Проектирование одноэтажного промышленного здания - файл n3.docx

Проектирование одноэтажного промышленного здания
Скачать все файлы (1313.1 kb.)

Доступные файлы (3):
n3.docx780kb.03.06.2011 16:06скачать
n4.bak
n5.dwg

n3.docx

1   2   3   4   5   6

4.3. Конструирование фундамента


Конструирование фундамента производим в соответствии с указаниями п. 3 раздела 4.3 методического пособия [3]. Верх обреза фундамента расположен на 0,05м ниже уровня нуля.

При известной высоте фундамента и размерах подошвы определяются параметры подколонника и плитной части с учетом следующих указаний.

1. Размеры в плане подколонника под сборную железобетонную колонну принимают, исходя из минимальной толщины стенок стакана и зазора между колонной и стаканом равного 75мм. Минимальная толщина стенок стакана для двухветвевых колонн должна быть 0,2·ан .

2. Высота ступеней принимается в зависимости от высоты плитной части фундамента. Для высоты плитной части фундамента равной 750 мм, высота ступеней h1=300мм, h2=450 мм.

3. Класс бетона для монолитных железобетонных фундаментов В15. Размеры ступеней плитной части фундамента принимаются кратными 0,1.

4. Замоноличивание колонны производится бетоном класса не ниже В15.

5. Армирование подошвы осуществляется сетками из арматуры периодического профиля классов А-400. Подколонники армируются продольными и поперечными стержнями, площадь сечений стержней определяется расчетом, который в курсовом проекте не производится.

6. Под монолитным фундаментом при любых грунтах предусматривается устройство сплошной бетонной подготовки толщиной 100 мм из бетона класса не ниже В15.

Конструирование фундамента выполняем в масштабе 1:50 (приложение 1).

4.4 Расчет конструкций фундамента


Расчет конструкций фундамента (плитной части и подколонника) производится по несущей способности (прочности) и раскрытию трещин. В курсовом проекте выполняется только проверка плитной части на продавливание по одной из двух схем:

Проверю условие, выраженное формулой 4.15.

hbH+0,5(bcf –bc); (4.15)

где hb – расстояние от дна стакана до подошвы фундамента, м;

bc – соответственно больший и меньший размер сечения колонны в плане, м

1.050.9+0.5(1,13-0,5)

1.05>1.215

Условие не выполняется. Значит расчёт тела на продавливание производится от дна стакана (приложение 2).

Условие прочности на продавливание в этом случае записывается как

; (4.16)

где N – расчетное значение продавливающей силы, кН;

Rbt – расчётное сопротивление бетона осевому растяжению для предельного состояния 1 группы, кПа, принимаемое с учётом коэффициента условий работы ?b2=1,1;

Rbt=1.1750=825 МПа

bm – среднее арифметическое значение параметров верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания, м. Его вычисляем по формуле:

(4.17)

bh – меньший размер дна стакана, м;

h0b– расстояние от дна стакана до середины рабочей арматуры подошвы, h0b= Hf-hh-a=1.98-1.05-0.05=0,88 м;

bm=0.65+0.88=1.53 м

Расчетное сопротивление продавливающей силы N находим по формуле:

N=Af0Рmax; (4.18)

(4.20)

Af0=0.54.4(4.9-1.1-20.88)-0.25(4.4-0.65-20.88)2 =3.43 м2

N=3,43221,87=761 кН

= 8251,530,88 ? 1110,78 кН

761кН< 1110,78кН

Условие выполняется. Следовательно, продавливание тела на фундамент не произойдёт.

5 Фундамент глубокого заложения

5.1 Определение основных размеров


По приложению 4 (из эпюры) следует, что несущим слоем свайного фундамента можно принять слой супеси пластичной с наибольшим значением IL=0.33, e=0.53, R0=290 кПа, с =5 кПа и  =190.

Устанавливается глубина заложения подошвы ростверка из конструктивных требований без учета сезонного промерзания грунтов, инженерно-геологических особенностей площадки строительства, положения УГВ. При этом в первом приближении высота ростверка назначается на 0,4…0,5м больше необходимой глубины заделки фундамента hf, т.е.

(5.1)

hf=1,05м



Выбирается забивная свая квадратного поперечного сечения с ненапрягаемой стержневой арматурой марки С45-30, т.е. длиной 4,5 м и размерами поперечного сечения 0,300,30 м.

Определяется несущая способность сваи из условия прочности грунта по СНиП 2.02.03-85.

(5.2)

где ?с – коэффициент условий работы сваи в грунте, применяемый по таблице 3 СНиП [2], ?с=1;

?сR – коэффициент условия работы грунта под нижним концом сваи;

?cf – коэффициент условия работы грунта на боковой поверхности сваи. Эти коэффициенты определяем по таблице 3 СНиП [2]: ?cR=1, ?сf =1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижнем концом сваи в кПа, определяемое по таблице 1 СНиП [2], для супеси пластичной при глубине погружения нижнего конца сваи равной 5,75 м, R=2680 кПа;

fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания мощностью h1 по боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 2 СНиП [2] в зависимости от средней глубины расположения слоя грунта, кПа.

