МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра сельского строительства и обустройства территорий.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ТЕМА: «ФУНДАМЕНТ ПОД ОПОРУ МОСТА»
Выполнил: Дябкин А. А.
1 гр. 3 к. МСФ
Проверил: Кумачев В.И.
Горки 2008
Содержание расчё тно-пояснительной записки
Введение
1. ФУНДАМЕНТ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
1.1 Определение вида грунтов, слагающих площадку строительства, и оценка их физико-механических свойств
1.2 Выбор глубины заложения подошвы фундамента
1.3 Подсчет нагрузок, действующих на фундамент
1.4 Выбор типа фундамента
1.4.1 Проверка принятых размеров фундамента
1.4.2 Проектируют поперечный профиль бетонного фундамента
1.5 Построение эпюр распределения напряжений ниже подошвы фундамента и определение сжимаемой (активной) толщи грунта
1.6 Вычисление осадки фундамента
1.7. Вычисление устойчивости фундамента на сдвиг и опрокидывание
2. СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ
2.1 Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов
2.2 Выбор глубины заложения подошвы свайного ростверка и назначение его размеров
2.3 Расчёт и конструирование свайного фундамента
2.3.1 Выбор типа и марки сваи
2.3.2 Определение несущей способности одиночной сваи при вертикальной нагрузке
2.3.3 Определение количества свай и их размещение в плане
2.3.4 Проверка степени нагруженности свай
2.3.5 Определение отказа сваи
2.4 Расчёт основания свайного фундамента по деформациям
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОТЛОВАНА
Литература
Введение
Для разработки курсового проекта по основаниям и фундаментам предусматривается следующий тип сооружения -мост балочного типа .
В зависимости от геологических условий строительной площадки курсовой проект разрабатывается в двух вариантах:
1-й – фундамент мелкого заложения на естественном или искусственном основании при наличии прочных грунтов;
2-й – свайный фундамент при наличии слабых грунтов на площадке строительства.
Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:
1) Грунтовые условия строительной площадки, представленные буровыми колонками с характеристикой физических и механических свойств грунтов, полученных по результатам лабораторных испытаний.
2) Схема несущей части сооружения (общий вид, планы и разрезы) со всеми необходимыми для выполнения проекта размерами, с указанием района строительства.
Выполнение варианта фундаментов мелкого заложения рекомендуется производить в следующей последовательности: определить виды грунтов, слагающих площадку строительства, и оценить их физико-механические свойства; выбрать глубину заложения фундаментов и определить соответственно расчетные давления или условные расчетные сопротивления оснований; произвести расчет нагрузок, действующих на фундаменты; выбрать тип фундамента и определить его размеры исходя из уточненного расчетного давления; построить эпюры распределения напряжений ниже подошвы фундамента и определить сжимаемую (активную) зону грунта; вычислить вероятную осадку фундамента, рассчитать (если требуется) устойчивость фундамента на сдвиг и опрокидывание; наметить схему и порядок производства работ по устройству) фундаментов и произвести основные расчеты, связанные с креплением котлованов, устройством шпунтовых стенок, водопонижением и т.д.; выполнить рабочие чертежи фундаментов и показать схему производства работ.
Расчет свайного фундамента выполняется в следующем порядке: исходя из геологических условий площадки строительства выбрать тип, сечение и длину сваи; определить расчетную нагрузку, допускаемую на сваю; вычислить количество свай, распределить их в плане, установить размеры ростверка; назначить сечение ростверка и произвести его расчет; проверить усилие в сваях, определить отказ сваи; вычислить осадку свайного фундамента; выполнить рабочие чертежи фундаментов.
Фундамент мелкого заложения
Выбор типа фундамента
При проектировании оснований и фундаментов всегда можно предложить ряд вариантов конструктивных решений.
На основе технико-экономических сравнений следует выбрать наиболее экономичный вариант. При этом система основания и принятые размеры подошвы фундамента должны удовлетворять следующим требованиям:
а) среднее давление по подошве не должно превышать расчетного сопротивления грунта;
б) краевое давление не должно превосходить 1.2 расчетного сопротивления грунта;
в) деформации основания не более предельных величин;
г) основание устойчиво;
д) фундамент имеет необходимую прочность.
