Обычно выделяют следующие типовые схемы [4, c. 50]:

       - схема 1, когда все слои грунта являются надежными;

       - схема 2, когда с поверхности залегают один или несколько слоев слабого грунта, подстилаемых надежными грунтами;

       - схема 3, когда между слоями надежных грунтов залегают прослои слабых грунтов.

       Схема 1 наиболее благоприятна для строительства. Схемы 2 и 3 обусловливают многовариантность проектных решений оснований и фундаментов [5, c. 46].

       3 Оценка проектируемого здания

       3.1 Характеристика здания

       Необходимо выполнить следующие оценки:

       1) определение степени ответственности здания [6, с. 8];

       2) анализ объемно-планировочного решения здания;

       3) характеристика несущих конструкций и особенностей конструктивной схемы здания;

       4) тип конструктивной схемы (жесткая, гибкая - для определения расчетного сопротивления грунтов основания) [6, с. 14];

       5) чувствительность к неравномерным осадкам [6, с. 15] и определение предельно допустимых деформаций здания [3, с. 80];

       6) жесткость конструктивной схемы здания (жесткая, упругая) [6, с. 15].

       3.2 Определение нагрузок на фундаменты

Все нагрузки в зависимости от продолжительности их действия подразделяются на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам относятся: вес частей зданий и сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов, горное давление и другие.

Временные нагрузки подразделяются на:

длительные – вес временных перегородок, стационарного оборудования и другие;

кратковременные – вес людей и ремонтного оборудования, снеговые, ветровые, гололедные и другие;

особые – статистические, взрывные воздействия, нагрузки, вызванные резким нарушением технологического процесса, неисправностью или поломкой оборудования и другие.

Постоянные нагрузки определяют по проектным данным на основании геометрических размеров конструкций как произведение их удельного веса на объем.

       При сборе нагрузок на фундаменты определяются грузовые площади по заданным сечениям. Сбор нагрузок, действующих на фундамент для здания без подвала производится до планированной отметки, в здании с подвалом - до уровня пола подвала.

Схемы к определению грузовых площадей приведены на рисунках 3.1 и 3.2.

  1 – грузовая площадь для наружной стены;

  2 – грузовая площадь для внутренней стены

  Рисунок 3.2 – Грузовые площади для бескаркасного здания

       Учитывая, что вопросы определения нагрузок на элементы зданий и сооружений подробно изучаются в разделах курсов «Железобетонные и каменные конструкции», «Металлические конструкции» и др., в задании на проектирование приведены  значения постоянных вертикальных нагрузок для заданных сечений фундаментов -   и нормативных изгибающих моментов - на уровне отметки планировки площадки строительства.

       В рамках курсового проекта необходимо, используя приведенный выше метод грузовых площадей, определить величину временных вертикальных нагрузок (от действия снеговой нагрузки на покрытие и временных нагрузок на перекрытия по СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия») - . Для схемы 2 временная вертикальная нагрузка определяется только от снега.  Тогда суммарная нормативная вертикальная нагрузка на сечение фундамента определится

  .  (3.1)

       Расчетные значения нагрузок, необходимые для проектирования фундаментов, определяются по зависимостям:

       - для расчетов по первой группе предельных состояний

  ,  (3.2)

  ;  (3.3)

       - для расчетов по второй группе предельных состояний

  ,  (3.4)

  ,  (3.5)

       где   и - соответственно нормативные продольное усилие и изгибающий момент;

  - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным в формулах (3.2) и (3.3) - 1,2, а в формулах (3.4) и (3.5) - 1.0.

       Нагрузки от подземных частей здания и бокового давления грунта в сечениях здания с подвалом определяются по ходу расчета фундаментов.

3.3 Анализ вариантов фундаментов под здание

В зависимости от инженерно-геологических условий строительства, конструктивных особенностей  зданий вариантность решений может быть обусловлена применением различных конструктивных решений фундаментов (ленточные, столбчатые, свайные, плитные и др.), изменением глубины их заложения, способом устройства, используемыми строительными изделиями, выбором типа основания (естественное, искусственное) и др.

При подборе вариантов необходимо учитывать, что для оснований, сложенных прочными грунтами (схема 1, п. 2.2) наиболее предпочтительным является фундамент на естественном основании. Если слой прочного грунта залегает на некоторой глубине от поверхности и перекрыт толщей грунтов слабой и средней прочности или при наличии слабых прослоев (схемы 2 и 3, п. 2.2), то возрастает эффективность применения свайных фундаментов. В этом случае, при обосновании, возможны различные варианты устройства уплотненных или искусственно закрепленных оснований. Эффективность свайных фундаментов снижается при необходимости прорезки толщи прочных грунтов, в особенности при опирании острия свай на грунты  слабой и средней прочности. Возможность устройства фундамента на естественном основании из прочного грунта, подстилаемого близко расположенным по глубине слоем слабого грунта, должна быть обоснована специальным расчетом.

Вариантное проектирование ведется по следующей схеме:

               1) на основе анализа объемно-планировочного и  конструктивного решения здания выделяется один наиболее характерный фундамент (наибольшая загруженность, наибольший охват однотипных несущих конструктивных элементов здания и др.);

               2) для выбранного сечения фундамента уточняются геологическое строение основания (характер напластования и мощности слоев грунта, положение уровня подземных вод и др.);

               3) составляются эскизы всех реальных, для рассматриваемых условий, вариантов оснований и фундаментов;

        4) на основе последовательного анализа отбрасываются наиболее неприемлемые варианты фундаментов и оставляется два (как правило, разновидности фундамента на естественном основании и свайного), максимум три, конкурирующих проектных решения для последующих расчетов и технико-экономического обоснования.

               В пояснительной записке нужно сделать эскизы и привести краткое обоснование рассмотренных вариантов, их достоинств и недостатков в рассматриваемых условиях.

4 Проектирование фундамента естественного заложения

Расчет данного типа фундамента ведется для одного, принятого для сравнения вариантов, сечения подземной части здания. Определению подлежат: глубина заложения и размеры подошвы фундамента, типовая конструкция фундамента и величина его осадки. При необходимости проверяется прочность подстилающего слоя слабого грунта. Для выполнения расчета используются нагрузки, определенные по указаниям п. 3.2. Их величина уточняется, в зависимости от наличия подвала и временной нагрузки на поверхности, примыкающей к фундаменту, собственного веса  фундамента и грунта на его уступах и др. Расчет основания по несущей способности  производится на этапе проектирования эффективного типа фундамента.

4.1 Определение предварительных размеров фундамента

4.1.1 Выбор глубины заложения фундамента. При выборе глубины заложения фундамента, в рамках проекта, необходимо последовательно учесть влияние следующих факторов [3, c. 48]:

1) конструктивные особенности здания;

       2) инженерно-геологические условия площадки строительства;

3) глубина сезонного промерзания грунтов.

Необходимые для расчета значения сумм абсолютных среднемесячных отрицательных температур за зиму приведены в задании. Окончательная глубина заложения фундамента назначается с учетом  перечисленных факторов.

4.1.2 Определение предварительных размеров подошвы фундамента. Для определения размеров подошвы фундамента рекомендуется использовать графо-аналитический способ.

Первоначально устанавливается зависимость расчётного сопротивления грунта от ширины подошвы фундамента . Для установления зависимости задаются несколькими значениями ширины подошвы фундамента и определяют соответствующие им значения по СНиП РК [3, c. 50]. Учитывая линейный характер зависимости  количество точек (т. е. значений ) принимается не менее двух. Результаты вычислений наносятся на график в виде функции - внецентренно нагруженный фундамент (рисунок 4.1).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9