Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Ноября 2011 в 14:47, курсовая работа
Основания и фундаменты являются важнейшими элементами зданий и сооружений. В общем объеме строительства устройство оснований и фундаментов имеет значительный удельный вес как по стоимости, так и по трудоёмкости строительных работ. Анализ статистических данных показывает, что большинство аварий зданий и сооружений было вызвано разрушением оснований и фундаментов. Недостаточная изученность инженерно-геологических условий на строительной площадке, некачественное устройство оснований и фундаментов часто вызывают их недопустимые деформации, которые могут быть причиной повреждения, а иногда и полного разрушения возведенных зданий.
Введение…………………………………………………………....4
1. Расчет фундаментов в условиях надстройки………………….5
1.1 Расчет ленточного фундамента в открытом котловане…..5
1.1.1 Исходные данные…………………………………….….5
1.1.2 Определение глубины заложения подошвы фундамента………………………………………………………....7
1.1.3 Определение размеров подошвы фундамента…………8
1.1.4 Проверка ленточного фундамента……………………..12
1.1.5 Расчет ленточного фундамента по деформациям…….13
1.2 Расчет ленточного фундамента в условиях надстройки...19
1.3 Заключение по экспертизе условий надстройки…………24
2. Расчет фундамента в условии пристройки нового здания к
существующему…………………………………………………..24
2.1 Расчет осадки фундамента………………………………...24
2.1.1 Значение физико-механических свойств грунтов…….24
2.1.2 Определение расчетного сопротивления грунта основания………………………………………………………….25
2.1.3 Расчет осадки фундамента……………………………..25
2.2 Заключение по экспертизе условий пристройки нового здания……………………………………………………………...32
Заключение………………………………………………………..32
Литература………………………………………………………...33
Варианты заданий для курсовой работы……………………..…34
hcf - толщина конструкции пола подвала, м;
gcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3);
db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала B > 20 м - db = 0).
; ; ; ; ; ;
b = 4,5 м; с = 3 кПа; =0,4 м.
hcf - толщина конструкции пола подвала, м;
hcf = 0,1 м.
gcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала; gcf =24 .
db -глубина подвала; db = 2 м.
Уточняем размеры ленточного фундамента по полученному значению :
Ленточные фундаменты на естественных основаниях не подходят, так как ленты фундаментов перехлестнутся. Для уменьшения размеров ленточного фундамента в плане, необходимо уплотнение верхнего слоя просадочного грунта толщиной 2 м с применением тяжелых трамбовок по всей площади здания.
Уплотнение тяжёлыми трамбовками рекомендуется при не более 0,7 и плотности сухого грунта не выше 1,55 т/м и наиболее эффективна, когда влажность грунта близка к оптимальной.
Естественная влажность
Характеристики утрамбованного слоя:
Супесь: т/м ; т/м ; с=0,015МПа; ; Е=28 МПа.
Рассчитываем площадь фундамента с учетом трамбования грунта.
кПа (таблица 4, СНиП 2.02.01-83*).
Определяем величину расчётного сопротивления грунта основания .
; ; ;k=1; ; ; ; b=5,5 м; с =15 кПа; м.
=0.52 м,
Проверка не выполняется.
Определяем А с полученным значением :
Определяем с новым значением b = 2,24 м: Проверка не выполняется.
Определяем А при .
Проверка выполняется.
Принимаем
ширину ленточного фундамента b = 2,48 м.
1.1.4 Проверка ленточного фундамента
Определяем
давление под подошвой ленточного фундамента
с учетом действия внецентренной нагрузки:
где e- величина эксцентриситета, определяемая по формуле:
,
,
м,
,
,
Необходимо выполнение условий:
Условия
выполняются. Окончательно принимаем
размер ленты b=2,48 м.
1.1.5 Расчет ленточного фундамента по деформациям
Уточняем среднее давление по подошве фундамента с учетом принятых размеров:
,
- вес фундамента и грунта на его уступах.
Недонапряжение грунта:
.
