РГР Основание и фундаменты промышленного здания

Чертеж (2).dwg

Места расположения схем П-3 см. на листах
Спецификация элементов и материалов на схему П-3
Винт - саморез (шаг 250)
Примечания: 1. Общая площадь горизонтальной обшивки венткоробов - 30
м². 2. Данный лист см. совместно с л. 32. 3. Отделку обшивки венткоробов см. л.15
Спецификация элементов и материалов на 1м² обшивки коробов
ТУ 5742-004-0351377-97
Профиль направляющий ПН 75х40х0
ТУ 1111-00404001508-95
Профиль стоечный ПС 75х50х0
Шпаклевка "Фюгенфюллер ГВ
Поставка предприятиями КНАУФ
Лента уплотнительная 100х3
ТУ5769-017-00287220-2005
Грунтовка КНАУФ - Тифенгрунд
Лента уплотнительная
Кирпичная перегородка (стена)
Дюбель разжимной шаг не более 1м.
Плиты из базальтового волокна ПТ150 =80мм
Металлическая лестница МЛ-1
Примечания: 1. Спецификацию элементов и материалов см. на листе 4. 2. Виды замаркированы на листе 2.
С. 3.006.1 - 2.87 в. 2
Спецификация элементов и материалов
Щебеночная подготовка
С. 3.900.1 - 14 в. 1
План колодца №1. План плит покрытия колодца № 1. Разрезы 1-1
Колодец № 1. Металлическая лестница МЛ-1.
Перечень чертежей комплекта НВК.1 АС
Стеновые блоки колодца № 1 укладывать по слою свежеуложенного цементно-песчаного раствора М100 с тщательным заполнением вертикальных швов. 2. Под стенки колодца № 1 и днище выполнить подготовку из щебня = 100мм. 3. Монолитные заделки между блоками выполнить из бетона кл. В7
4. Укладку плит покрытия производить по слою свежеуложенного цементного раствора М100. 5. Опалубочные и бетонные работы вести в соответствии с требованиями глав СНиП 3.02.01-87. 6. При производстве работ в зимнее время руководствоваться требованиями глав СНиП 3.02.01-87. 7. Вертикальные поверхности стен
соприкасающиеся с грунтом
обмазать горячим битумом за 2 раза. 8. Все металлические элементы камеры должны быть защищены лакокрасочными материалами. Для покрытия рекомендуется эмаль ПФ-1189 без грунтовки
число покрывочных слоев - 2
толщина покрытия 55мкм. 9. Расположение камеры см. в разделе НВК.1. 10. Технические решения
принятые в рабочих чертежах
соответствуют требованиям экологических
санитарно-технических
противопожарных и других норм
действующих на территории Российской федерации
и обеспечивают безопасную эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий.
Спецификация элементов
Опора под задвижку № 1
Опора под задвижку № 2
Примечания: 1. Сварку вести электродами типа Э-42 по ГОСТ 9467-75*. Высота сварного шва h=6мм. 2. Данный лист смотреть совместно с листом 2.
Сечение а-а (упор бетонный). Опоры под задвижки № 1
отв. 300х300(h) низ. отм. 36
отв. 400х350(h) низ. отм. 36
План плит покрытия колодца № 1
Примечания: 1. Спецификацию элементов и материалов см. на листе 4. 2. Виды А
Г см. на листе 3. 3. Сечение а-а см. на листе 3.
Оклеечная гидроизоляция 1слой рубероида
Обмазка горячим битумом за 3 раза
Порядок монтажа перегородок
облицовок стен гипсоволокнистыми листами.
План фундаментов под трибуны
Фундаментные болты М20
поз. 3 Фундаментные болты М20
Спецификация на фундаменты
Закладная деталь ЗД-1
Утеплитель: мин. плита ПТ200 по ТУ 5769-017-00287220-2005 - уложить до приварки ригеля
Подливка из бетона В 15 или цементного раствора марки "200
Подливка из бетона В 15
Фундаменты разработаны на основании инженерно-геологических изысканий
инв..№9318). 2. Основанием под фундаменты служат галечниковые грунты с супесчаным заполнителем до 30%. Грунты слабопучинистые. Физико-механические свойства грунтов φ=33°
Е=64МПа. 3. Грунтовые воды отсутствуют. 4. Фундаменты укладывать на песчаную подготовку толщиной 100мм. 5. Относительной отметке пола 1 этажа соответствует абсолютная отметка 30.500. 6. Сечения 1-1 12 - 12 см. листы t2.04e+004;7.Фундаменты под перегородки
трибуны и инженерные коммуникации на данном плане не показаны.
