Фундаменты стаканного типа - файл n7.docx

Фундаменты стаканного типа
Скачать все файлы (3733.2 kb.)

Доступные файлы (8):
n1.dwg
n2.dwg
n4.dwg
n5.bak
n6.dwg
n7.docx844kb.23.12.2011 20:54скачать
n8.docx1107kb.19.11.2011 17:02скачать
n9.dwg

n7.docx

  1   2   3
Содержание

1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

2. Определение невыгодных сочетаний нагрузок на фундамент крайней и средней колонны

3.Проектирование фундаментов мелкого заложения

3.1. Определение глубины заложения фундамента под крайнюю и среднюю колонны

3.2. Определение размеров подошвы фундамента под крайнюю

колонну

3.3. Определение размеров подошвы фундамента под среднюю

колонну

3.4. Определение осадки фундамента крайней колонны

3.5. Определение осадки фундамента крайней колонны

3.6. Проверка прочности подстилающего слоя

3.7. Расчет фундамента крайней колонны на продавливание

3.8. Подбор арматуры плитной части фундамента

5. Проектирование свайных фундаментов

5.1. Определение глубины заложения подошвы ростверка

5.2. Определение длины сваи

5.3. Определение несущей способности сваи

5.4. Определение количества свай под крайнюю колонну

5.5. Определение осадки фундамента крайней колонны

5.6. Определение количества свай под среднюю колонну

5.7. Определение осадки фундамента средней колонны

5.8. Подбор сваебойного оборудования

5.9. Определение проектного отказа свай

6. Технико-экономическое обоснование принятого решения

Список литературы

Исходные данные

Размер здания 72*108

Сетка колонн 6*24

Сечение колонн по крайнему ряду 50*100 см

Сечение колонн по среднемуряду 50*140


1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

В соответствии с классификационными показателями определяем вид и разновидность дисперсных грунтов, слагающих строительную площадку.

Образец №1

Грунт отобран из скважины №1. Так как Wp>0 и Wl>0, следовательно, грунт глинистый.

Разновидность глинистого грунта определяется по числу пластичности и показателю текучести .

  1. По числу пластичности : ;

Следовательно, грунт суглинок

2. По показателю текучести : д.е.;

Следовательно, суглинок – текучепластичный

Так как грунт глинистый, необходимо установить, обладает ли он набухающими или просадочными свойствами. Для этого в начале определяем следующие характеристики:

Так как коэффициент водонасыщения , следовательно,

грунт не просадочный.

Так как показатель , то грунт ненабухающий.

По табл. 3.4 определяем расчетное сопротивление грунта Ro=158 кПа.

Определим начальный модуль деформации Ео:



Вывод: рассматриваемый грунт - суглинок текучепластичный, не просадочный и ненабухающий с расчетным сопротивлением Ro=158 кПа и начальным модулем упругости Ео=8,63 МПа.
Образец №2

Грунт отобран из скважины №1. Так как Wp>0 и Wl>0, следовательно, грунт глинистый.

Разновидность глинистого грунта определяется по числу пластичности и показателю текучести .

  1. По числу пластичности : ;

Следовательно, грунт глина.

2. По показателю текучести : д.е.;

Следовательно, глина – тугопластичная.

Так как грунт глинистый, необходимо установить, обладает ли он набухающими или просадочными свойствами. Для этого в начале определяем следующие характеристики:

Так как коэффициент водонасыщения , следовательно,

грунт не просадочный.

Так как показатель , то грунт ненабухающий.

По табл. 3.4 определяем расчетное сопротивление грунта Ro=248.8 кПа.

Определим начальный модуль деформации Ео:



Вывод: рассматриваемый грунт – глина тугопластичная, не просадочная и ненабухающая с расчетным сопротивлением Ro=248,8 кПа и начальным модулем упругости Ео=5,57 МПа.
Образец №3

Грунт отобран из скважины №1. Так как Wp>0 и Wl>0, следовательно, грунт глинистый.

