Ім'я файлу: Основы расчета фундамента промышленного здания - StudentLib.doc Розширення: doc Розмір: 622кб. Дата: 18.03.2021 скачати Пов'язані файли: Механiка грунтiв основи та фундаменти - StudentLib.doc 1.doc 2 (1).doc Расчет фундамента одноэтажного промышленного здания - StudentLib Министерство образования и науки Российской Федерации. Филиал Федерального Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования. Южно Уральский Государственный Университет. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Основания и фундаменты» Основы расчета фундамента промышленного здания Миасс: 2012 Введение Цель курсового проекта: проектирование фундамента промышленного здания с ж/б каркасом. Исходные данные: район строительства г. Копейск Геологический разрез представлен: почвенным слоем - 0.3; слоем глин - 4500; слоем суглинка1700; скала ےι=1:5 Основание и фундаменты любого объекта должны проектироваться индивидуально с учётом особенностей строительной площадки, конструктивных решений и эксплуатационных требований, предъявляемых к зданиям и сооружениям. Для проектирования фундаментов, необходимо решить ряд вопросов, рассматриваемых в данной работе. При оценке сложности грунтовых условий следует учесть основные показатели физико-химическое свойство грунтов и обязательно главное из них; модуль деформации и расчётное сопротивление. При проектировании оснований и фундаментов необходимо располагать сведениями о сооружении, величине и характеристики нагрузок. Сбор нагрузок, действующих на основание в плоскости подошвы фундамента следует производить в соответствии со статической схемой сооружения. Для отдельно стоящих фундаментов с соответствующей грузовой площади. Если расчёт оснований под фундаментом оказался удовлетворительным, то принимаем окончательные размеры. Исходные данные к проекту Физико-механические свойства слоёв грунтов
Оценка инженерно-геологических условий Слой 1 1. Число пластичности: Ip= WL - WР = 0,13 - 0,10 = 0,3 Где WLь - Предел текучести; WР - предел раскатывания Грунт глина Ip > 0,17 по ГОСТ 25100-95 . Индекс текучести: I1= - 0,17 где W- природная влажность грунта; WР- предел раскатывания; Ip - число пластичности. Твердая консистенция (менее 0). . Коэффициент пористости: ℮ = Где γ-плотность грунта γs-плотность части грунта W - Природная влажность грунта. Плотная консистенция (менее 0,55). . Коэффициент водонасыщения: Sr = = 0,249 где γs - плотность части грунта γw - плотность воды; W - Природная влажность Грунт малой степени водонасыщения (0-0,50). Первый слой - глина твердо-плотная малой степени водонасыщения с коэффициентом пористости = 0,537 Модуль деформации: Е = 7,45 МПа Слой 2 1. Число пластичности. Ip= WL - WР = 0, 20 - 0, 14 = 0, 06 Где WL - предел текучести; WР - предел раскатывания. Грунт - супесь (0,07 > Ip > 0,01) по ГОСТ 25100-95 . Индекс текучести: I1= 1 Где W природная влажность грунта; Wp - Предел раскатывания; Ip - число пластичности Пластичная консистенция 0 - 1 . Коэффициент пористости: ℮ = Где γ-плотность грунта γs-плотность части грунта W - Природная влажность грунта. Рыхлая пылеватая консистенция (свыше 0,80). Коэффициент водонасыщения: Sr = = 0,573 где γs - плотность части грунта γw - плотность воды; W - Природная влажность Грунт средней степени водонасыщения (0,50-0,80). Второй слой - супесь пластично-рыхлая со средней степенью водонасыщения с коэффициентом пористости = 0,957. Модуль деформации: Е = 10,0 МПа Слой 3 . Определение гранулометрического состава: ,2%+10,1%+11,8% = 44,1% Песок гравелистый, т.к. содержание частиц крупнее 2мм >25% (44,1%) . Плотность сухого грунта: γd= где γ - плотность грунта, W - влажность грунта γd = 3. Степень неоднородности гранулометрического состава: Си= где , - диаметр частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60% и 10% (по массе) частиц
