Проектирование фундаментов промышленного здания в г.Волгоград

Титульник.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
Высшего профессионального образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет строительства и архитектуры
Кафедра строительного производства
Проектирование фундаментов промышленного здания

ЗОРИН.docx

Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки.5
2 Определение физико-механических характеристик грунтов.5
3. Климатические особенности.9
4. Общее заключение по строительной площадке.10
Вариант фундамента мелкого заложения.11
1. Расчетная схема.11
2. Определение глубины заложения фундамента.11
3. Определение размеров подошвы фундамента.12
4. Конструирование фундамента.13
5. Учет внецентренного нагружения.14
6. Проверка слабого подстилающего слоя.15
7. Определение осадки фундамента.15
8. Проверка на морозное пучение.17
Вариант свайного фундамента. Забивные сваи.19
1. Расчетная схема.19
2. Выбор глубины заложения ростверка.19
3. Выбор типа и размера свай.20
4. Определение несущей способности одиночной сваи.20
5. Определение количества свай в кусте.21
6. Конструирование ростверка.21
7. Учет внецентренного нагружения фундамента.22
8. Определение осадки фундамента.22
9. Проверка на морозное пучение.25
Технико-экономическое сравнение вариантов.26
1. ТЭП варианта фундамента мелкого заложения.26
2. ТЭП варианта свайного фундамента (забивные сваи).26
Расчет остальных фундаментов.28
1.1. Определение глубины заложения.28
1.2. Определение размеров подошвы фундамента.29
1.3. Конструирование фундамента.29
1.4. Учет внецентренного нагружения.31
1.5. Определение осадки фундамента.31
2.1. Определение глубины заложения.33
2.2. Определение размеров подошвы фундамента.33
2.3. Конструирование фундамента.34
2.4. Определение осадки фундамента.35
3.1. Определение глубины заложения.37
3.2. Определение размеров подошвы фундамента.37
3.3. Конструирование фундамента.38
3.4. Определение осадки фундамента.39
4.1. Определение глубины заложения.41
4.2. Определение размеров подошвы фундамента.41
4.3. Конструирование фундамента.42
4.4. Определение осадки фундамента.43
5.1. Определение глубины заложения.44
5.2. Определение размеров подошвы фундамента.44
5.3. Конструирование фундамента.46
5.4. Определение осадки фундамента.47
Расчет подпорной стенки канала.49
Приложение А. План строительной площадки51
Приложение Б. Разрезы по скважинам52
Приложение В. Библиографический список55
В курсовом проекте необходимо рассчитать и выполнить конструирование фундаментов промышленного здания.
Курсовой проект выполнен на основании СНиП ГОСТ справочной технической и учебной литературы по вопросам проектирования оснований и фундаментов. Все расчеты выполнены в технической системе единиц.
В настоящее время возводятся все более высокие здания и тяжелые сооружения. Кроме того в промышленных зданиях часто устанавливается уникальное оборудование не допускающее сколько-нибудь ощутимых взаимных смещений. То и другое заставляет предъявлять особые требования к основаниям и фундаментам. Однако при правильном прогнозе совместной деформации грунтов и конструкции возводимого сооружения можно найти решение обеспечивающее требуемую надежность. Поэтому перед специалистами стоят задачи разработки методов прогноза с требуемой точностью совместной деформации надземных конструкций и основания.
Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки.
1.Краткая характеристика здания.
Объект строительства – производственное одноэтажное прямоугольное в плане здание а также двухэтажный пристрой. Размеры в осях 33х24 м² высота парапета производственного здания 2040 м. Здание запроектировано в соответствии с унифицированным типовым решением в виде плоскостных систем с поперечными рамами из сборных металлических элементов – колонн защемленных в фундаменты и жестко соединенных с ними ферм. Колонны металлические сплошного сечения размером 1200х600 мм и 400х155 мм. В пристрое с кирпичными несущими стенами толщиной 510 мм имеется железобетонная колонна сечением 300х300 мм.
Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении рамами каркаса а в продольном – панелями покрытия подкрановыми балками.
В здании имеется подвесной мостовой кран грузоподъемностью 15 т. Внутри помещения производственного здания имеется канал для технологических целей шириной 15 м находящийся на отметке - 3000 м также канал имеется в пристроенном здании имея ширину 2 м и находящийся на отметке - 1500 м.
