ББК 38.58 Я73
Автор: Шамов В.В., доцент, к.т.н. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Геотехника 2» - Рудный, РИИ. 2011. - 35с.
Рецензенты: Олейник А.И., д.т.н., профессор кафедры СиСМ
Рекомендовано к изданию УМС РИИ
Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программы дисциплины «Геотехника 2» и содержат общие сведения по содержанию и оформлению курсового проекта.
Методические указания предназначены для студентов специальности «Строительство».
Ил. 23, Табл. 2, Список лит. 19 назв.
Для внутривузовского использования.
Ó Рудненский индустриальный институт. 2011.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1 Порядок выполнения и защиты курсового проекта 5
2 Тематика курсового проекта и указания к выбору темы курсового проекта 6
3 Требования к курсовому проекту 6
4 Методические указания к выполнению отдельных разделов
курсового проекта 6
4.1 Оценка условий строительства 6
4.2 Фундаменты неглубокого заложения, возводимые в открытых котлованах 7
4.3 Свайные фундаменты 8
4.4 Технико-экономическое сравнение вариантов принятых
фундаментов 8
4.5 Особенности производства работ нулевого цикла 9
Список литературы 10
Приложение А. Свойства грунтов отдельных слоев 12
Приложение Б. Инженерно-геологические разрезы 16
Приложение В. Исходные данные по расчетным сечения и нагрузкам, районе строительства 25
Приложение Г. Схемы зданий 26
Приложение Д. Состав пояснительной записки к курсовому проекту 31
Приложение Е. График выполнения курсового проекта 33
ВВЕДЕНИЕ
Настоящие «Методические указания» подготовлены в соответствии с программой дисциплины «Геотехника 2» для студентов специальности «Строительство».
Выполнение курсового проекта способствует развитию у студентов навыков самостоятельной работы с нормативной и технической литературой.
Проектирование оснований и фундаментов представляет собой комплексную задачу, связанную в первую очередь с инженерно-геологическими условиями строительной площадки, а также назначением и конструктивным решением здания или сооружения. Правильная оценка инженерно-геологических условий, свойства грунтового основания имеет решающее значение при выборе рационального типа фундамента, оказывает влияние на технологию производства работ по устройству фундаментов и сроков строительства в целом всего здания или сооружения.
В курсовом проекте разрабатывается два варианта проектных решений фундаментов, фундаментов неглубокого заложения, возводимых в открытых котлованах и свайных фундаментов, с последующим их технико-экономическим сравнением.
1 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫКУРСОВОГО ПРОЕКТА
Порядок выполнения и защиты курсового проекта регламентируется СМК МИ 155.04 – 2007 «Общие требования к структуре, организации и проведению курсового проектирования».
Курсовое проектирование осуществляется в соответствии с графиком, приложение В. Консультации по курсовому проектированию проводятся регулярно, не реже одного раза в неделю.
За две недели до защиты распоряжением по кафедре формируется комиссия для приема защиты проектов. В состав комиссии входит не менее двух преподавателей, преподающих дисциплины по профилю курсового проекта. Одним из членов комиссии должен быть руководитель проекта.
Принятие решения о допуске студента к защите курсового проекта осуществляется руководителем. Допуск студента к защите курсового проекта подтверждается подписью руководителя на титульном листе пояснительной записки с указанием даты допуска.
Курсовой проект может быть не допущен к защите при невыполнении разделов «Задания», а также при грубых нарушениях в принятых решениях, расчетах и правилах оформления проекта.
Защита курсового проекта может носить публичный характер и включает в себя доклад студента, обсуждение и оценку комиссии. Защита проекта является особой формой проверки качества выполнения и знаний студента.
В докладе студент освещает актуальность темы, цель и задачи, раскрывает сущность работы и свой вклад в ее выполнение, характеризует итоги проделанной работы.
Порядок обсуждения курсового проекта предусматривает: ответы студента на вопросы, выступление руководителя и членов комиссии.
Решение об оценке принимается членами комиссии по результатам выполнения графика курсового проектирования студентом, анализа представленного курсового проекта, доклада студента и его ответов на вопросы.
Курсовой проект по окончании защиты оценивается дифференцировано. Результаты защиты курсового проекта оформляются ведомостью за подписью членов комиссии. В зачетную книжку оценка заносится за подписью руководителя.
2 ТЕМАТИКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА И УКАЗАНИЯ К ВЫБОРУ ТЕМЫКУРСОВОГО ПРОЕКТА
При изучении курса «Геотехника 2» выполняется курсовой проект по теме: «Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий».
