Расчет нагрузок и проектирование фундаментов химической лаборатории

Фундаменты.dwg

Фундаментныйnстолбик
Курсовой проект:n Химическаяn лаборатория
СКГМИ (ГТУ)nПГС-05-2
М 1:200nМ 1:30nМ 1:600nМ 1:50
Разрез План фундаментов Сравнение вариантов фундаментовnПлан строительного участка ТЭП
План фундаментов М1:200
Песчанная подготовка
Обмазка в 2 разаnбитумной мастикой
Свая марки nСН9.0-30
Щебеночная подготовка
Горизонтальная гидроизоляция (рубироид 1сл.)
Фундаментныеn блоки ФС-6
Фундаментнаяnподушка Ф-12
Фундамент стаканного типа
Фундаментная подушка
Фундаментные стеновые блоки
Спецификация жб конструкций
Фундаментная балка ФБ-1
Монолитный фундамент на nестественном основании
Фундамент на песчанной подушке
Сравнение вариантов М1:30
Фундамент на естественном nосновании
Гидроизоляция n(обмазка битумной мастикой)
Гидроизоляция n(рубироид 1сл.)
Курсовой проект:n Монтажныйn цех
Разрез План фундаментов Сравнение вариантов фундаментовn ТЭП

Металы.doc

Сбор нагрузок на фундамент в сечении 1-1 для здания фабричного
Грузовая площадь для фундамента.
Fгр =(l32)x H =(152) x 5=37.5 м2
Постоянная нагрузка от покрытия.
P1п=Fгр x q5=37.5x3.5=131.25 кН
P1в=Fгр x q1=37.5x1.8=67.5 кН
Нагрузка от веса стены.
P3=Vст x γ=11.3x8=90.4 кН
Vст =H x h2 x - Vок.пр =5 x10 x0.4-8.7=11.3 м3
По высоте стены расположено 2-а оконных проема.
Vок.пр = hок.1 x lок.1 x + hок.2 x lок.2 x
=3.6x3.6x0.4+2.4x3.6x0.4=5.2+3.5=8.7 м3
Вес подкрановых балок при.
Вес колонны будет равен.
P5 = hк x bк x lк x γ =10 x0.6 x0.4 x24=57.6 кН сечение кол. 0.6 x0.4
hк = h2 + lзащ. – 0.6=10м
Вес фундаментной балки.
Вертикальная нагрузка Обозначение Постоянная Временная кН
Покрытие P1 131.25 67.5
От веса стены P3 90.4 -
Вес подкрановых балок Pкр. 37 185
Вес колонны P5 57.6 -
Вес фундаментной балки P4 10 -
Общая нагрузка 326.25 252.5
Сбор нагрузок на фундамент в сечении 2-2 для здания фабричного корпуса.
Fгр2 =(l22)x H =(112) x 6=33 м2
P1п=Fгр2 x q1=33x3=99 кН
P1в=Fгр2x q=33x1.8=59.4 кН
Постоянная нагрузка от перекрытия.
P2п=Fгр2 x ( q2 x 7)=33x(2.5 x 7)=577.5 кН
Временная нагрузка от перекрытия.
P2в=Fгр2 x ( q2 x 7)=33x(4.5 x 7)=1039.5 кН
P5 = hк x bк x lк x γ =26 x0.6 x0.4 x24=149.76 кН
hк = h3 + lзащ. – 0.6=26м
Покрытие P1 99 59.4
Перекрытия P2 577.5 1039.5
Вес колонны P5 149.76 -
Общая нагрузка 836.26 1098.9
Сбор нагрузок на фундамент в сечении 3-3 для здания фабричного корпуса.
Fгр3 =(l13)x H =(16.53) x 6=49.5 м2
P1п=Fгр3x q1=49.5x3=148.5 кН
P1в=Fгр3x q1=49.5x1.8=89.1 кН
P2=49.5 x(2.5 +2.8+4.5)=485.1Кн
Временная нагрузка от покрытия.
P2в=Fгр3 x ( q2 +q3 +q4)=49.5 x (4.5+3+5)=618.75 кН
P5 = hк x bк x lк x γ =11 x0.6 x0.4 x24=63.36 кН
hк = h + lзащ. – 0.6=11м
Покрытие P1 148.5 89.1
Перекрытия P2 485.1 618.75
Вес колонны P5 63.36 -
Общая нагрузка 706.96 707.85
Сбор нагрузок на фундамент в сечении 4-4 для здания фабричного корпуса.
Fгр4 =(l44)x 1 =111=2.75 м2
P1п=Fгр4 x q1п=2.75x2.5=6.88 кНм
P1в=Fгр4x q1в=2.7x1.8=4.95 кНм
P2п=Fгр4 x ( q2 + q3 +q4)=2.75x(2.5+2.8+4.5)=26.95 кНм
P2в=Fгр4 x (q2 + q3 +q4)= 2.75x(5+3+4.5)=34.38 кНм
P3 = Vст x γ ст =4.4 x17=74.8 кН
Vст= x 1п.п x h1=11 x0.4 x1=4.4 м3
Покрытие P1 6.88 4.95
Перекрытия P2 26.95 34.38
Общая нагрузка 108.63 39.33
Оценка и инженерно-геологических условий строительной площадки.
Первоый слой - насыпной грунт – супесь со строительным мусором.
Второй слой грунта – супесь легкая пылеватая с растительными остатками.
Определяем число пластичности по формуле.
Где wl-влажность грунта на границе текучести
wp-влажность грунта на границе рас-ия
Jp=0.31-0.25=0.06 СНиП2.02.01-83 Та№3
Находим коэффициент пористости.
где ρs-удельный вес грунта
w- весовая влажность грунта
e= (0.02640.0183) x(1+0.308)-1=0.89 СНиП2.02.01-83 Та№6
Определяем показатель текучести.
JL=(0.308-0.25)(0.31-0.25)=0.97 СНиП2.02.01-83 Та№3
пластичном состоянии
Определим расчетное сопротивление грунта основания для условного
фундамента шириной в=1м. Для города Ленинград глубина промерзания грунта
d=1.2м.Глубина заложения фундамента принимается равной d=1.2м. Длина здания
L=42.5мвысота H=26.0м. JL=0.97 e=0.89 ρ=0.0183 Мн м3 φll=15o
c=0.028мПа M=0.32 Mq=2.30 Mc=4.84
Определим соотношение.
Значение коэ-ов условий работы СНиП2.02.01-83 Та№3.
Удельный вес грунта залегающего выше подошвы фундамента.
III=(1h1+2h2)(h1+h2)=(0.015x1+0.0183x0.2)(1+0.2)=0.0156 Мн м3
Найдем расчетное сопротивление грунта основания.
R= (c1 x c2)k [M x kz x b x II+Mq x d1 x III+MccII]=
=(1.1x1.2)1.1 [0.32x1 x 1x0.0183+2.3x1.2x0.0156+4.84x0.028]=0.222мПа
Грунт-супесь в пластичном состоянии может служить естественным основанием.
Третий слой грунта - суглинок.
Jp=0.36-0.22=0.14 СНиП2.02.01-83 Та№3
e=(0.02680.0185) x(1+0.332)-1=0.93 СНиП2.02.01-83 Та№6
JL=(0.332-0.22)(0.36-0.22)=0.8 СНиП2.02.01-83 Та№3
JL=0.8 e=0.93 ρ=0.0185 Мн м3 φll=16o
c=0.01мПа M=0.36 Mq=2.43 Mc=4.99 d=d=3.5
II=(0.018x1+0.0183x2.2+0.0185 x0.3)3.5=0.0182 Мн м3
R=(1.1x1.2)1.1 [0.36x1 x 1x0.0185+2.43x3.5x0.0182+4.99x0.012]=0.432мПа
Суглинок тяжелый с включением гравия и гальки в тугопластичном состоянии
может служить естественным основанием.Согласно разрезу грунт имеет сложное
напластование и обладает достаточно хорошим расчетным сопротивлением и
может служить естественным основанием по СНиП2.02.01-83.
