Контрольная работа по "Строительству"

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Марта 2013 в 22:51, контрольная работа

Краткое описание

Задача №1: По результатам инженерно-геологических изысканий и данным о свойствах грунтов отдельных слоев требуется оценить возможность и целесообразность использования грунтов, предполагаемых в качестве основания сооружения; для образцов песчаных грунтов определить тип грунта по гранулометрическому составу, вид по плотности сложения (коэффициенту пористости), разновидность по степени влажности, для образца пылевато-глинистых грунтов определить тип грунта по числу пластичности, разновидность по консистенции, характеризуемой показателем текучести, предварительно оценить способность грунтов к просадочным и набухающим явлениям. По исходным значениям физических характеристик необходимо определить расчетные сопротивления грунтов оснований.

Файлы: 1 файл

Записка по основаниям и фундаментам.doc

— 541.00 Кб (Скачать)

е < 0,033 b , его можно уже не учитывать и проектировать несимметричный фундамент как центрально нагруженный, т.к. при этом наибольшее Рmax и наименьшее Рmin, краевые давления на грунт отличаются от среднего давления не более, чем на 20%.

При расчете  внецентренно нагруженных фундаментов помимо трапециевидных эпюр давлений могут быть допущены и треугольные. Для фундаментов колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 75 т и выше, а также для фундаментов колонн открытых крановых эстакад при кранах грузоподъемностью свыше 15 т, для труб, домен и других сооружений башенного типа или при величине расчетного сопротивления основания фундаментов менее

 R = 150 кПа всех видов зданий и сооружений размеры фундаментов рекомендуется назначать такими, чтобы эпюра давлений была трапециевидной с отношением краевых давлений Pmax/Pmin > 0,25.

Окончательное определение размеров подошвы фундаментов и глубины их заложения производится при расчете оснований по предельным состояниям.

 

Расчетное сопротивление грунта основания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Давление под  подошвой столбчатого фундамента (сечение 1-1)

Продольное усилие на обрезе фундамента

 N0II=550,0 кН;

Нагрузка от веса фундамента

 NфII=(3,3*2,7*,3+2,7*2,1*,3+2,1*1,2*,3+1,2*1,2*0,5)*25=146,3 кН;

Нагрузка от веса грунта на уступах и обрезе фундамента от обратной засыпки пазух

NГII=(0,3*1,3*(6,6+4,2)+0,3*1,0*2,4+0,45*1,0*5,4+0,45*0,5*2,4)*19,6=154,9 кН;

Суммарная нагрузка на подошву  фундамента

NII=550+146,3+154,9=851,2 кН;

Момент на обрезе фундамента

МII=40 кНм;

Площадь подошвы фундамента

А=3,3*2,7=8,91 м2;

Момент сопротивления  площади подошвы фундамента

W=2,7*3,32/6=4.9 м3;

Рmax=851,2/8,91+40/4,9=103,7кПа<1,2R=1,2*217,48=260,9 кПа;

Рmin=802/8,91-40/4,9=87,4 кПа>0;

 

 

 

 

 

 

 

Давление под  подошвой ленточного фундамента (сечение 3-3)

Продольное усилие на обрезе фундамента

 N0II=195,0 кН;

Нагрузка от веса фундамента

NфII=20.5/2,98+0,4*4,1*25+0,125*4,1*18=57,1 кН;

Нагрузка от веса грунта на уступах и обрезе фундамента от обратной засыпки пазух и от нагрузки на поверхности грунта вблизи стен здания

NГII=0,28*3,8*19,6+0,28*10,0=23,7 кН;

Суммарная нагрузка на подошву  фундамента

NII=195+57,1+23,7=275,8 кН;

Момент на обрезе фундамента

МII=25,0 кНм;

Площадь подошвы фундамента

А=1,2 м2;

Момент сопротивления  площади подошвы фундамента

W=1,0*1,22/6=0,24м3;

Приведенный слой грунта от нагрузки q=10 кН/м2 на поверхности грунта вблизи стен фундамента

hпр=10/19.6=0.51 м

Горизонтальное давление на стены подвала

Р3=(4,1+0,51)*19,6*tg2(45-29.2/2)=31,1 кПа;

Изгибающий момент от горизонтального давления

М3=31,1*(4,1+0,51)2/15=44,1 кНм;