на фундаменты под заградительную стенку- 15
кол-во закладных деталей ЗД-7 -20шт.(вес 13
д-д см. лист 3. Фундаменты под несущие конструкции металлического каркаса показаны условно.
Песчано-гравийная смесь
Фундаменты под трибуны см. лист
Стойка под заградительную стенку
Фундамент под заградительную стенку
=60мм общий расход бетона-0
Кладовая предметов уборки
Помещение приема амбулаторного больного
Кабинет старшего врача смены
Диспетчерская приема вызовов и направления бригад (4 чел.)
Комната отдыха диспетчеров
Помещение для комплектования
Помещение для мойки и сушки инструментов
сортировка нестерильного материала и белья
Кладовая стерильных материалов и белья
Выдача стерильного материала и медикаментов
Кладовая текущего запаса медикаментов
Помещение комплектации и хранения ящиков выездных бригад
Кабинет медицинской статистики
Кабинет зам. гл. врача по мед. части
Кабинет зав. аптекой
Комната главного фельдшера
Комната отдыха санитаров спец. бригад
Комната отдыха фельдшеров спец. бригад
Комната старших фельдшеров (2 чел.)
Комната отдыха фельдшеров линейных бригад
Комната отдыха санитаров линейных бригад
Комната отдыха врачей линейных бригад
Комната отдыха врачей спец. бригад
Кабинет зав. подстанцией
Комната выездной линейной бригады
Комната выездной специализиро- ванной бригады
Кабинет зам. гл. вр. по ГО
Гардеробная домашней одежды врачей
Гардеробная домашней одежды санитаров
Гардеробная домашней одежды фельдшеров
Комната сестры-хозяйки
Помещение для хран. кислот и дезинфици- рующих средств
Кладовая магнитной пленки
Помещение радиопоста
Помещение приема и учета грязного белья
Помещение для занятий врачей
Помещение сушки одежды и обуви персонала выездных бригад
Кладовая месячного запаса медикаментов
Спецификация элементов к схеме расположения перекрытия на отм. 0
Серия 1.141.-1 вып.63
Серия 1.141.-1 вып.60
8e+004;Спецификация элементов к схеме расположения перекрытия на отм. 3
Примечание - Расход элементов дан на 1 этаж.
Спецификация элементов к схеме расположения перекрытия на отм. +6
Усиление плит перекрытия см. лист
Кирп. перегородка =250мм
Спецификация к ведомости типов перемычек
Серия 1.038.1-1 вып.1
Серия 1.225-2 вып.12
Серия 1.225-2 вып.11
Примечания: 1 Ведомость типов перемычек см. лист 18. t1.05e+004;2 Данный лист см. совместно с листами 10
Установить в просверленное отверстие ø16 мм на цементно-песчаном растворе М100
Ограждение лоджии условно не показано
Закладная деталь ЗД-1 (см лист 23)
Разделительная стенка лоджии РС-1
Спецификация элементов на разделительную стенку лоджии РС-1 (на 1 стенку)
Лист "Стропан" =12 мм
Примечания 1 Антикоррозионную защиту металлических изделий производить в соответствии с указаниями на листе 1. 2 " Стропан" окрасить акриловой краской
колер RAL2003 (оранжевый). 3"Стропан" крепить саморезами с шагом 300 мм по высоте. 4 Общее количество разделительных стенок - 5 шт.
