Курсовой проект - Многоэтажное производственное здание

Хохлов.doc

Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет
будівництва і архітектури
Кафедра основ і фундаментів
Виконав:ст. гр. зПЦБ – 41
Перевірив: ас. Підлуцький В. Л.
Визначення розрахункових і похідних показників
Розрахункові показники фізико-механічних властивостей рунтів визначається для кожного шару.
ГЕ-1 – Рослинний рунт. Питома вага насипного рунту:
ГЕ-2 – Піщаний рунт що має потужність 52 м та такі основні показники що визначені в лабораторії: .
Назва піщаного рунту та його неоднорідність визначається гранулометричним складом:
а) запишемо гранулометричний склад та зробимо необхідні вирахування в табличній формі:
Фракція рунту мм в %
б) будуємо криву неоднорідності гранулометричного складу піску:
Так як маса частинок більше 01 мм дорівнює 779%≥ 75% то пісок дрібний.
Вираховуємо показник неоднорідності:
- пісок неоднорідний
Щільність рунту в сухому стані – скелету рунту :
Коефіцієнт пористості:
По табл. 24 методичних вказівок пісок дрібний що має е=069>06 називається пісок середньої щільності.
Коефіцієнт водонасичення:
По табл. методичних вказівок пісок дрібний що має S=0380.5 буде малого ступеню водонасичення.
Таким чином повна назва рунту ГЕ-2: Пісок дрібний неоднорідний середньої щільності малого ступеню водонасичення.
Нормативні показники та :
а) величини при для пісоку середньої крупності:
б) величини при для піску середньої крупності: кПа
в) модуль деформації Е для пісоку середньої крупності: МПа
Розрахунковий опір крупного піску щільного
Коефіцієнт водонасичення нижче рівня води буде (пісок насичений водою). Тоді з його визначення маємо:
Вологість водонасиченого рунту звідси дорівнює:
Щільність рунту в водонасиченому стані буде:
Питома вага рунту в завислому стані:
ГЕ-3 – Глинистий рунт потужністю 47м. Нижче рівня рунтових вод WL має такі характеристики: . Ці показники характеризують ту частину шару яка знаходиться вище WL.
Визначаємо назву глинистого рунту по величині числа пластичності :
-I=0.110.12 – Суглинок легкий
Стан глинистого рунту:
I=0.25 – Суглинок напівтвердий
Щільність рунту в сухому стані:
Нормативні показники та визначаємо з урахуванням що вони мають та по інтерполяції:
Модуль деформації. Цей суглинок розглядаємо як алювіальний тобто такий що відноситься до першої групи глинистих рунтів четвертинного періоду. Для суглинку з умови:
Розрахунковий опір суглинку визначаємо з врахуванням та по інтерполяції:
ГЕ-4 – Піщаний рунт що має потужність 49 м та такі основні показники що визначені в лабораторії: .
б) будуємо криву неоднорідності гранулометричного складу піску:
Так як маса частинок більше 01 мм дорівнює 84%> 75% то пісок дрібний.
По табл. 24 методичних вказівок пісок дрібний що має е=068075 називається середньої щільності.
По табл. методичних вказівок пісок пилуватий що має S=0430.5 буде малого ступеню водонасичення.
Таким чином повна назва рунту ГЕ-4: Пісок дрібний неоднорідний середньої щільності малого ступеню водонасичення.
а) величини при для піску середньої крупності:
в) модуль деформації Е для піску середньої крупності: МПа
Розрахунковий опір крупного піску щільного насиченого водою
Зведена таблиця нормативних значень фізико-механічних показників грунтів будівельного майданчика
Повне найменування грунту
Кут внутрішнього тертя
Глибина залягання підошви
Пісок дрібний неоднорідний середньої щільності. Малого ступеню водонасичення
Суглинок напівтвердий
Розрахункові показники для рунтів будівельного майданчика для граничного стану:
Кут внутрішнього тертя
Величини розрахункових показників окремих ГЕ будівельного майданчика
Для граничного стану
Модуль деформа-ції Е
Розра-хунковий опір R0
Висновки по грунтовим умовам будівельного майданчика:
Грунт ГЕ-1 в якості природньої основи використовувати не можна;
Грунти ГЕ-2 ГЕ-3 ГЕ-4 придатні для використання їх як природньої основи з розрахунковими показниками що наведені у таблиці. Причому в якості несучого шару для фундаментів неглибокого закладання необхідно використовувати супісок ГЕ-2;
Грунтові води залягають на глибині 33м від поверхні і на основу і фундаменти не впливають.
Сучасні інженерно-геологічні процеси на майданчику не розвиваються.
Визначення мінімальної глибини закладання фундаменту
За умовами геологічної будови будівельного майданчика.
З гідрогеологічних умов.
Для нашого майданчика:
Тобто рунтові води практично не впливають на проведення земляних робіт та влаштування фундаментів. Роботи для фундаментів неглибокого закладання у безпідвальній часті будуть виконуватися в сухих умовах у відкритому котловані; для частини з підвалом на період будівництва необхідно встановлювати іглофільтри для пониження рівня грунтових вод і для фундаментів зроботи гідроізоляцію
З умови можливості морозного здимання рунту при промерзанні.
Верхній шар є насипним тому нормативну величину промерзання приймаємо зменшеною так як за теплотехнічними властивостями займають положення між пісками та глинами: dfn = 08м.
Але в оцінках впливу глибини промерзання на можливість морозного здимання необхідно врахувати величину розрахункової глибини промерзання що враховує вплив теплового потоку в межах контуру будинку на рунтову основу:
Будинок житловий ходже розрахункова температура t =15C та при способі влаштування підлоги по утепленому цокольному перекриттю в без підвальні частині будинку за табл.: Кn=0.8.
Розрахункова глибина промерзання:
Визначаємо dmin та dmax з таблиці:
dmin = 06 м а в котловані без використання водопониження можливо проводити роботи до глибини dmax = 29 м тобто практично глибина закладання фундаменту не обмежується рівнем рунтових вод.
Розрахунок фундаменту неглибокого закладання із монолітного залізобетону залізобетону.
ПЕРЕРЗ 1-1 (безвідвальна частина).
Вихідні дані: глибина закладання фундаменту: d = 12 м; навантаження на верхньому обрізі фундаменту для розрахунків за другим граничним станом N = 403 кНм. Товщина стіни 380мм.
Несучим шаром основи є пісок дрібний ГЕ-2 з розрахунковими характеристиками: γ = 170кНм3 с = 10 кПа φ =30 град та табличним опром Rо = 300 кПа. Для рослинного рунту що залягає вище γ = 159кНм3.
Визначаємо ширину фундаменту (R=Rо):
Уточнюємо величину розрахункового опору:
k=1.1; kz=1.0 так як підошви фундаменту b10м
b= 146м – ширина фундаменту.
d1 = d = 15м глибина закладання фундаменту.
db = 0м – глибина підвалу.
МγМqМс- коефіцієнти приймаємо по табл. для φ=30 град:
γ – питома вага рунту ГЕ-1 що знаходиться вище підошви фундаменту γ=159 кНм3 потужність 02м і ГЕ- 170 кНм3 його потужність 13м тому:
с = 10 кПа для несучого шару ГЕ-2.
Розрахунковий опір дрібного піску ГЕ-2:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=274кПа:
Величина b2 відносно b1 змінилась:
Так як зміна розрахункових параметрів перевищує 5% то проводимо подальше уточнення b i R.
Розрахунковий опір піску середньої крупності ГЕ-2:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=2785 кПа:
Так як зміна розрахункових параметрів не перевищує 5% то подальше уточнення b i R не проводимо.
Сумарне навантаження на підошві фундаменту:
Величина R для прийнятих розмірів фундамента (b = 17 м):
Перевіряємо середнє напруження на підошві фундамента:
Недонапруження на підошві фундамента складає:
ПЕРЕРЗ 2-2 (безвідвальна частина).