Рmax=275,8/1,2+44,1/0,24+25,0/0,24=517,8кПа<1,2R=1,2*515,88=619,1 кПа;

Рmin=275,8/1,2+44,1/0,24-25,0/0,24=309,4кПа >0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №3

Расчет оснований  по второй группе предельных состояний(по деформациям)

 

Столбчатый  фундамент сечение 1-1

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта

 

γi и hi – соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента

α – коэффициент рассеиваний напряжений

Р0-дополнительное вертикальное давление на основание

Р0=Р-σzg0

Р – среднее давление под подошвой фундамента

Р=851,2/8,91=95.5кПа

σzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

σzg0Id1=19.6*1.3=25.5 кПа

σzp0=95,5-25,5=70,0 кПа

В курсовом проекте  осадку фундамента следует рассчитывать, применяя расчетную схему основания в виде линейно-деформируемого полупространства методом послойного суммирования по формуле

где β - безразмерный коэффициент, учитывающий условность расчетной схемы, принимаемый равным 0,8; п -число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания; σzpiср – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Zi-1 и нижней Zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента; hi, Ei - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета  осадки столбчатого фундамента

 

При σzp5=0,2σzg5=20,6кПа нижняя граница сжимаемой толщи основания Нс=Z5=3.916 м

Для производственных одноэтажных  зданий с полным каркасом из железобетона предельная величина средних осадок оснований фундаментов Su=8 см.

S=7.8 см< Su=8 см

Осадка столбчатого  фундамента в пределах допустимой осадки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ленточный фундамент  сечение 3-3

b=2.0 м

Среднее давление под  подошвой фундамента

Р=275,8/1,2=229,8кПа

σzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

σzg0Id1=19.6*4,1=80,4 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание

σzp0=229,8-80,4=149,4 кПа

 

Результаты  расчета осадки ленточного фундамента b=1.2 м

 

Номер слоя

Zi,м

ξ=2z/b

αi

σzpi

σzpiср

σzg

0,2σzg

hi

Ei

Si

1

0,44

0,7

0,905

135,2

142,3

89,1

17,8

0,44

16

3,0

2

0,88

1,5

0,671

100,2

117,7

97,8

19,6

0,44

16

5,2

3

1,32

2,2

0,514

76,8

88,5

106,5

21,3

0,44

16

6,9

4

1,76

2,9

0,409

61,1

68,9

115,2

23,0

0,44

16

8,2

5

2,2

3,7

0,725

108,3

84,7

123,9

24,8

0,44

16

10,6


 

При σzp5=108,3кПа > 0,2σzg5=24,8кПа

Для производственных одноэтажных  зданий с полным каркасом из железобетона предельная величина средних осадок оснований фундаментов Su=8 см.

S=10.6см > Su=8 см

Осадка превышает  допустимые значения.

 

Для уменьшения осадки примем ширину ленточного фундамента b=2.0 м

 

Продольное усилие на обрезе фундамента

 N0II=195,0 кН;

Нагрузка от веса фундамента

NфII=51,0/2,98+0,4*4,1*25+0,125*4,1*18=67,3 кН;

Нагрузка от веса грунта на уступах и обрезе фундамента от обратной засыпки пазух и от нагрузки на поверхности грунта вблизи стен здания

NГII=0,68*3,8*19,6+0,68*10,0=57,5 кН;

Суммарная нагрузка на подошву  фундамента

NII=195+67,3+57,5=319,8 кН;

Момент на обрезе фундамента

МII=25,0 кНм;

Площадь подошвы фундамента

А=2,0м2;

Момент сопротивления  площади подошвы фундамента

W=1,0*2,02/6=0,67м3;

Приведенный слой грунта от нагрузки q=10 кН/м2 на поверхности грунта вблизи стен фундамента

hпр=10/19.6=0.51 м

Горизонтальное давление на стены подвала

Р3=(4,1+0,51)*19,6*tg2(45-29.2/2)=31,1 кПа;

Изгибающий момент от горизонтального давления

М3=31,1*(4,1+0,51)2/15=44,1 кНм;

Давление под подошвой ленточного фундамента

Рmax=319,8/2,0+44,1/0,67+25,0/0,67=263,0кПа<1,2R=1,2*515,88=619,1 кПа;

Рmin=319,8/2,0+44,1/0,67+25,0/0,67=188,4кПа  >0;

