Курсовая работа (т): Проектирование фундамента здания

Проектирование фундамента здания

Оглавление

Исходные данные

. Проектирование фундаментов мелкого заложения

. Проектирование свайных фундаментов

. Сравнение вариантов фундаментов

. Разработка технологии возведения фундаментов

. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

Список используемой литературы

Исходные данные

Геометрическая схема здания

Вес надфундаментной части сооружения 1300 кН.

Высота сооружения 15 м.

Геологический разрез и характеристики грунтов:

Геологический разрез

Средняя температура по месяцам:

1. Проектирование фундаментов мелкого заложения

Таблица 1

Характеристики грунтов

Фундамент 1. Ленточный

Принимаем за основание 2 слой грунтов - песок крупны. Согласно таблице 1.7. [10] глубину заложения фундамента не зависит от глубины промерзания грунтов. Поэтому принимаем решение задать глубину заложения фундамента 2,2 м.

А = NIIобщ/(R0- γсрd);

общ - вертикальная нагрузка на обрез фундамента, по второй группе предельных состояний, кН;

γср - среднее значение удельного веса фундамента и грунта, принимаемое равным 20 кН/м³;- глубина заложения фундамента, м.

R0 =600кПа для 2 слоя грунта - расчетное сопротивление грунта.

А = 1300/(600 - 20*2,2) = 2,34 м².= А/l,

где l = 1 пог.м.

= 2,34 /1 = 2,4 м.

Принимаем ж/б фундамент, с размерами подушки:=2,4 м; l=1м; h=0,3 м;

Вес фундамента

Gf = Vfγф = (2,4*1*0,3+0,5*1*2,4)*24 = 46,1 кН/пог.м.

Вес грунта на уступах фундамента

Gg = (bld - Vf)γср = (2,4*1*2,2-0,5*1*1,8)*20=87,6 кН/пог.м.

Напряжения по подошве фундамента:

=(NIIо + Gf + Gg )/ А =(1300+46,1+87,6)/2,4=597 кПа

Расчетное сопротивление грунта:

R= γc1 γc2 /k(Mγkzb γII +Mqd1 γII`+(Mq-1) db γII`+MccII)

где γc1 =1,4 и γc2=1,4 -коэффициенты условий работы основания сооружения, принимаемые по табл.3 СНиП;=1,1 -коэффициент, равный 1, если φ и с определены непосредственными испытаниями, и 1,1, если они приняты по таблицам СНиП;

Mγ=2,11; Mq=9,44; Mc=10,80 - коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП в зависимости от φII=38;- коэффициент, равный 1при b≤10 м,=2,4 - ширина подошвы фундамента, м,

γII и γII`- осредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих ниже и выше подошвы фундамента, кН/м³;

φII =38 и cII=0 - угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта под подошвой фундамента, кПа;

db-глубина подвала(расстояние от уровня планировки до пола подвала), м;-глубина заложения фундаментов, для зданий без подвалов-от уровня планировки до подошвы, для зданий с подвалами

d1=hs+hcfγcf/ γII

толщина слоя грунта выше подошвы фундамента с стороны подвала, м;толщина пола подвала, м;

γcf-удельный вес конструкции пола подвала, кН/м³.

R=1,4*1,4/1,1*(2,11*1*2,4*26,5+9,44*2,2*12,6+0+0)=705кПа,=597кПа< R=705кПа,

Недонапряжения грунта основания:

(R- pII)/R=(705 -597)/ 705 *100%=15%

Условие удовлетворяется, значит фундамент подобран правильно.

Назначаем фундаментные подушки ФЛ 24.12-2 и фундаментные блоки ФБС 24.5.6-Т.

2. Проектирование свайных фундаментов

Фундамент 2.

Свайный под наружную несущую стену здания

. Глубина погружения сваи

Определяем в качестве несущего слоя четвертый слой - супесь. В соответствии со СНиП нижний конец сваи должен быть заглублен в такой грунт не менее чем на 0,5 м.

Глубину заложения ростверка принимаем 2,2 м. Принимаем сваю забивную по ГОСТ 19804.1-79 сплошного квадратного сечения с минимальным размером 0,30 м.

