Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу




НазваниеМетодические указания к выполнению курсового проекта по курсу
страница1/4
Дата публикации19.06.2013
Размер0.51 Mb.
ТипМетодические указания
uchebilka.ru > Математика > Методические указания
  1   2   3   4


МИНИСТЕРСТВО образования и науки Украины

ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА




К изданию разрешаю:
Первый проректор

Г.В.Стадник

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по курсу

Механика грунтов, основания и фундаменты”



(для студентов 3 курса строительных специальностей

и иностранных учащихся)


Харьков – ХНАГХ – 2005




Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу “Механика грунтов, основания и фундаменты” (для студентов 3 курса строительных специальностей и иностранных учащихся)/Сост. Бронжаев М.Ф., Мишурова Т.В. – Харьков: ХНАГХ, 2005. – 66 с.


Составители: доцент, канд. техн. наук М.Ф. Бронжаев, доцент, канд. техн. наук Т.В. Мишурова



Рецензент: профессор А.Г. Рудь


Рекомендовано кафедрой «Механика грунтов, фундаменты и инженерная геология» протокол № 8 от 11 марта 2005 г.
Содержание

Стр.

1. Общие указания к выполнению курсового проекта . . . . . . . . . . 5

2. Состав и объем курсового проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1. Цель и состав проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2. Архитектурно-планировочное задание (исходные данные) . . . . . 6

2.3. Данные инженерно-геологических изысканий . . . . . . . . . . . . 6

2.4. Расчёт фундаментов на естественном основании . . . . . . . . . . . 7

2.5. Расчёт свайного фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.6. Графическая часть проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Инженерно-геологические изыскания . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.1. Привязка здания к топографической карте строительной площадки . . 8

3.2. Построение геологического разреза . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.3. Определение физико-механических характеристик грунтов и

составление сводной таблицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4. Расчет фундамента на естественном основании . . . . . . . . . . . 18

4.1. Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2. Определение глубины заложения фундамента . . . . . . . . . . . . 18

4.2.1. Определение расчетной глубины сезонного промерзания грунта . . . 19

4.2.2. Учет конструктивных особенностей здания . . . . . . . . . . . . . . 22

4.2.3. Оценка грунтовой толщи как естественного основания . . . . . . 25

4.3. Расчет размеров ширины подошвы фундамента на естественном

основании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.3.1. Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.3.2. Расчет условной ширины подошвы фундамента . . . . . . . . . . 27

4.3.3. Определение расчетного сопротивления грунта . . . . . . . . . . . . 28

4.3.4. Основная расчётная схема фундамента . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.3.5. Определение степени внецентренности приложения нагрузки

и рациональной формы подошвы фундамента . . . . . . . . . . . . 32

4.3.6. Конструирование фундаментов (окончательное) . . . . . . . . . . 34

4.4. Проверка напряжений под подошвой фундамента . . . . . . . . . 37

4.4.1. Центрально нагруженный фундамент . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.4.2. Внецентренно нагруженный фундамент . . . . . . . . . . . . . . 37

4.5. Расчет осадки фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5. Расчет свайных фундаментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.1. Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.2. Расчет требуемой длины свай . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3. Определение расчетной нагрузки на одну сваю . . . . . . . . . . . 49

5.4. Определение предварительного количества свай в ростверке . . . . 52

5.5. Конструирование ростверка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.6. Уточнение количества свай в ростверке . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.7. Определение фактической нагрузки на сваю . . . . . . . . . . . . . 55

5.8. Определение величин условных ширины Вусл и длины

Lусл подошвы свайного фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.9. Проверка величин нормальных напряжений по подошве

условного свайного фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.9.1. Определение расчетного сопротивления грунта . . . . . . . . . . . 57

5.9.2. Проверка напряжений под подошвой условного свайного

фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.10. Расчет осадки свайного фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

6.0. Подбор фундаментных балок (рандбалок) . . . . . . . . . . . . . . 60

Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1. Общие указания к выполнению курсового проекта
В настоящих методических указаниях показаны методики для расчета и проектирования фундаментов неглубокого заложения и свайных фундаментов в рамках выполнения проекта по курсу "Механика грунтов, основания и фундаменты" для студентов строительных специальностей и иностранных учащихся.

На первом занятии студенты получают от преподавателя бланк с индивидуальным вариантом. Согласно этому варианту из индивидуального задания [1] принимают исходные данные для выполнения курсового проекта.

Получив персональное задание, студенты должны уяснить поставленную перед ними задачу детально ознакомившись с методическими указаниями. В этом им помогут лекции по курсу и практические занятия, проводимые руководителем проекта.

Приступив к выполнению курсового проекта, студенты обязаны:

  • соблюдать график поэтапного выполнения задания, определяемый руководителем проекта;

  • самостоятельно работать с литературой, рекомендованной для изучения в методических указаниях;

  • предъявлять по требованию руководителя выполненную часть работы.



