Проектирование усиления фундаментов мелкого заложения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Томский государственный архитектурно-строительный университет»
(ТГАСУ)
Строительный факультет
Кафедра «Основания, фундаменты и испытания сооружений»
Курсовая работа
«Обследование, расчет и усиление несущих конструкций»
Выполнил:
Студент ПГС гр. 132-Б ЗФ
_______ Федоров М.В.
Проверил:
_______ Моисеенко Р.В.
Томск-2017
Содержание
1. Введение
2. Результаты обследования оснований и фундаментов здания
2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов. Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов.
2.2 Поверочный расчет фундаментов
3. Проектирование усиления фундаментов мелкого заложения
4. Литература
Введение
Переустройство фундаментов заключается в любом изменении конструкции или размеров существующих фундаментов в целях приспособления их для использования в изменившихся условиях эксплуатации. Переустройство как более общее понятие разделяется на усиление и реконструкцию. Усиление фундаментов связано с восстановлением или заменой изношенных конструктивных элементов, а также с увеличением нагрузок на фундамент.
|
|
Цели переустройства состоят в улучшении планировочных решений, повышении степени благоустройства, а также увеличении жилой и производственной площади с сохранением имеющейся застройки.
В эксплуатационных условиях система основание-фундамент испытывает одновременное воздействие многих факторов, из которых наиболее значительными являются изменения свойств основания, различного рода эксплуатационные факторы, природные явления и воздействия, связанные с хозяйственной деятельностью человека. В большинстве случаев наблюдается одновременное воздействие многих факторов.
Основными причинами разрушения фундаментов в процессе эксплуатации являются: коррозия материала фундамента под воздействием агрессивной среды; нарушение режима эксплуатации технологического оборудования; динамические воздействия технологического и подъемно-транспортного оборудования; перегрузка фундаментов и некачественное исполнение их.
|
|
Под разрушением материала фундамента следует понимать различные коррозионные явления, трещины, сколы, изломы, оголение арматуры.
Целью обследования оснований и фундаментов является выявление их фактического состояния. В состав работ по обследованию входят: освидетельствование существующих оснований и фундаментов с фиксированием их состояния, основных размеров, имеющихся нарушений и дефектов; изучение инженерно-геологических и гидрогеологических условий с учетом проводимой реконструкции или усиления; организация и проведение наблюдений за деформациями конструкций и осадками фундаментов. Характер и объем натурных обследований, включающих проведение комплекса инженерно-геологических и инструментальных работ, определяются конкретными задачами.
Результаты обследования оснований и фундаментов здания
2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов. Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов.
Физические характеристики - это совокупность характеристик, с помощью которых грунт оценивается как физическое тело. Разнообразие состава, строения и состояния грунта делает неизбежным введение значительного числа таких характеристик. Некоторые из них непосредственно применяются в расчетах оснований и грунтовых сооружений.
|
|
К физическим характеристикам относятся:
IL– показатель текучести (определяется только для глинистых грунтов и характеризует состояние (консистенцию) глинистого грунта).
Для отдельных расчетов оснований и земляных сооружений используют характеристики: удельный вес грунта γ(кН/м3), удельный вес частиц грунта γs(кН/м3),удельный вес сухого грунта γd(кН/м3).
Для оценки сжимаемости, прочности, устойчивости и водопроницаемости оснований фундаментов необходимо иметь механические характеристики грунтов. Различают деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики, которые составляют группу механических характеристик грунтов.
К ним относится угол внутреннего трения( φ) и удельное сцепление грунта (с), которые устанавливаются экспериментально.
Удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента γ|| (кН/м3) | Удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента γ||’ (кН/м3) | Показатель текучести IL | Угол внутреннего трения φ ||, град | Удельное сцепление грунта с||, кПа |
18,3 | 18,3 | 0,45 | 17 | 29 |
Табл. 1 Физико-механические характеристики грунтов
|
|
2.2 Поверочный расчет фундаментов
При расчете деформаций основания фундаментов среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания Rопределяемого по формуле:
Где – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4 СП 22.13330.2011
k –коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями, и k=1.1, если они приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011
Му,Мq,Мс – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 СП 22.13330.2011
kz – коэффициент, принимаемый равным единице при b<10 м
b- ширина подошвы фундамента
γ|| - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м
γ’||- то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента,кН/м
d1- глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле.
db- глубина повала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м ( для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м)
Здесь hs- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м
hcf- толщина конструкции пола подвала, м
γcf- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3
Сечение 1-1
Определяем расчетное сопротивление грунта :
Определяем среднее давление под подошвой фундамента:
Сечение 2-2
Определяем расчетное сопротивление грунта :
Определяем среднее давление под подошвой фундамента:
Проверка условий:
р1||>R1
340кПа>322,86кПа
р2||>R2
360кПа>324,71кПа
Коэффициенты запаса:
b1=0.8 м – 100% b2= м – 100%
Принимаем:
b1= 1 м b2 = 1.4 м
Пересчет:
Сечение 1-1
Определяем расчетное сопротивление грунта :
Определяем среднее давление под подошвой фундамента:
Сечение 2-2
Определяем расчетное сопротивление грунта :
Определяем среднее давление под подошвой фундамента:
Проверка условий:
р1||<R1
280кПа<324,71кПа
р2||<R2
268,57кПа<328,41кПа
Коэффициенты запаса:
Проектирование усиления фундаментов мелкого заложения
Выбор метода усиления и реконструкции фундаментов мелкого заложения (как столбчатых, так и ленточных) зависит от причин, вызывающих необходимость такого усиления, конструктивных особенностей существующих фундаментов и инженерно-геологических условий строительной площадки.
Известно, что проектирование усиления фундаментов почти всегда сложнее проектирования новых конструкций. Это объясняется тем, что в каждом случае усиление приходится считаться с условиями эксплуатации объекта, со стесненными условиями работы, с разнообразием проявления деформаций зданий и сооружений и др.
Вариант 1 (устройство подушек из монолитного железобетона)
При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит из-под него в пределах захватки длиной 1,5...2 м удаляют грунт.
Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100.
Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом, бетонирование производят на 100... 150 мм выше отметки его подошвы. Класс бетона В12,5 и более.
Вариант 2(увеличение опорной площадки ж/б фундамента методом бетонного прилива)
Менее трудоемким при уширении подошвы фундамента является способ устройства приливов из бетона. Он применяется в случаях, когда требуется увеличение размеров подошвы фундаментов при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Перед бетонированием приливов боковые поверхности усиливаемого фундамента скалывают, оголяя рабочую арматуру, к которой приваривают арматуру усиления, после чего устанавливают опалубку и производят бетонирование приливов по подготовке из тощего бетона, уложенного по уплотненному грунту.
Литература
1. Оценка грунтовых условий площадки строительства для проектирования фундаментов зданий: методические указания / Сост. Полищук А.И., Пчелинцева Е.Ю. – Томск: Изд-во Том. Гос. Арх.-строит, ун-та, 2010.-42 с.
2. Усиление и реконструкция фундаментов / В.Б. Швец, В.И. Феклин, Л.К. Гинзбург. – М.: Стройиздат, 1985. -204 с.
3. СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»
4. Мальганов А.И., Плевков В.С. Восстановление и усиление строительных конструкций инжинерных сооружений. Томск: Изд-во Том-й ЦНТИ,1996, 532 с.
5. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Под общей редакцией Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова. М.: Стройиздат, 2012. – 479 с.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1170; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!