Основи і фундаменти
. Анотація начальної дисципліни
Основи та фундаменти – наукова дисципліна, що ґрунтується на сукупності знань щодо механізації (техніки), організації, економіки виробничих процесів і операцій яка вивчає фізико-механічні властивості ґрунтів, їхню взаємодію з конструкціями та розробляє принципи проектування, розрахунку й влаштування фундаментів.
Дисципліна викладається з 1 по 15 тиждень і складається з лекцій та практичних занять. Згідно навчального плану має закінчуватися екзаменом.
Дисципліна є складовою частиною циклу дисциплін підготовки бакалавра в розрізі професійної підготовки обов’язкового блоку.
Метою вивчення навчальної дисципліни є підготовка бакалавра-будівельника, який повинен розуміти механіку ґрунтів як основи, а також мати практичні навички для розробки ефективних, надійних та економічно обґрунтованих рішень для різних типів будівель та споруд.
Практичне значення та використання отриманих знань – «Основи і фундамент» –дисципліна, , що ґрунтується на сукупності знань щодо механізації (техніки), організації, економіки виробничих процесів і операцій та розглядає методи виконання їх на будівельних майданчиках. Вивчення курсу «Основи і фундаменти» у комплексі із суміжними дисциплінами, що вивчають архітектуру, будівельні матеріали, конструкції, машини (техніку), будівельну механіку, економіку будівництва, інженерну геодезію, основи і фундаменти та інші є основою для формування і підготовки фахівців у галузі будівництва – сфери матеріального, яка охоплює нове будівництво, реконструкцію, ремонт і реставрацію будинків і споруд. Метою філософії будівництва є організація просторового середовища для проживання і діяльності людини, яка здійснюється за допомогою матеріальних структур – будівельних конструкцій.
Завданнями дисципліни є:
– опанування властивостей ґрунтів, їх класифікації та механіки (як основи).
– вибір раціонального типу фундаменту (стрічкового, плитного, пальового тощо) та його геометричних параметрів.
– виконання розрахунків несучої здатності, осідання та стійкості фундаментів під дією навантажень.
– розробка конструктивних рішень для фундаментів, враховуючи специфіку будівлі.
– розуміння способів підготовки основи, закріплення та підсилення ґрунтів, а також влаштування фундаментів.
– застосування чинних нормативних документів при проектуванні.
– прийняття технічно обґрунтованих рішень для різних інженерно-геологічних умов.
4 Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Дисципліна вивчається у шостому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності G19 «Будівництво та цивільна інженерія».
Лекція № 1 Гірські породи як ґрунти
Лекція № 2 Класифікація ґрунтів у будівництві
Лекція № 3 Фізико-механічні властивості ґрунтів
Лекція № 4 Розрахункові моделі ґрунтів основи
Лекція № 5 Визначення напружень в ґрунтовому масиві
Лекція № 6 Осідання ґрунтового масиву
Лекція № 7 Загальні положення проектування основ та фундаментів
Лекція № 8 Конструювання фундаментів мілкого закладання
Лекція № 9 Проектування фундаментів мілкого закладання
Лекція № 10 Пальові фундаменти
Лекція № 11 Інженерні методи перетворення будівельних властивостей основ
Лекція № 12 Фундаменти глибокого закладання
Лекція № 13 Фундаменти в складних та особливих інженерно-геологічних умовах
Лекція № 14 Рекомендації щодо проектування котлованів
Лекція № 15 Основи та фундаменти будівель що реконструються
Практичні заняття
Практична робота №1 Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика
Мета заняття: на основі аналізу інженерно-геологічних умов будівельного май- данчика встановити придатність шарів ґрунту для використання їх в якості природної основи.
Практична робота №2 Заміна слабкого шару ґрунту основи. Влаштування піщаних подушок
Мета заняття: навчитися визначати непридатні ґрунти, розраховувати обсяги матеріалу для заміни, правильно проектувати та влаштовувати піщану основу для підвищення несучої здатності та стабільності ґрунту під спорудами (дорогами, будинками) для запобігання осіданню та деформаціям.
Практична робота №3 Призначення трьох конкурентоспроможних варіантів основ і фундаментів
Мета заняття: в процесі варіантного проектування попередньо прийняти три конкурентоспроможних варіанти фундаментів для проаналізованих ґрунто вих умов практичної роботи №1.
Практична робота №4 Визначення навантажень на рівні уступу фундаменту
Мета заняття: виконати збір навантажень на верхній зріз фундаменту в най більш характерному перерізі проектованої будівлі.
Практична робота №5 Встановлення мінімальної глибини закладання фундаменту
Мета заняття: навчитися встановлювати попередню мінімальну глибину закладання фундаменту, що влаштовується у відкритих котлованах.
Практична робота №6 Проектування фундаменту мілкого закладання
Мета заняття: отримати практичні навички щодо проектування фундаменту неглибокого закладання (стрічкового, окремого під колону) у відкритих котлованах.