При свободном сопряжении сваи с ростверком глубина заделки сваи в ростверк может быть принята равной 0,05 м.

Принимаем марку сваи С8-30.

Тогда глубмна погружения сваи определяется:

= 8,0 +2,2 = 10,2 м

Заглубление нижнего конца сваи в несущий грунт составит при этом 0,6 м.

. Определение несущей способности сваи по грунту

Fd = γс (γсR RА+U∑ γсffihi), 

Свая погружена забивным молотом на глубину 10,2 м.

А-площадь поперечного сечения сваи, опираемого на грунт, принимаемая равной площади брутто для сплошных, м²;- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, R=1500 кПа

Таблица 2

Fd=1*(1*1500*0,09+1,2*208,8)=385 кН.

Тогда расчетная нагрузка, передаваемая на сваю будет равна

N = Fd/γk,

где γk - коэффициент надежности при определении Fd расчетом, принимаемый равным 1,4, по результатам полевых испытаний 1,25.

= 385 /1,4 = 275 кН.

Определение шага забивки свай.

= N/N0I =275/1300= 0,18 м

где N0I = NII*1,2=1300*1,2=1560кН

Определяем количество рядов свай:

= N0Ilp/N=1560*0,18/275=1,02,

принимаем 2 ряда.

3. Конструируем ленточный ростверк

=1*1,0*2,2=2,2 м³=2,2*24=52,8 кН/пог м

Производим проверку:

N=(Gp+ N0I)*lp/ nр≤ Fd* γk

N=(52,8+1560)*0,18/2=145 кН=145кН<275кН

Условие выполняется, значит ростверк выбран верно.

. Сравнение вариантов фундаментов

здание фундамент свайный заложение

Таблица 3. Технико-экономическое сравнение фундаментов различных типов

Наиболее экономичным, как мы видим из таблицы является монолитный ж/б фундамент.

4. Разработка технологии возведения фундаментов

. Определение объёмов земляных работ

Определение средней глубины траншеи по формуле

Нк=hп-hт=2,6-0,4=2,2 м

где hп - средняя отметка поверхности земли

hт - средняя отметка дна траншеи

Допустимое отношение высоты откоса траншеи к её заложению 1:m=1:0,5

Таблица 4

Ведомость объёмов работ

2. Выбор машин и механизмов для земляных работ

Выбор экскаватора

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой, выбирают по рабочим характеристикам с учётом объёма разрабатываемого грунта и глубины котлована. Назначаем ориентировочную вместимость ковша, в зависимости от объёма земляных работ q=0,4 м³.

Принимаем высоту копания экскаватора равной глубине траншеи. Hт=2,2 м.

По рабочим характеристикам экскаватора подбираем экскаватор оборудованный обратной лопатой, марки "HITACHI", модель EX100-5, тип S-EA120.

Выбор автосамосвалов

Для экскаватора гидравлического обратная лопата марки "HITACHI", модель EX100-5, тип S-EA120 с вместимостью ковша 0,4 м3, при дальности транспортирования 10 км требуемая грузоподъёмность автосамосвала должна составлять не менее 10 т.

По техническим характеристикам этому требованию соответствует автосамосвал марки HITACHI-AH250 грузоподъёмностью 23 т.

Определяем число машино-смен nэ работы экскаватора при отрывке траншеи по формуле

где  - эксплуатационная сменная производительность экскаватора

 - продолжительность рабочей смены, 8ч.

 - единица измерения, по ЕНиР

 - норма машинного времени, по ЕНиР

Определяем продолжительность цикла работ одного автосамосвала

где  - время погрузки автосамосвала, мин,

- грузоподъёмность автосамосвала;

 - средняя плотность разрабатываемого грунта;

 - время разгрузки автосамосвала, принимается равным 1-2 мин;

 - время нахождения автосамосвала в пути в обоих направлениях, мин,

Рассчитываем количество автосамосвалов, необходимых для обеспечения работы экскаватора

Определяем общее количество машино-смен работы автосамосвалов

.

3. Потребность в материально-технических ресурсах

Таблица 5

Машины и механизмы

Таблица 6

Потребность в технологической оснастке, инструменте, инвентаре, приспособлениях и средствах защиты