Фермы металлические с уклоном верхнего пояса i=002 для покрытий зданий со скатной кровлей пролет 24 м.
Плиты покрытия – железобетонные ребристые размером 2980х5960х400 мм для одноэтажных зданий.
Полы в здании бетонные по грунту.
В соответствии прил.3 [1] для производственных зданий с полным стальным каркасом относительная разность осадок (ΔSL)u равна 0004 максимальная осадка Smaxu равна 12 см крен не допускается.
Район строительства г. Волгоград. В соответствии со СНиП 23-01-99 сумма средних отрицательных температур Mt равна 263 0С.
2 Определение физико-механических характеристик грунтов.
Определение физико-механических характеристик грунтов производится отдельно для каждого слоя грунта по известным формулам механики грунтов. Исходными данными служат данные геологических изысканий (литологическое описание и размеры слоев грунта в пределах скважины или шурфа а также расчетные характеристики грунтов каждого слоя определяемые лабораторными или полевыми испытаниями).
Исходные данные и результаты расчета представлены в таблице 1.
Слой мощностью от 08 до 16 м.
Отметка поверхности max = 10140 м.
Отметка поверхности min = 999 м.
Удельный вес сухого грунта (скелета грунта) определяем по формуле:
[тм3] – грунт средней плотности.
(138 тм316 тм3) – грунт средней плотности.
Коэффициент пористости грунта определяем по формуле:
Число пластичности грунта определяем по формуле:
По числу пластичности как и по содержанию глинистых частиц грунт является глиной.
Число текучести грунта определяем по формуле:
По числу текучести глина имеет полутвердую консистенцию прил. 5 [1].
Коэффициент сжимаемости грунта определяем по формуле:
= 04 – для глины (коэф. учитывающий невозможность бокового расширения); прил. 7 [1]. По коэффициенту сжимаемости грунт можно отнести к мало сжимаемому по прил.6 [1]
Степень влажности грунта определяем по формуле:
- грунт непросадочный
Вывод: грунт является глиной коричневой полутвердым непросадочной средней плотности мало сжимаемый может служить естественным основанием для возводимого здания.
Слой мощностью от 15 м до 22 м
Отметка поверхности max = 996 м
Отметка поверхности min = 98 м
[тм3] – грунт высокой плотности.
(172 тм3>16 тм3) – грунт высокой плотности.
По числу пластичности как и по содержанию глинистых частиц грунт является супесью.
По числу текучести супесь имеет пластичную консистенцию прил. 5 [1].
= 074 – для супеси (коэф. учитывающий невозможность бокового расширения); прил. 7 [1]. По коэффициенту сжимаемости грунт можно отнести к среднесжимаемым по прил.6 [1].
Вывод: грунт является супесью серой легкой пластичной непросадочной высокой плотности среднесжимаемый не может служить естественным основанием для возводимого здания.
Песок средней крупности (светло-серый)
Слой мощностью от 13 м до 15 м.
Отметка поверхности max = 996 м.
Отметка поверхности min = 980 м.
Определяем d – удельный вес сухого грунта:
= 074 – для песков и супесей (коэф. учитывающий невозможность бокового расширения); прил. 7 [1]. По коэффициенту сжимаемости грунт можно отнести к среднесжимаемому по прил.6 [1].
- грунт просадочный
Вывод: грунт является песком средней крупности (светло-серым) средней плотности просадочным среднесжимаемым не может служить естественным основанием.
Суглинок желто-бурый.
Слой мощностью от 105 м до 150 м.
Отметка поверхности max = 981 м.
Отметка поверхности min = 966 м.
(138 тм3 16 тм3 ) – грунт средней плотности.
По числу пластичности как и по содержанию глинистых частиц грунт является суглинком.
По числу текучести суглинок является тугопластичным прил. 5 [1].
= 062 – для суглинков (коэф. учитывающий невозможность бокового расширения); прил. 7 [1]. По коэффициенту сжимаемости грунт можно отнести к среднесжимаемому по прил.6 [1].
Вывод: грунт является суглинком желто-бурым тугопластичным средней плотности непросадочным среднесжимаемым может служить естественным основанием.
Физико-механические характеристики грунтов
Гранулометрический состав % мм
Заданные расчетные характеристики
Вычисляемые расчетные характеристики
3. Климатические особенности.
Район строительства г. Волгоград данные по отрицательным среднемесячным температурам взяты из СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология» и равны:
Январь – 92; февраль – 87; март – 23; декабрь – 61.
