- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
- •1.1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
- •2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА
- •2.1. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
- •2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА
- •2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА
- •2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА ОСНОВАНИЯ
- •2.6. ПРОВЕРКА УСЛОВИЙ РАСЧЕТА ОСНОВАНИЯ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
- •2.7. ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ НА КРОВЛЮ СЛАБОГО СЛОЯ
- •2.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ
- •2.9. КОНСТРУИРОВАНИЕ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА
- •3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
- •3.1. НАЗНАЧЕНИЕ ВИДА СВАИ И ЕЕ ПАРАМЕТРОВ
- •3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНОЙ СВАИ
- •3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА СВАЙ В ФУНДАМЕНТЕ И ЭСКИЗНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ РОСТВЕРКА
- •3.4. РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТА ОСНОВАНИЯ
- •3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
- •3.6. ВЫБОР СВАЕБОЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ОТКАЗА
- •3.7. КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
- •3.8. РАСЧЕТ ПЛИТЫ РОСТВЕРКА НА ПРОДАВЛИВАНИЕ КОЛОННОЙ
- •3.9. РАСЧЕТ ПЛИТЫ РОСТВЕРКА НА ПРОДАВЛИВАНИЕ УГЛОВОЙ СВАЕЙ
- •4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ
- •5. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
- •Свайный фундамент
- •Столбчатый фундамент
- •6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОД СТЕНЫ БЕСКАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
- •6.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА
- •6.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНОГО СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
Учебно-методическое пособие для курсового и дипломного проектирования
Электронное издание
Красноярск
СФУ
2012
УДК 624.124(07) ББК 38.58я73 О-751
Составитель: О.М. Преснов
О-751 Основания и фундаменты: учеб.-метод. пособие для курсового и дипломного проектирования [Электронный ресурс] / сост. О.М. Преснов.
– Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – Систем.
требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7; Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана.
В учебно-методическом пособии приведены основные сведения о составе, строении и физических свойствах грунтов. Рассматриваются расчеты оснований и фундаментов по предельным состояниям. Дана подробная методика проектирования свайных фундаментов и фундаментов мелкого заложения.
Предназначено для студентов направления 270800 «Строительство».
УДК 624.124(07) ББК 38.58я73
©Сибирский федеральный университет, 2012
Учебное издание
Подготовлено к публикации редакционно-издательским отделом БИК СФУ
Подписано в свет 15.05.2012 г. Заказ 7600. Тиражируется на машиночитаемых носителях.
Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79
Тел/факс (391)206-21-49. E-mail rio@sfu-kras.ru http://rio.sfu-kras.ru
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа конструкции и основных размеров фундамента и в их совместном расчете как одной из частей сооружения. Эта, на первый взгляд, простая задача имеет ряд особенностей, значительно осложняющих ее решение.
Основание, фундамент и наземная конструкция неразрывно связаны, влияют друг на друга и должны рассматриваться как единая система. Деформация и устойчивость грунтов зависят от особенности приложения нагрузки, размеров и конструкции фундамента и всего сооружения. В свою очередь, основные размеры фундамента и конструктивная схема сооружения определяются геологическим строением сжимающих грунтов, а также воспринимаемым давлением. Задача осложняется еще и особенностями строительной площадки и условиями производства работ, причем для одной и той же площадки могут быть приняты несколько вариантов решений.
Целью данных методических указаний является научить студентов делать оптимальный выбор конструкции фундамента с помощью вариантного проектирования.
В работе приводится необходимый справочный материал, а также инструкции по расчетно-графическому оформлению вариантов и пояснительной записки.
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
Под колонны каркасных зданий устраивают фундаменты мелкого заложения (отдельные фундаменты) и свайные кустовые.
Отдельные фундаменты не увеличивают жесткости сооружения, поэтому их обычно применяют в тех случаях, когда неравномерность осадок не превышают допустимых значений.
Свайные кусты устраивают под колонны сооружений и опоры, передающие значительные вертикальные нагрузки.
1.1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
На основании исходных данных студенты разрабатывают 2 вида фундаментов: мелкого заложения (столбчатый) и свайный под колонну промышленного здания. По результатам технико-экономического сравнения вариантов производят окончательный выбор фундамента.
Необходимые данные (нагрузки на обрез фундамента и грунтовые условия площадки строительства) берутся из табл. 1 и табл. 2 по указанию преподавателя.
