Основания и фундаменты промышленного здания

Титул.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ростовский государственный строительный университет»
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
по дисциплине Основания и фундаменты
Тема: «Основания и фундаменты промышленного здания
Руководитель доцент кандидат технических наук Чмшкян Арсен Вартанович
К защите Чмшкян А.В.
(дата) (роспись) (руководитель)
Проект защищен с оценкой

КП ОиФ.dwg

Схема расположения элементов фундаментов
ФМ-5nниз на отм. -1500
ФМ-1nниз на отм. -1500
ФМ-2nниз на отм. -1500
РБ-1nниз на отм. -1500
n3. Фундаментные плиты приняты по ГОСТ 13580-85 "ПЛИТЫ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
n5. Под фундамент мелкого заложения выполняется подготовка путем втрамбовки щебня в грунт
n6. Сваи приняты по ГОСТ 19804.1-79 "Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой" марка С-8-30
Основания и фундаменты
Фундамент промышленного
Свайный фундамент РБ-1
n1. В настоящем проекте рассмотрены два варианта фундаментов: мелкого заложения и на забивных сваях
В качестве основания как для фундаментов мелкого заложения так и для фундаментов на забивных сваях принят суглинок с Ro = 240 кПа
n4. Фундамент цеха выполнен из бетона класса прочности на сжатие В15
Разрез по скважине 2
Схема к расчету осадки ФМ-1

