- •Проектирование сборных
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки
- •1.1. Построение инженерно-геологического разреза
- •1.2. Оценка грунтов основания
- •2. Сбор действующих нагрузок
- •3. Проектирование фундаментов мелкого заложения
- •3.1. Определение глубины заложения фундаментов
- •3.2. Расчет фундаментов по деформациям
- •3.2.1. Определение ширины подошвы ленточного фундамента
- •3.2.2. Проверка давлений на кровле слабого подстилающего слоя
- •3.2.3. Расчет конечной осадки ленточного фундамента
- •3.2.4. Проверка относительной разности осадок
- •3.3. Расчет фундаментов по I группе предельных состояний
- •3.4. Конструктивные указания
- •4. Оформление курсовой работы
- •4.1. Пояснительная записка
- •4.2. Графическая часть
- •5. Примеры расчетов
- •Пример 1
- •Нагрузки на перекрытия
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Характеристики слоев грунта ниже подошвы
- •Библиографический список
- •Варианты заданий к курсовой работе
- •Габариты, этажность здания. Материал и толщина несущих стен
- •Нормативная qнпок и расчетная qпок нагрузки от покрытия. Район проектирования
- •Нагрузки на перекрытия. Назначения помещений
- •Физико-механические характеристики грунтов
- •Варианты грунтовых условий
- •Макет оформления графической части курсовой работы
- •Справочные данные
- •Основные характеристики фундаментных плит (по гост 13580-85*)
- •Группы плит по несущей способности
- •Объемный вес γ некоторых строительных материалов
- •Основы проектирования ленточного прерывистого фундамента
- •644099, Омск, ул. П.Некрасова, 10
Введение
Методические указания предназначены для бакалавров строительных специальностей при выполнении курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты».
Цель курсовой работы состоит в приобретении студентами практических навыков по дисциплине «Основания и фундаменты» на примере проектирования ленточных фундаментов на естественном основании под стены зданий.
Курсовая работа разрабатывается каждым студентом на основе индивидуальных исходных данных, приведенных в настоящих методических указаниях. В курсовой работе предусматривается выполнение следующих разделов:
1. Оценка инженерно-геологических условий площадки.
2. Сбор действующих нагрузок.
3. Проектирование фундаментов мелкого заложения.
4. Оформление курсовой работы:
- графическая часть;
- пояснительная записка.
Настоящие методические указания призваны облегчить выполнение курсовой работы, научить студентов пользоваться нормативной и технической литературой по вопросам проектирования фундаментов зданий, применять ЭВМ (программа «Foundation»).
В курсовой работе расчет фундаментов производится на вертикальные нагрузки как центрально-нагруженных. Расчет стен подвала на горизонтальные нагрузки от активного давления грунта в целях снижения трудоемкости не рассматривается.
При выполнении всех расчетов необходимо использовать нормативную, справочную и учебную литературу. Графическую часть курсовой работы (чертежи, схемы, эпюры, таблицы) следует выполнять в соответствии с требованиями стандартов СПДС, ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД и др. Текстовая часть работы должна быть оформлена в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-79 «Общие требования к текстовым документам», ГОСТ 7.1 «Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления».
Методические указания не являются нормативно-справочными документами, ссылки на них в курсовой работе не допускаются.
Расчеты в курсовой работе выполняются с применением системы единиц СИ.
1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки
1.1. Построение инженерно-геологического разреза
Исходными данными для оценки грунтовых условий строительной площадки служат материалы инженерно-геологических изысканий. Схема расположения скважин и контур здания показаны на рис. П.1.1, а результаты инженерно-геологических изысканий приведены в задании на курсовое проектирование (табл. П.1.4, П.1.5) в виде вариантов.
По исходным данным к курсовой работе строится инженерно-геологический разрез площадки строительства. Подробнее построение инженерно-геологического разреза рассмотрено в учебном пособии [9]. Пример инженерно-геологического разреза приведен в прил. 2.
1.2. Оценка грунтов основания
Оценку грунтов основания рекомендуется выполнять послойно сверху вниз, используя схему грунтов основания, построенную по оси проектируемого фундамента.
В первом приближении расчетное сопротивление грунтов R определяется как для бесподвальных зданий по формуле
, (1)
где ,– коэффициенты условия работы [1, табл. 3] в зависимости от типа грунта и конструктивных особенностей здания;k – коэффициент, принимаемый из условия определения характеристик грунта. Для характеристик грунтов, полученных непосредственными испытаниями, k = 1; Мγ, Мq, Мс – коэффициенты, принимаемые по [1, табл. 4] в зависимости от угла внутреннего трения грунта; b – ширина подошвы фундамента, для оценки грунтов основания рекомендуется принять равной 1,0 м; kz – коэффициент, принимаемый при ширине подошвы фундамента менее 10 м kz = 1; при ширине более 10 м принимается kz = z0 / b + 0,2, где z0 = 8 м; d1 – глубина заложения фундамента бесподвального здания; при оценке грунтов основания рассчитывается на глубине 2,5...4,5 м от уровня планировки (DL) с шагом по глубине 1,0 м, а также на кровлях слоев грунтов); – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (осреднение производить на глубинуz = b / 2 ниже подошвы фундамента); – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.
Осредненное значение удельного веса грунта ниже подошвы фундамента определяют с учетом следующих особенностей гидрологических условий:
1. Если уровень подземных вод WL находится ниже отметки подошвы фундамента FL и ниже глубины z = b / 2 (рис. 1, а), то взвешивающее действие воды не учитывается, и значение определяется по формуле
, (2)
где – плотность грунта (см. табл. П.1.4);g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
2. Уровень WL в пределах b / 2 от подошвы фундамента FL (рис. 1, б). В таком случае определяется как средневзвешенное значение по формуле
, (3)
где – плотность грунта с учетом взвешивающего действия воды,
, (4)
здесь – плотность частиц;е – коэффициент пористости грунта (см. табл. П.1.4); – плотность воды.
3. Уровень WL находится выше подошвы фундамента. Тогда приравниваетсяи определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле (4).
4. Подошва фундамента находится в слое водоупора. Водоупором считаются суглинки и глины с показателем текучести IL < 0,25. В таких грунтах взвешивающее действие воды не учитывается.
Осредненное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента рассчитывается как средневзвешенная величина в пределах отDL до FL (рис. 1, в) согласно формуле
, (5)
где h2 = dw – d1; h3 = d1 – dw; dw – расстояние от уровня планировки до уровня грунтовых вод.
а)
б)
в)
Рис. 1. Схемы к расчету удельного веса грунта:
а ниже подошвы фундамента при уровне WL ниже FL и глубины z = b / 2;
б ниже подошвы при WL в пределах b / 2; в выше подошвы фундамента
Значение R рассчитывается на глубине 2,5...4,5 м от уровня планировки с шагом по глубине 1,0 м, а также на кровле каждого слоя грунта. Полученные значения расчетных сопротивлений грунтов R2…Rn, а также соответствующие модули деформаций Е2…Еn следует указать на схеме (рис. 2).
Рис. 2. Схема для оценки грунтов основания
По значениям R и Е производится анализ инженерно-геологических условий строительной площадки, т.е. оценивается каждый слой грунта по прочности и деформативности. По результатам анализа определяются несущий слой основания и впоследствии глубина заложения фундамента. Необходимо помнить, что величина расчетного сопротивления грунта зависит не только от его физико-механических характеристик, но и от других параметров [1, п.2.41].