Для выполнения этих требований рекомендуется следующий порядок расчета:
1. Назначив глубину заложения подошвы фундамента и определив вид и состояние грунта основания, устанавливают условное расчетное давление по СНиП;
2. Определяют площадь подошвы фундамента любой формы в плане при центральной нагрузке по формуле
F = 
.
где N 
- нормативная нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли, кН;
R0 - условное давление на грунт основания. кПа;
- средняя объёмная масса фундамента и грунта над его уступами, т/м3.
h 
- глубина заложения фундамента, м.
F = 
.
Приняв отношение сторон подошвы фундамента равным отношению сторон стойки 
, получим 
=2.15 м ,
тогда 
м.
Принимаем размеры фундамента b =2,15м, l =12,9м.
3. После ориентировочного определения площади подошвы фундамента производится подсчет уточненных нагрузок на основание:
∑ N 
=∑ N + Q 
.
где Q - вес фундаментной подушки, кН.
Q = G -NФАрх=814,38-518,07=218,93кН
G = V 
V ф . п . = F * h ф = 27,7 *1,2= 33,24 м 3.
∑ N 
=7507,01+296,31=7803,32 кН
4. По принятым размерам и установленной глубине заложения подошвы фундамента определяется расчетное давление по формуле СНиП
R= 
.
где m 
и m 
- соответственно коэффициенты условий работы грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием, принимаемые по таблице [1, приложения 7];
k 
- коэффициент надежности, принимаемый k = 1,0 при использовании характеристик грунтов, полученных по результатам непосредственных испытаний;
k =1,1 при использовании характеристик грунтов, полученных косвенно (без непосредственных испытаний, по справочным таблицам).
А, В, D - безразмерные коэффициенты, зависящие от величины расчетного значения угла внутреннего трения, принимаемые по таблице [1, прилож. 8];
b- меньшая сторона (ширина прямоугольной подошвы фундамента), м;
h - глубина заложения фундамента от уровня планировки, м:
- осредненное расчетное значение объемной массы грунта, залегающего выше отметки заложения фундамента, т/м 
;
- то же, но залегающего ниже подошвы фундамента;
С - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, МПа;
R= 
Окончательно площадь фундамента:
F = 
.
Принимаем размеры фундамента b =2,04 м, l =12,24м.
СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ
Выбор типа и марки сваи
Длину сваи назначают такой, чтобы ее острие было заглублено в плотный несущий слой грунта не менее: в мелкозернистые пески и супеси - 2,0 м, в пески средней крупности, твердые глины и суглинки -1,0, в крупнозернистые гравелистые пески и галечники - 0,5 м.
Полная длина свай определяется как сумма:
l 
где l 
- глубина заделки сваи в ростверк;
1 
- расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя;
I н.сл.- заглубление в несущий слой.
Схема расчёта длины сваи изображена на рис.2. 3.1.
Рекомендуется применять железобетонные сваи квадратного сечения размером 300x300 мм.
Примем марку сваи С 10 - 30. Длина сваи 10 м, продольная арматура 4 диаметром 12, поперечное сечение 30x30 см, масса 2,29 т.
Определение отказа сваи
Далее необходимо определить отказ сваи (погружение сваи от одного удара в конце забивки), необходимый для контроля несущей способности свай. Отказ определяют по формуле профессора Н.М. Герсеванова:
Здесь n - коэффициент, принимаемый для железобетонных свай с наголовником п = 1500 кН/м2, для деревянных свай без наголовника п=1000кН/м ;
F - площадь поперечного сечения сваи, м2;
Эр- расчетная энергия удара молота, кДж; Qn - полный вес молола, кН;
е2 - коэффициент восстановления удара, е2 =0,2:
q - вес сваи с наголовником, кН;
qx - масса подбабка, кН;
Рсв - несущая способность сваи, определяемая по ранее приведенной формуле, кН.
Для трубчатых дизель-молотов эр=0,9 Q Н, где Q - масса ударной части молота, кН; Н - расчетная высота падения ударной части молота, м.
При подборе сваебойного агрегата необходимо выдерживать следующие соотношения между массой ударной части молота Q и массой сваи q.