Ограждение лоджии ОГЛ-3
0 низ подвесного потолка
фонарь дымового люка
Болт фундаментный 5М20х500
Цементный раствор М200
Доп. материалы для ПЗ
План фундаментов. Геологические разрезы. Монолитные фундаменты Фм1
Фм2. Ростверки монолитные свайные Рмс1
Фрагмент плана фундаментов мелкого заложения
Фрагмент плана ростверков
Спецификация элементов
Фундаменты одноэтажного промышленного здания
Глина полутвердая γ = 19
кНм³; φ =16°; С = 14 кПа; Е = 13 кПа
Глина полутвердая γ = 17
кНм³; φ =15°; С = 52 кПа; Е = 22 кПа
Глина полутвердая γ = 18
кНм³; φ =20°; С = 45 кПа; Е = 17 кПа

ПЗ.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный университет»
Факультет кадастра и строительства
Кафедра «Строительство и архитектура»
по дисциплине «Основания и фундаменты»
Проектирование оснований и фундаментов
промышленного здания
Студент группы 8ПСба-2А.В. Нюняева
Руководитель проекта О. Н. Борзова
Оценка результатов инженерно-геологических инженерно-геодезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на строительной площадке . .5
1 Характеристика географического положения площадки строительства 5
2 Описание инженерно-геологического строения 6
3 Анализ физико-механических свойств грунтов в порядке их залегания .7
4 Учет морозного пучения грунтов 9
Анализ проектируемого здания . 11
1 Сбор нагрузок действующих на фундаменты 11
Выбор типа основания и возможных конструкций фундаментов 14
Расчет столбчатого фундамента .. 15
1 Назначение глубины заложения фундаментов . 15
2 Расчет фундамента под колонну 1-В 16
3 Расчет фундамента под колонну 3-В 23
4 Указания к производству работ 30
Расчет свайного фундамента 31
1 Назначение глубины заложения ростверка ..31
2 Назначение длины сваи .. 31
3 Расчет фундамента под колонну 1-В.. ..31
4 Расчет фундамента под колонну 3-В.. ..39
5 Подбор молота для погружения свай 47
6 Технология устройства свайного фундамента 48
Список использованных источников 51
Приложение А Геологические разрезы. 52
Приложение Б План здания 53
Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании конструкций инженер имеет возможность самостоятельно решить вопрос о выборе материалов из которого он далее предусматривает выполнение проектируемой конструкции. При проектировании же фундаментов инженер в большинстве случаев должен считаться с грунтами имеющимися на площадке строительства с тем чтобы принять наиболее рациональное решение.
Чаще всего проектирование фундаментов производят под уже выбранный тип сооружения. Что еще более сужает спектр возможных конструктивных вариантов.
К тому же при проектировании фундаментов необходимо помнить об экономической эффективности проекта.
Цель курсового проекта: получить навыки по проектированию фундаментов с соблюдением всех норм и правил рассмотренных в теоретическом курсе дисциплины «Основания и фундаменты» а так же предусмотренных действующей нормативной базой.
Задачи курсового проекта: рассчитать фундамент мелкого заложения и свайный фундамент для одноэтажного промышленного здания.
Объектом исследования данного курсового проекта являются основания.
Предмет исследования – фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты.
Пояснительная записка состоит из 5 разделов и содержит 9 таблиц 23 иллюстрации.
1. Характеристика географического положения площадки строительства
Район строительства – г. Амурск. Средняя месячная температура воздуха: самого теплого (июля) +2670С самого холодного (января) –40С. Средняя годовая температура воздуха +010С. Абсолютная максимальная температура воздуха +360С абсолютная минимальная температура воздуха -450С. Сумма осадков: теплый период (апрель - октябрь) 466 мм холодный период (ноябрь – март) 84 мм.
Рисунок 1.1 – Строительная площадка
Рисунок 1.2 – Разрезы грунта по скважинам 1-2-3
Рисунок 1.3 – Разрезы грунта по скважинам 4-2-5
За относительную отметку 0.000 принята отметка уровня пола первого этажа соответствующая абсолютной отметке 2400.
2 Описание инженерно-геологического строения
Рельеф площадки строительства спокойный. В пределах площадки для анализа инженерно-геологических условий разработано 5 скважин. Расстояние между скважинами 45 м. Напластование грунтов спокойное.
В литологическом отношении площадка сложена 4-мя слоями грунта:
- почвенно-растительный. (Толщина max = 05 м min = 0.3 м)
I - глина. (Толщина max = 8 м min = 4 м)
II – глина. (Толщина max = 3 м min = 05 м)
III – глина. (Толщина max = 10 м)
Отметка поверхности грунта после проведения планировочных работ составляет - 2385 м.
В пределах площадки строительства грунтовые воды не обнаружены.
3 Анализ физико-механических характеристик грунтов в порядке их залегания
Число пластичности следовательно данный грунт является глиной т.к. (табл. 1.2 [5]).