Пояснительная записка.doc

АНАЛИЗ МЕСТНЫХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА 4
АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ. СБОР НАГРУЗОК 5
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА СТАКАННОГО ТИПА ПОД КРАЙНЮЮ
1. Выбор глубины заложения подошвы фундамента 7
2. Определение размеров подошвы фундамента 7
3. Расчет осадки основания фундамента методом послойного суммирования 10
4. Расчет фундамента по прочности 12
5. Расчёт на продавливание фундамента колонной от дна стакана 14
КОЛИЧЕСТВО АРМАТУРЫ В ПОДОШВЕ ФУНДАМЕНТА 15
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КРАЙНЮЮ КОЛОННУ ЦЕХА 16
1. Выбор типа материала сечения и длины сваи 16
2. Размещение свай в плане ростверка 18
3. Построение условного фундамента и проверка напряжений в его подошве
ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ 19
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 21
В соответствии с заданием кафедры ИГОФ необходимо запроектировать 2
варианта фундамента под крайнюю колонну промышленного цеха (мелкого
заложения и свайный) а также ленточный фундамент под бытовые помещения.
Место строительства - г. Винница.
Грунтовые условия определены по результатам инженерно-геологических
изысканий и представлены в профиле № 38.
Нагрузки на фундамент под колонну получены в результате расчёта рамы и
представлены схемой № 7.
АНАЛИЗ МЕСТНЫХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
В результате бурения 4-х скважин глубиной по 15 м. установлено что
геолого-литологический разрез строительной площадки характеризуется
До глубины 09 м залегает почвенно-растительный слой.
На глубине от 09 м до 11 м. залегает ИГЭ-I - суглинок желто-бурый.
На глубине от 11 м. и на всю разведанную глубину залегает ИГЭ-II -
В соответствии с пунктом 1.5 СНиП 2.02.01-83* почвенно-растительный
слой срезается и вывозится для рекультивации земель.
Определим ориентировочное расчетное сопротивление грунта [pic] для ИГЭ-
[pic]следовательно по интерполяции получаем: [pic]=240.
[pic]следовательно по интерполяции получаем: [pic]=355.
Т.к. для всех ИГЭ величина [pic] имеет конкретное значение и грунты в
соответствии с заданием не обладают специфическими свойствами (просадка
набухание и т.д.) то каждый из ИГЭ можно использовать в качестве
естественного основания.
Опасные процессы на площадке отсутствуют.
Грунтовые воды до глубины 15 м. не встречены.
Сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму - [pic]=152.
Снеговой район - II.
Ветровой район - II.
АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ. СБОР НАГРУЗОК
Конструктивная схема здания – каркасная. Каркас – ЖБ.
В результате расчёта рамы получены значения постоянных и временных
Условно принимаем положительное направление момента [pic].
В качестве невыгодных сочетаний нагрузок принимаем сочетание с наибольшим
Вводим коэффициент сочетаний для кратковременных нагрузок [pic]=09 для
временных длительных [pic]=095.
Т.к. в цехе работают 2 крана одновременно то крановые нагрузки умножаются
на коэффициент – 095.
При расчёте по второй группе предельных сочетаний снеговая нагрузка
умножается на понижающий коэффициент соответствующий снеговому району -
II. Коэффициент равен: K = 0.
Определим сочетание нагрузок на фундамент стаканного типа.
Нагрузки для второго основного сочетания:
Наибольший момент против часовой стрелки:
Наибольший момент по часовой стрелке:
Первое основное сочетание:
[pic]Усилия в пяте стойки (колонны) для сочетаний нагрузок
№ Предельного № Сочетания Значение нагрузок
На фундамент передается нагрузка от кирпичной стены толщиной [pic]=051
Значение нагрузки от веса стены:
[pic] - удельный вес кирпичной кладки
[pic]- коэффициент надежности
[pic] - коэффициент надежности по назначению.
1. Выбор глубины заложения подошвы фундамента
[pic] - нормативное значение сезонного промерзания грунта
[pic] - коэффициент зависящий от вида грунта
[pic] - сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму [pic]
[pic] - расчетное значение сезонного промерзания грунта
[pic] - коэффициент учитывающий температуру помещений.
Т.к. высота фундамента равная 15 больше чем глубина сезонного промерзания
грунта исходя из конструктивных соображений принимаем глубину заложения
2. Определение размеров подошвы фундамента
В первом приближении площадь подошвы фундамента определяется по формуле:
[pic] - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на
[pic] - принятая глубина заложения фундамента м
[pic] - по 2 группе предельных состояний max кН
Задаваясь соотношением сторон bl = 075 получим:
Находим нагрузки в подошве фундамента и эксцентриситеты с учетом веса
Для первого сочетания нагрузок:
Для второго сочетания нагрузок:
Давление в подошве фундамента:
Для первого сочетания:
Для второго сочетания:
Расчетное сопротивление грунта основания:
К =1- коэффициент если прочностные характеристики грунта (C и f) приняты
по таблицам СНиП или региональных нормативов;
M[pic]=061 Mg=344 Mc=604- коэффициенты принимаемые по СНиП 2.02.01-
' в зависимости от угла внутреннего трения φ
Кz – коэффициент; при b 10 м Кz=1;
b – ширина подошвы фундамента м;
[pic] – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих
ниже подошвы фундамента кНм3;
С II=25 – расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего
непосредственно под подошвой фундамента кПа.
d1 – глубина заложения фундаментов d1=d=15м;
Расчетное сопротивление:
Проверки выполнения условий:
Величина недонапряжения не превышает допустимый предел равный 10%.
3. Расчет осадки основания фундамента методом послойного суммирования
Для расчета осадки из 2-x [pic] берем max:
Разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементарные слои [pic].
Находим вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне
[pic]осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше
подошвы фундамента кНм3
[pic]глубина заложения фундамента.
Находим значение [pic] на различных глубинах.
[pic]соответственно удельный вес кН[pic]и толщина слоя грунта м
[pic] - среднее давление под подошвой фундамента кПа
[pic]- коэффициент принимаемый по СНиП в зависимости от формы подошвы
фундамента соотношение сторон [pic]и относительной глубины расположения
[pic]- расстояние от подошвы фундамента до границы на которой
Используя вычисленные данные можно посчитать осадку основания фундамента.
