Проектирование фундаментов трехэтажного торгового центра

Федеральное Агентство Образования  и Науки Российской Федерации 

Кубанский Государственный  Технологический  Университет 
 

Факультет Строительства и  Управления Недвижимостью 
 

Кафедра Строительных Конструкций  и Гидротехнических Сооружений 
 
 
 
 
 
 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА 

по дисциплине «Основания и фундаменты» 

на тему: «Проектирование фундаментов 3-х этажного торгового комплекса в г. Краснодаре» 
 
 
 
 

                                       Выполнил: студент группы 02-С-151

                                       Моисеенков  Антон Русланович 

                                       Допущен к защите________________                        

                                       Руководитель: Дизенко

                                       Светлана  Ивановна 

                                       Защищен________________________ 

                                       Оценка__________________________ 

                                       Члены комиссии_________________ 
 
 
 

Краснодар 2006

 

Реферат 

      Расчетно-графическая  работа на тему: «Проектирование фундаментов 3-х этажного торгового комплекса в г. Краснодаре» раскрывает содержание основных методик расчета оснований фундаментов зданий, принятых в нормативных документах. Уменьшение стоимости и обеспечение необходимой надежности сооружений зависят от правильной оценки грунтового основания, рационально запроектированных и качественно возведенных фундаментов.

        Данная работа состоит из следующих частей: реферата, содержания, введения, задания на выполнение работы, пяти разделов, заключения и списка литературы.

      В задании к работе приведены: инженерно-геологические условия, проект здания, его краткое конструктивное описание.

      Во  введении излагаются цели и задачи данной работы.

      Первый раздел посвящен анализу инженерно-геологических условий строительной площадки и выбору несущего слоя для фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов.

      Во  втором разделе представлен расчет нагрузок на фундамент.

      В третьем и четвертом разделах проектируется фундамент мелкого заложения (фундамент стаканного типа под колонну на оси 1-Г).

      В пятом разделе проектируется свайный фундамент.

      В заключение работы сформулированы выводы о наилучшем фундаменте для данного здания и геологического разреза.

      В расчетно-графической  работе содержится 30 страниц, 4 таблицы, 6 рисунков, 3 листа графической части формата А4. 
 
 

 

Содержание

 

 

Введение

      В инженерных сооружениях, промышленных и гражданских зданиях широко используются железобетонные фундаменты. Они бывают 3-х типов: отдельные под каждой колонной, ленточные под рядами колонн в одном или 2-х направлениях, а также под несущими стенами, сплошные – под всем сооружением. Фундаменты чаще всего возводят на естественном основании или в ряде случаев выполняют на сваях.  В последнем случае фундамент представляет собой группу свай, соединенную поверху распределенной железобетонной плитой – ростверком.

      Стоимость фундамента составляет 4-6% от общей стоимости здания. Тщательной проработкой конструкции фундаментов можно достичь ощутимого экономического эффекта. По способу изготовления железобетонные фундаменты бывают сборные и монолитные.

      От качества проектирования и возведения фундаментов зависит дальнейшее существование здания в целом. Отсутствие гидроизоляционных работ может привести к разрушению всего здания.

 

       
 
 
  1. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки

      Для оценки прочности и сжимаемости  грунтов необходимо установить полное наименование грунтов, представленных в геологическом разрезе, знать их напластование, мощность, наличие и глубину залегания подземных вод. Для этого необходимо рассчитать ряд вспомогательных характеристик грунта.

      Для глинистых грунтов определяем следующие показатели:

      а) коэффициент пористости:

       , где

- удельный вес твердых частиц  грунта, кН/м³;

- удельный вес грунта, кН/м³;

- природная влажность грунта.

      б) степень влажности грунта:

       , где

- влажность грунта;

- удельный вес воды, 10 кН/м³;

      в) показатель текучести:

       , где

- влажность на границе раскатывания;

- влажность на границе текучести;

      г) число пластичности:

       .