Показатель текучести следовательно глина полутвердая т.к. (табл. 1.6 [5]).
Показатель просадочности где
– коэффициент пористости соответствующий влажности на границе текучести ;
Показатель просадочности следовательно грунт непросадочный т.к. но (табл. 14 [6]).
Грунт среднесжимаемый т.к. Е = 13 МПа что входит в интервал 5 МПа Е ≤ 200 МПа.
Грунт среднесжимаемый т.к. Е = 22МПа что входит в интервал 5 МПа Е ≤ 200 МПа.
Грунт среднесжимаемый т.к. Е = 17 МПа что входит в интервал 5 МПа Е ≤ 200 МПа.
4 Учет морозного пучения грунтов
Первый слой – глина полутвердая.
где - безразмерный коэффи-циент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отри-цательных температур за зиму в данном районе принимаемых по табл. 5.1 [3] .
Грунт слоя – глина полутвердая является слабопучинистым .
Второй слой – глина полутвердая.
Грунт I слоя – глина полутвердая является слабопучинистым .
Третий слой – глина полутвердая.
слой – глина полутвердая среднесжимаемая непросадочная слабопучинистая может служить естественным основанием.
Физико-механические свойства грунтов приведены в таблице 1.1.
В ходе курсового проекта просадочность не учитывается.
Заданные характеристики
Вычисленные характеристики
Плотность грунта ρ тм3
Плотность частиц грунта ρs тм3
Природная влажность доли ед.
Влажность на пределе текучести L доли ед.
Влажность на пределе раскатывания р доли ед.
Коэффициент фильтрации Кф мсут
Коэффициент пористости е
Плотность скелета грунта ρd тм3
Число пластичности Ip%
Показатель текучести IL д.е.
Коэффициент водонасыщения Sr д.е.
Модуль деформации Е кПа
Для расчета основания
по несущей способности
Удельный вес γI кНм3
Угол внутреннего трения φI град.
Удельное сцепление сI кПа
Удельный вес γII кНм3
Угол внутреннего трения φII град.
Удельное сцепление сII кПа
Таблица 1.1 - Физико-механические свойства грунтов.
Объект – одноэтажное промышленное здание 3-хпролетное; размеры в плане 66×180 м. Высота до низа стропильной конструкции в пролетах 108 м. Высота здания – 144 м. Размеры пролетов: первого - 18 м второго и третьего - 24 м. Шаг колонн 6 м. Архитектурная схема – здание каркасное с жб каркасом рамного типа. Способы передачи нагрузок на основание от колонн на жб отдельные фундаменты а от них на грунтовые основания. Фундаменты внецентренно нагружены т.к. на них от колонн передается кроме вертикальных нагрузок моментные и горизонтальные.
1 Сбор нагрузок действующих на фундаменты
Вертикальная сосредоточенная нагрузка NH передающаяся от колонны на фундамент подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролета на грузовую площадь покрытия (или перекрытия) приходящуюся на рассматриваемую колонну.
В единичные значения нагрузок включены: собственный вес всех конструкций покрытия (перекрытия) собственный вес колонны снеговая крановая и другие виды временных нагрузок.
Вертикальная сосредоточенная нагрузка от колонны считается приложенной в центре поперечного сечения колонны. Кроме вертикальной нагрузки от колонн на которые опираются элементы покрытия или перекрытий на фундаменты передаются моменты MH и горизонтальные силы QH действующие в плоскости поперечника здания.
Горизонтальные силы (QH) считаются приложенными в уровне обреза фундаментов. Направление действия моментов и горизонтальных сил в плоскости поперечника здания может быть принято для внутренних колонн любым для наружных колонн вовнутрь помещения.
Нагрузки от собственного веса стен подсчитываются как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности стены на грузовую площадь приходящуюся на фундамент.
Вес стеновых панелей принимается равным 3 кПа (кНм2) их вертикальной поверхности. В подсчете нагрузок от стен должны быть учтены коэффициенты уменьшения их веса за счет оконных и дверных проемов. Они принимаются для наружных стен цехов промышленных зданий К = 05; для бытовых помещений К = 06.
Нагрузки от колонн и стен представлены в таблицах 2.1 - 2.4.
Таблица 2.1 – Нагрузка от колонн.