[pic] - среднее значение дополнительного вертикального нормального
Для производственных работ одноэтажных зданий с полным ЖБ каркасом
максимальная предельная осадка [pic].
Расчетная осадка [pic]
Условие расчета основания фундамента по второй группе предельных состояний
Схема к расчёту осадки основания фундамента по методу послойного
Расчет фундамента по прочности
Толщина стенки стакана в плоскости действия момента (вдоль оси ОХ): [pic].
Толщина стенки из плоскости изгибающего момента должна быть не менее 150мм.
Размеры подколонника:
buc ≥ bс + 2dg+ 015 = 05 + 2*015 + 015 = 095 м.
bc=500мм-ширина сечения колонны;
dg=200мм-толщина стенки стакана для
dg=150мм-толщина стенки стакана для bc.
С учетом модуля 300мм: [pic] [pic].
Предположим что плитная часть фундамента состоит из одной ступени высотой
[pic]. Рабочая высота нижней ступени при защитном слое 35 мм и диаметре
арматуры 20 мм по формуле: [pic] где [pic] - расстояние от
равнодействующих усилий в арматуре до подошвы фундамента т.е. сумма
толщины защитного слоя бетона и половины диаметра рабочей арматуры.
Допускаемый вынос нижней ступени C1:
При одной ступени [pic]по таблице №2 методических указаний соответствует
b=2.1м-ширина фундамента;
b1=12м-ширина стакана.
Принимаем класс бетона B15.
Находим max давления в плоскости действия момента (вдоль стороны [pic]).
[pic]Для 4-го сочетания:
Из значений [pic] выбираем наибольшее:
По таблице выбираем К в зависимости от [pic]:
К=2096 Вычисляем наибольший допускаемый вынос нижней ступени:
Фактически вынос нижней ступени вдоль стороны l составляет
вдоль стороны l достаточно одной ступени высотой h=300мм.
Находим max давление из плоскости действия момента:
Выбираем [pic] наибольшее
К=3 Вычисляем наибольший допускаемый вынос нижней ступени:
Фактически вынос нижней ступени вдоль стороны b составляет
вдоль стороны b достаточно одной ступени высотой h=300мм.
Расчёт на продавливание фундамента колонной от дна стакана
Условие выполняется следовательно прочность дна стакана на продавливание
колонной обеспечена.
КОЛИЧЕСТВО АРМАТУРЫ В ПОДОШВЕ ФУНДАМЕНТА
следовательно для нахождения моментов от реактивного давления грунта
При вычислении эксцентриситета применено более выгодное в данном случае
третье сочетание нагрузок так как
P Imax3=426> P Imax4=1245кПа
Вылет консоли [pic]=045м рабочая высота [pic]=0255м момент от
реактивного давления грунта:
Площадь арматуры класса А-III при [pic]=365000 кПа
Вылет консоли [pic]=1м рабочая высота [pic]=1455м момент от реактивного
Шаг рабочих стержней 200мм на ширину b=21м укладывается 2102=105
принимаем 10расчётный диаметр одного стержня:
Принимаем [pic]=14см.
Определяем количество арматуры рабочей вдоль ширины подошвы. Т.к. [pic] то
при вычислениях используем четвёртое сочетание нагрузок т.к. оно наиболее
Вылет консоли [p рабочая высота [pic]
Вылет консоли [p рабочая высота [p
При шаге стержней 200мм на l=3 укладывается 2702=135 стержней
расчётный диаметр одного стержня:
Марка сетки подошвы фундамента:
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КРАЙНЮЮ КОЛОННУ ЦЕХА
1. Выбор типа материала сечения и длины сваи
Грунтовые условия нагрузки и конструктивная схема здания позволяет
применить все виды свай. Назначаем ЖБ призматические забивные сваи с
сечением ствола 30х30 см. Длина сваи выбирается из необходимости
заглубления в несущий слой не менее чем на 1м. Назначаем длину сваи равной
м. Принимаем сваи С-8-30.
Т.к. опорный слой глина красновато-бурая является сжимаемым грунтом то
проектируемая свая висячая. Несущую способность висячей сваи определяют по
[pic] - коэф-т условий работы сваи в грунте принимаемый для забивных свай
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
A – площадь поперечного сечения
U – периметр поперечного сечения
[pic] - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой
[pic] - толщина i-го слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью
[pic] - коэф-ты условий работы грунта соответсвенно под нижним концом и на
боковой поверхности сваи учитывающие влияние способа погружения сваи на
расчетное сопротивление грунта;
Т.к. свая забита дизель-молотом без лидирующей скважин то [pic].
[pic]=45 м [pic]=545
[pic]=85 м [pic]=62375
Нагрузка допускаемая на сваю:
[pic]-коэф-т надёжности учитавающий точность метода определения несущей
способности одиночной сваи.
Конструктивно принимаем 4 свай.
2. Размещение свай в плане ростверка
Нагрузки на крайние сваи:
Нагрузки для 3-го сочетания:
Нагрузки для 4-го сочетания:
В обоих случаях минимальные фактические нагрузки на сваю больше нуля
следовательно выдёргивающие нагрузки отсутствуют.
Ширина подошвы условного фундамента:
Глубина заложения условного фундамента:
Вес условного фундамента:
Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:
Среднее давление в подошве фундамента:
Расчётное сопротивление грунта в подошве условного фундамента:
Условие [pic] выполняется.
[pic] - высота стены от отметки планирования до карниза.
[pic] - толшина стены.
[pic] - удельный вес материала кладки.
[pic] - коэфициент надёжности по нагрузке.
[pic] - коэфициент проемности.
Нагрузка от веса междуэтажных перекрытий:
Нагрузка от веса покрытий:
Равномерно распределенная нагрузка:
Равномерно распределенная нагрузка на перекрытия:
Нагрузка от снегового покрова на покрытие:
S0 – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной
поверхности земли для г. Винница S0=12 кПа.
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой
нагрузке на покрытие при наклоне кровли под углом α ≤ 25º =1;
k– коэффициент учитывающий возможность уноса снега действием ветра за три
наиболее холодных месяца при скорости ветра V>2 мс.
k = 12 – 01*V = 12 – 01*6=06 где V = 6 мс – скорость ветра для II
k1 - коэффициент перехода от нормативного значения снеговой нагрузки к
пониженному значению. Для II снегового района k1 = 0.
Суммарная вертикальная нагрузка в уровне планировки:
Среднее давление по подошве:
[pic] - условие выполнено
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СНиП 2.02.01.-83* «Основания зданий и сооружений» - М.:Минстрой
СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»
Далматов Б.И. Механика грунтов основания и фундаменты –
Гильман Я. Д. Лагутин В. В. Проектирование оснований и фундаментов (для
студентов и проектировщиков) – Ростов нД: РГАС 1996.