Нормативную глубину сезонного промерзания грунтов определяем по формуле:
где = 023 м – величина принимаемая для глин;
- безразмерный коэффициент равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе [2].
4. Общее заключение по строительной площадке.
Строительная площадка расположена в г. Волгоград относится к первой категории сложности. Размеры площадки 50х60 м². Характер рельефа спокойный с общим уклоном i = 0068. На площадке пробурено 5 скважин. Грунт имеет слоистое напластование. При бурении были вскрыты следующие грунты:
Глина коричневая мощностью от 08 до 16 м; является полутвердой непросадочной средней плотности мало сжимаемой может служить естественным основанием для возводимого здания. Подземные воды не обнаружены.
Супесь серая легкая мощностью от 15 до 22 м; пластичная непросадочная высокой плотности среднесжимаемая может служить естественным основанием для возводимого здания. Обнаружены грунтовые воды.
Песок средней крупности мощностью от 13 до 15 м; средней плотности просадочный среднесжимаемый не может служить естественным основанием. Обнаружены грунтовые воды.
Суглинок жёлто-бурый мощностью от 105 до 15 м; тугопластичный средней плотности непросадочный среднесжимаемый может служить естественным основанием. Подземные воды не обнаружены.
Вариант фундамента мелкого заложения.
Для расчета выбираем фундамент № 1 в осях ”А”-”2” - отдельно стоящий под наружную металлическую колонну с размерами поперечного сечения 1200х600 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 282 т изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M0II = 75 тм горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т0II = 6 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 3.
По конструктивным соображениям фундамент железобетонный стаканного типа.
Рис. 1. Схема нагрузок.
2. Определение глубины заложения фундамента.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Расчетная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей d1 = 188 м.
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn и d1 равную 188 м а также взяв во внимание то что подошва должна быть погружены на 04-05 м от границы пластов грунтов принимает глубину заложения равной 21 м.
3. Определение размеров подошвы фундамента.
Так как грунт основания подошвы фундамента оказался слабым принято решение использовать для основания песчаную подушку с необходимыми характеристиками а именно: c=0.01 кгсм2; е=065; φ=35°; Е=300 кгсм2; γs=265 тм3; Sr=07÷06.
) Примерная площадь подошвы фундамента:
где: NII – нагрузка действующая на обрез фундамента;
– среднее значение удельного веса грунта и материала фундамента;
- глубина заложения фундамента м;
- коэффициент подбираемый в зависимости от эксцентриситета е:
R0 – расчетное сопротивление грунта основания (песчаной подушки) для плотного песка средней крупности 50 тм2.
Принимаем размеры плитной части 45×21 м.
) Находим неизвестные характеристики искусственного грунта основания:
4. Конструирование фундамента.
Рис. 2. Конструирование фундамента.
Нагрузка от веса фундамента:
Нагрузка от веса грунта:
Фактическое среднее давление под подошвой фундамента:
Фактическое расчетное сопротивление грунта:
где: - коэффициенты условий работы определяются по табл. 3 [2].
При для песка средней крупности ;
т.к. прочностные характеристики определены непосредственными испытаниями.
M Mq Mc - коэффициенты принимаемые по таблице 4 [2] при
М = 168; Мq = 771; Mc = 958;
II' = 201 тм3; II = 189 тм3; сII = 01 тм2; d = 21 м.
- условие выполняется.
5. Учет внецентренного нагружения.
Для определения распределения давления под подошвой фундамента предварительно определяется эксцентриситет приложения нагрузки:
внецентренное нагружение.
Производим расчет краевых нагружений:
- условие выполнено.
Из выполнения условий следует что никаких мер по смещению фундамента не требуется.
6. Проверка слабого подстилающего слоя.
При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности чем прочность грунта вышележащих слоев размеры фундамента должны назначаться такими чтобы обеспечить условие:
где: и - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта кПа (тсм2);
где: = 0801 - подбирается по приложению 2 таблице 1 [2];
- расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z = 14 м (тсм2) вычисленное для условного фундамента шириной bz м равной:
где: N – вертикальная нагрузка на основание от фундамента;
l и b – соответственно длина и ширина фундамента.
Условие соблюдается следовательно слабый подстилающий слой отсутствует.
7. Определение осадки фундамента.