Си= согласно ГОСТу 12536-79 Сu > 3, соответственно грунт неоднородный. . Коэффициент пористости грунта: ℮ = Где γS - плотность частиц грунта, γd - плотность сухого грунта, ; ℮ = = 0,795 Пески гравелистые, крупные и средней крупности, рыхлые по ГОСТу 25100-95 (℮ свыше 0,70) . Коэффициент водонасыщения (степень влажности): Sr = Где W - природная влажность грунта; ℮ - Коэффициент пористости; γS - плотность частиц грунта, γw - плотность воды, применяемая = 1 . Sr = = 0,867 Грунт насыщенный водой, т. к. (0,8 - 1) по ГОСТу-25100-95 Третий слой - песок гравелистый крупный и средней крупности, неоднородный, рыхлого сложения, насыщенный водой, с модулем деформации Е = 15,2 МПА Слой-4 Скала Приближенное расчётное сопротивление грунтов R = (Mγ ·kz b + Mq · d1 · γII + (Mq - 1) db + Mc · CII) Где и - коэффициенты, условий работы, применяемые по таблице №3 СНиП 2. 02. 01-83*: = 1,1; b = 1м Мg, Мq, Мс - Коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения грунта. Принимаются по таблице №4 СНиП 2.02.01-89*: z = 1 (т.к. b<10м) - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента. = кН/м3 - осреднённое расчётное значение удельного веса грунта, залегающего выше фундамента. Слой 1 γс1=1,25; γс2=1; = 1,1; Мγ= 0,51; Мq= 3,06; Mc= 5,66; z= 1; CII= 45; γII= 1,83 кН/м3 ; = 1,83 кН/м3 Примем: d1 =1 b =1 db =1 R = (0,51·1·1·1,83+3,06·1·1,83+(3,06-1)·1·1,83+5,66·45) = 301,043 кПа Слой 2 γс1=1,1; γс2=1; = 1,1; Мγ= 0,51; Мq= 3,06; Mc= 5,66; z= 1; CII=1; γII= 1,68 кН/м3 ; = 1,68 кН/м3 Примем: d1 =1 b =1 db =1 R = · (0,51·1·1·1,68+3,06·1·1,68+(3,06-1)·1·1,68+5,66 ·1) = 15,1184 кПа Слой 3 γс1=1,4; γс2=1,2; = 1,1; Мγ= 1,55; Мq= 7,22; Mc= 9,22; z= 1; CII= 1; γII= 1,86 кН/м3 ; = 1,86 кН/м3 Примем: d1 =1 b =1 db =1 R = · (1,55·1·1·1,86+7,22·1·1,86+(7,22-1)·1·1,86+9,22 ·1) = 56,67 кПа Эпюра относительных сопротивлений слоёв грунта Фундаменты (А-3; Б-3) Глубина заложение подошвы фундамента Глубина заложения фундамента в первую очередь зависит от глубины сезонного промерзания грунтов. Нормативная глубина промерзания определяется по следующей формуле: = d0 · Где - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиПу по строительной климатологии и геофизике;0 - величина, принимаемая равной, м, для: суглинков и глин - 0,23 супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28 песков гравелистых, крупных и средней крупности -0,30 скальный породы - ? Т.к. по разрезу чертежа здания видно, что подошва фундамента опирается на первый слой, и он имеет наибольшее сопротивление, рассчитываем глубину заложения для первого слоя. Для г. Копейск |М0| = | -16,4-14,1-8,4-6,7-13,5| = 59,1 Т.к. грунт первого слоя, глина малой пластичности, принимаем d0 -0,23 = 0,23 · = 1,77 Расчётная глубина сезонного промерзания грунта , м, определяется по формуле = · Кh Где - нормативная глубина промерзания Кh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, применяемый; для наружных фундаментов отапливаемых сооружений - по табл.1 СНиП 2.02.01.-83*; для наружных и внутренних фундаментов. Кh = 0,6; т.к. моё здание не имеет подвального помещения и температура в нём в районе 150 С = 1,77 · 0,6 = 1,062м Принимаем = 1,1м Т.к. по конструкции здание не имеет подвального помещения с бетонным полом по грунту (200мм), и щебневую подушку (200мм). Фундаментную подушку (300мм). Принимаемая окончательная глубина заложения исходя из рациональности, и конструктивности, примем строительный стакан по серии ФЖ-1М В = 900; А = 900; Н = 1100 Принимаем подошву фундамента для крайнего ряда - В = 2,2м. А = 2,4м. Принимаем подошву фундамента для среднего ряда - В = 1,4м. А = 1,8м. = 0,900+0,15+0,3 = 1,35м Оценка грунтовой обстановки Для сравнений расчётных давлений отдельных слоёв грунта в одинаковых условиях, определяем величины условных расчётных давлений, при одинаковых значениях глубины заложения, h = 1,35м и ширину подошвы фундамента b = 1,8м приведены безразмерные коэффициенты, определённые по СНиП 2.02.01.-83(2000).