Разновидность глинистого грунта определяется по числу пластичности и показателю текучести .

  1. По числу пластичности : ;

Следовательно, грунт суглинок (Табл. 2.2 МУ).

2. По показателю текучести : д.е.;

Следовательно, суглинок-текучепластичный (Табл. 2.4 МУ).

Так как грунт глинистый, необходимо установить, обладает ли он набухающими или просадочными свойствами. Для этого в начале определяем следующие характеристики:

Так как коэффициент водонасыщения , следовательно,

грунт не просадочный.

Так как показатель , то грунт ненабухающий.

По табл. 3.4 определяем расчетное сопротивление грунта Ro=173,56 кПа.

Определим начальный модуль деформации Ео:



Вывод: рассматриваемый грунт – суглинок-текучепластичный, не просадочный и ненабухающий с расчетным сопротивлением Ro=173,56 кПа и начальным модулем упругости Ео=11,3 МПа.

Общий вывод: за несущий слой строительной площадки принимаем первый слой, представляющий собой суглинок текучепластичный, не просадочный и ненабухающий с расчетным сопротивлением равным

Ro=158 кПа>150 кПа и начальным модулем упругости равным

Ео=8,63 МПа >5 МПа.



2. Определение невыгодных сочетаний нагрузок на фундамент крайней и средней колонны

Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом наиболее невыгодных сочетаний усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкций и основания с учетом возможности появления различных схем временных нагрузок или при отсутствии некоторых нагрузок.

При учете сочетаний, включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетное значение временных нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний. Коэффициент надежности по нагрузке gf учитывает возможность случайного отклонения (в сторону увеличения) нагрузок в реальных условиях от нагрузок, принятых в проекте.

3. Проектирование фундамента мелкого заложения

3.1. Определение глубины заложения фундамента под крайнюю и среднюю колонны

Глубину заложения фундаментов d назначаем в зависимости от конструктивного решения подземной части здания (наличия подвалов, технического подполья, подземных коммуникаций и др.), инженерно-геологических условий строительной площадки, величины и характера нагрузок на основание, а также возможного пучения грунтов при промерзании и других факторов.

Глубина заложения d исчисляется от поверхности планировки основания, а в некоторых случаях от поверхности пола подвала или технического подполья. В пучинистых грунтах для наружных и внутренних стен глубина заложения d обычно назначается не менее расчетной глубины промерзания df . К пучинистым грунтам относятся мелкие и пылеватые пески, супеси независимо от показателя текучести, а также суглинки и глины с показателем текучести IL ?0,25). К непучинистым грунтам относятся крупнообломочные грунты с заполнителем (песок, гравий и д.р.) до 10%, пески гравелистые, крупные и средней крупности; пески мелкие и пылеватые при Sr?0,6, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15% по массе частиц мельче 0,05 мм. Глубина заложения фундаментов в таких грунтах не зависит от глубины промерзания в любых условиях. Минимальная глубина заложения d при этом приминается обычно не менее 0,5 м от спланированной поверхности.

Минимальная глубина заложения фундамента под крайнюю колонну промышленного здания из конструктивных соображений принимается

Руководствуясь картой, определяем нормативную глубину сезонного промерзания для г. Барнаул , тогда расчетная глубина промерзания составит:

где коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания.

Принимаем глубину заложения фундамента с учетом величины нагрузки .

3.2. Определение размеров подошвы фундамента под крайнюю колонну

Для промышленных зданий без подвалов нагрузки, обычно, суммируют на уровне спланированной отметки земли, а в зданиях с подвалом на уровне отметки пола подвала. При этом должны быть установлены наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок. Расчет размеров подошвы фундаментов производим на основании сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом перегрузки n = 1. Для назначения размеров подошвы фундаментов промышленных зданий применяются аналитические и графические методы. При выполнении курсового проекта будем использовать метод последовательных приближений.

