АНАЛІЗ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

З розрахунку основ і конструювання фундаментів

Будинків і споруд

Для студентів спеціальностей 6.092100, 7.092102

«Гідротехнічне будівництво»

Харків 2005

Міністерство освіти і науки України

Харківський державний технічний університет

будівництва й архітектури

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

З розрахунку основ і конструювання фундаментів

Будинків і споруд

Для студентів спеціальностей 6.092100, 7.092102

                                                                                                         Затверджено кафедрою ОФІГ

                                                                                                            Протокол № 8 від 9.03.05 р.

Харків 2005

Методические указания по расчету оснований и конструированию фундаментов зданий и сооружений для студентов специальностей 6.092100, 7.092102 «Гидротехническое строительство» / Составитель: к.т.н., доц. Кичаева О.В. – ХГТУСА, 2005. –  48 стр.

Кафедра основ, фундаментів та інженерної геології

Дані методичні вказівки містять в собі необхідні загальні відомості виконання курсового проекту з дисципліни “Основи та фундаменти”. У вказівках подані приклади розрахунків фундаментів неглибокого закладення, пальових фундаментів, наведені усі необхідні для розрахунків довідкові матеріали.

Рецензент: Камушкін Е.В.

ЗМІСТ

ВСТУП

Вихідними даними для проектування служать: інженерно-геологічні умови будівельного майданчика; найменування, перерізи несучих елементів і навантаження на них, тип будівлі та її розміри.

Пояснювальна записка повинна включати до себе наступні розділи:

1. Аналіз інженерно-геологічних умов. У даному розділі приводиться опис ґрунтів. По показниках фізичних і фізико-механічних властивостей інженерно-геологічних елементів (шарів) визначаються шари, найбільш придатні для сприйняття навантажень від фундаментів. Вибирається конструкція фундаментів, оптимальна для даних ґрунтових умов, у випадку застосування паль – визначається несучий шар.

2. Проектування основ і фундаментів.

2.1. Проектування фундаментів дрібного закладення.Визначаються глибина закладення підошви й розміри фундаменту. Виконується розрахунок деформацій основи. Якщо розрахункові деформації не перевищують граничних значень, виконується конструювання фундаментів.

2.2. Проектування пальових фундаментів. Виконуються всі необхідні розрахунки для цього виду фундаментів. Виробляється конструювання.

3. Техніко-економічне порівняння варіантів фундаментів.Робиться розрахунок вартості й затрат праці по побудуванню розроблених варіантів фундаментів.

Студенти спеціальності 6.092100 (4-ий курс) розраховують і конструюють тільки два варіанти фундаментів і роблять їхнє техніко-економічне порівняння. Студенти спеціальності 7.092102 (5-ий курс) розглядають декілька варіантів фундаментів і роблять техніко-економічне порівняння.

Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки і графічної частини. Пояснювальна записка повинна бути написана чорнилом (пастою) чи набрана на комп'ютері на одній стороні стандартного листа А 4 – 210х297 мм. По краях повинні бути передбачені поля: ліворуч – 25 мм, праворуч – 10 мм, зверху й знизу – по 20 мм. У записці проставляються сторінки на всіх аркушах і ілюстраціях. Графіки й схеми виконуються на окремих аркушах, бажано на міліметрівці. Графічна частина вміщується на листі А 1.

АНАЛІЗ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ

Для того, щоб проаналізувати інженерно-геологічні умови тієї чи іншої площадки, обраної під будівництво, варто визначити повне найменування виду ґрунтів, їхні фізичні характеристики, склад і стан.

За результатами інженерно-геологічних досліджень визначають щільність ґрунтів ρ – відношення маси ґрунту, включаючи масу води в його порах, до займаного цим ґрунтом обсягу; щільність часток ґрунту ρ_s – відношення маси сухого ґрунту (крім маси води в його порах) до обсягу твердої його частини; природну вологість w – відношення маси води, що міститься в ґрунті, до маси сухого ґрунту, виражене в відсотках чи у частках одиниці. Для пилувато-глинястих ґрунтів додатково визначають вологість на границі текучості w – вологість, при збільшенні якої пилувато-глинястий ґрунт переходить із пластичного стану в текучий, і вологість на границі пластичності w_Р – вологість, при зменшенні якої ґрунт із пластичного стану переходить у твердий чи напівтвердий.

У більшості випадків, у практиці проектування, замість характеристик щільності ρ і ρ_s, користуються характеристиками ґрунту γ і γ_s, де γ = ρg – питома вага ґрунту, кН/м³, γ_s = ρ_sg – питома вага часток ґрунту, кН/м³, g – прискорення вільного падіння. За допомогою випробувань визначають також гранулометричний (зерновий) склад ґрунту, виділяючи в ньому вміст групи (фракції) часток, близьких по розмірах і властивостям. Для кожної групи визначають масу ґрунту в процентному її вмісті від маси всього ґрунту.

Усі ці характеристики служать вихідними даними для визначення класифікаційних показників ґрунтів. Ці показники визначаються обчисленням.

Щільність сухого ґрунту – відношення маси сухого ґрунту (крім маси води в порах) до займаного цим ґрунтом обсягу, визначається за формулою:

                                                ρ_d = ρ/(1+w).                                   (1.1)           

Коефіцієнт пористості – відношення обсягу пір до обсягу мінеральних часток (додаток 2):                                     (1.2 – 1.3)    

Коефіцієнт пористості використовують для оцінки щільності складання пісків, властивостей деяких глинястих ґрунтів, розрахункового опору ґрунту.

Ступінь вологості– відношення природної вологості до вологості при повному водонасиченні ґрунту, чи ступінь заповнення пір водою (додаток 3):

              ,                        (1.4 – 1.5)

де ρ_w – щільність води, γ_w – питома вага води.

Показник S_r використовують для визначення різновидів великоуламкових і піщаних ґрунтів і класифікації деяких глинястих ґрунтів.

Число пластичностіІ_Р = w - w_Ρ. Використовується для визначення виду пилувато-глинястих ґрунтів (додаток 1).

По показнику текучостіоцінюється консистенція глинястих ґрунтів, тобто їхній стан (додаток 4):

.                                 (1.6)         

Щільність глинястих ґрунтів, необхідна для оцінки деяких показників, характеризується коефіцієнтом пористості е. Чим менше коефіцієнт пористості, тим менше в ґрунті пір, отже, ґрунт менше стискується під навантаженням і його будівельні властивості краще.

Визначити початкове значення розрахункового опору грунту R_H можна за допомогою формули (7) БНіП 2.02.01-83 „Основания зданий и сооружений”:

                                          .                                  (1.7)

Будуємо епюру R_H разом з епюрою від власної віги грунту s_zg.

Позначення g_с1, g_с2, k, M_q, M_c, c_II – див. стор. 11.