Проектирование и расчет фундаментов мелкого и глубокого заложения одноэтажного производственного зда...
КОСТРОМСКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ
Кафедра «Строительные
конструкции»
Курсовой проект
на тему «Проектирование и расчет
фундаментов мелкого и глубокого
заложения одноэтажного
производственного здания»
Выполнил :
студент 4 курса 1
группы
архитектурно-строительного факультета
Виноградов В. С.
Приняла: Примакина Е. И.
Кострома 2003 г.
Оглавление.
1. Краткая характеристика здания
2. Основные сведения о строительной площадке
3. Оценка свойств отдельных пластов грунта
4. Оценка геологического строения площадки
5. Расчет фундаментов мелкого заложения:
расчет первого сечения
расчет второго сечения
6. Расчет фундаментов глубокого заложения:
расчет первого сечения
расчет второго сечения
7. Выбор сваебойного оборудования
8. Устройство котлована
9. Устройство водопонижения
10. Список используемой литературы
1.Краткая характеристика проектируемого
здания.
Ø
Назначение и основные
особенности проектируемого здания.
Данное здание является промышленным. Оно имеет размеры в плане в осях 96x120 м.
Количество этажей в данном здании 1. Полная высота здания от спланированной
отметки до карниза 13 м. Условная отметка чистого пола первого этажа 0.000 м
выше спланированной отметки земли на 0.15 м.
Ø
Конструктивное решение
здания.
Данное здание с полным каркасом, несущие стены – навесные панели. Толщина
наружных стен 300 мм. Несущими конструкциями являются колонны. Фундамент в
данном здании является нагруженным с эксцентриситетом.
2.Основные сведения о строительной площадке.
Местные условия строительной площадки.
Абсолютные отметки поверхности строительной площадки: 142.99 м, 143.95 м,
144.91 м. Рельеф площадки ровный, спокойный и имеет уклон 1.8 %.
Геологическое строение площадки.
Геологическое строение площадки характеризуется геологическими
выработками – скважинами №1, №2, №3 из которых с глубины 1.5 м, 3.5 м, 8 м,
13.5 м, отобраны образцы грунта для лабораторных испытаний.
3.Оценка свойств отдельных пластов грунта
1слой -
насыпь.
2слой -
пылевато-глинистый грунт.
Определяем
число пластичности по формуле
Ip=WL-Wp=23.5-17.0=6.5 по таблице 1.8 [1]- грунт супесь
т.к. 1 < Ip £ 7
WL – влажность на границе
текучести;
Wp – влажность на границе
пластичности.
Определяем
показатель текучести:
IL=(W-Wp)/Ip=(15.4-17)/6.5=
-0.246
В
соответствии с табл. 1.9 [1] тип грунта супесь, разновидность которого по
показателю текучести - твердая т.к. IL<0.
По
степени влажности Sr определяем водонасыщенность
грунта.
т/м3
e=(2.68-1.716)/1.716=0.56
- коэффициент
пористости грунта.
Sr=0.154*2.68/(0.56*1)=0.737
- грунт влажный,
т.к. 0.5< Sr £0.8 по табл. 1.6
[1].
W - природная влажность
грунта;
r-
природная плотность грунта т/м3;
rs - плотность частиц т/м3;
rd - плотность сухого грунта
т/м3;
rw=1 т/м3 -
плотность воды.
Для
предварительной оценки набухаемости грунта находим показатель просадочности.
Этим свойством обладают только пылевато-глинистые грунты. Грунт считается просадочным,
если Sr<0.8 и показатель
просадочности находится в диапозоне:
П=(0.616-0.56)/(1+0.56)=0.036
eL- коэффициент,
соответствующий влажности на границе текучести.
e - коэффициент пористости
природного грунта.
Грунт
считается набухающим, если П>0.3(п.10.2.1[1]).
Вывод: грунт- супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая, малопучинистая.
3 слой -пылевато-глинистый
грунт.
Определяем
число пластичности по формуле
Ip=WL-Wp=34.3-18.0=16.3 по таблице 1.8 [1] – грунт суглинок т.к. 7
< Ip £ 17
Определяем
показатель текучести:
IL=(W-Wp)/Ip=(30-18)/16.3=
0.736
В
соответствий с табл. 1.9 [1] тип грунта суглинок, разновидность
которого
по показателю текучести - мягкопластичный т.к. 0.5 < IL £ 0.75
Oпределяем коэфициент пористости
грунта.
т/м3
e=(2.54-1.4769)/1.4769=0.7198
Определяем
степень влажности грунта. По степени влажности определяем водонасыщенность грунта.
Sr=0.3*2.54/(0.7198*1)=1.058
- грунт
насыщенный водой т.к. Sr >0.8 по табл. 1.6 [1].
Находим
показатель просадочности.
П=(0.66-0.7198)/(1+0.7198)= -0.035
В
соответствие с п.10.2.1[1] – грунт не просадочен.
Вывод:
грунт- суглинок мягкопластичный, насыщенный водой, не просадочный, не
набухаемый, сильнопучинистый.
4 слой -
пылевато-глинистый грунт.
Определяем
число пластичности по формуле
Ip=WL-Wp=40.8-19.8=21 по таблице 1.8 [1] – грунт глина т.к. Ip >17
Определяем
показатель текучести:
IL=(W-Wp)/Ip=(26.3-19.8)/21=
0.3095
В
соответствий с табл. 1.9 [1] тип грунта глина, разновидность, которой по
показателю текучести – тугопластичная т.к. 0.25 < IL £ 0.5
Oпределяем коэффициент пористости
грунта.
т/м3
e=(2.47-1.59)/1.59=0.55
Определяем
степень влажности грунта. По степени влажности определяем водонасыщенность
грунта.
Sr=0.263*2.47/(0.55*1)=1.181
- грунт
насыщенный водой т.к. Sr >0.8 по табл. 1.6 [1].
Находим
показатель просадочности.
П=(0.82-0.55)/(1+0.55)=0.17
В
соответствие с п.10.2.1[1] – грунт не просадочен.
Вывод:
грунт- глина тугопластичная, насышенная водой, не просадочная, не набухаемая,
среднепучинистая.
5 слой - песок
Для
определения типа грунта по крупности частиц необходимо суммировать данные
процентного содержания частиц по табл.1.5 [1]
Частиц
>2 мм - 12.3% в то время как для гравелистого песка частиц должно быть более
25%.
Частиц
2 - 0.5 мм - 12.3+31.9=44.2% - в то время как для крупного песка частиц должно
быть более 50%.
Частиц
0.5 - 0.25 мм - 12.3+31.9+22.8=67% >50% - находят песок средней крупности.
Определяем
коэффициент пористости грунта.
т/м3
e=(2.74-1.645)/1.645=0.67
– по e - средней
плотности т.к. 0.55<0.67<0.7 по табл. 1.7 [1].
Определяем
степень влажности:
Sr=0.24*2.74/(0.67*1)=0.988
– грунт
насыщенный водой т.к. Sr >0.8 по табл. 1.16 [1].
Вывод:
грунт- песок средней крупности, средней плотности, насышенный водой,
практически непучинистый.
Сводная таблица физических
свойств грунтов.