Выбор наиболее экономичного варианта фундамента в сечении 2-2.
а)Монолитный фундамент стаканного типа.
d1=3.5м R=0.432 МПа ср=002 мНм3
Определим примерную площадь подошвы фундамента.
Аф= pн R-срh=1.90.432-0.02x3.5=5.3 м2
Запроектируем квадратный в плане фундамент со сторонами равными.
Принимаем размеры фундамента равными a=b=2.3м
Проектируем фундамент с 1-ой ступенью толщиной 300мм тогда вес фундамента
Gф =(2.3x2.3 x0.3+1 x1 x0.6+4.6 x6 x0.3)x24=0163 МН
Вес грунта на уступах фундамента.
Gгр=0.45x2.3x3.2x0.0183=0.06 МН
Давление под подошвой фундамента от действующих нагрузок будет равно.
Pср= (pн+ Gф + Gгр)(а+в)= (1.9+ 0.163 + 0.06)(2.3+2.3)=0.416 МПа
Расчет давления при в=2.3м будет равна.
R=(1.1x1.2)1.1 [0.36x1 x 2.3x0.0185+2.43x3.5x0.0182+4.99x0.012]=
Недогрузка: 0.487-0.4160.487x100%=14.6%10%
Уменьшим размеры фундамента до a=b=2.2 м
Gф =(2.2x2.2 x0.3+1 x1 x0.6+4.6 x6 x0.3)x24=015 МН
Gгр=0.45x2.2x3.2x0.0183=0.05 МН
Pср= (pн+ Gф + Gгр)(а+в)= (1.9+ 0.15 + 0.05)(2.2+2.2)=0.416 МПа
R=(1.1x1.2)1.1 [0.36x2.2x0.0185+2.43x3.5x0.0182+4.99x0.012]=
Недогрузка: 0.485-0.440.485x100%=9.2%10%
Определим стоимость варианта по укрупненным измерителям.
N Вид работ или элемент Подсчет объемов работ
Фундамент монолитный стаканного типа 2.2x2.2x0.3+1x1x0.6=2.032м3
Отрывка грунта (объем вытесненный 2.032 м3
Песчаная подготовка 2.2x2.2x0.1=0.484 м3
Определим стоимость варианта.
N Вид работ Ед.Изм. Количество Стоимость в Ст.в Ссылка на
или элемент рубл. рубл. п.таб.
Фундамент м3 2.032 21-00 42.67 Б-П-1
Отрывка м3 2.032 4-10 8.33 А-1-1
Песчаная м3 0.484 4-50 2.18 В-УШ-1
Итого стоимость варианта:53.18 руб.
б)Фундамент на песчаной подушке.
Принимаем условно размеры фундамента a=b=1.2 h=0.9.
Ниже фундамента залегает супесь ρs=0.026 МНм3 w=0.23
Определим среднее давление по подошве фундамента.
Gф =b x l x hф x ср =1.2x1.2x0.9x0.022= 0.028 МН
Pср=(P+ Gф )F=(1.928+0.028)1.44=1.34 МПа
Исходя из среднего давления по подошве фундамента определим необходимую
толщину грунтовой подушки:
Hпод= (Pср - Pпр)Pпр x в=(1.34-0.2)0.5 x1.2=2.74см
Определим ширину грунтовой подушки по низу поформуле.
Впод=в x(1+2 x кп)= Lпод=1.2 x(1+2 x0.3)=1.92м
Уширение грунтовой подушки в каждую сторону от наружной грани фундамента.
Недогрузка: 1.92-1.22=0.36м
Фундамент монолитный стаканного типа 1.2x1.2x0.3+1x1 x
Отрывка грунта (объем вытесненный 8.404 м3
Песчаная подготовка 7.372 м3
N Вид работ илиЕд.Изм. Количество Стоимость в Ст.в Ссылка на
элемент рубл. рубл. п.таб.
Фундамент м3 1.032 32-90 33-95
Отрывка м3 8.404 4-50 34-17
Песчаная м3 7.372 4-10 33-17
Итого стоимость варианта: 101.58 руб
Рассчитать свайный фундамент под колонну промышленного здания.
Материал ростверка – бетон класса В-25 с расчетным сопротивлением осевому
растяжению Rbt=1.05МПа.
Проектируем под колонну свайный фундамент из сборных жб свай марки СН 9.0-
длиной острия l=0.25м.Сваи погружаем с помощью забивки дизель молотом.
Глубина заделки сваи в ростверк принимаем равной 5см.
Площадь поперечного сечения сваи.
Определим расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при
глубине погружения сваи равной:
h=d1+L+l-0.05 = 3.5+9+0.25-0.05=12.7м.
При глубине погружения сваи 12.7м для суглинка интерполируя определим
расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при JL=0.368
Значение коэффициента условий работы грунта под нижним концом сваи сr и
по боковой поверхности сf для сваи погружаемых с помощью дизель – молота
Используя данные табл. 2.7 прилож. 2 и интерполируя получаем что
При h1=4.5м f1=0.039 МПа
h2=6.5м f2=0.043 МПа
h3=8.5м f3=0.045 МПа
h4=10.5м f4=0.047МПа
Определим несущую способность одиночной висячей сваи.
Ф= с x(сr x R x A x u сfi x fi li)=1 x(1 x3.77 x0.09+1.2 x1 x(0.039
x2+0.043 x2+0.045 x2+0 .047 x2+0.048 x0.95)=0.8123 Мн
Определим расчетную нагрузку допускаемую на ж.б сваю по материалу
N= с x(сr Rb x Ab+ Rsc x As)
Свая армирована арматурой.
диаметром 16 А-4 с As=8.04см2
Определим расчетную нагрузку допускаемую на сваю по грунту по формуле.
F=Ф q=0.81231.4=0.5802 мН
В соответствии с конструктивными требованиями задаемся шагом сваи
принимаем равными а=3d=3 x0.3=0.9м. Затем определим требуемое число сваи
увеличим количество свай на 20% из-за действия из-го момента.
n=PHF x1.2=1.90.523 x1.2=4.36
Окончательно принимаем число сваи в фундаменте равными 4м размещаем их по
углам ростверка. Определим толщину ростверка из условия.
hp=-0.32+12√0.32+0.58021x1.05=-0.15 м
По конструктивным требованиям высота ростверка должна быть не менее
hp=0.25+0.05=0.3м что больше полученной в результате расчета на
продавливание. Окончательно принимаем высоту ростверка равной 0.3м.
Среднее давление под подошвой ростверка.
Pост= F(3d)2=0.5802(3x03)2=0.72 МПа
Fрост=1.90.72-0.02x0.9=2.7 м2
Ориентировочный вес ростверка при n=1.1
Gр=1.1x27x0.02x0.9=0.0535 МН
Определим нагрузку приходящуюся на фундамент сваю по формуле:
F=(P+ Gгр + Gр) 2=(1.9+0.0452+0.0535)4=0.49 МН0.58 МН
Окончательно принимаем количество свай n=4.
Определим стоимость варианта по укрупненным измерениям.
№ Вид работ или элемент Подсчет объемов работ
Сваи марки СН 9.0-3.0 9 x0.3 x0.3 x4=3.24 м3
Монолитный ростверк 2.7 x0.3+1 x1 x0.9=1.71
Отрывка грунта 1.71
Песчаная подготовка 2.7 x0.1=0.27
№ Вид работ или элемент Единица Кол-во Стоимость в руб.
Сваи марки СН 9.0-3.0 м3 3.24 63 204.12
Монолитный ростверк м3 1.71 21 35.91
Отрывка грунта м3 1.71 4.1 7.011
Песчаная подготовка м3 0.27 4.5 1.215
Итого стоимость варианта: 248.256 руб.
По технико-экономическому показателю проектируем фундамент на естественном
основании. Этот фундамент является наиболее экономичным.
