Материал: Проектирование оснований и фундаментов. учебно-методическое пособие. Ким М.С

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

________________________________________________________________________________________

М. С. КИМ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Учебно-методическое пособие

Рекомендовано редакционно-издательским советом Воронежского государственного архитектурно-строительного университета в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство»

Воронеж - 2011

2

УДК 624.15 ББК 38.58 я 73:30.2

К40

Рецензенты:

кафедра «Конструкции зданий и сооружений» Тамбовского государственного технического университета;

П.А. Ляшенко, канд. техн. наук, профессор, М.Б. Мариничев, канд. техн. наук, доцент кафедры оснований и фундаментов Кубанского государственного

аграрного университета

Ким, М.С. Проектирование оснований и фундаментов: учеб.-метод. по-

К40 собие по выполнению курсового проекта для студ., обучающихся по направлению 270100 «Строительство» / М.С. Ким; Воронеж. гос. арх.- строит. ун-т. – Воронеж, 2011. – 80 с.

Приведены основные положения по проектированию оснований и фундаментов для гражданских зданий. Рассмотрены вопросы проектирования фундаментов мелкого заложения и свайных. Приведены задания, порядок выполнения, и рекомендуемая литература к выполнению курсового проекта по курсу «Основания и фундаменты». В пособии содержится необходимый для выполнения курсового проекта справочный и нормативный материал. Пособие позволит усвоить теоретические знания, а также приобрести практические навыки разработки проекта оснований и фундаментов.

Предназначено для студентов заочной, сокращенной и дистанционной форм обучения по направлению 270100 «Строительство».

Ил. 38 . Табл. 21 . Библиогр.: 22 назв.

УДК 624.15 ББК 38.58 я 73:30.2

3

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………. 4

ЗАДАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ…..………..…………………….…………. 5

1.1.Данные о строительных площадках………..……..…………………..……... 6

1.2.Данные о зданиях…….……..………………………………………………… 6

1.3.Исходные данные …………………………...……………………................... 6

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА……………………………….………….. 7 ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………………………………………….. 7

3.5.Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном

основании……………………………………………………………………… 11

3.5.1.Выбор глубины заложения фундаментов ……………..………………. 11

3.5.2.Расчет фундаментов при центральном и внецентренном приложении

нагрузки………………..…………………………………………………. 12

3.5.3.Расчет прерывистых фундаментов………………………………............ 16

3.6.Проектирование свайных фундаментов…………………………………….. 25

3.6.1.Расчёт несущей способности свай……………………………………… 25

3.6.2.Последовательность проектирования свайных фундаментов…............ 27

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАССМОТРЕННЫХ

ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ……………....................................... 30

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА………………………………………...….. 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….………… 32

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………….……… 32

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………….. 33

1.Исходные данные для курсового проекта……………………………………. 33

2.Классификационные показатели, расчетные сопротивления, прочностные

и деформационные характеристики грунтов…………………………………. 63

4.Расчетные сопротивления грунта под нижним концом и по боковой

поверхности свай……………………………………………………………….. 75

5.Основные буквенные обозначения……………………………………………. 77

6. Пример оформления графической части проекта………….………………… 79

4

ВВЕДЕНИЕ

Целью выполнения курсового проекта является систематизация и углубление знаний студентов, полученных ими при изучении курса «Основания и фундаменты», а также приобретение практических навыков проектирования с использованием имеющейся теоретической подготовки.

Фундаменты являются важнейшей частью зданий и сооружений. Они служат для передачи нагрузок от конструкций здания или сооружения, установленного на них оборудования и других нагрузок на грунты основания. Основание, воспринимая эти нагрузки, испытывает, как правило, неравномерные деформации, что вызывает появление в конструкциях дополнительных усилий. Мировой опыт строительства показывает, что большинство аварий построенных зданий и сооружений вызвано ошибками при проектировании и возведении фундаментов и устройстве оснований.

Затраты на устройство оснований и фундаментов в различных сооружениях могут составлять 15 – 20 % от стоимости строительно-монтажных работ. Поэтому экономичность сооружения в значительной степени зависит от выбора рациональной конструкции фундамента и эффективного использования несущей способности основания.

При разработке проекта оснований и фундаментов необходимо предусмотреть:

-обеспечение прочности и эксплуатационной надежности зданий и сооружений;

-максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также материала фундаментов;

-достижение минимальной стоимости и сокращение сроков строительства при условии обеспечения высокой надежности возводимого сооружения.

Для этого при выборе типа оснований и фундаментов необходимо обеспечить комплексный учет инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки; конструктивных и технологических особенностей сооружения и его чувствительности к неравномерным осадкам; методов выполнения работ по подготовке оснований, устройству фундаментов и подземных частей сооружения. Расчет и проектирование оснований и фундаментов должны производиться с учетом совместной работы системы «основание – фундамент – конструкции сооружения».

При выполнении курсового проекта студент должен показать умение анализировать и оценивать инженерно-геологические условия площадки строительства и характеристики физико-механических свойств грунтов; выбирать применительно к данным грунтовым условиям технически целесообразные варианты оснований и фундаментов; подтверждать теоретическими расчетами принятые решения.

В ходе выполнении курсового проекта разрабатываются два варианта фундаментов: сборный фундамент мелкого заложения и свайный фундамент из забивных свай квадратного сечения под несущие стены и колонны.

Выбор экономически выгодного варианта производится на основании сравнения их по приведенным затратам.

Выполнение студентом в полном объеме курсового проекта способствует закреплению навыков проектирования и инженерных расчетов оснований и фундаментов.

5

1.ЗАДАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Всоответствие с [21], выполнение проекта оснований и фундаментов производится на основании технического задания, которое должно содержать следующие исходные данные:

-инженерно-геологические условия площадки строительства;

-характеристику проектируемого сооружения с указанием его плановой и высотной привязок на местности; конструктивные схемы; наличие и размеры заглубленных помещений; значения нагрузок, передаваемых на фундаменты; размеры и материалы несущих конструкций;

-требования к допустимым деформациям сооружений.

Для учебных целей в задании к курсовому проекту представлены следующие исходные данные:

1.Данные о строительной площадке: топографический план строительного участка в горизонталях с расположением буровых скважин; литолого-стратиграфические колонки буровых скважин; таблицы с результатами лабораторных определений физических характеристик грунтов даны под номерами 0, 1, 2….9 и представлены на рис. П.1.1 – 20.

2.Схема сооружения с указанием его назначения, необходимых размеров, конструкций, материалов и нагрузок, действующих в основных сечениях. Схемы сооружений даны под номерами 1, 2, 3…10 и показаны на рис. П.1. 21 – 31.

Место строительства принимается по выбору студента.

Выбор задания производится в соответствии с шифром зачетной книжки студента: номер строительной площадки определяется по последней цифре шифра, номер сооружения – по предпоследней цифре шифра (табл.1.1).

Например, шифр зачетной книжки студента 05-2-1-76.

В таблице последней цифре 6 соответствует строительная площадка №5, а предпоследней цифре 7 соответствует вариант сооружения №8. Сечения, в которых требуется произвести расчет фундаментов, показаны в таблице и на плане сооружения. Студенты заочной формы обучения производят расчет в 3-х сечениях в бескаркасной части здания и в 2-х сечениях в каркасной части, указанных в табл. 1.1 для соответствующего сооружения. Студенты сокращенной и дистанционной форм обучения производят расчет в 2-х сечениях в бескаркасной части здания и в 2-х сечениях в каркасной части из указанных в табл. 1.1 по выбору студента.