Вихідні дані: глибина закладання фундаменту: d = 15 м; навантаження на верхньому обрізі фундаменту для розрахунків за другим граничним станом N = 277 кНм. Товщина стіни 380мм.
b= 103 м – ширина фундаменту.
Розрахунковий опір піску ГЕ-2:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=260кПа:
Розрахунковий опір супіску ГЕ-2:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=265кПа:
Величина R для прийнятих розмірів фундамента (b = 12 м):
ПЕРЕРЗ 3-3 (підвальна частина).
Вихідні дані: висота підвалу 2.4 м; навантаження на верхньому обрізі фундамента для розрахунків за другим граничним станом N = 403 кНм. Товщина стіни 380 мм.
Несучим шаром основи є пісок дрібний ГЕ-2 з розрахунковими характеристиками: γ = 17кНм3 с = 10 кПа φ =30 град та табличним опром Rо = 300 кПа. Для рослинного рунту що залягає вище γ = 15.90кНм3.
Визначаємо ширину фундамента (R=Rо):
k=1.1; kz=1.0 так як підошви фундамента b10м
b= 159 м –ширина фундамента.
d1 = 05 м глибина закладання фундаменту.
db = 23-05=1820 м в цьому випадку db = 1.8м – глибина підвалу.
МγМqМс- коефіцієнти приймаємо по табл. для φ=30 град по інтерполяції:
γ– питома вага рунту ГЕ-1 що знаходиться вище підошви фундаменту γ=159 кНм3 потужність 02м і ГЕ- 170 кНм3 його потужність 21м тому:
Уточнюємо величину ширини фундамента при R=347 кПа:
Уточнюємо розрахунковий опір супіску при b2=1.34м:
Уточнюємо величину ширини фундамента при R2=339кПа:
Величина b3 відносно b2 змінилась:
Так як зміна розрахункових параметрів не перевищує 5% то подальшого уточнення b i R не проводимо.
Величина R для прийнятих розмірів фундамента (b = 1.4м):
ПЕРЕРЗ 4-4 (підвальна частина).
Вихідні дані: висота підвалу 2.4 м; навантаження на верхньому обрізі фундамента для розрахунків за другим граничним станом N = 277 кНм. Товщина стіни 380 мм.
Несучим шаром основи є пісок дрібний ГЕ-2 з розрахунковими характеристиками: γ = 170кНм3 с = 10 кПа φ =30 град та табличним опром Rо = 300 кПа. Для рослинного рунту що залягає вище γ = 15.90кНм3.
b= 109 м –ширина фундамента.
МγМqМс- коефіцієнти приймаємо по табл. для φ=37 град по інтерполяції:
γ – питома вага рунту ГЕ-1 що знаходиться вище підошви фундаменту γ=159 кНм3 потужність 04м і ГЕ- 1766 кНм3 його потужність 26м тому:
с = 10 кПа для несучого шару ГЕ-2
Уточнюємо величину ширини фундамента при R=332 кПа:
Уточнюємо розрахунковий опір супіску при b2=096м:
Уточнюємо величину ширини фундамента при R2=328 кПа:
Величина R для прийнятих розмірів фундамента (b = 1.0м):
ПЕРЕРЗ 5-5 (підвальна частина).
Вихідні дані: висота підвалу d = 24 м; навантаження на верхньому обрізі фундамента для розрахунків за другим граничним станом N = 1566 кН. Переріз колони 30×30
Несучим шаром основи є пісок дрібний ГЕ-2 з розрахунковими характеристиками: γ = 170кНм3 с = 10 кПа φ =30 град та табличним опром Rо = 300 кПа. Для рослинного рунту що залягає вище γ = 15.9кНм3.
Уточнюємо розрахунковий опір грунту на рівні підошви фундаменту при b=248м:
b= 236 м –ширина фундаменту.
МγМqМс- кофіцієнти які залежать від кута внутрішнього тертя несучого шару приймаємо по табл. для φ=30 град по інтерполяції:
γ – питома вага рунту ГЕ-1 що знаходиться вище підошви фундаменту γ=159 кНм3 потужність 02м і ГЕ- 170 кНм3 його потужність 21м тому:
Розрахунковий опір ГЕ-2:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=373 кПа:
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=365 кПа:
Остаточно приймаємо b=23м
Приймаємо такі розміри фундаменту в плані b × а =23×23м і конструюємо фундамент.
Виконуємо збір навантажень що діють по підошві фундаменту враховуючи такі особливості:
Розрахункове навантаження N прикладене по геометричній осі на верхньому обрізі фундаменту;
Питома вага рунту зворотної засипки якою заповнено пазухи фундаменту влаштовується шляхом пошарового ущільнення з місцевого рунту звичайно знаходиться в межах 16.5 18.5 кНм3. Для глини приймаємо : γ = 17.0 кНм3;
Для зручності розрахунки по збору навантажень у таблиці:
На верхньому обрізі фундаменту
рунт засипки на уступах фундаменту
Величина R для прийнятих розмірів фундаменту (b = 23м):
Перевіряємо середнє напруження на підошві фундаменту:
ПЕРЕРЗ 6-6 (безпідвальна частина).
Вихідні дані: висота підвалу d = 15 м; навантаження на верхньому обрізі фундамента для розрахунків за другим граничним станом N = 1566 кН. Переріз колони 30×30
Несучим шаром основи є пісок дрібний ГЕ-2 з розрахунковими характеристиками: γ = 170 кНм3 с = 10 кПа φ =30 град та табличним опром Rо = 300 кПа. Для рослинного рунту що залягає вище γ = 15.90кНм3.
Уточнюємо розрахунковий опір грунту на рівні підошви фундаменту при b=24м:
b= 24 м –ширина фундаменту.
Уточнюємо величину ширини фундаменту при R=301 кПа:
Остаточно приймаємо b=24м
Приймаємо такі розміри фундаменту в плані b × а =24×24м і конструюємо фундамент.
Величина R для прийнятих розмірів фундаменту (b = 24м):
Недонапруження на підошві фундаменту складає:
Розрахунок пальового фундаменту із буронабивних паль.
нженерно-геологічні умови будівельного майданчика характеризуються горизонтальним заляганням таких інженерно-геологічних елементів:
ГЕ-1 – насипний шар рунту потужністю Св.1=02м
ГЕ-2 – пісок дрібний середньої щільності потужністю Св.1=52м
ГЕ-3 – суглинок напівтвердий L=018 потужністю Св.1=47м
ГЕ-4 – пісок дрібний середньої щільності потужністю Св.1=4.9м
Розрахунок несучої здатності одиничної палі по рунту основи.
А –площа опирання на рунт палі
U – зовнішній периметр поперечного перерізу палі
γc=1.0 γCR=1.0 γcf=0.8
Враховуючи вид і стан рунту та глибину розрахункової точки від поверхні визначаємо розрахунковий опір рунту під нижнім кінцем забивної палі та розрахунковий опір по бічній поверхні буронабивної палі:
ГЕ-2 – пісок дрібний середньої щільності
Точка 1 h=15: Н=175м f=2825;
Точка 2 h=15: H=325м f=3575;
Точка 3 h=14: H=47м f=394;
ГЕ-3 - суглинок твердий L=018 :
Точка 4 h=16: H=62м f=584;
Точка 5 h=1.6: H=78м f=616;
Точка 6 h=1.5: H=935м f=64025;
ГЕ-4 – пісок дрібний середньої щільності
Точка 7 h=19: H=1105м f=4705;
Глибина занурення нижнього кінця палі від рівня природного рельєфу складає 12м
Розрахунковий опір під нижнім кінцем палі:
Тоді несуча здатність палі буде:
Допустиме розрахункове навантаження на палю:
Підбираємо крок паль і розміри ростверку.
