Проектирование фундаментов промышленного здания - Курсовая работа

Затраты на устройство оснований и фундаментов иногда достигают 40% от общей стоимости сооружения, поэтому их удешевление дает вполне ощутимый эффект, выражающийся в миллионах рублей. Добиваться уменьшения таких затрат следует путем интенсификации производства, в т. ч. за счет максимальной индустриализации и автоматизации работ, не допуская при этом возведения ненадежных фундаментов, так как это может привести к обрушению зданий и сооружений. Уменьшение стоимости и обеспечение необходимой надежности сооружений находятся в прямой зависимости от правильной оценки свойств горных пород, обоснованно выбранного типа основания, рационально запроектированных и качественно возведенных фундаментов. Основание, фундамент и надземная конструкция неразрывно связаны между собой, взаимно влияют друг на друга и по существу должны рассматриваться как одна система. Деформация и устойчивость горных пород основания зависят от приложенной нагрузки, основных размеров и конструкций фундамента, а также от всего сооружения.Тема: «Проектирование фундаментов промышленного здания» Пролет 18 м, шаг колонн 6 м, длина здания 60 м. Расчетная ось - Б, схема грунтовых условий - А, схема задания - 3а Сечение колонн 800?400 мм Усилия от нормативных нагрузок в верхнем обрезе фундаментаПоказатели Слой 1 Слой 2 Слой 3 Слой 4 g, КН/м3 18,6 19,6 20,3 19,0Построение геологического разреза производим в следующей последовательности: 1. Наносим оси скважин при известном расстоянии между ними. На оси скважин наносим вертикальные абсолютные отметки поверхности грунта, подошвы каждого ИГЭ, уровня грунтовых вод, которые принимаем из задания по данным бурения скважин.Для каждого пласта грунта по данным лабораторных испытаний определяется тип, вид, разновидность и условное расчетное сопротивление по таблицам ГОСТ [1]. Рассмотрим грунты, залегающие на данной строительной площадке: Образец грунта №1 (слой №2) Для определения типа грунта вычисляем число пластичности: (1) что находится в соответствие с [1] в пределах . Для определения типа грунта вычисляем число пластичности: что находится в соответствие с [1] в пределах 0,01?0,04?0,07. Дополнительно вычисляем коэффициент пористости: В соответствии с таблицей 6 приложения 1 [2] при показатели текучести и коэффициенте пористости условное расчетное сопротивление .Значения характеристик грунтов, приведенных в задании, являются нормативными, установленными путем статической обработки результатов лабораторных исследований, выполненных с двенадцатикратной повторностью. Согласно [3, формула (5.1)] все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных характеристик грунтов, определяемых как (6) Для большинства характеристик грунтов допускается применять , за исключением параметров прочности: . Показатель надежности берется с таким знаком, чтобы при расчете оснований была бы обеспечена большая надежность. При вычислении расчетных значений и в курсовом проекте значение берется со знаком «минус».Из построенного геологического разреза следует, что грунты строительной площадки имеют слоистое напластование с согласным залеганием слоев близких к горизонтальным и выдержанных по мощности. С поверхности залегает растительный слой мощностью 0,2 м, абсолютная отметка кровли слоя 100 м, подошвы 99,8 м.Рассматриваются следующие варианты решений: фундамент в открытом котловане на естественном основании (замена слабых грунтов основания песчаной подушкой); фундамент глубокого заложения (свайный фундамент).В случае если основание сложено слабыми грунтами, имеющими недостаточно высокую прочность, экономически целесообразно искусственно улучшить их свойства. Применение песчаных подушек позволяет: уменьшить глубину заложения фундамента, в этом случае подушка воспринимает нагрузку от фундамента и предает ее на более прочный, чем заменяемый нижележащий слой; уменьшить давление на слабый грунт основания путем распределения нагрузки от сооружения на большую площадь.В соответствии с геологическим разрезом, построенным в приложении, глубина заложения подошвы фундамента мелкого заложения, определяется по указаниям п. В таких условиях целесообразно рассмотреть вариант устройства фундамента с заменой слабого грунта (супеси пластичной) песчаной подушкой.

