Расчет фундамента под механический цех и химический корпус

КП1.dwg

Расчёт фундамента под механический цех вn г. Санкт-Петербурге
КАФЕДРА "ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
План разрез здания М 1:200 варианты фундаментов М 1:50 геолого-литологический разрез
Уровень подземных вод.
Песок желтовато-серый
Суглинок серый пылеватый
Торф коричневый слабо
перелапаченный с торфом
Насыпной слой суглинок
Геолого-литологический разрез
ФБ 1-4nа=2100nb=1500
Фундаменты на естественном основании
Стяжка из цементного раствора 20 мм
Известково-щебеночная подготовка 30 мм
ФБ 13-18nа=2400 nb=1800
ФА 31-34nа=3000 а1=2100nb=2100 b1=2100
насыпной слой-супесь со стр. мусором
суглинок серый пылеватый с линзами песка
глина коричневая плотная
Утрамбованный щебнем грунт политый битумом
Относительная отметка 0.000 соответствует абсолютной +1031
В основании фундамента залегает суглинокnРасчетное сопротивление R=23.45 кПаnМарка бетона в железобетонных фундаментах- 200nФундаменты стаканного типа приняты по чертежам серии 1.415-1
Стоимомть вариантовn(руб.)

Смирнова фундаменты.docx

Петербургский Государственный Университет
Кафедра «Основания и фундаменты»
К У Р С О В О Й П Р О Е К Т
По дисциплине: «Механика грунтов основания и фундаменты».
Расчет фундамента под здание химического корпуса. Вариант №79.
Факультет: «Мосты и тоннели»
Анализ инженерно-геологических условий. Оценка
строительных свойств грунта.
Анализ каждого слоя . 3
Эпюра расчетных сопротивлений .. 3
Проектирование фундаментов на естественном основании
2 Выбор глубины заложения фундамента . 5
3 Определение расчетного сопротивления грунта 5
4 Определение размеров фундамента 6
5 Определение конечной осадки .. 6-7
Проектирование свайных фундаментов
1 Выбор типа длины и поперечного сечения сваи .8
2Определение допустимой нагрузки на сваю .8-9
3Вычисление вероятной осадки свайного фундамента 9-10
Технико–экономическое сравнение фундаментов 11-12
Расчет остальных фунаментов 12-20
Неравномерность осадки фундаментов ..21
Рекомендации по производству работ . 22-24
Список литературы .25
Задание на курсовой проект
Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок
Наименование сооружения
Нечетный подвал в осях А-Б
Расчетные характеристики физико-механических
НАИМЕНОВАНИЕ ГРУНТА
УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ЧАСТИЦ
МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ E кПа.
ВЛАЖНОСТЬ НА ГРАНИЦЕ ТЕК-ТИ w
ВЛАЖНОСТЬ НА ГРАНИЦЕ РАСКАТЫВАНИЯ w
КОЭФФИЦИЕНТ ПОРИСТОСТИ e
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕКУЧЕСТИ I
План и разрез механического цеха
47140-67627500АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И
ОЦЕНКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ
Анализ каждого слоя грунта
Первый слой – супесь со строительным мусором. Мощность – 1.5 м.
Второй слой – суглинок мягкопластичный серый пылеватый с линзами песка. Мощность – 7 м. Средней сжимаемости (Е= 8 кПа). Коэффициент пористости е=0.97; показатель текучести JL=0.55 .
Третий слой – глина полутвердая коричневая плотная средней плотности е=082. Неводонасыщенный с высокой степенью сжимаемости (Е=18 кПа).
Для каждого слоя находим значение расчетного сопротивления R по СНиП 2.02.01-83.
Для мягкопластичного суглинка с показателем текучести JL=0.55 и коэффициентом пористости e=0.97 Ro=150 кПа.
Для полутвердой глины при е=082 Ro=290 кПа.
Эпюра расчетных сопротивлений.
Насыпной слой представляющий супесь со строительным мусором. Этот слой не может служить основанием.
Второй слой – суглинок серый пылеватый с линзами песка с расчетным сопротивлением Ro=150 кПа сильносжимаемый.
Третий слой – глина коричневая плотная с расчетным сопротивлением Ro=290 кПа малосжимаемый.
Таким образом по условиям прочности и жесткости в качестве основания для фундаментов принимается третий слой. Водоносный слой – насыпной слой (УГВ=1м) следовательно требуются работы по водоотливу.
Разработка вариантов фундамента
Разработку вариантов следует проводить для одного наиболее нагруженного и характерного фундамента заданного здания. Для здания механического цеха таким будет фундамент №2.
Фундамент на естественном основании
Фундамент проектируется под колонну сечением 06х0.4. Высота здания – H=17м. Нагрузки по обрезу:
F0 VII =1160 кН. – вертикальная. Фундамент – тяжелонагруженный.
Определение типа фундамента и глубины его заложения
а). по инженерно-геологическим условиям
б). по конструктивным особенностям
h – высота подвала подвал отсутствует значит
d1- толщина конструкции пола подвала
подвал отсутствует значит
в). по глубине промерзания в районе строительства
– глубина промерзания Ленинградской области
Принимаем наибольшее d=2м
Определяем значения расчетного сопротивления R на уровне заложения подошвы фундамента при b=1 м.
- по СНиП 2.02.01-83.
n=е1+е=0971+097=0492
e-коэффициент пористости
- удельный вес грунтов c учетом веса воды.
- удельный вес грунтов выше подошвы фундаментов.
=15 750-удельный вес грунтов ниже подошвы фундамента
определяется по таблице физико-механический свойств
4. Определение размеров фундамента.
- требуемая площадь подошвы фундамента.
принимаем сборный стакан площадью 3х21
новое расчетное сопротивление
Вес грунта на подошве:
Определение осадки фундамента
Осадка основания S определяется методом последовательного суммирования по формуле:
безмерный коэффициент равный 08;
среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в
и - соответственно толщина и модуль деформации
n-число слоев на которое разбита сжимаемая толща основания.
Для построения эпюр и разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя может быть принята равной 04b.
В нашем случае высота элементарного слоя м.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя расположенного на глубине z от подошвы фундамента определяется по формуле
и - удельный вес и толщина i-го слоя грунта.
Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
P- среднее давление по подошвe фундамента.
Дополнительные нормальные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента определяются по формуле:
α- коэффициент принимаемый по СНиПу 2.02.01-83
Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине
Результаты вычислений сведены в таблицу:
Осадку вычисляем по формуле:
Фундамент на песчаной подушке
Глубина заложения фундамента – 32 м толщина песчаной подушки – 2м.
Песок под фундаментную подушку имеет следующие характеристики:
Песок - крупнозернистый с модулем деформации 41 МПа;
Определение размеров фундамента
принимаем монолитный стакан площадью 25х25
новое расчетное сопротивление R=598
Фундамент на забивных железобетонных сваях
Определение глубина заложения подошвы ростверка
Глубина заложения подошвы ростверка аналогична глубине заложения фундамента на естественном основании (см. фундамент на естественном основании); d=2 м.
Выбор типа длины и марки сваи
Нижний слой - песок следовательно сваи – висячие.
Учитывая глубину заложения подошвы ростверка заделку сваи в ростверк и расположение несущего грунта можно наметить тип и длину сваи.
L=0.5+8+2.5+2=13 где
- заделка сваи в ростверк;
- мощность суглинка;
– заделка сваи в несущий грунт (песок).
Принимаем сваю квадратного сечения 35х35 см длиной 13 м марки С13-35 с продольным армированием ствола арматурой 8 d=16 класса А-l.сваи 373 т.
Определение несущей способности сваи
- коэффициенты условий работы.
м^2 -площадь поперечного сечения сваи ;
R=2900 кПа – расчетное сопротивление под нижним концом сваи на глубине 152.
Расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи:
Для суглинка с I=06.
Несущая способность сваи:
=11000 кПа – расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии;
=210000 кПа – то же арматуры сжатию;
=0123 – площадь поперечного сечения сваи;
=425 см^2 – площадь поперечного сечения арматуры.
Берем меньшую несущую способность т.е. несущую способность по грунту
Приближенный вес ростверка и грунта
Площадь подошвы ростверка м^2
Вес ростверка и грунта на ступенях при
1470078740Количество свай шт
Конструкция ростверка
Минимальная высота ростверка 06+04=1 м. Принимаем подколонник 12х1 м.
Минимальное расстояние между осями свай-стоек в кусте принимаем не менее 15 диаметра сваи.
Ростверк высотой 16 м площадью 18х18 м
Определение фактического давления на сваю
Объем ростверка равен:
Объем грунта на подошву ростверка равен: м^3;
Фактический вес ростверка и грунта:
Расчет проводится методом последовательного суммирования аналогично расчету осадки фундамента на естественном основании.
Определение технико-экономических показателей рассматриваемых вариантов устройства оснований и фундаментов и выбор основного варианта
Жб колонна под уровнем земли и жб стакан
Стоимость варианта 1320-20
Песчаная подушка ее устройство
Стоимость варианта 1067-12
Стоимость варианта 1718-19
Очевидно что вариант №2 выгоднее других. Принимаем фундамент на песчаной подушке.
Расчет остальных фундаментов химического корпуса
Имеется в наличии подвал.
F=150 кН. – вертикальная. Фундамент – слабонагруженный.
Определяем значения расчетного сопротивления R на уровне заложения подошвы
фундамента при b=1 м.
- удельный вес грунтов ниже подошвы фундаментов.
- удельный вес грунтов выше подошвы фундамента.
Определение размеров фундамента.
Вес фундамента вес грунта
F=150+11.2+45=206 кН
Расчет осадки фундамента
F=2800– вертикальная. Фундамент – слабонагруженный.
большое недонапряжение 42%
принимаем монолитный стакан площадью 21х21
; недонапряжение 10%
принимаем монолитный стакан площадью 15х15
новое расчетное сопротивление R=535
Неравномерность осадки
Осадка между двумя самыми удаленными фундаментами вычисляется по формуле:
- осадка первого фундамента
- осадка второго фундамента
L – расстояние между двумя фундаментами
Допустимая неравномерность осадки – меньше 0002