      Для песчаных грунтов определяем коэффициент пористости , степень влажности .

      Первый  слой – чернозем. Мощность слоя – 0,4 м. Данный слой в расчетах не участвует, т.к. является плодородным, его срезают и вывозят, в обратной засыпке слой не участвует.

      Суглинок (мощность 3,1 м) – 2-й слой:

       ;

       ;

       ;

       .

      Уточняем  наименование глинистого грунта:

      -по  числу пластичности – суглинок;

      -по  показателю текучести – мягкопластичный суглинок.

      Основные  характеристики для мягкопластичного суглинка: R₀=0,197 МПа, С_n=0,021 МПа, φ_n=18 град,  Е=12 МПа.

      Песок (мощность 3,6 м) – 3-й слой:

       ;

       .

      Определяем  тип песка по гранулометрическому  составу в зависимости от процентного содержания частиц по крупности – песок мелкий (масса частиц крупнее 0,1 мм составляет 83,2%).

      Определяем  плотность сложения песка –  плотный.

      Определяем  влажность песка – влажный.

      Основные  характеристики для мелкого плотного влажного песка: R₀=0,3 МПа, С_n=0,006 МПа,  φ_n=38 град и Е=48 МПа.

      Песок (мощность 2,4 м) – 4-й слой:

       ;

       .

      Определяем  тип песка по гранулометрическому  составу в зависимости от процентного содержания частиц по крупности – песок средней крупности (масса частиц крупнее 0,25 мм составляет 57%).

      Определяем  плотность сложения песка – средней плотности.

      Определяем  влажность песка – насыщенный водой.

      Основные  характеристики для песка средней  крупности средней плотности, насыщенного водой: R₀=0,4 МПа, С_n=0,001 МПа,  φ_n=35 град и Е=30 МПа.

      Глина (мощность 5,0 м) – 5-й слой:

       ;

       ;

       ;

       .

      Уточняем  наименование глинистого грунта:

      -по  числу пластичности – глина;

      -по  показателю текучести – тугопластичная глина.

      Основные  характеристики для тугопластичной глины: R₀=0,261 МПа, С_n=0,042 МПа, φ_n=16 град,  Е=15 МПа.

      Результаты  расчета грунта сведем в таблицу:

   Характеристики  грунтов

                           Таблица №1.    

       

      Инженерно-геологический  разрез приведен ниже на рис.1.

      Судя  по геологическому профилю, площадка имеет  спокойный рельеф. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. У.П.В. находится на отметке  -4.650.

      3-й  и 4-й слои относится к малосжимаемым  грунтам, другие к грунтам средней  сжимаемости. Фундамент мелкого заложения опирается на 3-ой слой – песок мелкий плотный влажный с расчетным сопротивлением 0,3 МПа. Свайный фундамент – на 4-ый слой, песок средней крупности средней плотности насыщенный водой с расчетным сопротивлением 0,4 МПа.

 

   

     

   Рис. 1 Инженерно-геологический разрез

 

   

2. Сбор нагрузок на фундамент

     Для сбора нагрузок определяют грузовую площадь и подсчитывают полезную нагрузку и собственную массу конструкции на грузовую площадь. Расчеты приведены ниже в таблице №2. 

3. Проектирование фундаментов на естественном основании

     3.1. Выбор глубины заложения подошвы фундамента

     На  выбор глубины заложения фундаментов  оказывают влияние следующие  факторы:

     - глубина заложения фундамента должна быть не менее 0,5 м;

     - подошва фундамента должна располагаться ниже расчетной глубины промерзания грунтов. Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

     

      - нормативная глубина промерзания,  для Краснодарского края равна  0,8 м.

      - коэффициент, учитывающий влияние  теплового режима сооружения, для отапливаемых помещений с подвалом при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам 5⁰С равен 0,7. 

     - конструктивные особенности проектируемого сооружения;

     - глубина заложения фундаментов  примыкающих сооружений;

     - инженерно-геологические условия  площадки.