Для промышленных зданий проверку давления по подошве фундаментов (Рmax ; Рmin) производим на два наиболее невыгодных сочетаний нагрузок. На сочетание максимальной вертикальной нагрузки и соответствующего ей момента (Nmax, М) и на сочетание максимального момента сил и соответствующей этому моменту вертикальной нагрузки (Мmax, N).
Первое невыгодное сочетание нагрузок (Nmax, М):

М = 75 кН∙ м; N =2080 кН; Q= 38 кН

1) Площадь подошвы фундамента в первом приближении равна:

где

– коэффициент, учитывающий действие момента сил;

среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его обрезах;

– расчетное сопротивление грунта основания;

– глубина заложения.



Тогда размеры подошвы фундамента будут равны:





Следовательно,

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R по формуле:

, где

gс1 , gс2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3;

k - коэффициент, принимаемый равным k1=1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и k1=1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1 [2];

Мg , Мq , Mc - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2];

kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м - kz=1, при b і 10 м - kz=z0 /b+0,2 (здесь z0=8 м);

b - ширина подошвы фундамента;

gII - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3);

g/II - то же, залегающих выше подошвы;

сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2);

d1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf - толщина конструкции пола подвала, м;

gcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3);

db - глубина подвала



Проверяем выполнение следующих условий:



Определяем коэффициенты запаса:





Так как оба коэффициента запаса более 5%, то уменьшаем размеры фундамента на один порядок.

2) Пусть и . Тогда




Определяем коэффициенты запаса:





Так как оба коэффициента запаса более 5%, то уменьшаем размеры фундамента.

3) Пусть и . Тогда



Определяем коэффициенты запаса:





4) Пусть и . Тогда



Определяем коэффициенты запаса:





Принимаем размеры подошвы фундамента под крайнюю колонну равную и .
3.3. Определение размеров подошвы фундамента под среднюю колонну

Первое невыгодное сочетание нагрузок (Nmax, М):

М = -21 кН∙ м; N = 3050 кН; Q= -11 кН

1) Площадь подошвы фундамента в первом приближении равна:



Тогда размеры подошвы фундамента будут равны:





Следовательно,

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R:



Проверяем выполнение следующих условий:



Определяем коэффициенты запаса:





Так как оба коэффициента запаса более 5%, то уменьшаем размеры фундамента.

2) Пусть и . Тогда

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R:



Определяем коэффициенты запаса:





3) Пусть и . Тогда

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R:



Определяем коэффициенты запаса:





4) Пусть и . Тогда

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R:



Определяем коэффициенты запаса:





Принимаем размеры подошвы фундамента для средней колонны и .

Вычисляем расчетное сопротивление грунта основания R:



Окончательно принимаем размеры подошвы фундамента для средней колонны и .

3.4. Определение осадки фундамента крайней колонны

Расчет осадок фундаментов необходимо производить на основные сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом перегрузки n=1 (Nmax, М). Выполним расчет осадки фундамента, методом послойного суммирования, разделив сжимаемую толщу основания на элементарные слои, равные 1,0 м.

Дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на границах выделенных слоев:

где

- коэффициент, учитывающий изменение по глубине основания дополнительного напряжения и принимаемый в зависимости от относительной глубины и отношения сторон фундамента .

- дополнительное напряжение в уровне подошвы фундамента:

Результаты расчетов осадок фундамента под крайнюю колонну



z, м

hi, м

2z/b

?

,

кПа

?,

кН/м3

,

кПа



кПа

,

кПа

Е,

кПа

S,

м

0

0

-

0

1

168,81

19,3

31,84

-

6,37

-

-

1

0,8

0,8

0,59

0,91

153,62

19,3

47,28

161,21

9,456

8630

0,0119

2

1,8

1,0

1,33

0,60

101,28

18,8

81,12

127,45

16,22

5570

0,018

3

2,8

1,0

2,07

0,41

69,21

18,8

133,76

85,24

29,0

5570

0,012

4

3,8

1,0

2,8

0,26

43,89

18,8

205,12

56,55

41,02

5570

0,008

Итого: 0,0499
  1   2   3
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации