Проектирование фундаментов ремонтного цеха в г. Тобольске - Курсовая работа

Уровень грунтовых вод находится на глубине 2,3 м в заторфов. грунте. Не является устойчивым основанием, поэтому необходимо заменить грунт в пределах строительной площадки на песок мелкий. 2 слой суглинок (2,35 - 9,0 м): грунт рыхлый, насыщенный водой, средней сжимаемости, не водопроницаемый, текучий.Рис.2 - Инженерно-геологический разрез№ п/п Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кг/м? Коэффициент надежности по нагрузке ?f Расчетная нагрузка, кг/м? Постоянная нагрузка: 1 Собственный вес плиты покрытия 0,22м*1м*1м*2500 кг/м3 550 1,1 610 Все нагрузки подсчитываются с учетом коэффициента надежности по назначению ?н=0,95. F1 - нагрузка от собственного веса кровли: F2 - собственный вес колонны : 1,05 - коэффициент перегрузки;Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия: Се - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов; Тобольске 6?С пониженное нормативное значение снеговой нагрузки определяем умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,7: Расчетное значение снеговой нагрузки: Полная нагрузка на фундамент: Момент от стеновых панелей:Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом: § сезонного промерзания грунтов; Тобольске не превышает 2,5м , ее нормативное значение допускается определять по формуле: где Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНИП 23-01-99 «Строительная климатология»: d0 - величина, принимаемая равной для: § суглинков и глин 0,23м; Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания: Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определяется по формуле: где dfn - нормативная глубина промерзания; kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по табл.5.2 [1] kh =0,5 - для зданий c подвалом или техническим подпольем Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по табл.2[1] считая от пола подвала или технического подполья.При строительстве на данной площадке могут быть использованы фундаменты любого типа, так как слои могут служить естественным основанием для строительства фундаментов.Размеры подошвы фундамента определяются методом последовательных приближений. Требуемая площадь подошвы фундамента: N0=862,5КН - нагрузка, действующая на фундамент; Задаемся прямоугольной формой фундамента, тогда ширина подошва фундамента будет: длина: По конструктивным требованиям принимаем столбчатый фундамент с размерами : 2,2?2,6м. Площадь фундамента: Определяем значение давления под подошвой фундамента: Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле: gc1 = 1,2 - коэффициент, условий работы, принимаемый по табл. k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1, т.к. прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями;Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия: где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом; Осадка основания S c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле: где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8; Сжимаемая толща разбивается на слои с обязательным соблюдением двух условий: - элементарный слой при разбивке не должен превышать 0,4•b, - состав грунта элементарного слоя должен быть однородным. hi <0,4•b = 0,4•2,5 = 1 м; Для 2 слоя (сунлинок) принимаем hi =0,8 м (1 элементарный слой); для 3 слоя (суглинок) hi = 1 м(5 элементарных слоев), для 4 слоя (суглинок) hi = 1 м (6 элементарных слоев). где ? - коэффициент, принимаемый по табл.5.8 [1]; Нижняя граница сжимающей толщи основания принимается на глубине z = Hc , при выполнении условия ?zp 5,0 МПА. ?zg - вертикальное напряжение от собственного веса грунта:-удельный вес и толщина i-го слоя грунта;Подстилающим слоем служит мелкий песок (2-й слой). Должно соблюдаться следующее условие: ?zg ?zp?Rz gc1 = 1,1 - коэффициент, условий работы, принимаемый по табл. gc2 = 1 - коэффициент, условий работы, принимаемый по табл. k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1, т.к. прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями;Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле: где ke =0,57-коэффициент, принимаемый по таблице 5.9 [1]; E и ? - соответственно модуль деформации, КПА, и коэффициент поперечной деформации грунта основания (значение принимают по таблице 5.10); в случае неоднородного основания значение принимают средними в пределах сжимаемой толщи в соответствии с указаниями 5.6.45 [1];Рассчитаем свайный фундамент, загруженный внецентренно.

Содержание

1. Оценка конструктивной характеристики здания

2. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов

2.2 Заключение по строительной площадке

2.3 Инженерно-геологический разрез строительной площадки

3. Определение нагрузок, действующих на основание

3.1 Постоянные нагрузки

3.2 Снеговая нагрузка

4. Проектирование фундаментов мелкого заложения

4.1 Определение глубины заложения фундаментов

4.2 Обоснование выбора типа основания и фундаментов

4.3 Определение основных размеров фундаментов в плане

4.4 Расчет осадок (деформаций) оснований

4.5 Расчет прочности кровли подстилающего слоя

4.6 Расчет крена фундамента

5. Расчет свайных фундаментов

5.1 Расчет несущей способности сваи

5.2 Определение количества свай и конструирование свайного ростверка

5.3 Расчет осадки (деформации) основания свайного фундамента

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

Задание на проектирование

1. Оценка конструктивной характеристики здания

Район строительства - г. Тобольск;

Время производства работ нулевого цикла - апрель;

Проектируемое сооружение - монтажный цех. Здание с каркасной конструктивной системой, прямоугольное в плане размером 36 ? 18 м, многопролетное. Шаг колонн - 6 м, пролет - 6м.

Здание разновысотное без подвала, высота над уровнем земли 32,0 м.

Величина предельных деформаций оснований здания: · относительная разность осадок (?S/L)u=0,002 - для производственных зданий с полным железобетонным каркасом;

· максимальная осадка Smax,u=8см.

2. Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

2.1 Определение физико-механических характеристик грунтов здание основание фундамент свая

1. Вид грунта - торф (0,5-2,35 м): § Удельный вес минеральных частиц ?s=16,1 КН/м3;

§ Удельный вес грунта ?=12,3 КН/м3;

§ Влажность W=50%;

§ Угол внутреннего трения ?=9?;

§ Плотность грунта ;

§ Плотность частиц грунта ;

§ Плотность скелета грунта ;

§ Коэффициент пористости ;

§ Коэффициент водонасыщения д.е.;

Вывод: грунт очень рыхлый ( ), малой степени водонасыщения ( ). Не является устойчивым основанием

Заменяем на мелкий песок: § Удельный вес минеральных частиц ?s=27,8 КН/м3;

§ Удельный вес грунта ?=19,8 КН/м3;

§ Влажность W=17%;

§ Угол внутреннего трения ?=22?;

§ Коэффициент фильтрации К=4,2·10-2 см/сек=36,29м/сут;

§ Плотность грунта ;

§ Плотность частиц грунта ;

§ Плотность скелета грунта ;

§ Коэффициент пористости ;

§ Коэффициент водонасыщения д.е.;

§ Модуль деформации

§ Коэффициент сжимаемости m0=0,24 Мпа-1;

§ Коэффициент относительной сжимаемости

Вывод: грунт рыхлый ( ),средней плотности ( ), средней степени водонасыщения

( ), средней сжимаемости ( ), очень сильноводопроницаемый ( ).

2. Вид грунта - суглинок (2,35-9 м): § Удельный вес минеральных частиц ?s=26,8 КН/м3;

§ Удельный вес грунта ?=18,6 КН/м3;

§ Влажность W=32%;

§ Граница текучести WL=41%;

§ Граница раскатывания WP=25%;

§ Удельное сцепление С=0,026 Мпа;

§ Угол внутреннего трения ?=14?;

§ Коэффициент фильтрации К=4·10-8 см/сек=0,00004м/сут;

§ Плотность грунта ;

§ Плотность частиц грунта ;

§ Плотность скелета грунта ;

§ Коэффициент пористости ;

§ Коэффициент водонасыщения д.е.;

§ Модуль деформации

§ Коэффициент сжимаемости m0=0,70 Мпа-1;

§ Коэффициент относительной сжимаемости

§ Число пластичности ;

§ Число текучести д.е.;

Вывод: грунт рыхлый ( ), насыщенный водой ( ), средней сжимаемости ( ), не водопроницаемый ( ), текучий ( ).

3. Вид грунта -суглинок (9-11м): § Удельный вес минеральных частиц ?s=25,3 КН/м3;

§ Удельный вес грунта ?=18,9 КН/м3;

§ Влажность W=29%;

§ Граница текучести WL=35%;

§ Граница раскатывания WP=20%;

§ Удельное сцепление С=0,028 Мпа;

§ Угол внутреннего трения ?=12?;

§ Коэффициент фильтрации К=3,5·10-8 см/сек=0,000035м/сут;

§ Плотность грунта ;

§ Плотность частиц грунта ;

§ Плотность скелета грунта ;

§ Коэффициент пористости ;

§ Коэффициент водонасыщения д.е.;

§ Модуль деформации

§ Коэффициент сжимаемости m0=0,60 Мпа-1;

§ Коэффициент относительной сжимаемости

§ Число пластичности ;

§ Число текучести д.е.;

Вывод: грунт рыхлый ( ), насыщенный водой ( ), средней сжимаемости ( ), не водопроницаемый ( ), мягкопластичный ( ).

4. Вид грунта -песок ср. крупности (11-16 м): § Удельный вес минеральных частиц ?s=23,8 КН/м3;

§ Удельный вес грунта ?=19,3 КН/м3;

§ Влажность W=23%;

§ Угол внутреннего трения ?=27?;

§ Коэффициент фильтрации К=1·10-8 см/сек=0,00001м/сут;

§ Плотность грунта ;

§ Плотность частиц грунта ;

§ Плотность скелета грунта ;

§ Коэффициент пористости ;

§ Коэффициент водонасыщения д.е.;

§ Модуль деформации

§ Коэффициент сжимаемости m0=0,12 Мпа-1;

§ Коэффициент относительной сжимаемости

Вывод: грунт рыхлый ( ), насыщенный водой ( ), средней сжимаемости ( ), 2.2 Заключение по строительной площадке

1. СП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

2. СНИП 23.01.99 «Строительная климатология и геофизика».

3. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

4. ГОСТ 25100-11«Грунты. Классификация».

5. СНИП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Размещено на