Единичная нагрузка кНм2
Продольная сила сжатия N кН
Горизонтальная сила Q кН
Таблица 2.2 – Нагрузка от стен.
Нагрузка от стен Nст кН
При расчете по первой группе предельных состояний коэффициент перегрузок к = 12. Расчет по второй группе предельных состояний к = 10.
Таблица 2.3 – Расчетные нагрузки колонн по 1 гр. предельных состояний.
Таблица 2.4 – Нагрузка от стен.
Конструктивные решения подземной части зданий и сооружений имеют большое разнообразие. Они зависят от функционального назначения здания его объемно-планировочного решения инженерно-геологических условий строительной площадки и природно-климатических условий. Все известные виды фундаментов можно разделить на две большие группы: фундаменты возводимые в открытых котлованах; фундаменты устраиваемые без отрытия котлована (свайные буровые). Фундаменты возводимые в котлованах широко используются в строительстве. На их возведение расходуется большая часть бетона и железобетона используемого в фундаментостроении.
Даны такие физико-механические характеристики грунтов и геологические условия строительной площадки что можно рассмотреть два варианта фундаментов: фундаменты мелкого заложения возводимые на естественном основании в открытом котловане монолитные под сборную железобетонную колонну одноэтажного промышленного здания; свайные фундаменты из сплошных призматических свай постоянного сечения с монолитным ростверком.
Рисунок 3.1 – Размеры колонн и подколонников.
1 Назначение глубины заложения фундаментов
Так как несущий слой грунта глина полутвердая является слабопучинистым глубину заложения наружных фундаментов назначаем с учетом расчетной глубины сезонного промерзания :
где – нормативная глубина сезонного промерзания в районе г. Амурска
– коэффициент теплового режима здания зависящий от температуры внутри здания (+16 °С).
Глубина заложения фундамента с учётом расчетной глубины промерзания назначается исходя из условия:
назначается ниже отметки расчетной глубины сезонного промерзания на 10-15 см.
Из конструктивных соображений:
Рисунок 4.1 - Расчет фундамента по конструктивным соображениям.
С учетом высоты подколонника глубина заложения фундамента из конструктивных особенностей будет равна 13.
За глубину заложения фундамента принимаем большее из полученных значений d = 13 м с учетом конструктивных особенностей фундамента назначаем d = 15 м (значение должно быть кратно 03).
2 Расчет фундамента под колонну 1-В (1 сечение)
2.1 Определение расчетного сопротивления грунтов основания R
где - коэффициенты условий работы соответственно грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием принимаемые по табл.5.4 [1]; k – коэффициент надежности принимаемый равным 1 если и определялись непосредственными испытаниями; и равным 11 если они приняты по справочным таблицам 1; - коэффициенты принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения несущего слоя грунта табл.5.5 [1]; – коэффициент принимаемый равным при ширине подошвы фундаментов при (здесь ); b – ширина (меньшая сторона) подошвы фундамента м; – осредненный расчетный удельный вес грунтов залегающих ниже подошвы фундамента кНм3; – то же залегающих выше подошвы фундамента кНм3; – приведенная глубина заложения фундаментов от пола подвала (при отсутствии подвала принимается и где d - глубина заложения фундамента от уровня планировки до уровня подошвы фундамента); – расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента кПа.
– толщина от подошвы фундамента до кровли второго слоя;
– толщина от кровли второго слоя до кровли третьего слоя;
толщина третьего слоя;
– удельный вес глины полутвердой I слоя;
– удельный вес глины полутвердой II слоя;
– удельный вес глины полутвердой III слоя;
Рисунок 4.2 Схема к определению расчетного сопротивления грунтов основания (сечение 1)
2.2 Определение размеров подошвы фундамента
Определяем сумму всех вертикальных сил на обрез фундамента:
где – нагрузка на фундамент от колонн кН;
– нагрузка на фундамент от стен кН.
Определим в первом приближении площадь подошвы фундамента:
где – среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта принимаемого равным 20 ÷ 23 кНм3.
Уточнить размеры фундамента с учетом требований стандартизации и унификации (размеры каждой из сторон подошвы фундамента размеры и число ступеней плитной части фундамента).
где b и l – ширина и длина фундамента.
Конструируем плитную часть фундамента. Определяем количество ступеней плитной части по сторонам l и b и высоту плитной части. Принятые размеры подошвы фундамента показаны на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Определение размеров подошвы фундамента.