Осадку основания S определяем методом послойного суммирования по формуле:
Суммирование производим до глубины на которой выполняется условие:
Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле:
Грунтовую толщу разбиваем на слои высотой h = (0204) b
где: b = 21 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 2.
Рис. 3. Диаграмма осадки фундамента.
8. Проверка на морозное пучение.
Рис. 4. Схема для определения сил морозного пучения.
Устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения проверяется по формуле:
N0II – расчетное значение вертикальной нагрузки;
Nф – расчетное значение веса фундамента;
Fj – расчетное значение силы удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт лежащий ниже df.
Расчетное значение силы Fj для фундаментов имеющих вертикальные грани определяется по формуле:
где: Rj = 033 – расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в
Aj – площадь вертикальной поверхности сдвига в j-м слое;
Расчет для незавершенного строительства.
В данном случае нормативная глубина промерзания dfn = 12 м
Условие выполняется следовательно нет необходимости предусматривать мероприятия по предотвращению морозного пучения.
Вариант свайного фундамента. Забивные сваи.
Для расчета выбираем фундамент № 1 в осях ”А”-”2” (как для первого варианта) – отдельно стоящий под железобетонную колонну с размерами поперечного сечения 1200х600 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют таблице 1.
Нагрузки при расчете принимаем по первому предельному состоянию прочности. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0I = 338 т изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M0I = 90 тм горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т0I = 72 т.
Рис. 5. Схема нагрузок.
2. Выбор глубины заложения ростверка.
При определении глубины заложения ростверка исходим из ИГУ и нормативной глубины сезонного промерзания равной dfn = 1179 м. Высота ростверка вместе с высотой подстаканника равна 248 м. Принимаем глубину заложения рстверка dр = 12 м.
3. Выбор типа и размера свай.
Рассматриваем сваи забивные железобетонные цельного сплошного квадратного сечения с поперечным армированием ГОСТ 19804-91. Марка бетона В20. Марка сваи С13-35. Длина сваи равна 13 м поперечное сечение сваи 350х350 м². Сваи заглублены в суглинки на расстояние 93 м.
4. Определение несущей способности одиночной сваи.
Несущая способность Fd забивной сваи-трения по грунту:
где: R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи принимаемый по СНиП 2.0206-85 «Свайный фундаменты»;
А – площадь поперечного сечения сваи;
cR cf – коэффициент условий работы сваи под нижним концом и по боковой поверхности принимаемые по СНиП 2.0206-85 «Свайный фундаменты»;
c = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;
u – периметр поперечного сечения сваи;
Определяем данные характеристики для сваи С13-35.
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи:
Площадь поперечного сечения сваи:
Периметр поперечного сечения сваи:
Коэффициенты условий работы сваи под нижним концом и по боковой поверхности:
Несущая способность сваи:
Расчётная нагрузка допускаемая на сваю:
где: - коэффициент надежности по грунту равный 14.
5. Определение количества свай в кусте.
Число свай в фундаменте устанавливают исходя из допущений что ростверк осуществляет равномерное распределение нагрузки на свайный куст. Расчёт ведут по первой группе предельных состояний. Ориентировочное число свай в кусте определяют по формуле:
Принимаем свайный куст из 8-ми свай.
6. Конструирование ростверка.
Рис. 6. Конструирование ростверка.
7. Учет внецентренного нагружения фундамента.
При действии на свайный фундамент нормальной силы и изгибающего момента куст свай проектируется таким образом чтобы максимальная нагрузка на крайние сваи не превышала расчетной нагрузки допускаемой на сваю.
Формула для расчета нагрузки:
где: n – число свай;
у - расстояние от главной оси фундамента до оси сваи для которой определяется нагрузка;
уi - расстояние от оси фундамента до оси каждой сваи.
N = (338+1673+741)8 ± (107856182)1491;
Условия выполняются.
8. Определение осадки фундамента.
Расчет основания свайного фундамента по деформациям ведется по второму предельному состоянию для массива ABCD (условного свайного фундамента) на естественном основании.
Прежде чем приступить к расчету осадок методом послойного суммирования необходимо убедиться в возможности применения метода.
Для этого должно выполняться условие:
где: NOII =282 т– вертикальная нагрузка по второму предельному состоянию;
NCII =28175 т – вес свай в свайном кусте;
NPII =1675 т – вес ростверка;
NГII =57888 т – вес грунта в массиве
Aусл=Вусл Lусл =2438 м2– площадь подошвы условного свайного фундамента;
=12871– расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента;
Условие выполнилось значит можем рассчитывать деформацию свайного фундамента методом послойного суммирования.