Содержание

Введение

1. Задание на курсовое проектирование

2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

2.1 Построение геологического разреза

2.2 Определение наименования грунтов, их состояния, величины условного расчетного сопротивления

2.3 Определение расчетных значений характеристик грунтов строительной площадки

2.4 Оценка геологического строения площадки

3. Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания

4. Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой

4.1 Расчет фундамента на искусственном основании

4.2 Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания

4.3 Проектирование песчаной подушки

5. Фундамент глубокого заложения

5.1 Определение глубины заложения подошвы ростверка и длины сваи

5.2 Определение несущей способности сваи

5.3 Расчет железобетонного ростверка

6. Технико-экономическое сравнение вариантов

6.1 Сметная стоимость возведения фундамента мелкого заложения

6.2 Сметная стоимость устройства свайного фундамента

7. Расчет основания по деформациям

7.1 Расчет осадки фундамента методом послойного элементарного суммирования

7.1.1 Построение эпюры природного давления грунта

7.1.2 Построение эпюры осадочных давлений

7.1.3 Определение нижней границы сжимаемой толщи

7.2 Расчет осадки фундамента

8. Выбор сваебойного оборудования

9. Определение «отказа» сваи

10. Расчет фундамента глубокого заложения по осям «А» и «В»

Библиографический список

Снижение стоимости и обеспечение необходимой надежности сооружений являются одними из важнейших направлений в области капитального строительства. Затраты на устройство оснований и фундаментов иногда достигают 40% от общей стоимости сооружения, поэтому их удешевление дает вполне ощутимый эффект, выражающийся в миллионах рублей. Добиваться уменьшения таких затрат следует путем интенсификации производства, в т. ч. за счет максимальной индустриализации и автоматизации работ, не допуская при этом возведения ненадежных фундаментов, так как это может привести к обрушению зданий и сооружений.

Уменьшение стоимости и обеспечение необходимой надежности сооружений находятся в прямой зависимости от правильной оценки свойств горных пород, обоснованно выбранного типа основания, рационально запроектированных и качественно возведенных фундаментов.

Основание, фундамент и надземная конструкция неразрывно связаны между собой, взаимно влияют друг на друга и по существу должны рассматриваться как одна система. Деформация и устойчивость горных пород основания зависят от приложенной нагрузки, основных размеров и конструкций фундамента, а также от всего сооружения. В свою очередь, основные размеры, конструкция фундамента и конструктивная схема сооружения назначаются в зависимости от напластования горных пород, их сжимаемости и давления, которое они могут воспринять.

При проектировании оснований должны быть определены основные размеры (глубина заложения, размеры и форма подошвы) и при необходимости предварительно подобраны сечения фундаментов сооружения. Обычно основания, фундаменты, надземные конструкции проектируют раздельно. Последовательными расчетами устанавливают размеры и конструкции фундаментов, которые отвечают предъявляемым требованиям. Проектирование фундаментов состоит из двух этапов. Первый включает в себя выбор конструкции и назначение основных размеров фундамента, определение интенсивности и характера распределения давления по его подошве, второй - расчет и конструирование фундамента сооружения. В соответствии с учебными программами материалы первого этапа проектирования освещаются в курсе оснований и фундаментов, а второго - в курсе строительных конструкций. Здесь рассматриваются только вопросы проектирования оснований и наиболее тесно связанный с ними первый этап проектирования фундаментов.

Проектирование оснований ведется по предельным состояниям. В Данном курсовом проекте проводится расчет оснований по двум предельным состояниям.

Для фундамента мелкого заложения выполняется расчет по предельным состояниям второй группы по деформациям оснований вместе с фундаментом.

При расчете свайного фундамента выполняется расчет по деформациям: - первой группы по прочности материала свай и свайных ростверков; по несущей способности грунта основания свай, коэффициент надежности по нагрузке приближенно принимается равным gf =1,1…1,2;

б) второй группы: по осадкам основания свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок.