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

Муqс – 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: 338; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