Задание на курсовое проектирование принимается в соответствии с шифром зачетной книжки: инженерно-геологические условия строительной площадки – Приложения А, Б; конструктивная схема здания, нагрузки в наиболее характерных сечениях, климатический район строительства – Приложения В, Г.
3 ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
В состав курсового проекта входят расчетно-пояснительная записка с необходимыми схемами, графиками и таблицами, объемом 30 – 40 страниц и рабочих чертежей на одном листе формата А-1.
Пояснительная записка содержит: оценку инженерно-геологических условий строительной площадки; выбор типов конструкций и подбор основных размеров не менее двух возможных вариантов фундаментов (включая свайный фундамент); расчет оснований выбранных фундаментов по предельным состояниям; краткие указания по особенностям производства работ нулевого цикла.
Рабочие чертежи на листе формата А-1 содержат: схему здания; план фундаментов, расчетные сечения фундаментов; спецификацию на сборные типовых изделий.
Рекомендуемый состав пояснительной записки приведен в обязательном Приложении Д, график курсового проектирования – Приложение Е.
4 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
4.1 Оценка условий строительства.
Тип песчаного грунта определяется по гранулометрическому составу, песчаные грунты классифицируют по плотности сложения и степени влажности. Тип пылевато-глинистых грунтов определяется по числу пластичности, состояние – по консистенции (показатель текучести) [4]. Возможность проявления просадочных свойств или свойств набухания оценивается в первом случае по показателю просадочности и степени влажности [4], С. 230; во втором – по показателю просадочности [4], С. 245.
По значениям физических характеристик грунтов определяются расчётные значения механических характеристик для расчётов по первому и второму предельному состоянию (с, j, Е), а также расчетное сопротивление грунта R. Нормативные значения механических характеристик грунтов определяются по таблицам Приложения 1, расчетное сопротивление – Приложение 3 [8] (или табл. 1.12, 1.13, 1.17, 1.18, 5.13 [4]).
4.2 Фундаменты неглубокого заложения, возводимые в открытых котлованах.
Нормативное значение нагрузок по расчётным сечениям принимать на уровне отметки верхнего обреза фундамента. Расчётные значения нагрузок определять по СНиП 2.01.01-85.
При выборе конструкции и материала фундаментов следует руководствоваться сведениями, приведёнными в [2, 3, 4].
Глубина заложения подошвы фундамента определяется с учётом рекомендаций, изложенных в [2, 8], С.68-73.
Предварительные размеры подошвы фундаментов, определяют последовательным приближением [4], С.79-80, первоначально используя табличные значения расчётного сопротивления грунта основания, с их последующим уточнением по формуле (7) [8], до расхождения между значениями не превышающим 5%.
При расчёте фундаментов наружных стен подвальной части сооружения следует учитывать горизонтальное давление, создаваемое грунтом засыпки на стенку подвала, с учётом нагрузки на прилегающей территории. При выполнении этих расчётов можно пользоваться рекомендациями, изложенными в [4],С. 120-122, 104-107, а также в [19], С. 38-35, 17-22, 86-91.
Абсолютная осадка основания фундамента определяется методом послойного суммирования с условным ограничением глубины сжимаемой толщи, представляемой в виде линейно - деформируемого пространства. При наличии в пределах сжимаемой толщи основания слабого слоя грунта размеры фундамента должны назначаться исходя из условия (9) [8]. По результатам расчётов осадок следует уточнить размеры подошвы и глубину заложения фундаментов.
При заложении фундаментов ниже WL следует предусмотреть методы производства работ, сохраняющие природную структуру грунтов
оснований [4, 13].
На чертеже должны быть представлены: план фундаментов, необходимые развертки фундаментов и маркировкой фундаментных стеновых блоков по осям, сечения фундаментов с отметками, размерами, привязкой к осям сооружений, детали устройства гидроизоляции, схема котлована с изображением в соответствующих случаях схемы водоотлива и деталей крепления стенок котлована (масштаб 1:10, 1:25, 1:50). При конструировании фундаментов рекомендуется пользоваться альбомами и рабочим чертежами типовых конструкций [4, 15, 16, 17].
4.3 Свайные фундаменты.