Практична робота №7 Перевірка по слабкому підстилаючому шару
Мета заняття: є оцінка несучої здатності основи, коли в межах зони впливу фундаменту залягає шар ґрунту з меншою міцністю, ніж у вищерозташованих шарів.
Практична робота №8 Розрахунок осідання фундаментів методом пошарового підсумовування
Мета заняття: навчитися визначати загальне осідання фундаменту, розбиваючи ґрунтовий масив на шари і підсумовуючи їхні деформації, щоб оцінити стійкість споруди, уникнути нерівномірних осідань, забезпечити довговічність, а головне – перевірити, чи не перевищує розрахункове осідання допустимих норм для даного типу будівлі та ґрунтів
Практична робота №9 Визначення осідання фундаментів наближеним методом
Мета заняття: є Освоєння методики М. О. Цитовича, яка дозволяє спрощено визначити повну стабілізовану осадку фундаменту без побудови епюр напружень по глибині.
Практична робота №10 Розрахунок основ фундаментів за першою групою граничних станів
Мета заняття: навчити студента визначати стійкість ґрунту основи під фундаментами від зсуву та руйнування, розраховувати несучу здатність основи за граничним опором та перевіряти, чи достатня вона для безпечної роботи споруди, використовуючи розрахункові схеми та коефіцієнти, щоб запобігти аварійним ситуаціям.
Практична робота №11 Конструювання фундаментів мілкого закладання
Мета заняття: полягає у набутті практичних навичок конструювати різні типи фундаментів мілкого закладення.
Практична робота №12 Розрахунок несучої здатності призматичної висячої палі
Мета заняття: у застосуванні теоретичних знань для визначення максимального навантаження, яке призматична паля здатна безпечно передати ґрунту, щоб уникнути осідання чи руйнування, враховуючи геометричні параметри, механічні властивості ґрунтів та тип пальового наконечника.
Практична робота №13 Визначення несучої здатності набивної палі.
Мета заняття: у застосуванні теоретичних знань для визначення максимального навантаження, яке буронабивна паля здатна безпечно передати ґрунту, щоб уникнути осідання чи руйнування, враховуючи геометричні параметри, механічні властивості ґрунтів та тип пальового наконечника.
Практична робота №14 . Проектування пальових фундаментів.
Мета заняття: полягає у набутті практичних навичок конструювати пальових фундаментів.
Практична робота №15 Розрахунок осідання фундаменту
Мета заняття: навчитися визначати загальне осідання пальового фундаменту, розбиваючи ґрунтовий масив на шари і підсумовуючи їхні деформації, щоб оцінити стійкість споруди, уникнути нерівномірних осідань, забезпечити довговічність, а головне – перевірити, чи не перевищує розрахункове осідання допустимих норм для даного типу будівлі та ґрунтів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Для заочної форми здобуття освіти
Дисципліна вивчається у сьомому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності G19 «Будівництво та цивільна інженерія».
Лекція № 1 Гірські породи як ґрунти
Лекція № 2 Класифікація ґрунтів у будівництві
Практичні заняття
Практична робота №1 Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика
Мета заняття: на основі аналізу інженерно-геологічних умов будівельного май- данчика встановити придатність шарів ґрунту для використання їх в якості природної основи.
Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти
Не передбачена
Для заочної форми здобувача освіти
Контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Контрольною роботою передбачено виконання 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання.
Обсяг відповіді за теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
– Практичне завдання №1. Визначення осадки фундаменту мілкого залягання методом пошарового сумування.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) виконання 15 практичних завдань, що відповідають тематиці практичних занять (кожне оцінюється в 2 балів); усне опитування за 15 темами практичних занять (кожне оцінюється в 1 бал) – разом - 45 балів;
2) 2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 27,5 балів. Разом - 55 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. При її захисті студент може отримати до 30 балів. За виконання практичного завдання за темою практичного заняття студент може отримати 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
ПРН3. Презентувати результати власної роботи та аргументувати свою позицію з професійних питань, фахівцям і нефахівцям, вільно спілкуючись державною та іноземною мовою.
ПРН9. Проєктувати будівельні конструкції, будівлі, споруди, інженерні мережі та технологічні процеси будівельного виробництва, з урахуванням інженерно-технічних та ресурсозберігаючих заходів, правових, соціальних, екологічних, техніко-економічних показників, наукових та етичних аспектів, і сучасних вимог нормативної документації, часових та інших обмежень, у сфері архітектури та будівництва, охорони довкілля та безпеки праці.
ПРН15. Вміти аналізувати та застосовувати результати інженерно-геологічних вишукувань, обґрунтовано обирати несучі шари ґрунтів основи, проєктувати фундаменти різних типів та знати основні підходи при будівництві на територіях із складними інженерно-геологічними умовами.