 

Среднее давление под подошвой фундамента

Р=319,8/2,0=159,9кПа

σzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

σzg0Id1=19.6*4,1=80,4 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание 

σzp0=159,9-80,4=79,5 кПа

 

Результаты  расчета осадки ленточного фундамента b=2.0 м

 

Номер слоя

Zi,м

ξ=2z/b

αi

σzpi

σzpiср

σzg

0,2σzg

hi

Ei

Si

1

0,44

0,4

0,977

77,7

78,6

89,1

17,8

0,44

16

1,7

2

0,88

0,9

0,85

67,6

72,6

97,8

19,6

0,44

16

3,2

3

1,32

1,3

0,728

57,9

62,7

106,5

21,3

0,44

16

4,5

4

1,76

1,8

0,596

47,4

52,6

115,2

23,0

0,44

16

5,5

5

2,2

2,2

0,514

40,9

44,1

123,9

24,8

0,44

16

6,4

6

2,64

2,6

0,449

35,7

38,3

132,6

26,5

0,44

16

7,2

7

3,08

3,1

0,409

32,5

34,1

141,3

28,3

0,44

16

7,9

8

3,3

3,3

0,365

29,0

30,8

145,7

29,1

0,22

16

8,2


 

При σzp8= 0,2σzg8=29,1кПа

Для производственных одноэтажных  зданий с полным каркасом из железобетона предельная величина средних осадок оснований фундаментов Su=8 см.

S=8.2см > Su=8 см

Осадка превышает  допустимые значения.

 

Для уменьшения осадки примем ширину ленточного фундамента b=2.4 м

 

Продольное усилие на обрезе фундамента

 N0II=195,0 кН;

Нагрузка от веса фундамента

NфII=59,8/2,98+0,4*4,1*25+0,125*4,1*18=70,3 кН;

Нагрузка от веса грунта на уступах и обрезе фундамента от обратной засыпки пазух и от нагрузки на поверхности грунта вблизи стен здания

NГII=0,88*3,8*19,6+0,88*10,0=74,3 кН;

Суммарная нагрузка на подошву фундамента

NII=195+70,3+74,3=339,6 кН;

Момент на обрезе фундамента

МII=25,0 кНм;

Площадь подошвы фундамента

А=2,4м2;

Момент сопротивления  площади подошвы фундамента

W=1,0*2,42/6=0,96м3;

Приведенный слой грунта от нагрузки q=10 кН/м2 на поверхности грунта вблизи стен фундамента

hпр=10/19.6=0.51 м

Горизонтальное давление на стены подвала

Р3=(4,1+0,51)*19,6*tg2(45-29.2/2)=31,1 кПа;

Изгибающий момент от горизонтального давления

М3=31,1*(4,1+0,51)2/15=44,1 кНм;

Давление под  подошвой ленточного фундамента

Рmax=339,6/2,4+44,1/0,96+25,0/0,96=213,5кПа<1,2R=1,2*515,88=619,1 кПа;

Рmin=321,5/2,4+44,1/0,96-25,0/0,96=161,4кПа =185,8кПа >0;

 

Среднее давление под  подошвой фундамента

Р=339,6/2,4=141,5кПа

σzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

σzg0Id1=19.6*4,1=80,4 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание 

σzp0=141,5-80,4=61,1 кПа

 

Результаты  расчета осадки ленточного фундамента b=2.4 м

 

Номер слоя

Zi,м

ξ=2z/b

αi

σzpi

σzpiср

σzg

0,2σzg

hi

Ei

Si

1

0,44

0,4

0,977

59,7

60,4

89,1

17,8

0,44

16

1,3

2

0,88

0,7

0,905

55,3

57,5

97,8

19,6

0,44

16

2,5

3

1,32

1,1

0,787

48,1

51,7

106,5

21,3

0,44

16

3,6

4

1,76

1,5

0,671

41,0

44,5

115,2

23,0

0,44

16

4,5

5

2,2

1,8

0,596

36,4

38,7

123,9

24,8

0,44

16

5,3

6

2,64

2,2

0,514

31,4

33,9

132,6

26,5

0,44

16

6,0

7

3,01

2,5

0,449

28,0

29,4

140,0

28,0

0,37

16

6,5

Информация о работе Контрольная работа по "Строительству"