Кафедра: Промышленное и гражданское строительство
Пояснительная записка
к курсовой работе на тему:
«Проектирование и расчет оснований и фундаментов одноэтажного промышленного здания»
Содержание
| Введение | ||
| Исходные данные | ||
| 1. | Оценка инженерно-геологических условий | |
| 1.1. | Определение характеристик грунта | |
| 1.2. | Заключение по площадке | |
| 1.3. | Инженерно-геологический разрез | |
| 2. | Фундамент мелкого заложения (I вариант) | |
| 3. | Свайный фундамент (II вариант) | |
| 4. | Сравнение стоимости вариантов | |
| 5. | Фундамент мелкого заложения под крайнюю колонну №3 | |
| 6. | Фундамент мелкого заложения под колонну фахверка №2 | |
| 7. | Список использованной литературы | |
| Приложение | ||
Введение
Выполнение курсового проекта «Основания и фундаменты промышленного здания» по дисциплине «Основания и фундаменты» направлено на усвоение знаний, полученных при изучении теоретической части этой дисциплины и на выработку практических навыков расчета и проектирования оснований и фундаментов.
В курсовом проекте рассматриваются два варианта фундамента под среднюю колонну (наиболее нагруженную), после чего производится сравнение стоимости вариантов фундамента. Наиболее экономичный вариант принимается для дальнейшего расчета фундаментов под крайние колонны и под колонны фахверка.
Расчет фундаментов производится по методу предельных состояний в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Исходные данные
Район строительства. Сведения о геологическом строении площадки строительства.
Табл.1
| Сумма двух послед-них цифр | Район строите-льства | Мt, м | NL, м | WL, м | Мощность почвен-ного слоя, м | Слои грунта сверху вниз | ||||
| Первый | Второй | Третий | ||||||||
| Мощ-ность, м | N грун-та | Мощ-ность, м | N грун-та | N грун- та | ||||||
| Нижний Новгород | 42,0 | 141,400 | 136,000 | 0,4 | 3,8 | 2,7 |
Показатели физико-механических свойств грунтов
Табл.2
| N грунта | Наименование грунта | ρ, т/м3 | ρs, т/м3 | W, дол. ед. | mo 1/мПа | Кf, м/с | φ, град | с, кПа | WL, дол.ед. | W р, дол.ед. |
| суглинки | 1,93 | 2,73 | 0,29 | 0,088 | 2,3*10-7 | 0,37 | 0,21 | |||
| супеси | 1,83 | 2,72 | 0,24 | 0,217 | 7,2*10-4 | 0,26 | 0,2 | |||
| глина | 1,94 | 2,75 | 0,27 | 0,044 | 1*10-7 | 0,44 | 0,23 |
Схема задания №1.
Нагрузки для варианта В для расчета по второй группе предельных состояний.
Табл.3
| Вариант | Ф-т | NII, км | МII, км.м | QII, км |
| В | ||||
Оценка инженерно-геологических условий.
1.1. Определение характеристик грунта ведем по формулам:
1. удельный вес грунта:
,
гдеρ – плотность грунта; g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения;
2. удельный вес частиц грунта:
,
где ρs – плотность частиц грунта;
3. число пластичности:
,
где ωL – влажность грунта на границе текучести,ωp – то же, на границе раскатывания (пластичности);
4. показатель текучести:
,
где ω – природная влажность грунта;
5. коэффициент пористости грунта:
;
6. степень влажности грунта:
,
где γw=10 кН/см3 – удельный вес воды;
7. коэффициент относительной сжимаемости:
,
где m0 – коэффициент сжимаемости;
8. модуль деформации грунта:
,
где 
, ν – коэффициент Пуассона:
ν=0,3 – для песков, супесей,
ν=0,35 – для суглинков,
ν=0,42 – для глин;
9. удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:
.
Почвенный слой. При разработке котлована подлежит срезке и использованию для рекультивации земель.
кН/м3
Слой №1 - суглинок.
; 
;
; 
;
Для суглинка 
=0,35; 
;
1/МПа; 
=0,623/0,048=13 МПа.
По показателю текучести грунт относится к тугопластичным, по модулю деформации – к среднесжимаемым.
Слой №2 – супесь.
; 
;
; 
;
Для супесей =0,30; 
;
1/МПа; =0,743/0,124=6 МПа.
По показателю текучести супесь находится в мягкопластичном состоянии, по модулю деформации грунт близок к средне сжимаемым.
Слой №3 – глина.
; 
;
; 
;
Для глин =0,42; 
; 
1/МПа; =0,392/0,024=16 МПа.
По показателю текучести глина находится в полутвёрдом состоянии, по модулю деформации относится к средне сжимаемым.
Характеристики грунтов, полученные расчётом, сведены табл.4.
По исходным данным построим инженерно-геологический разрез в месте расположения проектируемого фундамента.
Табл.4
| N слоя | Наименование грунта | γ, кН/м3 | γs, кН/м3 | γsb, кН/м3 | Jр, | JL, | e, | Sr, | mυ, 1/мПа | Ε, МПа |
| Почвенный слой | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Суглинок | 18,91 | 26,75 | 9,2 | 0,16 | 0,5 | 0,82 | 0,95 | 0,623 | ||
| Супесь | 17,9 | 26,7 | 9,03 | 0,06 | 0,67 | 0,8 | 0,75 | 0,124 | ||
| Глина | 19,0 | 27,0 | 9,44 | 0,21 | 0,19 | 0,75 | 0,91 | 0,024 | 16,0 |
1.2.Заключение по площадке
Природный рельеф площадки строительства спокойный. Грунты основания имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Все они могут служить естественным основанием. Наличие на глубине 3,2 м пластичных супесей, близких к среднесжимаемым грунтам, ухудшает грунтовые условия площадки.
Фундаменты мелкого заложения с небольшими нагрузками можно заложить в пределах слоя суглинков с обязательной проверкой прочности подстилающего слоя супесей. Грунтовые воды залегают на отметке 136,000 м и не повлияют в этом случае на выбор типа фундамента.
При использовании в качестве основания глин, залегающих на глубине 6,9 м и ниже уровня подземных вод, значительно повысится стоимость и трудоёмкость фундаментных работ. В этом случае целесообразно рассмотреть вариант свайного фундамента.
При больших нагрузках на фундаменты в качестве несущего слоя можно использовать суглинки слоя №1 с предварительным улучшением строительных свойств подстилающих супесей.
1.3.Инженерно-гелогический разрез
Рис.1