Методичка МФ (1). Методические указания по выполнению курсового проектирования. Составил М. Ф. Арефьев Иркутск Иргту, 2001. с. Изложены основные положения проектирования фундаментов мелкого заложения и свайных, а также методы расчета деформаций оснований
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
Министерство образования Российской Федерации Иркутский государственный технический университет Механика грунтов, основания и фундаменты(Методические указания по выполнению курсового проекта) Иркутск, 2001г. Механика грунтов, основания и фундаменты. Методические указания по выполнению курсового проектирования. Составил М.Ф. Арефьев – Иркутск: ИрГТУ, 2001. - с. Изложены основные положения проектирования фундаментов мелкого заложения и свайных, а также методы расчета деформаций оснований. Могут быть использованы студентами специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» при курсовом и дипломном проектировании. Библиогр. 6 назв. Ил.8. Табл.2. Рецензент: доцент кафедры строительного производства ИрГТУ, к.т.н. П.А. Шустов. Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83. Содержание
1.Объем и содержание курсового проекта Цель курсового проектирования – закрепить теоретические познания по указанной дисциплине; выработать практические навыки проектирования оснований и фундаментов и умение пользоваться справочной литературой, строительными нормами и правилами, типовыми проектами и т.д. Задание на курсовой проект выдается студенту на кафедре и содержит: схему сооружения; геологические условия строительной площадки; таблицу результатов определения физико-механических свойств грунтов. Курсовой проект должен состоять из расчетно-пояснительной записки (25 – 30 страниц) и графической части (1 лист). В пояснительной записке даются обоснование принятых решений и расчеты в соответствии с заданием. При работе над курсовым проектом необходимо: 1.Охарактеризовать сооружение, фундаменты под которое проектируются. Произвести сбор нагрузок на фундаменты, обозначенные на схеме сооружения или выбранные самостоятельно студентом в характерных сечениях; 2.Оценить инженерно-геологические условия и свойства грунтов, рассчитать сопротивления грунтов основания. Разместить проектируемое сооружение; 3.Разработать (не менее 2) варианты одного фундамента. По каждому варианту: выбрать и обосновать глубину заложения фундамента, типы фундамента и основания, определить размеры фундамента, сделать дополнительные расчеты основания, если они требуются (например, расчет песчаной подушки, глубинного уплотнения и т.д.); 4.Определить стоимость варианта, сравнить рассмотренные варианты по технико-экономическим показателям и выбрать основной; 5.По принятому основному варианту рассчитать намеченные в сооружении фундаменты, а при необходимости – и искусственные основания фундаментов; 6.Определить конечные осадки двух фундаментов (абсолютные, относительные) и осадку во времени одного из них. Сравнить полученные осадки с предельными СНиП. Решить вопрос о необходимости устройства осадочных швов; 7.Запроектировать один свайный фундамент, если он не разрабатывался в стадии выбора вариантов; 8.При высоком уровне грунтовых вод и наличии подвала разработать конструкцию гидроизоляции; 9.Указать особенности производства работ. На чертеже необходимо показать: схематический разрез сооружения с основанием (масштаб 1:200), конструкции рассмотренных вариантов фундаментов, совмещенных с геологическим разрезом (масштаб 1:100), план фундаментов с разрезами и привязкой к осям (масштаб 1:100), сечения фундаментов с отметками, размерами и привязкой к осям (масштаб 1:50), вариант свайного фундамента (план и сечение в масштабе 1:50). Чертеж выполняется в карандаше с обязательным соблюдением стандартных обозначений и привязок к разбивочным осям. 2. Определение действующих нагрузок Подсчет нагрузок до обреза фундамента осуществляется в основном по общим правилам. Необходимо начертить схему грузовых площадей. Подсчет нагрузок лучше выполнять в табличной форме с разделением на постоянные и временные. Для того чтобы сосредоточить внимание студента на главных частях проекта, при сборе нагрузок допускаются упрощения. Нагрузки на основание можно определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией и принимать в соответствии со статической схемой здания и сооружения. Собственный вес стен, столбов вычисляется по заданным размерам, а недостающие размеры по масштабу. Проемы принимаются по заданию, либо в виде остекленной ленты, либо прямоугольными; нагрузки от крыши и перекрытий - по заданию, от снега – по СНиП. Все нагрузки приведены в горизонтальной проекции. Нагрузки от ветра рассчитываются только для узких и высоких сооружений и тоже упрощенно: произведение силы скоростного напора на площадь вертикальной проекции. Нагрузки от мостовых кранов определяются из следующих условий: краны четырехколесные, максимальное давление колеса на подкрановую балку и расстояние между колесами заданы. Удельный вес материалов принимается по справочникам. Нагрузки собираются до обреза фундамента, ниже обреза (давление на стену подвала и др.) определяются при полном расчете фундамента. Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяются как произведение их нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке f. Расчет оснований по деформациям производится: на основное сочетание нагрузок, по несущей способности – на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий – на основное и особое сочетания. 3. Оценка инженерно-геологических условий На основании имеющихся исходных данных в пояснительной записке следует осветить климатические особенности района строительства, определить нормативную и расчетную глубины промерзания грунтов 4, п.