Розрахункові навантаження на фундамент:
-під зовнішню стіну на вісі - 1:
-під зовнішню стіну на вісі - А:
Розрахункове навантаження допустиме на палю: NП =5007 кНм.
Розрахунок паль під зовнішню стіну на вісі - 1.
Знаходимо необхідну кількість паль на 1 м довжини під зовнішню стіну:
Розрахунковий крок паль:
- умова виконується тому щo
Знаходимо ширину ростверку:
Конструюємо ростверк.
Попередньо висоту ростверку приймаємо рівною 05м. Перевіряємо розрахункове навантаження на палю:
де розрах-ва стиск. сила в площині підошви пальового ростверку.
вага рунту зворотної засипки на обрізах ростверку.
вага фундаментного блока
Розрахункова стискаюча сила в площині підошви пальового ростверку:
Розрахункове навантаження на палю:
Зменшуємо відстань між палями
Розрахунок паль під зовнішню стіну на вісі - А.
Розрахунок паль під колону
Знаходимо необхідну кількість паль:
Розрахунок осідання стрічкового фундаменту
Розрахунок виконують за другою групою граничних станів.
Розрахуємо осідання основи стрічкового фундаменту розрізу (1-1) методом пошарового підсумовування
Спочатку визначаємо додатковий (до природного) вертикальний тиск на рунт під підошвою фундаменту:
де р- середній фактичний тиск під підошвою фундаменту р= 43917=258кПа.
szg.0 - природний тиск в рунті на рівні підошви фундаменту від ваги рунтів що лежать вище підошви)
szg.0 = g1×h1 +g2×h2 = 15.9*02+170*13=253 кПа.
Додатковий тиск на рунт основи:
Товщину шарів рунту для яких визначаємо осідання щоб запобігти інтерполяції за x розраховуємо за формулою:
Підраховане значення szp.i . Природній тиск в рунті на глибині zi від підошви фундаменту знаходимо за формулою:
Величина szg.i за винятком точок що знаходяться близько до нижньої границі стислої зони допускається підраховувати на контакті різних шарів рунту і на позиції рівня рунтових вод.
Для визначення осідання основи фундаменту використовуємо величину середнього тиску в кожному виділеному шарі рунту кПа:
де і - відповідно додатковий тиск на покрівлі шару грунту і на його підошві кПа.
Підраховане значення заносимо в стовпець 7. В стовпці 8 залишаємо товщину шару грунту Еі в стовпці 9 – величину модуля деформації hi для кожного виділеного шару в стовпці 10 – осідання кожного шару см яке знаходимо за формулою:
де =0.80 для всіх видів грунтів.
Осідання основи фундаменту отримуємо методом додавання деформації кожного шару але вона не повинна перевершувати гранично допустимого осідання споруди .
Глибина стисливої зони основи z обмежується виходячи із співвідношення додаткового і природного тиску на тій же глибині zi: .
Деформації основи які виникають нижче нижньої границі стислої зони до уваги не беремо.
Визначаємо природний тиск тільки в характерних горизонтальних площинах.
На рівні підземних вод (ГЕ-2):
szg.1= szg.0 +g1×h1 = кПа
На підошві шару (ГЕ-2а) :
szg.2 = szg.1 + g2а×h2 =559 +961×21= 761 кПа.
На поверхні 3 шару (ГЕ-3):
szg.3 =szg.2 +g3×h3 = = 971 кПа.
szg.4 =szg.3 +g4×h4 = = 1827 кПа.
Використана література:
«Основи і фундаменти: Методичні вказівки до курсового проектування і приклади розрахунку фундаментів неглибокого закладання»Уклад.: .П.Бойко А.О.Олійник А.М.Ращенко. К.: КНУБА 2003 – 36 с.
«Расчет свайных фундаментов: Методические указания к курсовому проектированию по основам и фундаментам»Сост.: С.И.Цимбал И.Ф.Потапенко А.О.Олейник. – К.: КИСИ 1990 – 56 с.

Копия Хохлов.dwg

Хохлов.dwg