Расчет монолитного фундамента в сечении 1-1.
Глубина заложения фундамента d1=1.2м R=0.222 мПа Pн=0.5791МН.
Аф= pн R-срh=0.57910.222-0.02x1.2=2.92 м2
Принимаем размеры фундамента равными a=b=1.7м
Gф =(1.7x1.7 x0.3+1 x1 x0.6+1.6 x1.6 x0.6)-0.3x24=0.145 МН
Gгр=1.7x0.45x3.2x0.0183=0.045 МН
Pср= (pн+ Gф + Gгр)(а+в)= (0.5791+ 0.145 + 0.045)2.92=0.263 МПа
Расчет давления при в=1.7м будет равна.
R=(1.1x1.2)1.1 [0.32x1 x1.7x0.0183+2.3x1.2x0.015+4.84x0.028]=
Недогрузка: 0.31-0.2630.31x100%=1.5%10%
Расчет монолитного фундамента в сечении 3-3.
Глубина заложения фундамента d1=3.5м R=0.432 мПа Pн=1.4МН.
Аф= pн R-срh=1.40.432-0.02x3.5=3.8 м2
a=b=√Aф=√3.8=1.972 м
Принимаем размеры фундамента равными a=b=2.0м
Gф =(2.0x2.0 x0.3+1 x1 x0.6+1.6 x1.6 x0.3)x24=0.15 МН
Gгр=2.0x0.45x3.2x0.0183=0.52 МН
Pср= (pн+ Gф + Gгр)(а+в)= (1.4+ 0.15 + 0.52)3.8=0.545 МПа
R=(1.1x1.2)1.1 [0.36x1 x2.0x0.0185+2.43x3.5x0.0182+4.99x0.012]=
Недогрузка: 0.56-0.5460.56x100%=2.5%10%
Расчет монолитного фундамента в сечении 4-4.
Глубина заложения фундамента d1=3.5м R=0.432 мПа Pн=0.147МН.
Аф= pн R-срh=0.1470.432-0.02x3.5=0.41 м2
Так-как в=1 то а=0.41м принимаем а=0.6м
тогда вес фундамента будет равен.
Gф =(0.6x1.0 x3.5x0.025=0.0525 МН
Pср= (pн+ Gф + Gгр)(а+в)= (0.147+ 0.0525 )0.4=0.4988 МПа
Расчет давления при в=0.5м будет равна.
R=(1.1x1.2)1.1 [0.36x1 x0.5x0.0185+2.43x3.5x0.0182+4.99x0.012]=
Недогрузка: 0.567-0.49880.567x100%=1.2%10%
Определение осадка монолитного фундамента стаканного типа в сечении2-2
методом послойного суммирования.
Определить методом элементарного суммирования осадку фундамента под колонну
здания рассмотренного в предыдущих примерах.
Размеры фундамента: а=в=2.2
Глубина заложения: d=3.5м.
Среднее давление под подошвой фундамента Pcр=0.44мПа.
На элементарные слои высотой: 0.4в=0.88м соотношение n = ав=2.22.2=1.
Грунт Zm m=2zв α Δz = α Рд ЕмПа
Суглинок 1.76 2.4 0.257 0.096632 22
Найдем дополнительное давление по подошве фундамента.
Рд=0.44(0.018 x1+0.0183 x2.2+0.0185 x0.3)=0.376мПа
Δzg0=0.018 0.2 Δzg0=0.013мПа
Δzg1=0.064+0.0185 0.2 Δzg1=0.0161 мПа
Δzg2 =0.0803+0.0185 0.2 Δzg2=0.0226 мПа
Δzg3=0.11286+0.0185 0.2 Δzg3=0.03234 мПа
Δzg4=0.1617+0.0185 0.2 Δzg4=0.0441 мПа
Δzg5= Δzg0+0.0185 0.2 Δzg5=0.0452 мПа
Определим осадку фундамента по формуле.
S=(0.8x0.88)22(0.3008+0.1688+0.0966+0.0602+0.03422+0.29+0.0218)2=0.015=1.6
Расчет осадки свайного фундамента в сечении 2-2.