Рис. 7. Схема к расчету основания свайного куста по деформациям
α = φоср 4 = (φ1 L1 +φ2 L1 + +φn Ln) 4(L1 +L2 + +Ln)
где: φn – угол внутреннего трения слоёв грунта по стволу сваи;
Ln – толщина слоёв грунта по стволу сваи.
Vусл=Aусл Hусл =33401 м3 – объем условного свайного фундамента;
Vусл – Vсв – Vр = Vгр =31633 м3 – объем грунта в условном свайном фундаменте;
Vгр γоср = NгII =57888 т – вес грунта в условном свайном фундаменте;
где: γоср =183 – осредненный удельный вес грунта по всей высоте условного свайного фундамента Hусл.
где szgo = = 183 ·137 = 2507 тм2
где: α – коэффициент принимаемый по СНиП 2.02.01-83;
Р0 =РII - szgo – дополнительное вертикальное давление на основание
где: РII – среднее давление под подошвой фундамента;
szgo – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы массива ABCD.
Грунтовую толщу разбиваем на слои высотой h = (0204) Вусл
где: Вусл= 381 м – ширина условного фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 3.
Полученная по расчету осадка меньше предельно допустимой.
9. Проверка на морозное пучение.
N=390312 т – расчетное значение силы удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт лежащий ниже df ;
fj – расчетное сопротивление j-го слоя грунта ниже фронта промерзания;
hj – толщина j-го слоя талого грунта расположенного ниже фронта промерзания;
u – периметр сечения поверхности сдвига принимаемый равным периметру сечения сваи.
В данном случае нормативная глубина промерзания dfn = 1178 м.
Технико-экономическое сравнение вариантов.
1. ТЭП варианта фундамента мелкого заложения.
Стоимость земляных работ за 1 м³ при глубине выработки до 2 м и ширине траншеи 1 м равна 360 руб. на каждые 05 м глубины заложения фундаментов стоимость земляных работ увеличится на 10 % при ширине фундамента больше 1м стоимость увеличивается на 7% при объеме мокрого грунта (ниже уровня подземных вод) менее 50 % от общего объема грунта КД = 125:
Скотл. = 17087·36·107·12·125 = 98729 руб.
где: Vгр. =31·(325·565+846·1086) 2=17087 м³ - объем бетонных работ.
Для супеси при глубине больше 3 м α =50
Рис. 8. Схема устройства котлована.
Стоимость возведения фундамента за 1 м³ бетонных работ равна 31 руб.:
Сфунд. = 31·6507 = 20172 руб.
где: Vф. = 6507 м³ - объем бетонных работ.
Стоимость возведения песчаной подушки за 1 м3 в деле равна 720 руб.:
Спод. = 72·2725 = 1962 руб.
где: Vпод. = 2725 м³ - объем песчаной подушки.
Общая стоимость возведения фундамента:
Собщ. = Скотл. + Сфунд. + Спод. = 98729 + 20172+1962 = 138521 руб.
2. ТЭП варианта свайного фундамента (забивные сваи).
Стоимость земляных работ за 1 м³ при глубине выработки до 2м. и ширине фундамента 1 м равна 36 руб. При ширине фундамента больше 1м стоимость увеличивается на 7%.
Скотл. = 2392·36·107 = 9214 руб.
где: Vгр. = 12·(335·595) =2392 м³
Стоимость бетонирования ростверка за 1 м2 бетонных работ 31 руб.
Срост. = 31·1066 = 34046 руб.
где: Vр. = 1066 м³ - объем бетонных работ.
Для глины при глубине до 1.5 м α =90
Рис. 9. Схема устройства котлована.
Стоимость возведения железобетонной сваи длинной более 12 м равно 861 руб. за 1 м³
Ссв. = 861·1274 = 109691 руб.
где Vсв. = 1274 м³ - объем бетонных работ.
Собщ. = Скотл.+Ссв.+Срост. = 9214 + 34046 + 109691 = 152951 руб.
Исходя из экономических соображений для проектирования выбираем фундамент мелкого заложения.
Расчет остальных фундаментов.
Для расчета выбираем фундамент № 2 в осях ”Е”-”3” - отдельно стоящий под наружную металлическую колонну с размерами поперечного сечения 1200х600 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 238 т изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M0II = -58 тм горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т0II = -6 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 10.