Определяем вес фундамента и грунта обратной засыпки на его уступах.
где - для тяжелого железобетона;
- объем фундамента м3.
Определяем суммарную вертикальную нагрузку в уровне подошвы фундамента.
Определяем сумму моментов относительно центра тяжести подошвы фундамента.
Моменты действующие на фундамент показаны на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 - Моменты фундамента 1-В.
Определяем эксцентриситеты приложения действующей относительно центра тяжести подошвы фундамента.
Определяем давление в уровне подошвы фундамента
Уточняем расчетное сопротивление грунта R по формуле раздела 5.1 подставив в неё расчетные размеры подошвы фундамента b.
Проверяем выполнение условий
Все условия выполняются.
Строим эпюру распределения напряжений под подошвой фундамента (рисунок 4.5).
Рисунок 4.5 – Пространственная эпюра распределения напряжений под подошвой фундамента
2.3 Расчет конечной осадки фундамента мелкого заложения по методу послойного суммирования
Конечную осадку основания (с учетом завершившегося процесса консолидации) использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства.
Определим напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы
Определим дополнительные вертикальные напряжения на кровле слабого слоя
Разобьем каждый слой грунта находящийся в пределах грунтовой толщи на элементарные слои толщиной
Определяем напряжения от собственного веса грунта (природные напряжения) на границах элементарных слоев толщиной hi
Результаты вычислений сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Параметры для определения величины осадки фундамента
Эпюры построенные по результатам вычислений бытовых и дополнительных давлений приведены на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 – Расчетная схема определения осадок методом послойного суммирования.
Определим осадку S1 по формуле:
где – безразмерный коэффициент равный 08; zp h Еo n – число элементарных слоев грунта.
Вычисленную осадку сравниваем с предельно допустимой осадкой для данного сооружения:
Условие соблюдается.
3 Расчет фундамента под колонну 3-В (1 сечение)
3.1 Определение расчетного сопротивления грунтов основания R
Рисунок 4.7 Схема к определению расчетного сопротивления грунтов основания (сечение 1)
3.2 Определение размеров подошвы фундамента
Конструируем плитную часть фундамента. Определяем количество ступеней плитной части по сторонам l и b и высоту плитной части. Принятые размеры подошвы фундамента показаны на рисунке 4.3.
Рисунок 4.8 – Определение размеров подошвы фундамента.
Моменты действующие на фундамент показаны на рисунке 4.9.
Рисунок 4.9- Моменты фундамента 3-В.
Строим эпюру распределения напряжений под подошвой фундамента (рисунок 4.10).
Рисунок 4.10 – Пространственная эпюра распределения напряжений под подошвой фундамента
3.3 Расчет конечной осадки фундамента мелкого заложения по методу послойного суммирования
Результаты вычислений сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Параметры для определения величины осадки фундамента
S1 = 26 см Su = 8 см
Эпюры построенные по результатам вычислений бытовых и дополнительных давлений приведены на рисунке 4.11.
Рисунок 4.11 – Расчетная схема определения осадок методом послойного суммирования.
4 Указания к производству работ
Отрывается котлован для фундаментов. Так как в данном примере рассматриваются отдельно стоящие фундаменты целесообразно отрывать котлован для каждого фундамента. Разработка грунта ведется на глубину сезонного промерзания поэтому устраивают котлован с откосами.
Производится ручная доработка грунта. Стены котлована укрепляются досками. Устраивается деревянное шпунтовое ограждение.
Устраивается опалубка.
Устраивается отдельно стоящий монолитный железобетонный фундамент.
После набора бетоном прочности производится монтаж фундаментных балок.
Устраивается гидроизоляция.
Производится обратная засыпка и уплотнение грунта.
1 Назначение глубины заложения ростверка
Принимаем глубину заложения ростверка с учетом инженерно-геологических условий площадки расчетной глубины сезонного промерзания грунтов и конструктивных особенностей здания равной 15 м.
2 Назначение длины сваи
Длину сваи выбираем с использованием инженерно-геологического разреза с учетом физико-механических свойств грунтов и величин действующих на фундаменты нагрузок. Несущий слой – глина.
Принимаем призматическую сваю квадратного сечения с размерами сторон 30х30 см длиной 3 м.