Определение осадки ленточного фундамента производим методом послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания.
Толщина слоев ,
Напряжение от собственного веса грунта:
,
,
,
Ординаты эпюры дополнительного давления вычисляется по формуле Лява:
где - - коэффициент формы подошвы фундамента, определяемый по таблице 1, приложения 2 СНиП 2.02.01-83* (для ленточных фундаментов определяем при ,h = l/b).
Расчет
выполняем в табличной форме.
Таблица 1.3 - Расчет осадки ленточного фундамента
№ № точек | Z,м | z = 2z/b | ai | szpi,кПа | ,кПа | szgi,кПа | 0,2szgi,кПа | Е,кПа |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | 0 | 0 | 1 | 454,3 | - | 39,25 | 7,85 | 8000 |
2 | 0,992 | 0,8 | 0,881 | 400,24 | 427,27 | 55,78 | 11,16 | 8000 |
3 | 1,984 | 1,6 | 0,642 | 256,95 | 264,35 | 72,3 | 14,46 | 8000 |
4’ | 2,2 | 1,82 | 0,594 | 152,63 | 204,79 | 76,85 | 15,37 | 8000 |
4 | 2,976 | 2,4 | 0,477 | 72,8 | 112,71 | 88,83 | 17,77 | 11000 |
5 | 3,968 | 3,2 | 0,374 | 27,23 | 50,01 | 105,53 | 21,11 | 11000 |
6’ | 4,1 | 3,26 | 0,369 | 10,05 | 18,64 | 106,5 | 21,3 | 11000 |
Нижняя
граница сжимаемой толщи
при .
Осадка вычисляется по формуле 1, приложения 2 СНиП 2.02.01-83*:
где -безразмерный коэффициент, равный 0,8;
-среднее значение
-соответственно толщина и модуль деформации I слоя грунта;
п -число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
где - средняя осадка здания и основания, определяемая по Приложению 4 СНиП 2.02.01-83*. В нашем случае =10 см.
-условие выполняется.
Определение величины просадки основания ленточного фундамента производим в табличной форме.
Просадка вычисляется по формуле 13 Приложения 2 СНиП 2.02.01-83*.
Ssl = S jsl,i*k sl,i*hi ,
где esl,i - послойная относительная просадочность грунта; ,
где - коэффициент пересчета, определяемый с графика;
, МПа
Рис. 1.2
hi – толщина i-го слоя грунта, принимается не более 2м;
k
sl,i- коэффициент условия работы основания,
зависит от выпирания грунта из-под подошвы
фундамента в сторону, происходящего одновременно
с просадкой при замачивании.
k sl,i = 0,5+1,5(P-P sl )/ Р0 ,
где Р0 = 100 кПа,
Р = 493,55 кПа- среднее давление по подошве фундамента,
P sl =50 кПа- начальное просадочное давление.
Предварительно определяем величину плотности при полном водонасыщении грунта:rsat = rd* (1+wsat) = 1500(1+0,3) = 1950 кг/м3,
где wsat = e *rw/rs = 0,81*1/2,7 = 0,3.
Для определения
послойной относительной
szg.0 = gsat * d = 18,68*2,5 = 46,7 кПа;
Граница деформируемой зоны определяется в нашем случае слоем непросадочного грунта (может быть уровнем подземных вод, уровнем грунта, где ).
Таблица
1.4 – Расчет просадки ленточного фундамента
№ точ | Z,м | z = 2z/b | a | szp,кПа | szg,кПа | szp+szg,
кПа |
P | esl, | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | 0 | 0 | 1 | 493,55 | 46,7 | 540,25 | - | - | - |
2 | 0,992 | 0,8 | 0,881 | 434,8 | 63,27 | 498,07 | 519,16 | - | - |
3 | 1,984 | 1,6 | 0,642 | 279,15 | 79,79 | 358,94 | 428,50 | - | - |
4’ | 2,2 | 1,82 | 0,594 | 165,82 | 83,39 | 249,71 | 304,32 | 1,2 | 0,036 |