144505 (Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты)

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Кафедра мостов, конструкций и строительной механики

Курсовая работа

'' Фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты''

по дисциплине '' Основания и фундаменты ''

Выполнил: ст. гр.

Проверил: доц. Кривоносов Ю.Ф.

Харьков 2003

СОДЕРЖАНИЕ

1. Проектирование фундамента мелкого заложения.

1.1 Обработка физико–механических характеристик грунтов и оценка грунтовых условий.

1.2 Проверка прочности перереза по обрезу фундамента.

1.3 Проверка несущей способности основания на равные подошвы фундамента.

2. Проектирование фундамента глубокого заложения.

2.1 Выбор типа и материала свай.

2.2 Назначение размеров низкого свайного ростверка и нагрузок на него.

2.3 Оценка грунтовых условий и назначения длины свай.

2.4 Определение несущей способности сваи.

2.5 Определение количества свай и расположение их в ростверка.

2.6 Определение расчетной вертикальной погрузки на срез.

2.7 Определение заказанной длины свай.

2.8 Проверка свайного фундамента как условного сплошного.

2.9 Определение оседания свайного фундамента.

Расчеты к проведению работ по сооружению свайного фундамента.

Литература.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

1.1 Обработать данные физико-механических характеристик грунтов и оценить грунтовые условия

В задаче на выполнение курсовой работы задаются такие нормативные физико-механические характеристики пластов грунтов площадки строительства: удельный вес грунта (кН/м³), удельный вес материала частиц грунта _s (кН/м³), влажность грунта на границе текучести и раскатывание W_L и W_P, естественная влажность W, удельное сцепление C_n (кПа), угол внутреннего трения _n (град).

Все расчеты основ должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунта X, определенных за формулой

где X_П – нормативное значение данной характеристики;

_g – коэффициент надежности грунта, что принимается: для удельного сцепления – C - _g = 1,5, для угла внутреннего трения - _g = 1,1, если песчаные, и _g = 1,15, если грунты глинистые; для остатка характеристик грунта равняется 1.

Для определения расчетного сопротивления грунтов основания необходимо вычислить и те характеристики грунта каждого пласта, которых не хватает, провести анализ и оценку их несущей способности. Основными характеристиками при определении свойств прочности для песчаных и глинистых грунтов есть коэффициент пористости е, ступени влажности S_r1, а для глинистых грунтов – и показатель текучести I_L. Коэффициент пористости

,

где - удельный вес материала частиц грунта, кН/м³;

- удельный вес сухого грунта (скелета грунта);

где - удельный вес грунта, кН/м³;

- весовая влажность в долях единицы,

,

где - удельный вес воды, равняется 10 кН/м³,

Показатель текучести

,

где - влажность на границе раскатывания; - влажность на границе текучести; - число пластичности.

Удельный вес песчаных грунтов, супесков, мулов, расположенных ниже горизонта грунтовой или поверхностной воды, определяется с учетом действия воды, которая взвешивает вес, а суглинков, глин – в соответствии с (1, п. 7.6).

1 пласт, песок мелкий.

1.Удельный вес грунта

1 группа предельных состояний 2 группа граничных состояний

γ=18,5кН/м³

γ₁=18,5+0,3=18,8 кН/м³ γ₁=18,5+0,1=18,6 кН/м³

γ₂=18,5- 0,3=18,2 кН/м³ γ₂=18,5 – 0,1=18,4 кН/м³

2.Угол внутреннего трения

φ=30º

φ₁=30+2=32º φ₁=30+1=31º

φ₂=30-2=28º φ₂=30-1=29º

3.Коэффициент пористости

4.Удельный вес грунта

5.Степень влажности

Анализируя полученные данные делаем вывод:

песок рыхлый, насыщенный водой песок сер. плотности, насыщенный водой

2 пласт, песок крупный

1.Удельный вес грунта

1 группа предельных состояний 2 группа граничных состояний

γ=20,3 кН/м³

γ₁=20,3 +0,3=20,6кН/м³ γ₁=20,3+0,1=20,4кН/м³

γ₂=20,3-0,3=20кН/м³ γ₂=20,3-0,12=20,2кН/м³

2.Угол внутреннего трения

φ=41º

φ₁=41+2=43º φ₁=41+1=42º

φ₂=41-2=39º φ₂=41-1=40º

3.Коэффициент пористости

4.Удельный вес грунта

5.Степень влажности

Анализируя полученные данные делаем вывод: т.к.S >0.8

Грунт насыщенный водой

1.2 Проверить прочность разреза по срезу фундамента

На промежуточную опору моста действуют постоянные погрузки от суммарного веса пролетных строений и проезжей части Р₁, весы опоры Р_ОП и ряд временных нагрузок (от передвижного состава подвижного транспорта Р₂ , сил ударов передвижного состава F_y, сил торможения F_T, давления льда F_л и прочее).

Нормативный вес пролетных строений и элементов проезжей части рекомендуется вычислять по данным типичных проектов или аналогов.

Нормативная временная вертикальная нагрузка от передвижного состава на автомобильных дорогах принимают в соответствии с нормами 1, п. 2.12-2.15. В курсовой работе вертикальные погрузки задаются.

Нормативный вес опоры

где V_о , V_р– объем соответственно тела сопротивления и ригеля, м³;

– удельный вес бетона, кН/м³.

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от ударов передвижного состава F_y 1, п. 2.9, независимо от числа полос движения по мосту, надо принимать 5,9К, где К – класс погрузки.

В курсовой работе горизонтальная нагрузка от торможения берем из задачи F_T = 850 кН.

Нагрузка от давления льда на сопротивления моста при отсутствии исходных данных о ледовом положении надо определить по формуле:

где - коэффициент формы сопротивления (исчисляется по 1, табл. 2 приложения 10. Для опоры на полокружного контура = 0,9; расчетное сопротивление льда R_чл = к_пR_ч1.

R_ч1 – граница прочности льда на дробление (с учетом местного сжатия) для первого района страны;

к_п – климатический коэффициент для данного района страны; определяется по 1, табл. 1. приложения 10);

b – ширина опоры на равные действия льда, г;

t – толщина льда, г;

Равнодействующую ледовой погрузки F_Л необходимо прикладывать в точке, расположенной на 0,3t ниже расчетного уровня воды.

Для первого района страны R_r1 в начальной стадии ледохода (или первом передвижении на равные меженной воды) равняется 735 кПа; при наивысшем уровне ледохода – 441 кПа.

При указанных на рисунке размерах опоры

Расчеты усилий от действующих нагрузок и их соединений по обрезу фундамента приводим в форме табл. 2 и 3.

Таблица №1 Усилие в разрезе по срезу фундамента

Таблица №2 Сумма нагрузок в разрезе по срезу фундамента

Расчетные усилия необходимо вычислять с учетом коэффициента надежности по нагрузке _f 1, п. 2.10.