Содержание, объём и оформление курсовой работы

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (СамГУПС)

 

Кафедра «Мосты и строительные конструкции»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

«ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ»

 

для студентов специальности

08.05.02  «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», специализации «Строительство магистральных железных дорог», «Управление техническим состоянием железнодорожного пути», «Мосты» дневной и заочной форм обучения.

 

Составители: Поздняков Юрий Александрович

                                                                                                                 Баранов Александр Сергеевич

                                                                                                            Панина Людмила Юрьевна

 

 

Самара 2016

УДК 624.15

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты транспортных сооружений» для студентов специальности 08.05.02  «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», специализации «Строительство магистральных железных дорог», «Управление техническим состоянием железнодорожного пути», «Мосты» дневной и заочной форм обучения. – Самара:     СамГУПС, 2016. – 46 с.

 

 

Утверждено на заседании кафедры «Мосты и строительные конструкции»

25.02.2016 г., протокол №7.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

 

 

Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Основания и фундаменты транспортных сооружений» и предназначены для студентов специальности 08.05.02 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», специализации «Строительство магистральных железных дорог», «Управление техническим состоянием железнодорожного пути», «Мосты» дневной и заочной форм обучения.

 

 

   Составители:     Поздняков Юрий Александрович

                               Баранов Александр Сергеевич

                               Панина Людмила Юрьевна

 

   Рецензенты:       канд. техн. наук, профессор Сеськин И.Е., СамГУПС.

                                  канд. техн. наук, доцент Соколова С.В., СамГУПС.

 

 

Подписано в печать

   Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п. л. 2,5

   Тираж 100 экз. Заказ №

 

©Самарский государственный университет путей сообщения, 2016

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………	4
1. Содержание, объём и оформление курсовой работы……………………………...	5
2. Исходные данные………………………………………………………………….....	7
3. Проектирование фундамента мелкого заложения…………………………………	7
3.1. Определение минимально возможной глубины заложения фундамента и его   высоты………………………………………………………………………………	15
3.1.1. Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке…..	15
3.1.2. Определение глубины заложения фундамента, возводимого на суходоле…..	16
3.1.3. Определение высоты фундамента………………………………………………	17
3.2. Определение расчётных усилий, действующих в уровне подошвы фундамента……………………………………………………………………………...	17
3.3. Определение расчётного сопротивления грунта основания осевому сжатию..............................................................................................................................	20
3.4. Расчёт основания и фундамента по первой группе предельных состояний……..................................................................................................................	21
3.4.1. Расчёт по несущей способности основания……………………………………	21
3.4.2. Расчёт фундамента по устойчивости против опрокидывания......……………	23
3.5. Расчёт основания и фундамента по второй группе предельных состояний…...	24
3.5.1. Определение осадки основания фундамента......................................................	24
3.5.2. Определение крена фундамента …………………..............................................	28
4. Проектирование фундамента глубокого заложения……………………………….	29
4.1. Определение глубины заложения ростверка и его размеров……………………	29
4.2. Выбор длины и размеров поперечного сечения свай……………………………	30
4.3. Определение несущей способности одиночной сваи в составе свайного   фундамента................................................................................................................	31
4.4. Размещение свай под подошвой ростверка………………………………………	31
4.5. Определение расчётной нагрузки на одиночную сваю в составе свайного   фундамента................................................................................................................	31
5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента………………………	34
Библиографический список……………………………………………………………	36
Приложение 1. Исходные данные..................................................……………………	37
Приложение 2. Сведения, необходимые для выполнения расчётов...........................	40
Приложение 3. Образцы к оформлению курсовой работы..........................................	43

 

     Введение

   Настоящие методические указания предназначены для использования при выполнении курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты транспортных сооружений» и имеют целью дать порядок и технику проектирования фундаментов мелкого и глубокого заложения в обычных грунтовых условиях (на природных нескальных и не специфических грунтах).

Процесс изучения дисциплины «Основания и фундаменты транспортных сооружений» направлен на формирование следующих компетенций:

- способностью применять методы расчета и оценки прочности сооружений и конструкций на основе знаний законов статики и динамики твердых тел, о системах сил, напряжениях и деформациях твердых и жидких тел (ПК-7):

- способностью разрабатывать проекты и схемы технологических процессов строительства, реконструкции, капитального ремонта и эксплуатации железнодорожного пути, мостов, тоннелей, метрополитенов, а также их обслуживания, с использованием последних достижений в области строительной науки (ПК-15);

- способностью обосновывать принимаемые инженерно-технологические решения (ПК-21);

- способностью формулировать технические задания на выполнение проектно-изыскательских и проектно- конструкторских работ в области строительства железных дорог, мостов, транспортных тоннелей и других сооружений на транспортных магистралях, метрополитенов (ПК-29);

- способностью выполнять статические и динамические расчеты транспортных сооружений с использованием современного математического обеспечения (ПК-32).

В результате освоения дисциплины «Основания и фундаменты транспортных сооружений» обучающийся должен.

Знать:

- методы проверки несущей способности конструкции;

- свойства строительных материалов и условия их применения;

- физико-механические характеристики грунтов и горных пород;

- принципы и методы изысканий, нормы и правила проектирования железных дорог, в том числе мостов, тоннелей и других искусственных сооружений.

Уметь:

- использовать современные средства вычислительной техники и программного обеспечения для расчета строительных конструкций и сооружений;

- выполнять статические и прочностные расчеты транспортных сооружений;

- определять физико-механические характеристики строительных материалов и грунтов.