Физические хар-ки
|
Наименование инженерно-геолог. элементов
|
супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая,
малопучинистая.
|
суглинок мягкопластичный,
насыщенный водой, не просадочный, не набухаемый, сильнопучинистый.
|
глина тугопластичная, насышенная водой, не
просадочная, не набухаемая, среднепучинистая.
|
Песок средней крупности, средней плотности, насышенный
водой, практически непучинистый.
|
1.r , т/м3
|
1.98
|
1.92
|
2.01
|
2.04
|
2. r d , т/м3
|
1.716
|
1.4769
|
1.59
|
1.645
|
3. r s , т/м3
|
2.68
|
2.54
|
2.47
|
2.74
|
4.g , кН/м3
|
19.8
|
19.2
|
20.1
|
20.4
|
5. gd , кН/м3
|
17.16
|
14.769
|
15.9
|
16.45
|
6. gs , кН/м3
|
26.8
|
25.4
|
24.7
|
27.4
|
7.W, %
|
15.4
|
30
|
26.3
|
24
|
8.Wp , %
|
17.0
|
18
|
19.8
|
-
|
9. WL , %
|
23.5
|
34.3
|
40.8
|
-
|
10.e
|
0.56
|
0.7198
|
0.55
|
0.67
|
11.Sr
|
0.737
|
1.058
|
1.181
|
0.988
|
12.Ip
|
6.5
|
16.3
|
21
|
-
|
13.IL
|
-0.246
|
0.736
|
0.3095
|
-
|
Сводная таблица механических
характеристик грунтов.
Мехаческие хар-ки
|
Наименование инженерно-геолог. Элементов
|
супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая,
малопучинистая.
|
суглинок мягкопластичный,
насыщенный водой, не просадочный, не набухаемый, сильнопучинистый.
|
глина тугопластичная, насышенная водой, не
просадочная, не набухаемая, среднепучинистая.
|
песок средней крупности, средней плотности,
насышенный водой, практически непучинистый.
|
- деформационные-
|
14.E , Мпа
|
28.86
|
14.54
|
17.756
|
24.892
|
15.mo по комп. Исп. Мпа-1
|
0.03
|
0.073
|
-
|
-
|
- прочностные-
|
16.сII (уд.сцеп.) кПа
|
12
|
18
|
55
|
-
|
17.jII (уг.вн.трен.) град
|
23
|
16
|
18
|
30
|
18.Ro (ус.рас.соп.) кПа
|
288.69
|
200.859
|
488.1
|
400
|
4. Оценка геологического строения площадки.
Грунт
строительной площадки имеет слоистое напластование, с залеганием слоев, близких
к горизонтальным и выдержанным по мощности. В толще грунтов залегают подземные
воды.
Геологические
изыскания производились в июле.
Абсолютные
отметки подземных вод:
Скв.N
1 – 140.30 м
Скв.N
2 – 141.90 м
Скв.N
3 – 143.00 м
Уровень
грунтовых вод 2.69, 2.05, 1.91 м, т.е. в неблагоприятный период фундаменты здания
могут оказатся в подтоплении, в таком случае необходимо будет предусмотреть
усиленную гидроизоляцию и подсыпку из непучинистых материалов.
5.Расчет фундамента мелкого
заложения.
Расчет первого сечения под колонну среднего ряда.
Определяем глубину заложения фундаментов.
По конструктивным: особенностям здания и сечению колонны 1400х500
подбираем тип подколонника Д с сечением 2100х1200, с размерами стакана
1500х600 по низу, 1650х650 по верху и глубиной 1250.
По климатическим: нормативная глубина промерзания для данного
района строительства 1.8 м – определена по карте рис. 5.15 [1].
Определим расчетную глубину промерзания
df=dfn·kn; kn =0.56 (т. 5.9
[1]) df=1.8·0.56=1.008 м. d ³ 1.008 м.
По геологическим: в качестве естественного основания принимаем 2 слой
супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая, малопучинистая. d ³ 0.78 м.
По гидрогеологическим: d < 2.69 м.
Окончательная глубина заложения фундамента 2.4 м от спланированной
отметки земли. Рабочим слоем является грунт – супесь твердая, подстилающими
грунтами – суглинок, глина и песок.
Предварительно определяем размеры фундамента
условно считая его центрально нагруженным квадратной формы.
кН кПа кН/м3 м
Страницы: 1, 2
|