п. 2.26 – 2.28; гидрогеологические условия; представить геологическую характеристику площадки (вид грунтов, мощность пластов, особенности их залегания); дать оценку расчетного сопротивления грунтов; общую оценку основания; классификацию грунтов по сжимаемости и консистенции; указать возможность использования грунтов каждого слоя в качестве основания. Оценку несущей способности грунтов можно производить по расчетному сопротивлению  , принятому согласно 4, прил.3.По данным лабораторных определений плотности частиц грунта  (г/см3), плотности грунта  (г/см3) и влажности  (доли единицы) определяется коэффициент пористости грунта , или  ,где  - плотность сухого грунта, г/см3.По  согласно 3, табл.2 устанавливается плотность сложения песка.Степень влажности  ,где  - плотность воды, принимается равной 1,0 г/см3.В соответствии со значением числа пластичности  по 3, табл.2 устанавливается наименование вида глинистого грунта (супесь, суглинок, глина), где  и  - влажности грунта на границе текучести и раскатывания.Коэффициент пористости глинистого грунта определяется так же, как песчаного. Показатель консистенции (текучести)  .4. Разработка вариантов фундаментов В любых грунтовых условиях можно предложить несколько вариантов устройства фундаментов. Технико-экономическое обоснование выбора фундамента является основным вопросом его рационального проектирования. Разработка вариантов – важнейший этап в выполнении курсового проекта. До разработки необходимо разместить сооружение на площадке с учетом наиболее благоприятных геологических условий, однако контур здания не должен выходить за периметр, образованный крайними скважинами. При выборе вариантов можно изменять глубину заложения фундаментов, принимать в качестве рабочего пласта различные грунты, принимать различные типы оснований (естественное, искусственное), типы фундаментов (отдельные, ленточные, свайные). Намечать и рассматривать нужно только целесообразные варианты (дорогие, трудные в производстве работ и т.п. рассматривать не следует). Варианты рассматриваются для одного, наиболее загруженного и распространенного у сооружения сечения. Проектные решения должны быть рассчитаны на одинаковые нагрузки для одних и тех же грунтовых условий и в равной мере отвечать условиям эксплуатации. Технико-экономическое сравнение должно производиться по приведенным затратам применительно к району строительства. При одинаковой долговечности конструкций фундаментов допустимо основное сравнение вариантов произвести по стоимости. Экономическое сравнение вариантов можно производить по укрупненным показателям, приведенным в приложении № 1, или по литературным данным. Если при различных вариантах проектных решений фундаментов изменяются объемы работ по смежным конструктивным элементам или их частям, то необходимо учитывать разницу в затратах по этим смежным элементам. Определение размеров фундамента в стадии выбора варианта может выполняться только по максимальным вертикальным центрально приложенным нагрузкам. Осадки могут определяться только конечные (абсолютные) и лишь при грунтах с модулем деформации Е<15 мПа и при очень тяжелых сооружениях. Выбор типов основания и фундамента является самым сложным вопросом фундаментостроения. По принятому варианту рассчитываются 3 –4 намеченных в здании фундамента. При этом уточняются точки приложения ранее найденных нагрузок, определяются моменты и эксцентриситеты нагрузок относительно центра тяжести подошвы фундамента, нагрузки в пределах подземной части (давление грунта на стену подвала, вес фундамента, грунта и др.). Размеры остальных фундаментов, расчет которых не производился, принимаются в соответствии с нагрузками по аналогии с рассчитанными и обязательно показываются на чертеже. 4.1. Расчет фундамента мелкого заложения на естественном основании 4.1.1. Выбор глубины заложения фундамента Глубина заложения фундамента является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность основания. При выборе глубины заложения подошвы фундамента решаются вопросы о несущем слое грунта и принимаемом типе основания. Обычно стремятся принимать минимальную глубину заложения подошвы фундаментов, так как этим можно добиться наименьшей, как правило, стоимости устройства фундаментов. Однако, самые верхние слои грунта часто имеют большую сжимаемость, малую несущую способность и могут периодически изменять свой объем и прочность под влиянием метеорологических условий. При выборе глубины заложения фундаментов по 4, п.2.25 проводиться подробный анализ условий, влияющих на выбор глубины заложения. Глубина заложения фундаментов должна быть достаточной для надежной работы основания из условия его расчета по предельным состояниям и исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов, что обеспечивается соответствующей глубиной их заложения, защитными мероприятиями согласно 4, п.п.2.26 - 2.33. Заложение фундаментов в грунт ниже поверхности планировки или пола подвала принимается не менее 0,5 м. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых снимают только верхний, сильно разрушенный слой. 4.1.2. Определение размеров фундамента Конструкция фундамента должна быть простой. Высота фундамента назначается по конструктивным требованиям, исходя из принятой глубины заложения. Отметка плоскости отрезов фундаментов под колонны назначается, как правило, на отметке -0,15м, что дает возможность произвести обратную засыпку до монтажа колонн. Для этого увеличивается высота верхней ступени (повышенная стаканная часть). При расчете оснований по деформациям среднее давление по подошве фундамента от нагрузок, подсчитанных в соответствии с требованием 4, п.2.5, не должны превышать расчетного сопротивления (кН/м2 или кПа) грунта основания (рис.1), определяемого по 4, формула (7):  . |