Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОиФ.pdf
Скачиваний:
219
Добавлен:
28.02.2016
Размер:
2.05 Mб
Скачать

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 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