3. Расчет фундамента под колонну 1-В
3.1 Определение несущей способности сваи по сопротивлению грунта в основании сваи
Несущую способность Fd висячей сваи и сваи-оболочки погружаемых без выемки грунта работающих на сжимающую нагрузку определяют по формуле
где - коэффициент условий работы сваи в грунте;
- коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта;
– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи табл. 7.2[6];
– площадь опирания на грунт сваи;
- наружный периметр поперечного сечения сваи;
– расчетное сопротивление
– толщина i-го слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
Для определения значений расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи поступают следующим образом:
- все слои грунта которые прорезает свая начиная от подошвы ростверка расчленяют на элементарные слои толщиной не более 2 м;
- определяют расстояние до середины каждого элементарного слоя ;
- для каждого значения находят значения расчетных сопротивлений .
Допускаемая расчетная нагрузка на сваю F определяется по формуле:
где - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;
- коэффициент надежности принимаемый равным 14.
Рисунок 5.1 – К определению несущей способности сваи фундамента 1-В.
3.2 Определение количества свай и размещение их в плане
Необходимое количество свай в свайном фундаменте в первом приближении можно определить по формуле
где - расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента;
Размещение свай в плане приведено на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2. - Размещение свай в плане.
3.3 Проверка расчётной нагрузки передаваемой на сваю и уточнение количества свай
Проверку фактической расчетной нагрузки на каждую сваю для внецентренно нагруженного фундамента осуществляют исходя из условия:
где – фактическая расчетная нагрузка на максимально нагруженную сваю;
- допускаемая расчётная нагрузка на сваю.
где n – число свай в фундаменте;
МоyI МохI – расчетные изгибающие моменты относительно главных центральных осей в плоскости подошвы ростверка кН·м;
ymax хmax – расстояния от главных осей до оси максимально нагруженной сваи для которой вычисляется расчетная нагрузка м.
Условие выполняется.
3.4 Определение осадки свайного куста из висячих свай
Расчет свайного куста из висячих свай по деформациям производится как для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.
Границы условного фундамента определяются следующим образом (рисунок 5.3): снизу - плоскостью AD проходящей через нижние концы свай; с боков - вертикальными плоскостями АВ и CD отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии:
где - глубина погружения сваи в грунт;
- расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной .
Определяем осредненное значение угла внутреннего трения грунта:
Определяем размеры подошвы условного фундамента:
Определяем площадь подошвы условного фундамента:
Рисунок 5.3 - Определение границ условного фундамента
при расчете свайных фундаментов по деформациям
При определении деформации основания необходимо выполнение следующего условия:
где – среднее фактическое давление на грунт в плоскости нижних концов свай; - расчетное сопротивление грунта в плоскости нижних концов свай.
Определяем сопротивление грунта в уровне подошвы условного фундамента:
где - коэффициенты условий работы принимаемые по табл. 5.4[1];
– коэффициент надежности принимаемый равным 1 если и определялись непосредственными испытаниями и равным 11 если они приняты по справочным таблицам 1;
– коэффициенты принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения под подошвой условного фундамента табл. 5.5[1];
- коэффициент принимаемый при ширине подошвы фундаментов
- удельный вес грунта под подошвой условного фундамента ;
- осредненное значение удельного веса грунта залегающего выше подошвы условного фундамента ;
- глубина заложения подошвы условного фундамента;
- расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента .
Фактическое давление действующее по подошве условного фундамента определяем по формуле
где - вес условного фундамента.
Расчет осадки условного фундамента на естественном основании ведется методом послойного суммирования.
Толщина слоя составляет:
Расчёт ведётся в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Параметры для определения величины осадки фундамента.
Эпюра распределения напряжений показана на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4. - Расчетная схема определения осадок методом послойного суммирования.
4. Расчет фундамента под колонну 3-В
4.1 Определение несущей способности сваи по сопротивлению грунта в основании сваи
Рисунок 5.5 – К определению несущей способности сваи фундамента 3-В.
4.2 Определение количества свай и размещение их в плане
Размещение свай в плане приведено на рисунке 5.6.
Рисунок 5.6. - Размещение свай в плане.