Глубина заложения ростверка
hз=3.5м hзаб =12.7м lсв=9м а=в=0.3м Р=1.9 φ=16o
Найдем ширину условного фундамента.
Вусл=0.9+0.3+2 x(9.7) xt164=2.1м
Gгр ф =Lусл x Н x Вусл x0.02=2 x1 x2.1 x0.02 x12.7=1.12мН
Рср =(1.9+1.12)2.12=0.685мПа
R=(1.1x1.2)1.1 x [0.36x1 x 2.1x0.0185+2.43x12.7x0.0182+4.99x0.012]=
Рд = Рср- x hs=0.72-0.02 x12.7=0.466мПа
Δzg0=0.02 0.2 Δzg0=0.051мПа
Δzg1=0.254+0.84 0.2 Δzg1=0.05416 мПа
Δzg2 =0.2708+1.134 0.2 Δzg2=0.0587 мПа
Δzg3=0.2935+1.134 0.2 Δzg3=0.06324 мПа
S=(0.8x0.84)22(0.466+0.3728+0.209+0.11976+0.07456+0.050328)2=0.021904=2.2
Суглинок 0.84 0.8 0.8 0.3728 22
Конструкция гидроизоляции.
При устройстве фундаментов зданий и сооружений особенно при наличии
подвальных помещений возникает необходимость обеспечить надежную
гидроизоляцию. Конструкция гидроизоляцию назначают в зависимости от отметки
уровня подземных вод глубины подвальной части здания типа фундамента
грунтовых условий строительной площадки допустимой влажности в подвале и
методов ведения работ по устройству фундаментов. При расположении уровня
подземных вод ниже отметки пола подвала возможно проникновение влаги по
капиллярам имеющимся в грунте в помещение. В этом случае наружную
поверхность стен подвала обмазывают 2 раза битумной или гидроизоляционной
мастикой и прокладывают рулонную гидроизоляцию в стене на уровне пола в
подвале и в уровне спланированной поверхности земли между стеной подвала и
самого здания. Последнее выполняют для исключения проникновения сырости в
помещении первого этажа за счет капиллярного переноса влаги в стенах.
Гидроизоляцию следует выполнять в сухом котловане.
Производство строительно-монтажных работ.
Организация производства строительных работ по ремонту зданий и сооружений
включая и их фундаменты являются достаточно сложным процессом и в общем
случае состоит из следующих операций.
-планирование организации производства ремонтных работ;
-подготовки проектно – сметной документации;
-определение состава подрядных и субподрядных строительно –монтажных
-производства ремонт – строительных работ;
-приемки в эксплуатацию здания.
после окончания строительно – монтажных работ.
При этом этим технологическим операциям предшествует разработка годичных и
пятилетних планов капитального ремонта зданий м сооружений разрабатываемых
плановыми организациями в установленном порядке.
Вышеупомянутая проектно-сметная документация на капитальный ремонт здания и
сооружения разрабатывают различные проектные организации по заказам
учреждений имеющих на балансе здания и сооружения.
Для разработки проектно - сметной документации по ремонту зданий и
сооружений необходимо иметь следующие исходные данные.
-инженерно – геологических сведениях о грунтах основания;
-материалы обследования технического состояния не только фундамента
Но и других несущих конструкций здания и сооружения;
-данные о фактических нагрузках на фундамент;
-существующие проектные и исполнительные чертежи фундаментов здания.
Организация – заказчики после получения проектно- сметной документации на
ремонт здания и сооружения должны проверить их в установленном порядке и
передать генподрядной организации для производства ремонтно-строительных
Генподрядная строительная организация совместно с субподрядными
организациями выполняет ремонтно – строительноые работы согласно
утвержденной проектной организации и по мере их окончания сдают по акту
техническому надзору заказчика.
При приемке выполненных работ особое внимание следует обращать на качество
выполнения работ связанных с усилением существующих фундаментов здания.
Комиссия должна принять объект.