.9 (2):

 

 

 

 

2. Общая оценка строительной  площадки

 

По геологическому профилю  площадка имеет неровный рельеф. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Естественным основанием может служить 3 слой грунта – песок средней крупности. Наличие на глубине 5,5 – 9,4 м глины ухудшает условия строительства фундамента поэтому размеры фундамента определяем с учетом этого слабого слоя. Подземные воды залегают на глубине 3,8м

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет фундамента мелкого  заложения

3.1. Определение глубины  заложения

 

1. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта по ф.4.3(2): , где

величина принимаемая равной 0,23 м для глинистых грунтов (стр.91(2))

безразмерный коэффициент равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в данном районе в течении зимнего периода

На основании СНИП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» среднемесячные температуры для города Урая распределяются следующим образом:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
-18,1	-16,2	-8,5	1,6	8,4	14,9	17,8	14,9	8,9	0,3	-8,8	-15,9

 

2. Расчетная глубина сезонного промерзания грунтов по ф.4.2(2): , где коэффициент влияния теплового режима здания, принимаемый для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий

 нормативная глубина сезонного  промерзания грунта

3. Глубина заложения по условию недопущения влияния уровня подземных вод.

При - по табл. 4.1(2) так как фундамент монтируется на непучиноопасном грунте (песок средней крупности) то глубина заложения фундамента не зависит от расчетной глубины промерзания.

4. Глубина заложения при наличии соседних фундаментов.

По ф.4.1 (2): , где

а – расстояние между фундаментами в свету

расчетное значение угла внутреннего  трения

расчетное значение удельного сцепления  грунта, 

среднее давление под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетных  нагрузок

 

Следовательно глубину заложения  фундамента принимаем равной 2,3м. Однако учитывая низкую несущую способность грунта второго слоя (глина) и сравнительно неглубокий уровень ее залегания (0,2-3,5м), монтаж фундамента мелкого заложения будем производить на третьем слое – песке средней крупности. Несмотря на возможность устройства песчаной подушки мы не будем брать во внимание данный вариант ввиду сравнительно высокой себестоимости данного варианта. Окончательно принимаем глубину заложения фундамента мелкого заложения на отметке –3.800

 

 

3.2. Определение размеров  подошвы фундамента

 

 

Площадь подошвы фундамента принимается  определяется по ф.5.2(2): , где

N – расчетная нагрузка по 2 группе предельных состояний приложенная к обрезу фундамента в уровне планировочной поверхности земли, кН. В данном расчете принимается по заданию на проектирование.

N = 730кН

расчетное сопротивление грунта основания, кПа. Принимается по прил. 3(3).

- для песков средней крупности  и средней плотности

средний удельный вес грунта и  материала фундамента, . Принимается равной 20…23 , а при наличии подвала над уступами 16…19 .

глубина заложения фундамента, отчитываемая от планировочной отметки около  фундамента или пола здания по грунту (м).

Принимаем фундамент с прямоугольной  подошвой. Тогда ширина подошвы фундамента равна (стр.124(2)),

- отношение сторон фундамента, примем равной 1.2

Принимаем фундамент равным

Площадь фундамента

Определим расчетное сопротивление  грунта основания по ф.4.10(2):

,где

коэффициент условий работы грунтов  основания, принимается по табл.4.4(2)

коэффициент условий работы сооружения во взаимодействии с грунтами основания, принимается по табл.4.4(2)

, т.к. данное сооружение имеет  гибкую конструктивную схему

К=1

безразмерные коэффициенты принимаемые  по данным табл.4.5(2) в зависимости от угла внутреннего трения

, , - значения этих коэффициентов соответствуют развитию зон пластических деформаций под краями фундамента на глубину 0,25в

 

 

- при 

b – ширина подошвы фундамента

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов расположенных  ниже подошвы фундамента в пределах слоя толщиной

 осредненное расчетное значение  удельного веса грунтов расположенных выше подошвы фундамента

d – глубина заложения фундаментов от подошвы до пола

d=1,7м

глубина подвала 

расчетное значение удельного сцепления грунта несущего слоя залегающего ниже подошвы фундамента

 

Вес фундамента:

Расчетный вес над уступом фундамента:

, где

площадь подошвы фундамента

глубина заложения фундамента

удельный вес грунта обратной засыпки, в данном случае удельный вес  глины

Значение эксцентриситета для внешней нагрузки:

Проводим проверку эксцентриситета  для прямоугольных фундаментов (стр.133(2)):

, условие выполняется следовательно в расчете требуется проверить лишь соответствие условию т.к. при данном значении эксцентриситета условие ф.5.11 (2) - , будет выполняться всегда

- условие выполняется 

 

 

 

 

Проверяем прочность подстилающего слоя залегающего на отметке –5.700 от планировочной отметки т.е. на глубине 1.9м ниже подошвы фундамента.

По ф.2.10(2) определяем природное  давление грунта по подошве фундамента:

, где

количество слоев грунта

- удельный вес грунта  слоя, принимаемый без учета взвешивающего действия воды

толщина пласта грунта слоя

Природное давление на кровлю подстилающего слоя найдем по формуле:

 

Дополнительное давление от фундамента на основание:

 

Определим дополнительное давление на кровлю подстилающего слоя:

Значение  находим по табл.1 прил.2(3) для относительной глубины расположения подстилающего слоя:

 следовательно 

Полное давление на кровлю подстилающего  слоя:

Определяем площадь условного  фундамента:

Расчетное сопротивление грунта подстилающего слоя определим по ф.5.18(4):

Осредненное значение удельного  веса грунтов залегающих выше подстилающего  слоя:

Расчетное давление на кровлю подстилающего слоя:

Из условия прочности  подстилающего слоя оставляем принятые размеры подошвы фундамента 

Фундаменты меньшей  площади не подошли при проверке осадки.

 

 

 

3.3. Определение осадки фундамента

 

N П\П			Z			E
1	2	3	4	5	6	7	8
0	66,5	139,5	–––	–––	–––	–––	–––
1	75,92	120,6	0,7	0,66	0,865	1169	130,05
2	83,41	80,07	1,4	1,33	0,574	1169	100,3
3	90,44	49,52	2,1	2	0,355	9380	64,79
4	96,22	32,9	2,8	2,66	0,236	3600	41,21
5	102,2	22,7	3,5	3,33	0,163	3600	27,8
6	108,08	16,32	4,2	4	0,117	3600	19,51
7	113,96	12,4	4,9	4,66	0,089	3600	14,36
8	119,84	9,7	5,6	5,33	0,07	3600	11,08