ОиФ Расчет фундаментов одноэтажного промышленного здания г. Челябинск

6245905.dwg

Условные обозначения:
Масштабы: горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:100
Расстояние между скважинами
Абсолютная отметка устья скважины
- Песок мелкозернистый
- Супесь легкая пылеватая
- Суглинок тяжелый с включениями гравия
Расчет фундаментов одноэтажного промышленного здания
Инженерно-геологический разрез
варианты фундаментов
Курсовой проект по дисциплине "Основания и фундаменты
Вариант N1: фундамент мелкого заложения
Вариант N1: фундамент мелкого заложения на естественном основании
Вариант N2: фундамент с забивными сваями
Вариант N3: фундамент с набивными сваями
Вариант N4: ленточный фундамент
План ростверков на отм. -1.650
План устройства свай
Расчетные схемы фундаментов
ФМЗ на естественном основаннии
Фундамент на забивных сваях
Фундамент на набивных сваях

6245905.docx

Ведомость рабочих чертежей 4
Оценка инженерно-геологических условий 7
1 Инженерно-геологический разрез 7
2 Определение планировочной отметки площадки строительства 8
3 Определение характеристик физического состояния грунта для каждого слоя 8
4 Определение напряжения в грунтах 10
Расчет фундамента на естественном основании 11
1 Определение глубины заложения фундамента 11
2 Определение площади подошвы фундамента 12
3 Проверка краевых давлений 12
4 Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования 13
5 Проверка дна котлована на прорыв напорными водами 16
Расчет фундамента на забивных железобетонных сваях 17
1 Определение глубины заложения ростверка 17
2 Определение несущей способности сваи 17
3 Определение требуемого количества свай 19
4 Определение габаритов ростверка 19
5 Проверки несущей способности крайних свай 20
6 Расчет ростверка на продавливание колонной 21
7 Определение горизонтального перемещения головы сваи 23
8 Расчет устойчивости грунта окружающего сваю 24
9 Расчет осадки свайного фундамента 26
Расчет фундамента на буронабивных сваях 29
1 Определение глубины заложения ростверка 29
2 Определение несущей способности сваи 29
3 Определение требуемого количества свай 30
4 Определение габаритов ростверка 31
5 Проверки несущей способности крайних свай 31
6 Расчет ростверка на продавливание колонной 32
7 Определение горизонтального перемещения головы сваи 34
8 Расчет устойчивости грунта окружающего сваю 35
9 Расчет осадки свайного фундамента 37
Расчет ленточного фундамента 43
1 Определение ширины фундамента 43
2 Расчёт устойчивости стены подвала против сдвига 43
3 Проверка несущей способности основания 46
4 Расчет осадки ленточного фундамента 48 Заключение 52
Библиографический список 53
Ведомость рабочих чертежей
Варианты фундаментов инженерно-геологический разрез расчетные схемы фундаментов
Тема курсового проекта – расчет фундаментов одноэтажных промышленных зданий.
Проектирование оснований фундаментов заключается в выборе основания типа конструкции и основных размеров фундамента в совместном расчете основания и фундамента как одной из частей сооружения.
Основные размеры и конструкция фундамента назначаются в зависимости от геологических условий строительной площадки сжимаемости слагающих ее грунтов а также от давлений которые грунты могут воспринять.
Цели курсового проекта:
- закрепление и углубление знаний полученных в лекционно-теоретическом курсе;
- приобретение практических навыков проектирования различных типов фундаментов производственных зданий с учетом требований действующих норм и правил;
- глубокое изучение литературы по специальности: учебников учебных пособий технической и нормативной литературы;
- развитие умений самостоятельно творчески мыслить.
Задачи курсового проектирования:
- научиться оценивать инженерно-геологические условия площадки строительства с целью выбора оптимального варианта фундамента;
- ознакомиться с методикой расчета различных типов фундаментов;
- научиться использовать в проектировании техническую документацию и нормативно справочную литературу;
- кратко и технически грамотно составить пояснительную записку к проекту;
- выполнить графическую часть.
Оценка инженерно-геологических условий
1 Инженерно-геологический разрез
Рис. 1 Инженерно- геологический разрез
2 Определение планировочной отметки площадки строительства
Так как насыпной грунт являются недопустимым основанием для опирания фундамента то данный слой срезаем и планировочную отметку площадки определяем на более прочном грунте. Планировочная отметка площадки с учётом срезки насыпного слоя толщиной 08 м равна 1063 м.
3 Определение характеристик физического состояния грунта для каждого слоя
Наиболее неблагоприятная скважина №3. Все расчеты ведем по скважине №3.
слой – песок мелкозернистый:
Плотность сухого грунта:
где γ – удельный вес грунта кНм3
– природная влажность.
Коэффициент пористости:
Степень влажности: – водонасыщенный грунт
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:
слой – супесь легкая пылеватая:
Показатель текучести: – супесь пластичная. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
слой – суглинок тяжелый с включениями гравия:
Показатель текучести: – суглинок тугопластичный. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
4 Определение напряжения в грунтах
Расчет фундамента на естественном основании
1 Определение глубины заложения фундамента
Расчетная глубина промерзания грунта:
Принимаем глубину заложения фундамента -1650 м от уровня чистого пола так как минимальная высота фундамента под колонну составляет 15 м.
2 Определение площади подошвы фундамента
3 Проверка краевых давлений
Момент сопротивления подошвы фундамента:
– нагрузка приведенная в центре тяжести фундамента
Вывод: проверка на краевые давления выполняется следовательно площадь фундамента выбрана верно.
4 Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
Осадка основания фундамента определяется по формуле:
Рис. 2 Давление грунта под подошвой фундамента
Вывод: Условие по расчету осадки методом послойного суммирования выполняется.
5 Проверка дна котлована на прорыв напорными водами
где - расстояние от дна котлована до слоя с большим коэффициентом фильтрации
7 · 29 = 2572 ≥ 10 · 31 = 31
Вывод: проверка дна котлована на прорыв напорными водами не выполняется необходимо выполнять водопонижение с помощью иглофильтровых установок.
Расчет фундамента на забивных железобетонных сваях
1 Определение глубины заложения ростверка
Глубину заложения ростверка принимаем ниже расчетной глубины промерзания грунта такой как и у фундаментов мелкого заложения равной 165 м относительно уровня чистого пола.
2 Определение несущей способности сваи
Вариант свайного фундамента из забивных свай сечением 400х400 мм погруженных дизельным молотом. Сваи работают как сваи трения т.к. под подошвой отсутствует скальный грунт. Принимаем сваю длиной 5 м (ГОСТ 19804-2012).
Несущую способность висячей забивной сваи определяем по формуле СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты:
Рис. 3 Определение несущей способности одиночной сваи из условия сопротивления грунта
3 Определение требуемого количества свай
принимаем количество свай под одну колонну равное 5 шт.
4 Определение габаритов ростверка
Рис. 4 Определение габаритов ростверка в плане
5 Проверки несущей способности крайних свай
Нагрузка приходящаяся на крайние сваи находится по формуле:
Определим нагрузку приходящуюся на сваю:
Необходимо выполнение условий:
- проверка выполняется.
6 Расчет ростверка на продавливание колонной
Рис. 5 Пирамида продавливания
– рабочая высота ростверка (расстояние от низа колонны до рабочей арматуры плиты)
где опс = 075 м – глубина заделки колонны.
Значение реакции каждой сваи от нагрузки на ростверк:
Вывод: условие расчета ростверка на продавливание выполняется.
7 Определение горизонтального перемещения головы сваи
Принимаем шарнирное опирание ростверка на сваю. Свая заглубляется в ростверк на 100мм поэтому может смещаться.
Необходимо чтобы выполнялось условие:
Угол поворота головы сваи определяется по формуле:
= 108 · 0000128 = 000138 рад
Вывод: условие выполняется. Окончательно принимаем шарнирное опирание на сваю.
8 Расчет устойчивости грунта окружающего сваю
Расчетное давление передаваемое на грунт боковыми поверхностями сваи:
Вывод: устойчивость грунта окружающего сваю обеспечена.
9 Расчет осадки свайного фундамента
Рис. 6 Размеры условного фундамента
Проверка краевых давлений под подошвой условного фундамента:
Расчетное сопротивление грунта под острием сваи:
где все значения коэффициентов принимаются для грунта под остриём сваи.
- необходимо выполнение условий
усл = 15 + 49 = 64 м
условия по краевым давлениям выполняются.
Расчёт осадки методом эквивалентного слоя:
где экв - мощность эквивалентного слоя
Рис. 7 Давление грунта под подошвой условного фундамента
экв = 094 · 39 = 367 м
Вывод: Осадка фундамента в пределах допускаемых норм.
Расчет фундамента на буронабивных сваях
Глубину заложения ростверка принимаем ниже расчетной глубины промерзания грунта равной 165 м относительно уровня чистого пола.
Принимаем буронабивную сваю круглого сечения диаметром 500 мм длиной 5 м.
Несущую способность висячей буронабивной сваи определяем по формуле СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты:
Размеры ростверка в плане принимаются кратными 300 мм по высоте – кратными 150 мм. В плане расстояние в свету между буронабивными сваями одного ряда ≥ 1000 мм.
Рис. 8 Определение габаритов ростверка
– проверка выполняется.
Рис. 9 Пирамида продавливания
= 135 · 0000109 = 000147 рад
Рис. 10 Размеры условного фундамента
условия по краевым давлениям не выполняются.
Так как условие не выполняется увеличиваем диаметр свай до 600 мм что увеличит площадь опирания условного фундамента.
Рис. 11 Размеры условного фундамента
Рис. 12 Давление грунта под подошвой условного фундамента
экв = 094 · 33 = 31 м
Расчет ленточного фундамента
1 Определение ширины фундамента
Рис. 13 Расчет фундамента
Принимаем фундаментную плиту ФЛ20-30-2 шириной 2000 мм.
2 Расчёт устойчивости стены подвала против сдвига
Определение расчетных характеристик грунта обратной засыпки:
Определение интенсивности горизонтального давления на стены подвала в уровне подошвы фундамента:
Горизонтальное давление от веса грунта:
От временной внешней нагрузки:
Определение горизонтального давления связности:
Определение суммарного давления в уровне верха стены подвала:
Определение суммарного горизонтального давления в уровне подошвы фундамента:
Определение высоты суммарной эпюры горизонтального давления грунта:
Определение сдвигающей силы в уровне подошвы фундамента:
Определение проекции всех расчетных сил на вертикальную плоскость с коэффициентом надежности по нагрузке:
Определение суммарного удерживающего усилия:
где - расстояние от пола подвала до подошвы фундамента.
Проверка устойчивости стены подвала против сдвига:
Вывод: Проверка устойчивости фундамента на сдвиг выполняется.
3 Проверка несущей способности основания
Определение горизонтального давления в уровне обреза ленточного фундамента:
Определение расчетных усилий:
Определение изгибающего момента относительно центра тяжести подошвы фундамента:
Определение угла наклона равнодействующей:
Определение предельной несущей способности оснований:
Проверка несущей способности оснований:
Вывод: проверка несущей способности основания выполняется.
4 Расчет осадки ленточного фундамента
Определение точного значения расчетного сопротивления грунта:
Проверка краевых давлений под подошвой фундамента:
необходимо выполнение условий
Расчет осадки методом послойного суммирования:
Рис. 14 Давление грунта под подошвой фундамента
В ходе выполнения курсового проекта была произведена оценка инженерно-геологических условий строительной площадки в соответствии с методикой был выполнен расчет следующих видов фундаментов:
- фундамент мелкого заложения на естественном основании;
- фундамент на забивных железобетонных сваях;
- фундамент с буронабивными сваями;
- фундамент с ленточным ростверком под стены подвала.
Был выполнен расчет осадки методом послойного суммирования и методом эквивалентного слоя. Кроме того были приобретены навыки работы с технической и нормативно-справочной литературой.
Таким образом поставленные курсовым проектом задачи выполнены цели достигнуты.
Библиографический список
ГОСТ 21.501-93 СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.введения 1994-01-09. – М. : Минстрой России. – 40с.
ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации. – Введ. 1998-01-04. – М. : Госстрой России. – 42с.
ГОСТ 21.508-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий сооружений и жилищно-гражданских объектов. – Введ. 1994-01-09. – Минск : Изд-во стандартов 1994. – 27с.
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы
ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы
ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Линии
3.01.П-1.94. Сборник каталожных листов. Железобетонные конструкции и изделия одноэтажных зданий промышленных предприятий. В трех томах. Том 2. – М : ГП ЦПП 1994. – 250с.
3.01.П-1.94. Сборник каталожных листов. Стальные конструкции и изделия одноэтажных зданий промышленных предприятий. В трех томах. Том 2. – М : ГП ЦПП 1994. – 250с.
СП 56.13330.2011 Производственные здания. – М.: 2001.
СП 131.13330.2012 Строительная климатология. – М.:2003.
СНиП 2.01.09-85*. Противопожарные нормы. – М.: 1991.
СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. – М.: 1997.
СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: 1995.
СНиП 2.09ю04-87*. Административные и бытовые здания. – М.: 1994.
СНиП II-89-80*. Генеральные планы промышленных предприятий. – М.: 1994.
НПБ 105-03. Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – М.: 2003.
Дятков С.В. Михеев А.П. Архитектура промышленных зданий. - М.: АСВ 1998.
Архитектура промышленных зданий и сооружений. Справочник проектировщика. Под ред. Н.Н. Ким. – М.: Стройиздат 1990.
Трепененков Р.Н. Альбои чертежей конструкций и деталей промышленных зданий: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд. перераб. И доп. – М.: Стройиздат 1980.-284с.
Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий [Текст] : учебное пособие И.А. Шерешевский. - Изд. стер. - М. : Архитектура-С 2010. - 168с. : ил.