4.3 Проверка расчётной нагрузки передаваемой на сваю и уточнение количества свай
4.4 Определение осадки свайного куста из висячих свай
Рисунок 5.7 - Определение границ условного фундамента
Расчёт ведётся в таблице 5.2.
Таблица 5.2. Параметры для определения величины осадки фундамента.
Эпюра распределения напряжений показана на рисунке 5.8.
Рисунок 5.8. - Расчетная схема определения осадок методом послойного суммирования.
5 Подбор молота для погружения свай
Исходя из принятой в проекте расчетной нагрузки допускаемой на сваю F минимальную энергию удара Э определяют по формуле:
Затем по таблицам технических характеристик молота подбирается такой молот энергия удара которого соответствует минимальной.
Принимаем трубчатый дизель-молот – С-996:
Далее производится проверка пригодности принятого молота по условию
где – полный вес молота;
- расчетная энергия удара Дж;
= 6– коэффициент для трубчатых дизель-молотов;
Для трубчатых дизель-молотов расчетная энергия удара принимается:
где – вес ударной части молота;
– фактическая высота падения ударной части молота.
6 Технология устройства свайного фундамента
В данном курсовом проекте под каждую колонну устраивается кустовой свайный фундамент с монолитным низким ростверком с жесткими сопряжениями свай с ростверком.
Для каждого куста свай для устройства ростверка отрывается котлован на конструктивную глубину. Котлованы устраиваются с откосами их величина в пределах от 1:125 до 1:05.
Разработку грунта с выгрузкой в транспортные средства ведут экскаваторами с обратной лопатой.
Сваи погружают забивкой трубчатым дизель-молотом С-996. Забивка сваи состоит из следующих процессов: подготовка площадки устройство путей для перемещения свайных установок; разбивка свайных полей разметки отдельных свай передвижки копров в очередную рабочую позицию; подтягивание подъем и установка свай в исходное положение; погружение свай.
Сваи забивают копрами смонтированных на самоходных кранах.
Первые удары по свае делают с малой высоты – до 05 м пока свая не получит правильного направления. Затем силу удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину уменьшающуюся по мере углубления до постоянного значения называемого отказом.
Сваи забивают до достижения рабочего отказа. После погружения свай разбивают головы свай чтобы обеспечить выпуск их арматуры на длину необходимую для замоноличивания в него ростверка.
После чего устраивают опалубку производят бетонирование и армирование раствора. Далее после набора прочности бетона производят монтаж фундаментных балок после чего устраивают гидроизоляцию. После этих операций производят обратную засыпку и уплотнение грунта.
В ходе расчета курсового проекта мы закрепили теоретические знания приобрели практические навыки проектирования свайных фундаментов и фундаментов мелкого заложения ознакомились с действующими нормами проектирования и расчетов фундаментов для дальнейшего практического использования при возведении конкретных объектов. Проанализировав расчеты фундаментов по второй группе предельных состояний (по деформациям (осадке)) пришли к выводу что осадка свайных фундаментов больше осадки фундаментов мелкого заложения. Таким образом предпочтительней использовать фундамент мелкого заложения.
Список использованных источников:
СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. - М.: ЦИТП Госстроя СССР 2016. - 228 стр.
СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. - М.: ЦИТП Госстроя СССР 2011. – 489 стр.
СП 131.13330.2018 Строительная климатология. - М.: ЦИТП Госстроя СССР 2012. – 258 стр.
СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. М.: ЦИТП Госстроя СССР 2012. – 116 стр.
Берлинов М.В. Основания и фундаменты: Учебник. – СПб.: Издательство «Лань» 2011. – 320 стр.
СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. - М.: ЦИТП Госстроя СССР 2011. – 90 стр.
Основания фундаменты и подземные сооружения: Справочник
проектировщика Под ред. Е.А. Сорочана Ю.Г. Трофименкова. - М.:
Стройиздат 1985.Справочник проектировщика. Основания фундаменты и подземные сооружения.
Задания на курсовой проект по основаниям и фундаментам и указания по его выполнению Сост. Л.И. Коротеева О.Н. Борзова. – Комсомольск – на – Амуре: ТОУВПО «КнАГТУ» 2005 – 30 с.
Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основания и фундаменты» Сост. О.Н. Борзова. - Комсомольск – на – Амуре: Комсомольский – на – Амуре гос. техн. ун-т 2004 – 25 с.
Геологические разрезы.