Читайте также:
|
ВВЕДЕНИЕ
Целью учебного пособия является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний и практических навыков по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений.
В учебном пособии даны рекомендации по обоснованному выбору оснований и конструированию подземной части здания на основе расчёта по предельным состояниям с учётом инженерно-геологических условий строительной площадки и конструктивных особенностей здания.
Перед выполнением курсового или дипломного проекта (работы) студент должен внимательно изучить соответствующие разделы учебника, справочные и учебные пособия, нормативные документы, каталоги и альбомы типовых конструкций фундаментов.
При защите проекта (работы) студент должен показать свои знания по проектированию оснований и фундаментов, полученные при изучении дисциплин «Основы строительного дела», «Конструкции деревянных малоэтажных зданий» а также умение правильно применять их на практике при проектировании и строительстве промышленных и гражданских зданий.
Учебное пособие предназначено для студентов лесного и лесопромышленного факультетов, а также факультета механической и химической технологии древесины и может быть использовано в курсовом и дипломном проектировании.
Основные положения проектирования оснований и фундаментов
Прочность и устойчивость любого сооружения зависят от надёжности основания и фундамента.
Основанием называют слои грунта со всеми особенностями их напластования, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от зданий, сооружений и влияющие на устойчивость фундамента, его перемещения. Основания могут быть естественными и искусственными.
Естественным основанием называют залегающий под фундаментом грунт, который в своём природном состоянии способен выдержать нагрузку от здания.
Искусственными основаниями называют грунты, которые в природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. К слабым относятся биогенные (торф, сапропели) и насыпные грунты. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты рыхлые, неоднородные по своему составу, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью.
В качестве оснований такие грунты используют только после проведения специальных инженерных мероприятий по их укреплению уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией, термическим способом и др.
Основные требования к проектированию оснований и фундаментов
При разработке проектов фундаментов необходимо обеспечить:
• прочность и эксплуатационную надёжность зданий и сооружений (деформации конструкций не должны превышать предельно допустимых величин);
• максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фундамента;
• минимальную стоимость, материалоёмкость и трудоёмкость устройства фундаментов;
• максимальное сокращение сроков строительства.
При этом фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям:
• быть прочными и долговечными, устойчивыми к грунтовым водам и морозному выветриванию;
• быть устойчивыми на опрокидывание и сдвиг в плоскости подошвы;
• не превышать нормативных величин абсолютных и неравномерных осадок;
• отвечать технико-экономическим требованиям и современным способам производства работ.
Основными принципами проектирования оснований являются расчёт оснований по предельным состояниям с учётом совместной работы основания, фундаментов и надземных несущих конструкций.
Оценку характера работы основания и выбор типа фундаментов осуществляют в результате совместного рассмотрения:
• инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
• чувствительности конструкций сооружений к неравномерным осадкам;
• способа выполнения земляных работ по устройству фундаментов, коммуникаций и подземных частей сооружений (строящихся и соседних).
Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий производят в соответствии со СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений». Кроме того, учитывают требования региональных норм, технических указаний и инструкций, разработанных для местных грунтовых условий.
Расчёт оснований производят по первой и второй группе предельных состояний.
Расчёты основания по деформациям (вторая группа предельных состояний) ведут на основные сочетания нормативных нагрузок (γ f = 1).
При расчёте осадки основания, сложенного медленно деформирующимися пылевато-глинистыми грунтами, учитывают постоянные и длительные, а также периодически действующие кратковременные нагрузки. Если же определяют неравномерность осадок, при расчёте важно получить наибольшую осадку одного фундамента и наименьшую – другого. При определении наименьшей осадки учитывают все постоянные нагрузки и только те временные, которые обязательно должны действовать в условиях нормальной эксплуатации сооружения.
Расчёты основания по несущей способности (первая группа предельных состояний) выполняют на основные и, при необходимости, особые сочетания расчётных нагрузок, определяемых по нормативным значениям путём умножения их на коэффициент надёжности по нагрузке γ f.
Расчёты по первой группе предельных состояний выполняют в тех случаях, когда основание может потерять прочность, а сооружение – устойчивость, например, когда на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки, оно расположено вблизи откоса или сложено скальными грунтами.
Для промышленных и гражданских сооружений, как правило, основным является расчёт оснований по деформациям, так как их устанавливают из условий нормальной эксплуатации самих сооружений.
В соответствии со СП 22.13330.2011 расчёт оснований по второй группе предельных состояний производят из условия
s ≤ su,
где s – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчётом;
su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое СНиП.
Для одноэтажных промышленных и малоэтажных гражданских зданий разрешается не производить расчёт осадок и ограничиться определением размеров фундаментов по расчётным давлениям на грунт. При этом среднее давление на основание P от нагрузок под подошвой фундамента не должно превышать расчётного сопротивления основания R.
При проектировании оснований и фундаментов выполняют несколько взаимно не связанных друг с другом расчётов. Когда хотя бы одно требование СНиП 2.02.01-83* не удовлетворено, приходится, изменяя глубину заложения и размеры подошвы фундамента, производить расчёты повторно.
При курсовом и дипломном проектировании рекомендуется проводить расчёты в такой последовательности:
1. Оценивают инженерно-геологические условия площадки строительства и определяют расчётные характеристики грунта.
2. Подсчитывают нагрузки, действующие на фундамент.
3. Выбирают глубину заложения фундамента.
4. Рассчитывают площадь подошвы фундамента.
5. Проектируют фундамент.
6. Уточняют величину расчётного сопротивления грунта основания с учётом ширины подошвы фундамента и проверкой давления, передаваемого подошвой.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 128 | Нарушение авторских прав