Рис. 10. Схема нагрузок.
1.1. Определение глубины заложения.
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn и d1 равную 188 м.
1.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Примерная площадь подошвы фундамента:
Принимаем размеры плитной части 39×2 м.
1.3. Конструирование фундамента.
Рис. 11. Конструирование фундамента.
II' = 201 тм3; II = 189 тм3;сII= 01 тм2; d = 188 м .
1.4. Учет внецентренного нагружения.
- внецентренное нагружение.
1.5. Определение осадки фундамента.
Грунтовую толщу разбиваем на слои высотой h = (0204) b где b = 2 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 4.
Для расчета выбираем фундамент № 3 в осях ”Г”-”3” - отдельно стоящий под наружную металлическую колонну с размерами поперечного сечения 400х155 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 82 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 12.
Рис 12. Схема нагрузок.
2.1. Определение глубины заложения.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Расчетная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей d1 = 108 м.
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn и d1 равную 118 м. а также взяв во внимание то что подошва должны быть погружены на 02 м. ниже пола технологического канала и на 04-05 м от границы пластов грунтов принимает глубину заложения равной 36 м.
2.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Принимаем размеры плитной части 2×1 м.
2.3. Конструирование фундамента.
Рис. 13. Конструирование фундамента.
II' = 181 тм3; II = 1 тм3;сII = 01 тм2; d = 188 м .
2.4. Определение осадки фундамента.
Грунтовую толщу разбиваем на слои высотой h = (0204) b
где: b = 2 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 5.
Для расчета выбираем фундамент № 4 в осях ”Ж”-”4” - отдельно стоящий под железобетонную колонну с размерами поперечного сечения 300х300 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 46 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 14.
Рис 14. Схема нагрузок.
3.1. Определение глубины заложения.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Расчетная глубина сезонного промерзания грунта составляет: . Глубина заложения фундамента с учетом конструктивных особенностей d1 = 085 м.
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn и d1 равную 118 м. а также взяв во внимание то что в непосредственной близости находится другой фундамент на который приходится нагрузка больше чем на данный принимаем глубину заложения равной 188 м.
3.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Принимаем размеры плитной части 1×1 м.
3.3. Конструирование фундамента.
Рис. 15. Конструирование фундамента.
3.4. Определение осадки фундамента.
где b = 1 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 6.
Для расчета выбираем фундамент № 4 в осях ”З”-”4” - ленточный фундамент под стену из кирпичной кладки толщиной 510 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Стена нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 13 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 16.
Рис 16. Схема нагрузок.
4.1. Определение глубины заложения.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта составляет: .
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта составляет: .
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn равную 34 м. а также взяв во внимание конструктивные особенности ленточных фундаментов принимаем глубину заложения равной 35 м.
4.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Принимаем ширину фундаментной подушки 08 м.
4.3. Конструирование фундамента.
Рис. 17. Конструирование фундамента.
M Mq Mc - коэффициенты принимаемые по таблице 4 [2] при
II' = 181 тм3; II = 1 тм3; сII = 01 тм2; d = 188 м .
4.4. Определение осадки фундамента.
где: b = 08 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 7.
Для расчета выбираем фундамент № 6 в осях ”Б”-”5” - отдельно стоящий под наружную фахверковую металлическую колонну с размерами поперечного сечения 400х155 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Расчет ведем по второму предельному состоянию. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N0II = 40 т. Схема нагрузок представлена на Рис. 18.
Рис 18. Схема нагрузок.
5.1. Определение глубины заложения.
С учетом инженерно-геологических условий окончательно принимаем глубину заложения фундамента d как максимальную из всех приведенных значений dn dfn и d1 равную 118 м. а также взяв во внимание то что подошва должны быть погружены на 04-05 м от границы пластов грунтов принимает глубину заложения равной 17 м.
5.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Принимаем размеры плитной части 14×1 м.
5.3. Конструирование фундамента.
Рис. 19. Конструирование фундамента.
II' = 2 тм3; II = 1 тм3;сII = 01 тм2; d = 17 м .
5.4. Определение осадки фундамента.
где: b = 1 м – ширина фундамента.
Все расчеты представлены в таблице 8.
Расчет подпорной стенки канала.
Конструкция канала выполнена полностью из монолитного железобетона.