Проектирование свайных фундаментов [5] осуществляется в следующей последовательности:
1) выбирается несущий слой грунта, что определяет тип свайного фундамента (сваи-стойки или сваи трения – висячие сваи);
2) определяется глубина заложения подошвы ростверка;
3) выбирается материал и конструкция сваи;
4) назначаются предварительные размеры сваи (поперечное сечение, длина сваи);
5) выбирается метод погружения или способ устройства сваи;
6) определяется несущая способность сваи по грунту;
7) определяется количество свай;
8) назначаются размеры ростверка;
9)определяются размеры условного свайного фундамента, проверяется условие Pmt < R;
10) выполняется расчет осадки свайного фундамента, расчет осадки ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением свай допускается выполнять по указаниям Приложения 3 [4];
11) разрабатываются детали устройства свайных фундаментов;
12) разрабатываются чертежи плана и сечений свайных фундаментов с отметками, размерами и привязкой к осям здания или сооружения, указывается тип и состав гидроизоляции;
13) подбирается оборудование для погружения сваи;
14) при забивных сваях определяется расчётный отказ сваи;
Рекомендуемые масштабы и содержание чертежей те же, что и для фундаментов неглубокого заложения, возводимых в открытых котлованах.
4.4 Технико-экономическое сравнение вариантов принятых фундаментов.
Оптимальное решение конструкции фундаментов выбирается в сравнении нескольких вариантов с учетом опыта возведения зданий и сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства. В курсовом проекте в учебных целях рассчитываются фундаменты неглубокого заложения и свайные фундаменты.
Для предварительной оценки технико-экономических показателей фундаментов различных видов применяются удельные показатели стоимости и трудоемкости основных видов работ при устройстве фундаментов, таблица 3.1 [5] С. 61.
4.5 Особенности производства работ нулевого цикла.
Сохранение природной структуры грунтов и подготовка оснований. Обеспечение устойчивости стен котлованов. Требования к устройству обратной засыпки и отмостки зданий. Защита котлованов, фундаментов и помещений от подземных вод. Геотехнический мониторинг [2, 3].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1 Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). 4-е изд. – М.: Высшая школа, 1983. – 288 с.
2 Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – Л.: Стройиздат, 1988. – 415 с.
3 Основания и фундаменты: Справочник/ Г.И. Швецов,
И.В. Носков, А.Д. Слободян, Г.С. Госькова; Под. Ред. Г.И. Швецова. – М.: Высшая школа, 1991. – 383 с.
4 Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика. Под. ред. Е.А. Сорочана, Ю.Г. Трофименкова. – М.: Стройиздат, 1985. – 480 с.
5 Шамов В.В. Учебное пособие по проектированию свайных фундаментов. – Рудный, 2004. – 109 с.
Дополнительная литература
6 Шутенко Л.Н. и др. Основания и фундаменты. Курсовое и дипломное проектирование. – Киев: Высшая школа, 1989. – 328 с.
7 СНиП 23.01-99. Строительная климатология. – М.: Стройиздат, 2000.
8 СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1985.
9 СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М.: Стройиздат, 1986.
10 СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. – М.: Стройиздат, 1988.
11 Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений
(к СНиП 2.02.01-83) / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. – М.: Стройиздат, 1986. – 415 с.
12 Руководство по проектированию свайных фундаментов. М., 1986.
13 Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 2.02.01-83). НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. – М.: Стройиздат, 1986.
14 ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: МНТКС, 1995.
15 Маклакова Т.Г. Конструирование гражданских зданий. – М.: Стройиздат, 1986. – 135 с.
16 Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей
промышленных зданий. – М.: Стройиздат, 1980.
17 Шерешевский И.К. Конструкции гражданских зданий. – Л.: Стройиздат, 1981. – 176 с.
18 Хамзин С.К., Карасёв А.К. Технология строительного производства. – М.: Высшая школа, 1989.
19 Руководство по проектированию подвальных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства. ЦНИИ Промзданий Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1984.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Рудненский индустриальный институт
РАССМОТРЕНО
На заседании кафедры СиСМ
Пр. № ____ от ______________________
Зав. кафедрой ___________________ О.А. Мирюк
ОДОБРЕНО
На заседании МКФ ГСФ
Пр. № ____ от ______________________
Председатель МКФ _______________ Ю.П. Лазебная
УТВЕРЖДЕНО И РЕКОМЕНДОВАНО к изданию
На заседании УМС
Пр. № ____ от ______________________
Председатель УМС _______________ Б.А. Жаутиков
Кафедра строительства и строительного материаловедения
Шамов В.В.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по дисциплине «Геотехника 2»
для студентов специальности «Строительство»
Рудный 2011
Св. план 2010 – 2011 уч. год.