 

Владеть:

- методами оценки прочности и надежности транспортных сооружений;

- методами обеспечения экологической безопасности на объекте транспортного строительства;

- методами и средствами технических измерений, приемами использования стандартов и других нормативных документов при оценке, контроле качества и сертификации продукции.

 

Содержание, объём и оформление курсовой работы

 

Методические указания состоят из пяти разделов:

   1. Содержание, объём и оформление курсовой работы;

   2. Исходные данные;

   3. Проектирование фундамента мелкого заложения;

   4. Проектирование фундамента глубокого заложения (свайного);

   5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента.

Третий и четвёртый разделы, кроме методических указаний и необходимых расчётных формул, содержат примеры, облегчающие студенту усвоение необходимых навыков и техники расчёта и конструирования оснований и фундаментов.

В конце указаний имеются три приложения и библиографический список литературы (методические указания, учебники и нормативные документы), ссылки на которые имеются в тексте.

Приложение 1. Содержит сведения, необходимые для формирования таблицы исходных данных.

Приложение 2. Содержит сведения, необходимые для выполнения расчётов.

Приложение 3. Содержит образец титульного листа, образец таблицы исходных данных и образцы чертежей для выполнения графической части работы.

В процессе выполнения курсовой работы студент должен запроектировать фундамент под промежуточную опору моста в двух вариантах:

 -  жёсткий фундамент мелкого заложения на естественном основании;

 - свайный фундамент с низким жёстким ростверком.

Мост, в зависимости от заданных инженерно-геологических условий площадки, может возводиться либо на водотоке (рис.1.1,а и 1.2), либо на суходоле (рис.1.1,б и 1.3).

В соответствии со своими исходными данными студент должен:

в первом варианте (фундамент мелкого заложения на естественном основании)

- определить, исходя из инженерно-геологических условий строительной площадки и района строительства, глубину заложения и высоту фундамента;

- определить расчётные усилия, действующие в уровне подошвы фундамента;

- выполнить расчёт фундамента по первой группе предельных состояний, включающий определение размеров подошвы фундамента и проверку его на устойчивость против опрокидывания;

- выполнить расчёт основания фундамента по второй группе предельных состояний, включающий определение совместной осадки основания и опоры и крен фундамента;

- выполнить рабочий чертёж фундамента;

во втором варианте (свайный фундамент с низким жёстким ростверком)

- определить глубину заложения и высоту ростверка, исходя из инженерно-геологических условий строительной площадки, района строительства и конструктивных соображений;

- определить расчётные усилия, действующие в уровне подошвы фундамента;

- выбрать, исходя из конструктивных соображений, размеры поперечного сечения свай;

- определить, исходя из инженерно-геологических условий строительной площадки, наименьшую возможную длину свай;

- определить несущую способность принятой сваи;

- определить требуемое количество свай и разместить их в пределах контура подошвы ростверка;

- выполнить проверку несущей способности полученного свайного фундамента и, при необходимости, скорректировать либо длину свай, либо их количество и размещение в пределах контура подошвы ростверка;

- подобрать, из конструктивных соображений, необходимую арматуру и выполнить рабочий чертёж фундамента.

После завершения расчётов и конструирования фундаментов выполняется технико-экономическое сравнение вариантов.

В итоге выполненной работы на защиту представляется расчётно-пояснительная записка объёмом 15-20 страниц, содержащая расчёты, и графическая часть объёмом 1 лист формата А3.

   Расчётно-пояснительная записка должна включать титульный лист (Приложение 3), содержание, введение, таблицу исходных данных (Приложение 3), расчёты, вывод, список использованных источников. Расчёты поясняются текстовой информацией, схемами и рисунками. Расчётные формулы должны быть приведены в символах с подстановкой затем их численных значений, после чего должен быть приведен результат расчёта. Все символы, входящие в расчетные формулы должны быть пояснены.

   Графическая часть должна содержать чертежи двух вариантов фундамента, выполненные в масштабе (Приложение 3).

   Курсовые работы, оформление которых не соответствует изложенным выше требованиям и образцам, приведенным в приложении 3, к защите не принимаются.

       

Исходные данные

   Для выполнения курсовой работы студент должен сформировать таблицу исходных данных по вариантам, соответствующим предпоследней и последней цифрам своего шифра.

Исходными данными для выполнения курсовой работы являются:

- инженерно-геологические условия строительной площадки и физико-механические характеристики грунтов основания (таблица 1 приложения 1);

- район строительства, отметка нижней поверхности льда и глубина местного размыва на водотоке, принимаемые по таблице 2 приложения 1;

- конструктивные схемы моста и фундаментов под промежуточную опору, принимаемые, в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки, по рисункам 1.1., 1.2. и 1.3.;

- конструктивные схемы промежуточной опоры моста и фундаментов под неё, принимаемые в соответствии с рисунками 2.1. и 2.2.;

- необходимые для расчёта геометрические параметры* моста, промежуточной опоры и обреза фундамента, принимаемые по рисункам 2.1., 2.2. и по таблице 3 приложения 1;

- нормативные нагрузки на промежуточную опору, принимаемые по таблице 4 приложения 1;

   - схемы приложения нагрузок на промежуточную опору и фундаменты, принимаемые по рисункам 2.3 и 2.4.;