^ 2. Состав и объем курсового проекта

2.1. Цель и состав проекта

Целью проекта является:

  • разработка варианта фундаментов неглубокого заложения (на естественном основании);

  • разработка варианта свайных фундаментов для этого же здания, возводимого на слабых грунтах.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и одного листа чертежа (формат А-).

В расчетно-пояснительной записке последовательно освещаются следующие вопросы.

^ 2.2. Архитектурно-планировочное задание (исходные данные)

  • данные о сооружении (тип и назначение, схематичное изображение на плане и в разрезе).

  • горизонтальная привязка сооружения к заданной оси на топографическом плане строительной площадки.

  • Конструктивное задание (нагрузки и исходные грунтовые условия).

^ 2.3. Данные инженерно-геологических изысканий

  • расположение на площадке строительства буровых скважин.

  • литологический состав грунтов с расчётами физико-механических характеристик и классификацией песчаных грунтов по плотности сложения, водонасыщению, а пылевато-глинистых - по виду и консистенции.

  • построение двух геологических разрезов для заданных типов грунтовых условий (под фундаменты на естественном основании и свайные).

  • Составление двух сводных таблиц физико-механических характеристик.

^ 2.4. Расчёт фундаментов на естественном основании

Осуществление анализа грунтового основания, определение глубины заложения и конструирование размеров фундаментов. Выполнение необходимых проверок. Расчёт максимальных и относительных осадок проектируемых фундаментов.

^ 2.5. Расчёт свайного фундамента

Определение глубины погружения, несущей способности одиночной сваи и их необходимого количества. Конструирование ростверка, определение фактической нагрузки на одиночную сваю и расчёт свайного фундамента по деформациям.

^ 2.6. Графическая часть проекта

выполняется на листе чертежной бумаги формата А-1. Эта часть проекта включает в себя: план фундаментов на естественном основании (масштаб 1100, 1:200); для сборных фундаментов приводят раскладку фундаментных плит и блоков, монолитных участков (масштаб 1:25–1:50); укрупнённые фрагменты планов отдельных фундаментов и их сечения (масштаб 1:20, 1:25); совмещенный план свайного поля и ростверков; сечения свайных фундаментов; спецификации сборных элементов, монолитных фундаментов на естественном основании и свайных; примечания к чертежу.

^ 3. Инженерно-геологические изыскания
3.1. Привязка здания к топографической карте строительной площадки
В архитектурно-планировочное задание на проектирование входит фрагмент генплана, на котором показано место расположения планируемого здания или сооружения.

Этап инженерно-геологических изысканий начинаем с планирования мест расположения буровых скважин (или шурфов) в районе площадки строительства для получения достоверных данных о составе и свойствах грунтов, залегающих в основании планируемого здания или сооружения.

На принятом по заданному варианту курсового проекта фрагменте топографического плана площадки строительства осуществляем привязку проектируемого здания к одной из осей I-I … III-III (принятой также по варианту курсового задания). При этом заданную ось I-I … III-III принимаем за ось симметрии к основной части проектируемого здания.

Схему здания принимаем по варианту задания на проектирование 1.

Привязку к плану 4-х буровых разведочных скважин осуществляем, расположив их, к примеру, по условному прямоугольнику вокруг здания, отступив от углов по 1,5 м в каждом направлении.

Далее необходимо определить интерполяционным методом по горизонталям топографической карты задания 1 абсолютные отметки устьев разведочных скважин № 1-4 и показать их на плане. Также следует рассчитать длину (Lзд), ширину (Взд) здания и расстояния между отдельными геологическими скважинами по формулам L = Lзд + 21,5м и В = Взд + 21,5м.

Пример возможной привязки здания к местности показан на рис. 1.

В пояснительной записке курсового проекта графическое изображение фрагмента привязки здания к местности показать на формате А-4.





Рис. 1 - Привязка здания и инженерно-геологических разведочных скважин к топографической карте района строительства
^ 3.2. Построение геологического разреза

Геологический разрез строим на листе миллиметровки (форматом А3) по исходным данным бурения 4-х скважин, приведенным в 1, и топографическому плану разработанному согласно п. 3.1.

С точки зрения построения, геологический разрез представляет собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость, пересекающую грунтовую толщу площадки строительства через стволы разведочных скважин.

Отдельные слои горных пород на разрезе изображают в соответствии принятым условным обозначениям задания на проектирование 1 литологических разновидностей грунтов.

На чертеже указывают абсолютные отметки глубин расположения границ каждого отдельного инженерно-геологического элемента (ИГЭ), показывают уровень расположения подземных вод.

Все геологические слои нумеруются сверху вниз.