3
Номер варианта
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Нагрузки на обрезе фундамента для расчета по несущей способности |
|
Расстояние |
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от оси |
|
|
|
1-я комбинация |
|
|
2-я комбинация |
Нагрузк |
Сечение |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колонны до |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и от |
колонны |
|
|
|
Nmax, |
|
Мсоотв., |
Qсоотв., |
Мmax, |
|
Nсоотв., |
|
Qсоотв., |
стены, |
, мм |
оси |
|
|
|
|
|
|
наружной |
|
|||||||||
|
кН |
|
кН.м |
|
кН |
кН.м |
|
кН |
|
кН |
Nст., кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стены а, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
850 |
|
50 |
|
25 |
-65 |
|
800 |
|
-30 |
150 |
400×400 |
0,4 |
|
|
950 |
|
60 |
|
30 |
-65 |
|
900 |
-35 |
180 |
400×500 |
0,45 |
|
|
|
1250 |
|
80 |
|
30 |
-85 |
|
1200 |
-30 |
195 |
400×600 |
0,45 |
|
|
|
2100 |
|
100 |
|
40 |
-105 |
|
2000 |
-45 |
210 |
500×600 |
0,55 |
|
|
|
1800 |
|
120 |
|
30 |
-125 |
|
1750 |
-30 |
150 |
400×800 |
0,55 |
|
|
|
2400 |
|
135 |
|
30 |
-140 |
|
2250 |
-35 |
135 |
500×800 |
0,55 |
|
|
|
1450 |
|
90 |
|
30 |
-95 |
|
1300 |
-25 |
150 |
500×600 |
0,45 |
|
|
|
2250 |
|
105 |
|
25 |
-115 |
|
2100 |
-25 |
125 |
400×500 |
0,55 |
|
|
|
1850 |
|
90 |
|
30 |
-105 |
|
1700 |
-25 |
150 |
500×800 |
0,45 |
|
|
|
3925 |
|
270 |
|
90 |
-295 |
|
3810 |
-90 |
200 |
400×800 |
0,85 |
|
|
|
2600 |
|
125 |
|
30 |
-135 |
|
2500 |
-30 |
175 |
500×800 |
0,55 |
|
|
|
2750 |
|
135 |
|
30 |
-145 |
|
2650 |
-30 |
160 |
400×600 |
0,55 |
|
|
|
1800 |
|
105 |
|
30 |
-125 |
|
1700 |
-25 |
185 |
400×500 |
0,45 |
|
|
|
1100 |
|
50 |
|
20 |
-75 |
|
1050 |
-25 |
150 |
500×800 |
0,35 |
|
|
|
2800 |
|
145 |
|
20 |
-165 |
|
2730 |
-15 |
185 |
500×800 |
0,55 |
|
|
|
2500 |
|
110 |
|
40 |
-125 |
|
2400 |
-30 |
180 |
400×600 |
0,55 |
|
|
|
1550 |
|
75 |
|
20 |
-95 |
|
1500 |
-20 |
140 |
500×800 |
0,45 |
|
|
|
1300 |
|
60 |
|
20 |
-65 |
|
1100 |
-15 |
130 |
400×400 |
0,35 |
|
|
|
3000 |
|
150 |
|
60 |
-160 |
|
2900 |
-55 |
195 |
500×800 |
0,55 |
|
|
|
2000 |
|
100 |
|
60 |
-110 |
|
1800 |
|
-95 |
185 |
500×800 |
0,55 |
|
0
Песок
пылеватый w = 0,1 ρ=1,65т/м³
-9,0
Песок
мелкий w = 0,2 е =0,7
WL -15,0
-20,0
Суглинок
ρ=1,95т/м3
W =0,39
WP=0,25
-27,0
1
Песок
пылеватый
w = 0,15 ρ=1,7т/м3
-8,0
Песок
мелкий
w = 0,25 е = 0,72
WL 15,0
-21,0
Суглинок
ρ=2т/м³
W =0,38
Wp=0,2
-27,0
2
Песок
пылеватый
w = 0,12 ρ=1,6 т/м3
-9,0
Песок
мелкий
w = 0,23 е = 0,73
WL -15,0
Песок крупный
ρ=1,98 т/м3
Песок
мелкий
е =0,6
-27,0
Варианты грунтовых условий
3
Супесь
ρ=1,68 т/м3 W = 0,11 Wp=0,22 WL = 0,24
-10,0
Песок
средней
крупности
w = 0,2
е =0,68
WL -18,0
Песок
мелкий
ρ=1,96 т/м3 е = 0,67
-27,0
4
Супесь
ρ=1,67 т/м3 W = 0,12 Wp=0,20 WL = 0,25
-9,0
Песок
мелкий
w=0,20 p=1,7 т/м3
-15,0
Песок
пылева
тый
ρ=1,8т/м3
Песок
крупный w = 0,22 е = 0,6
WL -25,0
-27,0
5
Песок