Так как в производственном здании выполнен пол по грунту который создает дополнительное давление на грунт это необходимо учесть.
hq = qоср = 046202=023м;
где: q – равномерно-распределенная нагрузка на грунт от веса пола по грунту;
оср. – осредненное значение удельного веса грунта до отметки дна канала;
q = оср.hq = 202023=046тсм2;
q = 1q tg2(45-оср.2) = 021тсм2;
Найдем вертикальное напряжение от собственного веса грунта по формуле:
= оср.Н = 202 30 = 606тсм2;
где: H – глубина дна канала;
Горизонтальное напряжение найдется по формуле:
= 1 tg2(45-оср.2) = 606 tg2(45-222)=276тсм2
где: оср. – осредненное значение угла внутреннего трения грунта до отметки дна канала;
Рис. 20. Эпюра активного давления грунта на стенку технологического канала.
Равнодействующую активного давления грунта находим по формуле:
Ea = Ea1 + Ea2 = 063+414=477
где: Ea1 Ea2 – площади эпюр давления грунта.
Ea1 = 2qН = 021 30 = 063
Ea2 = 05 2 Н = 05 276 30 = 414
План строительной площадки со скважинами.
Разрезы по скважинам.
Библиографический список:
Методические указания “Фундаменты мелкого заложения”.
СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений Минстрой России - М.: ГП ЦПП 1995. - 48с.
СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. Госстрой СССР. - М.: 1986.- 48 с.
Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). НИИОСП им. Герсеванова. - М. СИ 1986. - 416 с.
Свайные работы (справочник строителя) М.И. Смородинов и др. М. СИ 1988. -223 с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой СССР. -М.: 1985.-79с.
Подкопаевский К.В. Яссиевич Г.Н. Ленточные свайные фундаменты. Учебное пособие. - Киров изд. ВГТУ 1994 г. -108 с.
Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Уч. пособие для вузов. - 3-е изд. - М. СИ 1990. - 304 с.
Кальницкий А.А. Пешковский Л.М. Расчет и конструирование железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений. Уч. пособие для вузов. М. ВШ 1975.
СНиП 2.01.01-82. «Строительная климатология и геофизика».
Долматов Б.И. Морарескул Н.Н. Науменко В.Г. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений: Учеб. пособие для студентов ВУЗов – 2 изд. перераб. и доп. – М.: Высшая шк. 1986. – 239 с.

прочее.dwg

План и разреза по скважинам.dwg

СТРОИТЕЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА М1:400
Разрез по скважинам 1-3
по горизонтали М1:150
Разрез по скважинам 4-3
Разрез по скважинам 1-4

Реферат.docx

Зорин Д.В. Проектирование фундаментов промышленного здания: ТПЖА.2010-30 ПЗ: Курс. проект ВятГУ каф. строительного производства; рук. М.В. Крутикова. – Киров 2014. Гр.ч. 1л. ф.А1; ПЗ 55с. 20 рис. 8 табл. 11 источников.
ФУНДАМЕНТ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ ТЭП.
Объект исследования: фундаменты производственного здания.
Цель работы: приобретение навыков в решении основных вопросов проектирования фундаментов мелкого заложения свайных фундаментов а также ленточных.
Результаты работы: запроектированы фундаменты мелкого заложения и свайный было проведено сравнение вариантов на основе ТЭП и сделан выбор в пользу фундамента мелкого заложения.

Чертеж(КР).dwg

Кафедра строительного
ПЛАН ФУНДАМЕНТОВ М1:100
ВАРИАНТЫ ФУНДАМЕНТОВ М1:100
Горизонтальная гидроизоляция выполняется в уровне
верхнего обреза фундаментов
Вертикальная гидроизоляция выполняется напылением
на поверхность элементов
соприкасающихся с грунтом
эмульсионной битумной мастики.
Грунт обратной засыпки - песок средней крупности
с послойным его уплотнением.
Песчаная подушка 100
Бетонная подготовка бетоном марки М50 100
ЖБ фундаментная балка
Гидроизоляция цементным раствором
Песчаная подушка из песка ср.крупности
Фундаментные блоки марки ФБС 24.5.6
Фундаментная подушка марки ФЛ 8.24-1
Сваи забивные марки С13-35
Фундаментный блок доборный марки ФБС 24.5.3
Тех.канал из монолитного ЖБ
Фундаментный блок марки ФБС 24.5.3