Расчет и проектирование основания и фундамента
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
Федеральное агентство по образованию ГОУ-ВПО
Уральский Государственный Технический Университет УПИ
Кафедра Основания и Фундаменты
Расчетно-графическая работа
Расчет и проектирование основания и фундаментов
Студент: Вохминцева Я.А
Группа: С-46031
Вариант: 04
Преподаватель: Лопашенко Н.А
Екатеринбург 2010г.
I. Исходные данные
Таблица 1.1 Вариант исходных данных
Вариант сооруж.Габарит. схемаL1,мL2,мН1, мН2, мhn, мQ1, тQ2, тtвн, градРайон строительстваMtSO, кПаWO, кПа04142-21,6--4,815-5Курган68,51,00,30
Инженерно-геологические условия площадки строительства установлены бурением четырех скважин до глубины 20 м (таблица 1.2). Подземные воды во всех скважинах расположены на глубине 0.8 м от отметок природного рельефа NL.
Таблица 1.2 Характеристика вариантов грунтовых условий
№dw, мНомер грунтовых слоевОтметки устьев скважин и толщина отдельных слоев грунтаСкважина 1Скважина 2Скважина 3Скважина 4n1n2n3отм. устья,мh1, мh2, мотм. устья,мh1, мh2, мотм. устья,мh1, мh2, мотм. устья,мh1, мh2, м070,8011183861,75,001,3060,95,301,5060,64,801,1060,05,001,40*толщина h3 третьего слоя бурением до глубины 20 м не установлена.
Таблица 1.3 Показатели физико-механических свойств грунтов
№ слояТип грунта?n, т/м3?I/?II, т/м3?s, т/м3W, %WL, %WP, %kф, см/сЕ, МПаCI/CII, кПа?I /?II,градГруппа по трудности разработки11суглинок1,881,83/ 1,852,7024,227,717,72,9 10-711,014,0/ 21,016/18III18суглинок1,921,87/ 1,892,7228,132,920,91,4 10-78,011,0/ 17,014/16III38песок мелкий1,931,88/1,902,6826,3--4,0 10-318,00/225/28I
Таблица 1.4
Состав подземных вод по данным химического анализа воды
Показатель агрессивностиЗначение показателяБикарбонатная щелочность ионов HCO3; мг экв/л0,1Водородный показатель рН; мг экв/л5,0Содержание; мг/лагрессивной углеродистой кислоты СО249аммонийных солей, ионов NH4+16магнезиальных солей, ионов Mg2+920едких щелочей, ионов Na+ и K+-сульфатов, ионов SO4-22700хлоридов, ионов Cl-800
II. Определение нагрузок, действующих на фундамент
Расчет нормативных значений на уровне обреза фундаментов от нагрузок, воспринимаемых рамой каркаса (постоянная, снеговая, ветровая, крановая), выполняется на ЭВМ. Наиболее нагруженными являются фундаменты по оси А. Нормативные значения усилий для этих фундаментов приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 Нормативные значения усилий на уровне обреза фундаментов по оси А от нагрузок и воздействий, воспринимаемых рамой каркаса
УсилияРазмерн.ПостоянныеСнеговыеВетровыеКрановыеНормальные (Nn)кНN1=1295,4N2=252,0N3=338,1N4=0Моменты (Mn)кНмМ1= - 362,2M2=0M3= 142,4M4= 1226,5Горизонтальные (Qn)кНQ1= - 12,6Q2=0Q3= 5,0Q4= 104,6
Таблица 2.2 Нормативные значения усилий на уровне обреза фундамента для основных сочетаний нагрузок
УсилияРазмерн.Сочетания нагрузок(1)+(2)(1)+(3)(1)+(4)(1)+0,9[(2)+(3)+(4)]Нормальные (Nn)кН1547,41633,51295,41826,5Моменты (Mn)кНм-362,2-219,8 -504,6-864,3 -1588,7+869,8 -1594,2Горизонтальные (Qn)кН-12,6-7,6 -17,6+92,0 -117,2+86,0 -111,2
Наиболее неблагоприятным является сочетание всех кратковременных 0,9[(2)+(3)+(4)] нагрузок.
Для расчета по деформациям (?f = 1,0):
Ncol,II = Nn ?f = 1826,5 1,0 = 1826,5 кН;
Mcol,II = Mn ?f = 1594,2 1,0 = 1594,2 кНм;
Qcol,II = Qn ?f = 111,2 1,0 = 111,2 кН;
Для расчетов по несущей способности (?f = 1,2):
Ncol,I = Nn ?f = 1826,5 1,2 = 2191,8 кН;
Mcol,I = Mn ?f = 1594,2 1,2 = 1913,1 кНм;
Qcol,I = Qn ?f = 111,2 1,2 = 133,5 кН;
где ?f - коэффициент надежности по нагрузке;
III. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства
Планово-высотная привязка здания на площадке строительства приведена на рис.2 Инженерно-геологические разрезы, построенные по заданным скважинам, показаны на рис. 3а, 3б, 3в.
Вычисляем необходимые показатели свойств и состояния грунтов по приведенным в таблице 1.3 исходным характеристикам.
Степень влажности
Sr = W?s/(e?w)
где ?w = 1 т/м3 - плотность воды;
Число пластичности Ip = WL - Wр ;
Плотность сухого грунта ?d =??n /(1 + 0,01W);
Пористость n = (1 - ?d /?s)100%;
Коэффициент пористости e = n/(100 - n);
Показатель текучести IL = ( W - Wр)/(WL - Wр);
Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:
?I = ?Ig ?II = ?IIg ?s = ?sg;
Удельный вес суглинка, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды
?sb =???s-??w)/(1+e)
где ?w = 10 кН/м3 - удельный вес воды.
Таблица 3.1 Показатели свойств и состояния грунтов
№ слоя?d, т/м3n, %eSrIP, %IL?I / ?II, кН/м3?s, кН/м3?sb, кН/м3Rусл, кПа11 (2)1,5144,10,7890,83100,6518,0 18,226,59,2185,35418 (3)1,5044,90,8150,94120,6018,4 18,526,79,2223,18638 (4)1,5342,90,7510,94--18,4 18,626,39,3466,270
) 11 (2) слой - по ГОСТ 25100-95: суглинок мягкопластичный;
Число пластичности:
Плотность сухого грунта:
Пористость:
Коэффициент пористости:
Степень влажности:
Показатель текучести:
Расчетные значения удельного веса грунта и удельного веса частиц:
Удельный вес грунта, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды:
где ?w = 10 кН/м3 - удельный вес воды.
Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83* примем условные размеры фундамента d1= dусл= 2м и bусл= 1м.
По таблице 3 СНиПа 2.02.01-83* принимаем коэффициенты ?С1 и ?С2:
Для суглинка мягкопластичного (IL>0,5) ?С1=1,0;
Для здания с гибкой конструктивной системой ?С2=1,0;
Коэффициент k=1 принимаем по ука?/p>