мелкий w = 0,1 ρ=1,6т/м3
-5,0
Супесь
ρ=1,68 т/м3 W = 0,12 Wp=0,20 WL = 0,25
-12,0
Песок
средней крупности
е = 0,66 w = 0,2 WL -18,0
Пес
мелкий
е = 0,61
-27,0
6
Песок
мелкий
ρ =1,65 т/м3 w = 0,15
-6,0
Супесь
ρ=1,69 т/м3
W = 0,12 Wp=0,20
WL = 0,24
- 11,0
Песок пылеватый
е = 0,67 w = 0,2
WL -19,0
Песок
мелкий
е = 0,6
-27,0
7
Песок
мелкий w = 0,16 ρ=1,68 т/м3
-7,0
Песок
пылеватый w = 0,2 ρ=1,7 т/м3
-12,0
Супесь
ρ=1,83 т/м3
W = 0,14
Wp=0,23
WL =0,29
-23,0
Песок
крупный
ρ=2,0т/м3
-27,0
8
Супесь
ρ=1,66 т/м3
W = 0,25
Wp=0,24
WL = 0,37
-8,0
Песок пылеватый
е = 0,7 w = 0,2
WL -15,0
Песок
мелкий
ρ=2,0т/м3
-27,0
Таблица 2
9
Суглинок
ρ=1,7 т/м3 W = 0,15 Wp=0,24 WL = 0,39
-19,0
Песок
мелкий
ρ=1,9т/м3
-27 0
10
Супесь w = 0,09
ρ=1,55 т/м3 JL < 0
-2,0
Глина
ρ = 2,1 т/м3 JL = 0,02
-5,2
Песок
мелкий w = 0,15
WL -10,0
е = 0,68
-13,0
Глина
ρ =2,2 т/м3
W =0,30 Wp=0,28
WL = 0,47 - 17,0
11
Супесь
w = 0,13 ρd =1,65т/м3
Wp=0,14 WL = 0,19
- 5,7
Песок
мелкий w = 0,15
е = 0,64
-11,0
w = 0,17
WL -15,0
Песок
пылеватый
е = 0,69 -17,0
12 13
Насыпной
грунт
ρ=1,85 т/м3 w =0,10
-2,0
Песок
пылеватый w = 0,2
WL -5,4
е= 0,66
-7,0
Глина
ρ = 2,1 т/м3 W = 0,29 Wp=0,28 WL =0,42
-15,0
Песок
крупный
е = 0,59 -17,0
Песок
мелкий
w = 0,05 ρd=1,65т/м3
- 5,7
Песок
пылеватый w = 0,11
WL -10,0
е = 0,67
-13,0
Супесь
е = 0,61 W = 0,25
Wp=0,24 WL = 0,37
- 17,0
14
Насыпной
грунт
ρ=1,8 т/м3 w =0,12
Супесь
w = 0,19 ρd =1,89т/м3
WL -6,0
Wp=0,15 WL = 0,19
-10,0
Суглинок
ρ=2,1 т/м3 W = 0,38 Wp=0,23 WL =0,40
-17,0
15
Песок
мелкий w = 0,12
WL -1,3 е = 0,69
-3,0
Песок
крупный w = 0,72
-6,0
Песок
пылеватый
е = 0,71
-13,0
Глина
ρ=2,2 т/м3 W =0,35
Wp=0,29 WL = 0,49
-17,0
16
Супесь w = 0,19
ρ =1,5 т/м3 JL < 0
-2,0
Песок
пылеватый w = 0,15
WL -5,9
е = 0,68
-10,0
Глина
ρ=2,15 т/м3 W =0,25 Wp=0,23 WL = 0,48
-17,0
Окончание табл. 2
17 |
|
|
|
|
|
18 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суглинок |
Супесь |
||||||||||
w = 0,19 |
|
w = 0,15 |
|||||||||
ρ =1,5 т/м3 |
|
е = 0,71 |
|||||||||
JL = 0,1 |
|
JL < 0 |
|||||||||
-2,0 |
-2,0 |
||||||||||
|
Песок |
|
Суглинок |
||||||||
мелкий |
|
w = 0,16 |
|||||||||
w = 0,12 |
|
е = 0,69 |
|||||||||
|
JL = 0,01 |
||||||||||
е=0,5 |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
-5,7 |
-5,7 |
||||||||||
|
Супесь |
|
Песок |
||||||||
w = 0,19 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
|
WL -9,0 |
|
w = 0,15 |
|||||||||
|
е = 0,68 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е = 0,65 |
|
|
|||||||||
Wp=0,19 |
-11,0 |
||||||||||
WL = 0,25 |
|||||||||||
|
w = 0,16 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-15,0 |
|
WL -15,0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Песок |
|
Песок |
||||
крупный |
|
пылеватый |
||||
е = 0,53 |
|
е = 0,65 |
||||
-17,0 |
-17,0 |
19
Песок
пылеватый
w = 0,24 е=0,74
-2,0
w = 0,23
WL -4,0
Песок
мелкий
е = 0,66
-8,8
Ил
ρ= 1,8 т/м3
Е= 5 МПа
-13,0
Глина
ρ=2,09 т/м3
W =0,23 Wp=0,23 WL = 0,48
-17,0