Примем дизель молот С-945: Qn =25 кН, H=5m,
эР =0,9QH = 0,9.25.5 =112,5 кДж.
Отказ сваи равен 4,73 см.
Проектирование котлована
Проектирование котлована под фундаменты неглубокого заложения включает его горизонтальную и вертикальную привязку к местности, установление размеров котлована понизу и поверху, составление плана с указанием размеров основных осей, абсолютных отметок дна и бровок, назначение уклона и размеров откосов, берм и подъездных путей, конструкции крепления стенок котлована.
При устройстве котлована на местности, не покрытой водой, выполняют следующие виды работ: разбивку котлована и фундамента на местности, разработку и транспортировку грунта, крепление стен котлована и его осушение, подготовку основания, кладку фундамента и его гидроизоляцию, засыпку пазух грунтом, планировку местности и устройство отмостки.
При производстве работ необходимо предусматривать и выполнять мероприятия по предотвращению затопления котлована поверхностными и подтопления грунтовыми водами, нарушения природного сложения грунтов дна котлована, случайного повреждения имеющихся на участке действующих подземных инженерных коммуникаций, промерзания грунтов зимой, по обеспечению безопасности расположенных рядом с котлованом строений и работающих на бровках механизмов.
Перед началом работ по возведению фундамента и нулевого цикла осуществляется приемка котлована и грунтов основания, что оформляется специальным актом на скрытые работы в присутствии заказчика, проектировщиков, производителя работ и других заинтересованных организаций.
Разбивка котлована заключается в переносе на строительную площадку главных осей фундаментов или сооружения, контура котлована поверху и его ограждений (горизонтальная разбивка), а также в определении вертикальных отметок основных частей и элементов фундаментов (вертикальная разбивка).
Горизонтальную разбивку выполняют геодезическими угломерными инструментами с привязкой к реперным или другим заранее закрепленным на местности знакам (например, к городским квартальным красным линиям), указанным в проекте. Положение на строительном участке главных осей сооружений закрепляют створными столбиками. Так, главную продольную ось акведука или моста закрепляют четырьмя створными знаками, по два на каждом берегу. Затем приступают к разбивке второстепенных, поперечных осей опор этих сооружений. После закрепления всех осей детально разбивают котлованы, их крепления и фундаменты каждой опоры.
Для закрепления на время производства работ выполненной на местности разбивки фундамента вокруг него на расстоянии не менее 2-х м от границ будущего котлована (чтобы не мешать движению механизмов и складированию материалов) делают строительную обноску. Обноска состоит из чисто оструганных досок, прибитых горизонтально, на ребро на высоте около 1 м к забитым в грунт стойкам. Положение разбивочных осевых и граничных линий фундамента на ребрах обноски закрепляют забивкой гвоздей и пропилами, а на боковой поверхности досок наносят несмываемой краской необходимые пометки. По гвоздям или пропилам па противоположных досках обноски натягивают горизонтальные проволочные расчалки, показывающие плановое расположение соответствующих разбивочных осей, а от них с помощью отвесов определяют в процессе работ правильность пространственного положения фундамента в котловане и ведут разбивку всех частей самого фундамента и надфундаментных конструкций.
Вертикальную разбивку возводимого сооружения проводят нивелировкой, для чего на площадке устраивают один или несколько основных реперов с привязкой к геодезической сети, а также необходимое количество вспомогательных реперов и сторожков. При вертикальной разбивке обычно пользуются условными отметками, отсчитываемыми от условно принятого строительного нуля, абсолютная отметка которого указывается в проекте. Высотное положение строительного нуля нивелиром переносится и отмечается на отдельных столбах обноски.
Литература
1 .Основания и фундаменты: методические указания / Белорусская сельскохозяйственная академия; Сост. В.И. Кумачёв, Л. В. Понасенко. Горки, 1999. 44с.
2. Проектирование оснований и фундаментов сооружений гидромелиоративных систем. Н.Н. Фролов. М: Колос, 1983
3. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений. Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Иовчук А.Г., Науменко В.Г. М.: Высшая школа, 1969.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра сельского строительства и обустройства территорий.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Дата: 2019-07-24, просмотров: 203.