Сбор нагрузок Фундамент А = 3; Агр 6 · 12 =72 м2 Фундамент Б = 3; Агр 18 · 12 = 216 м2 Сбор нагрузок
Где: γ - нормативная нагрузка, кН/м2; S - Нормативный вес снегового покрова на 1м2; h - высотность здания. Определяем давление под подошвой Сбор нагрузок для проектируемого сооружения ведется на подошву фундамента в характерных сечениях, указанных в задании. При сборе нагрузок учитываются указания и рекомендации СНиП 2.02.01-83*. Сбор нагрузок выполняется на основное сочетание нагрузок. Для упрощения расчетов при сборе нагрузок учитываются только наиболее характерные виды вертикальных нагрузок. Ветровая нагрузка не учитывается. Расчетные значения нагрузок по 2-м группам предельных состояний определяются по формуле: Р1 = G = γ · I · b · Н =1,8 · 1,5 · 1,2 · 1,35 = 4,4 F = 1,2 · 1,5 = 1,8м2; Р1 = ± По оси А 1) Р1 = ± = 29,4 ± 1.4 mc\м2 2) Р2 = ± = 40,1 ± 1.6 mc\м2 Находим расчётное давление R = · (Mγ · kz · b + Mq · d1 · γII + (Mq - 1) · db + Mc · CII) = · (0.51· 1 · 1,2 · 1, 83 + 3.06 · 1 · 1.83 + (3.06 - 1) 0 ·1.83 + 5.66 · 4.5) = 41,9 mc\м2 db = 0 - При отсутствии подвала. Производим проверку выполнения условий Рmax≦ R Рср≦ R Рmin > 0 ,7 < 41,9 40,1 < 41,9 40,1 < 38,5 Условия выполняются удовлетворительно. Принимаем размеры фундамента; 1,2 · 1,8: По оси Б Р1 = ± G = γ · I · b · Н =1,8 · 1,5 · 1,5 · 1,35 = 5,5 F = 1,5 · 1,5 = 2,25м2; 1) Р1 = ± = 28,4 ± 4,4 mc\м2 2) Р1 = ± = 43,5 ± 2,85 mc\м2 Находим расчётное давление R = · (Mγ · kz · b + Mq · d1 · γII + (Mq - 1) · db + Mc · CII) R = · (0.51· 5,6 · 1.5 + 3.06 · 1.35 · 1.8 + (5.66 - 1) 1.79 + 5.66 · 4.5) = 48,5 mc\м2 db = 0 - При отсутствии подвала. Рmax≦ R Рср≦ R Рmin > 0 ) 46,35 < 48,5 2) 43,5 < 48,5 2) 40,65 < 48,5 Условия выполняются удовлетворительно. Принимаем размеры фундамента: 1,5 м х 1,5 м. Расчёт осадки фундамента по оси А Методом элементарного суммирования определяем стабилизированную осадку сборного ж/б фундамента под колонной среднего ряда. Дано: L = 1,5м; b = 1,2м; h = 1.35м; Р1 = 40,1 mc/м2 Р0 = Р1 - σzg0 Р0 = 40,1 -(1,83 · 0,3 + 1,68 · 1,05) = 37,787 mc/м2 Вычисляем ординаты эпюры природного давления σzg, и вспомогательной эпюры 0,2 σzg = 0 0,2 = 0 = 0,3 · 1,83 = 0,549 mc/м2 0,2 = 0,110 mc/м2 = 0,549 +1,68 · 4,5 = 8,109 mc/м2 0,2 = 1,622 mc/м2 = 8,109+1,86 · 1,7 = 11,271 mc/м2 0,2 = 2,254 mc/м2 Вычисляем ординаты эпюры дополнительного давления.
Расчёт осадки фундамента по оси В Методом элементарного суммирования определяем стабилизированную осадку сборного ж/б фундамента под колонной среднего ряда. Дано: L = 1,5м; b = 1,5м; h = 2.25м; Р1 = 43,5 mc/м2 Р0 = Р1 - σzg0 Р0 = 43,5 - (1,83 · 0,3 + 1,68 · 1,05) =27,1 mc/м Вычисляем ординаты эпюры дополнительного давления.
Определяем полную осадку фундамента S = 1= 0,8 [ ( +39,539+31,631+19,168+8,606+2,891+0,743+ )+ ·( +0,023+ )] = 3,94 см Литература фундамент проектирование промышленное здание 1) СНиП 2.02.01-83* ) ПОСОБИЕ по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84) 3) ) Методы определения гранулометрического состава грунтов (ГОСТ 12536-79) ) ГОСТ 25100-95: Грунты. Классификация. ) ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83) |