Показать места отбора образцов грунта для лабораторных исследований и глубины их отбора в м от устья скважины.

Пример графического изображения геологического разреза показан на рис. 27.

^ 3.3. Определение физико-механических характеристик грунтов и составление сводной таблицы

Сводную таблицу литологического состава и физико-механических характеристик грунтов составляем на основании физических характеристик, принятых по исходным данным проектного задания 1 и расчетным, а также механических характеристик, определяемых по таблицам нормативной литературы 3, 6, пример см. табл. 1.

Физические характеристики, определяемые опытным путем

  • Влажность грунтов, w, % или в д.е.

  • Удельный вес грунта, g, кн3.

  • Удельный вес частиц, gs, кн3.

  • Влажность на границе раскатывания, wр, %.

  • Влажность на границе текучести, wL, %.

Физические характеристики, определяемые расчетом

  • Удельный вес сухого грунта, gd = , кн3.

  • Коэффициент пористости, е = .

  • Пористость, n = (1 - )¢ 100%, %.

  • Удельный вес грунта взвешенного в воде, gsb = кн3 .

  • Число пластичности, Ip = wLwP , % .

Таблица 1 - Физико-механические характеристики грунтов для фундаментов на естественном основании

№ инжен.-геологич.

элемента

Наименование

элемента

Влажность природная,

w, %

Влажность на границе

пластичности, w P, %

Влажность на границе

текучести, w L, %

Число пластичности,

IP, %

Показатель текучести

IL

Удельный вес грунта

γII, кН/м3

Удельный вес частиц,

γS, кН/м3

Удельный вес сухого

грунта, γd, кН/м3

Коэфф. пористости

e

Пористость n, %

Степень влажности

Sr

Удельный вес грунта

взвешенного в воде,

γsb, кН/м3

Угол внутреннего трения

φII, градусы

Удельное сцепление

СII, кПа

Модуль деформации

в естествен. состоянии,

Е, МПа

Условное расчетное

сопротивление, R0, кПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

ИГЭ-1

Почвенно-растительный слой

К использованию в качестве естественного основания не рекомендуется

ИГЭ-2

песок мелкий,

желтовато-серый, маловлажный

















































ИГЭ-3

Супесь светло-коричневая,

пластичная

















































ИГЭ-4

Суглинок бурый,

карбонатный, твердый

















































ИГЭ-5

Глина бурая с прожилками карбонатов,

тугопластичная


















































Примечание: 1. данные таблицы 1 заполняем в соответствии с индивидуальным заданием на проектирование 1;

2. сводная таблица для проектирования фундаментов глубокого заложения имеет аналогичный характер.



  • Показатель текучести, IL = .

  • Степень влажности, Sr = ,

где значения влажности (w) подставляются в долях единицы; w - удельный вес воды, равный 10 кН/м3.

В процессе расчета физических характеристик грунтов должна быть выполнена их классификация в соответствии с требованиями табл. 7, 10, 11, 13 [6], либо таблиц, приведенных ниже, в том числе:

    • пылевато-глинистых грунтов по виду согласно табл. 2;

    • песчаных грунтов по водосодержанию – табл. 3;

    • пылевато-глинистых грунтов по консистенции – табл. 4;

    • песчаных грунтов по плотности сложения - табл. 5.


Т
аблица 2 - Классификация пылевато-глинистых грунтов по виду

Таблица 3 - Классификация песчаных грунтов по водосодержанию



Т
аблица 4 - Классификация пылевато-глинистых грунтов по консистенции
Т
аблица 5 - Классификация песчаных грунтов по плотности сложения

Механические характеристики

Определение механических характеристик сn, jn, Е (нормативное значение) грунтов осуществляем в соответствии с требованиями табл.26-28, 46, 47 [6], либо таблиц, приведенных ниже, в том числе:

Песчаных грунтов:

  • удельное сцепление сn, кПа, угол внутреннего трения jn ,град и модуль деформации, Е, Мпа согласно табл. 6;

  • условное расчетное сопротивление грунтов, Rо, кПа, согласно табл. 7;

Пылевато-глинистых грунтов:

  • удельное сцепление сn, кПа и угол внутреннего трения jn ,град , согласно табл. 9;

  • модуль деформации, Е, Мпа, согласно табл. 10;

  • условное расчетное сопротивление грунтов, Rо, кПа, согласно табл. 8.

Т
аблица 6 - Нормативные механические характеристики сn, jn, Е для песчаных грунтов
Т
аблица 7 - условное расчетное сопротивление песчаных грунтов
Т
аблица 8 - условное расчетное сопротивление пылевато-глинистых грунтов



В расчетах оснований и фундаментов по деформациям грунтовые характеристики обозначаются: rII, gII, jII, сII и т.д., а их расчетные значения допускается принимать равными нормативным.
Таблица 9 - Нормативные механические характеристики сn, jn, для пылевато-глинистых грунтов


Таблица 10 - Нормативные механические характеристики Е, для пылевато-глинистых грунтов


^ 4. Расчет фундамента на естественном основании
4.1. Исходные данные

1) Район строительства.

2) Архитектурные объемно-планировочные решения;

в том числе:

  • длина, ширина, высота здания, наличие подвала, глубина заложения пола подвала;

  • назначение здания, назначение подвала;

  • размеры основных конструктивных элементов (размеры в плане колонн, ширина стен);

  • тип перекрытий.

3) Нагрузки на верхний обрез фундамента: NII; МII; ТII .

4) Грунтовые условия до глубины 10–15 м (геологическая колонка, таблица физических характеристик грунтов).

^ 4.2. Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента на естественном основании должна приниматься на основании требований [3, 6] исходя из следующих основных моментов:

  • конструктивных особенностей возводимого сооружения (наличия подвала, унифицированных особенностей сборных элементов фундаментов, модульности частей монолитных фундаментов и др.) dк;

  • инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтового основания);

  • минимальной величины глубины заложения фундаментов, dmin =0,5 м;

  • гидрогеологических условий площадки строительства;

  • глубины сезонного промерзания грунтов df .

^ 4.2.1. Определение расчетной глубины сезонного промерзания грунта

Расчетную глубину сезонного промерзания грунта определить согласно формуле:

df=kh·df n (1)

Значение коэффициента kh определяем по табл.11. Чтобы воспользоваться этой таблицей, необходимо знать конструкцию пола и нормативный температурный режим первого этажа либо подвального помещения.
Т
аблица 11 - условное расчетное сопротивление песчаных грунтов
Величину нормативной глубины сезонного промерзания грунта - df n можно определить двумя способами:

Способ 1 - по формуле df n = dо·, (2)

где dо - величина, зависящая от вида грунта, расположенного под подошвой проектируемого фундамента и принимаемая для суглинков – 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности – 0,3м; крупнообломочных грунтов – 0,34 м. В качестве грунтового слоя, расположенного под подошвой фундамента, следует принять предварительно слой, залегающий на глубине: - 2м (для бесподвальных зданий) и 4м (для здания, либо его части, имеющих подвал).

Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зимний период в районе строительства, принимаем по [5].

Способ 2 - по карте изогипс - нормативных глубин промерзания грунтов (способ применим, если под подошвой проектируемых фундаментов расположены пылевато-глинистые грунты), согласно [5] либо рис.2. Цифры по краям изогипс показывают величины нормативных глубин промерзания грунтов в сантиметрах.

р
ис.2 - карта изогипс нормативных глубин сезонного промерзания пылевато-глинистых грунтов
^ 4.2.2. Учет конструктивных особенностей здания

На данном этапе проектирования осуществляем предварительное конструирование фундаментов в вертикальном разрезе. Тип и размеры фундамента принимаем в зависимости от конструктивных особенностей надземной части здания, объёмно-планировочных решений по подземной части, действующих сортаментов сборных элементов фундаментов, требований к модульности размеров отдельных частей монолитных фундаментов, расположению уровня горизонтальной гидроизоляции и пола подвала относительно подошвы фундамента и др. Ориентировочное конструирование можно выполнить в соответствии с рис. 3 - 7.




Рис. 3 - Предварительное конструирование ленточного фундамента. Вариант сборный, без подвала


  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине...
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Проектирование холодильных установок”./ Составитель В. М. Арсеньев....

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по технической...
Методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта. Подвижной...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания и задание к выполнению курсового проекта по...
Методические указания и задание к выполнению курсового проекта по дисциплине «Алгоритмическое и программное обеспечение электротехнических...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания и задание к выполнению курсового проекта по...
Методические указания и задание к выполнению курсового проекта по дисциплине «Алгоритмическое и программное обеспечение электротехнических...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к изучению курса «Финансы предприятий» ивыполнению курсового проекта
Методические указания к изучению курса «Финансы предприятий» и выполнению курсового проекта (для студентов 4, 5 курсов специальностей...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового...
Методические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового проекта «Выбор объекта инвестирования» по дисциплине “Инвестиционный...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового...
Методические указания и варианты исходных данных к выполнению курсового проекта «Выбор объекта инвестирования» по дисциплине “Инвестиционный...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к изучению и выполнению курсового проекта по...
Рекомендовано кафедрой экономики и управления в строительстве и городском хозяйстве факультета последипломного образования и заочного...

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теория механизмов и машин»
Перезатверджено на засiданнi методичноi ради факультету Пiмот протокол №6 вiд 20. 02. 2012

Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по курсу
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Технологические основы машиностроения" для студентов специальности...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<