Проектирование фундаментов здания

Анализ конструктивного решения сооружения. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов площадки. Фундамент мелкого заложения на естественном основании. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям. Проектирование свайного фундамента.
Краткое сожержание материала:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Череповецкий Государственный Университет»

Инженерно-экономический институт

Кафедра строительных конструкций и архитектуры

Курсовая работа

по дисциплине «Основания и фундаменты»:

«Проектирование фундаментов здания»

Вариант № 05 62

Выполнил студент

группы 5 ЭН-32

Малинин Максим Сергеевич

принял преподаватель

Медведева Наталья Вячеславовна

Оценка _____________________.

г. Череповец,

2007-2008 учебный год

Содержание:

Введение ______________________________________________________ 4

1. Анализ конструктивного решения сооружения ____________________ 5

1.1. Характеристика здания ______________________________________ 5

1.2. Степень ответственности здания _______________________________ 5

1.3. Оценка жёсткости и чувствительности к неравномерным деформациям _5

2.Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтовстроительной площадки _____________________________________________________ 6

2.1. Дополнительные физические характеристики грунтов _______________ 6

2.2. Механические характеристики грунтов ___________________________ 8

2.3. Определение условного расчетного сопротивления грунта R_{0 ______________} 7

2.4. Непосредственная оценка каждого из грунтовых слоев ______________ 9

2.5 Общая оценка строительной площадки ___________________________ 11

2.6 Выбор возможных вариантов фундаментов _______________________ 11

3. Фундамент мелкого заложения на естественном основании __________12

3.1. Выбор глубины заложения фундамента __________________________ 12

3.1.1. Климатические факторы _____________________________________ 12

3.1.2. Инженерно-геологические факторы ____________________________ 13

3.1.3. Конструктивные особенности здания _________________________ 13

3.2. Предварительное определение размеров подошвы фундамента_____ 14

3.2.1. Требуемая площадь подошвы ______________________________ 14

3.2.2. Проверка выполнения условий ________________________________ 15

4. Расчет оснований фундамента по предельным состояниям ___________ 22

4.1. Расчет деформаций фундамента по деформациям __________________ 22

4.2. Расчет деформаций фундамента по несущей способности ___________ 26

5. Проектирование свайного фундамента _____________________________32

5.1. Определение глубины заложения ростверка _______________________33

5.2. Выбор вида и размеров свай ____________________________________34

5.3.Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю _____________ 35

5.3.1. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, по грунту__ 35

5.3.2. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, по сопротивлению материала (сваи) ___________________________________ 38

5.4. Определение количества свай в фундаменте и их размещение _______ 39

5.5. Определение размеров ростверка _______________________________ 40

5.6. Проверка свай по несущей способности __________________________ 40

5.7. Расчет свайного фундамента по деформациям ____________________ 43

5.7.1. Определение границ условного фундамента _____________________ 43

5.7.2. Определение интенсивности давления по подошве условного фундамента _____________________________________________________ 44

5.7.3. Определение осадки условного свайного фундамента ____________ 46

6. Вывод ________________________________________________________ 48

Список литературы _______________________________________________ 50

Введение

Целью курсового проекта по дисциплине «Основания и фундаменты» является ознакомление с принципами проектирования оснований и фундаментов и закрепление теоретических знаний. Тематика проектирования отвечает учебным задачам подготовки инженеров и связана с решением практических вопросов - выполнением проектов фундаментов сооружений.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай и расчетный отказ.

1. Анализ конструктивного решения сооружения

1.1 Изучение особенностей объёмно - планировочного решения и технологического процесса в здании

В соответствии с заданием необходимо запроектировать фундаменты под жилым 6-ти этажным домом коридорного типа с неполным поперечным каркасом в городе Горький.

Наружные стены здания выполнены из кирпичной кладки удельным весом = 18 кН/м³, толщина стен = 51 см. Внутренние перегородки - из гипсокартонных панелей толщиной 80 мм, в два слоя.

Внутренний поперечный каркас из сборных ж/б колонн сечением 40х40 см и ригелей сечением 54х30 см.

Междуэтажные перекрытия из крупноразмерного ж/б настила (вес 1 м² настила 2,8 кН).

В здании между осями 1 - 3 расположен подвал, под остальной частью здания подвал отсутствует, отметка пола в подвале - 2,8 м.

Габаритные размеры здания - 15 000 х 36 000 х 19 600 (мм), пролеты - 6 000 и 3 000 мм.

1.2 Определение степени ответственности здания

По степени ответственности выделяют 3 класса объектов:

Класс I - здания и сооружения, имеющие народнохозяйственное назначение, а также социальные объекты, требующие повышенной надежности (ТЭС, АЭС, телебашни и.т.д.);

Класс III - складские здания (без процесса сортировки и упаковки), одноэтажные жилые здания, временные здания и сооружения;

Класс II - промышленные и гражданские здания, не входящие в классы I и III, с коэффициентом надежности по назначению = 0,95.

Данный жилой дом относится ко II классу ответственности.

1.3 Оценка жесткости здания

Все здания по жесткости и характеру деформаций делятся на абсолютно-жесткие, абсолютно гибкие и конечной жесткости.

Проектируемое здание относится к зданиям конечной жесткости, а потому высокочувствительно к неравномерным осадкам. Здание при неравномерном сжимании основания может получить дополнительные усилия в конструкциях, которые не смогут полностью их воспринять, может произойти смещение конструкции, искривление и др.

При определении R_О (расчётного сопротивления грунта по ф.7 [1]), коэффициент условий работы принимается по таб.3 [1], как сооружения конечной жёсткости, не рассчитываемого специально на восприятие дополнительных усилий от деформации основания.

В соответствии с прил.4 [1] предельные деформации основания для фундаментов рассматриваемого здания: максимальная осадка S_max= 10 см

Меры по снижению чувствительности здания к неравномерным деформациям:

1) Увеличения жесткости за счёт применения жёстких соединений несущих конструкций;

2) проектирование сооружений компактных в плане без выступов их пристроек;

3) для выравнивания давлений рекомендуется внутренние стены делать сквозными на всю ширину или длину здания, простенки и проёмы делать одинаковой ширины и высоты, распределяя их равномерно, продольные и поперечные стены располагать симметрично;

4) устройство монолитных фундаментов;

5) использование армированной кладки и железобетонных армированных поясов.