A – площадь поперечного сечения сваи, A=0,30,3=0,09 м;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, u=(0,3+0,3)2=1,2 м;

h1– толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

z1=2,25м f1=28,48кПа IL =0,33 h1=1,4м

z2=3,65м f2=33,76кПа IL =0,33 h2=1,4м

z3=5,05м f3=36,80кПа IL =0,33 h3=1,4м



Определяем расчетную нагрузку сваи из условия прочности грунта:

(5.3)

где ?к – коэффициент надежности, назначаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи, ?к=1,4.



Определяется несущая способность сваи, работающей на сжатие, по материалу:

(5.4)

где ? – коэффициент продольного изгиба, принимаемый ?=1;

?с – коэффициент условий работы, для свай сечением 30Ч30см ?с=1;

?b– коэффициент условия работы бетона, для всех видов свай, кроме буронабивных, ?b=1;

Rb расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, для свай из бетона класса В25 Rb=14,5 МПа;

Аа – площадь поперечного сечения рабочей арматуры, 4?12 А300 (А–II) с расчетным сопротивлением сжатию Rsc=270 МПа по табл. 5.8 [6].





В расчете окончательно принимается меньшая из полученных величин P, Fdm, где P=291кН.

Определяем ориентировочно количество свай в фундаменте:

; (5.5)

где 1,2 – коэффициент, увеличивающий число свай в фундаменте на 20% в следствие действия изгибающего момента и поперечной силы;

NP – расчетное значение вертикальной нагрузки при коэффициенте надежности по нагрузке ?f =1,1, определяемое по формуле (4.4).

NP=2800?1,1=3080 кН;



Принимаем n=13 свай.

Производим размещение свай, и определяются размеры ростверка в плане, расстояние между осями свай принимается от 3d до 6d, где d – сторона сечения сваи. Оптимальным считается расстояние, равное 3d. Расстояние от края ростверка до наружной грани сваи назначается не менее 20 см. Размеры ростверка в плане должны быть кратными 0,1 м.

Проверяем нагрузку на угловые сваи фундамента, как наиболее нагруженные по формуле

; (5.6)

где x – расстояние от главной оси до оси угловой сваи, принимается x=1,56 м;

G – расчетная нагрузка от собственного веса ростверка и грунта на его ступенях, кН, ориентировочно определяемая по формуле (4.9) при ?f=1,1 как



М – расчетное значение изгибающего момента относительно главной оси подошвы ростверка, кНм, при ?f=1,1, определяемое по формуле (4.7)

Mx = 850 ·1,1 +28 ·1,1 · 1,55=982,74 кН ·м,

?xi2 – сумма квадратов расстояний от главной оси до оси каждой сваи фундамента, м2.

?xi2 = 1,562·6+0,782·4=17,04 м


кН

кН

Проверяем выполнение условий:

(5.7)



– условие выполняется.

(5.8)

– условие выполняется.

Окончательно принимаем 13 свай в фундаменте (приложение 5).

Проверяем напряжения в грунте в плоскости нижних концов свай. При этом свайный фундамент условно принимается за массивный жесткий фундамент глубокого заложения, контур которого ограничен сверху поверхностью планировки груза, снизу – плоскостью, проходящей через нижние концы сваи, с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней свай на расстоянии hp?tg?II/4. Причем эта величина не должна превышать 2d в тех случаях, когда под нижним концом сваи залегают пылевато-глинистые грунты с показателем текучести (d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи). IL>0,6.

Угол внутреннего трения в грунте равен ?II= 17,34О .

(5.9)





Исходя из этого, размеры подошвы условного фундамента в плане (приложение 6):

усл=24,20,0758+20,15+0,784=4,06м.

bусл =усл = 4,06м.

Площадь подошвы условного фундамента

(5.10)



Определяем давление под подошвой условного фундамента (в плоскости нижних концов свай) от действия расчетных нагрузок соответствующих II группе предельных состояний, т.е. при ?f=1 по формуле

; (5.11)

где Np=2800 кН;

G – расчетная нагрузка от собственного веса свай, ростверка, грунта, столба воды в пределах условного фундамента, определяемая приближено для данных грунтов условий как:

(5.12)



кПа

Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (или в плоскости нижних концов сваи) по формуле (4.5). Для свайного фундамента учитывается то, что глубина подвала db=0, поэтому:

; (5.13)

где – коэффициенты условий работы, принимаемые по СНиП 2.02.01-83 =1,2; =1,0;

k – коэффициент надежности, k=1,0;

M, Mq, Mc– коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения, грунта основания фундамента 

KZ – коэффициент принимаемый равным: при b<10 м –KZ=1

II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента.

– то же залегающих выше подошвы фундамента.

cII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего ниже подошвы фундамента.

d– глубина подвала, в курсовом проекте для бес подвального здания

b – ширина подошвы фундамента



Проверяется выполнение условия:

Р

284,9кПа<420,8 кПаусловие выполняется.
1   2   3   4   5   6
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации