Проектирование фундамента железобетонной водонапорной башни

Министерство Образования

 Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический Университет

Кафедра: «Геотехника и экология в строительстве»

Курсовой проект на тему:

«Проектирование фундамента железобетонной водонапорной башни»

                                                                                                   Руководитель: Банников С.Н.

                                                                                            Выполнил: ст. гр. 110221

                                                                                                                          Красинская Е.Л.

Минск;2003

Содержание:

Введение

1.    Фундамент мелкого заложения на естественном основании

1.1)  Анализ физико-механических свойств грунтов, пятна застройки

1.2)  Выбор глубины заложения подошвы фундамента

1.3)  Выбор типа фундамента и определение его размеров

1.4)   Вычисление вероятной осадки фундамента

2.     Свайный фундамент

2.1)  Расчет и конструирование свайных фундаментов

2.2) Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю

2.3)  Расчет основания свайного фундамента по деформациям

2.4) Вычисление вероятной осадки фундамента

Литература

1. Фундамент мелкого заложения на естественном основании

1.1)Анализ физико-механических свойств грунтов, пятна застройки

Для анализа физико-механических свойств грунтов используются их  физические и механические характеристики, основными из которых являются:

— плотность грунта ρ, кг/м — отношение массы твердых частиц к их объему;

— влажность грунтаW,% — отношение массы содержащейся в грунте воды к массе твердых частиц;

— плотность частиц грунта ρs , кг/м — отношение массы твердых частиц к объему.

Теперь можно построить грунтовые характеристики по следующим формулам:

— плотность сухого грунта:

c= ρ/(0.01W+1), т/м

— пористость n отношение объема пор в образце грунта:

n= (ρs– ρd)/ ρs∙100%

— коэффициент пористости грунта e отношение объема пор к объему твердых частиц:

n=( ρs- ρd)/ ρs∙100%

— состояние песчаных грунтов по водонасыщенности оценивается по степени влажности:

Sr=(0.01W∙ρs)/e∙ρw

ρw — плотность воды, равная

В зависимости от Sr пески различают по степени влажности на:

а) маловлажные  0< Sr<=0.5

б) влажные 0.5<Sr<=0.8

в) насыщенные водой 0.8<Sr<=1

Наименование глинистых грунтов и их состаяние определяется по числу пластичности IP и показателю текучести   IL :

IP=WL- WP;   IL= (W- WP)/( WL- WP) ,где

W — природная весовая влажность грунта, %

WL — влажность на границе текучести, %

WP — влажность на границе пластичности, %

Подставляя в выше перечисленные формулы численные значения, взятые из приложения1, полученные результаты можно занести в таблицу 1.2:

показатели	Значения показателей для слоев
	I	II	III
Плотность частиц грунта ρs,т/м	2.67	2.68	2,65
Плотность грунта ρ, т/м	2.10	2.06	2,08
Природная влажность W,%	8	22	17
Степень влажности, Sr	0.25	0.48	0,45
Число пластичности IP	-	10	-
Коэффициент пористости,e	0.4	0.59	0.49
Угол внутреннего трения  φ°	40	27	29
Удельное сцепление С, кПа	-	13	-
Наименование грунта и его физическое состояние	Песок гравелистый плотный	Грунт сод-й глин. частицы супесь	Пылеватый песок плотный

Определив вид грунта, и зная толщину слоя, можно построить геолога литологический разрез строительной площадки.

1.2) Выбор глубины заложения подошвы фундамента

Минимальную глубину заложения подошвы фундамента предварительно назначают по конструкционным соображениям. Глубина заложения подошвы фундамента из условий возможного пучения грунтов основания при промерзании  назначается в соответствии с таблицей2 СНБ 2.02.01-83.

Если пучение грунтов основания возможно, то глубина заложения фундаментов для наружных стен отливаемых сооружений принимается не менее расчетной глубины промерзания df, определяемой по формуле:

df=Кn ∙ dfn=1.35

где dfn =1.5 м (по заданию) — нормативная глубина промерзания, устанавливается по схематичной карте;

Кn — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен, приведенный в таблице1 СНБ 2.02.01-83. В нашем случае Кn=0.9.

Минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0.5м от поверхности планировки. Подошва фундаментов заглубляется ниже пола подвала не менее чем на 0.4м (в нашем случае подвал отсутствует).

Поскольку отсутствует пучение грунтов, глубину заложения  фундамента назначаем равной 1.35м, в соответствии с табл.2 СНБ 2.02.01-83 (это не противоречит ей), а глубину заложения мы выберем исходя из конструктивных требований.

1.3)  Выбор типа фундамента и определение его размеров

При проектировании оснований и фундаментов всегда можно предположить ряд вариантов конструктивных решений. На основе технико- экономических сравнений следует выбрать наиболее рациональный вариант.

При расчете оснований по деформациям для внецентренно нагруженных фундаментов предварительно проверяется 3 условия:

Pmax =< 1.2R

P =< R

Pmin > 0

Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:

R = (γC1∙γC2/k) ∙[Mγ∙kz∙bII+Mq∙dIγII+(Mq-1) ∙db∙γII′+ MCCII], кПа

Где γC1 = 1.4 и γC2 = 1.4 — коэффициенты условий работы, принимаемые в зависимости от вида грунта и соотношения размеров здания по таблице 3 СНБ 2.02.01-83;

k =1— коэффициент, зависящий от вида определения прочностных характеристик грунта φ и С (в наш случае они определены непосредственными испытаниями).При φ=33°:

Mγ=1.44

Mq=6.76

MC=8.88, — коэффициенты принимаемые, в зависимости от угла внутреннего трения грунта по таблице 4 СНБ 2.02.01-83;

b— ширина подошвы фундамента, м;

kz — коэффициент, принимаемый равным 1, поскольку ширина фундамента b < 10 м.

γsb — удельный вес грунта с учетом гидростатического взвешивания, который определяется по следующей формуле:

γsb = γs-10/1+e=( γs-10) ∙(1-n),

γs=10 ∙ ρs

гдеγs — удельный вес частиц грунта, кН/м ;

e — коэффициент пористости грунта;

n— пористость грунта в долях еденицы;

ρs— плотность частиц грунта, т/м.

Подставив данные, получим: γsb=10.927

СII=0 — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего