Проектирование фундамента промышленного здания города Бийск на грунте, состоящем из 3 слоев (глина, суглинок, песок средний)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный архитектурно-строительный

 университет (Сибстрин)

Кафедра инженерной геологии,

оснований и фундаментов

Пояснительная записка к курсовому проекту:

Основания и фундаменты

Промышленного здания

Разработала: ст. гр.414

Николаева А.Н.

Руководитель:

Криворотов А.П.

Новосибирск 2007г.

1.	Исходные данные
2.	Сбор нагрузок
3.	Анализ инженерно-геологических условий
4.	Выбор возможных видов фундаментов
5.	Расчет фундаментов мелкого заложения
6.	Данные для расчета ФМЗ на ЭВМ
7.	Проверка слабого подстилающего слоя
8.	Расчет осадки фундамента
9.	Данные для расчета осадок на ЭВМ
10.	Расчет прочности тела ФМЗ
11.	Расчет свайных фундаментов
12.	Расчет прочности ростверка
13.	Подбор молота для погружения свай
14.	Определение расчетного отказа сваи
15.	Технико-экономическая оценка вариантов
16.	Литература

Содержание:

1.   Исходные данные для проектирования

Инженерно-геологические условия

Таблица 1

Вариант	Место строительства	Грунтовые условия
		I	II	III	ÑУ.Г.В.
12	Бийск	29	22	4	25,60
Глубина промерзания dfn= 2,1м.

отметка  0.00  при 28,50

Физико-механические свойства грунтов

Таблица 2

№	Наименование грунта	Плотность частиц г/см3	Плотность грунта г/см3	Влажность	Коэффициент пористости	Влажность на границе раскатывания	Влажность на границе текучести	Угол внутреннего трения , рад	Сцепление , кг/см2	Модуль деформации , МПа
I	Глина	2,71	1,697	0,227	0,96	0,106	0,294	11	33	8,6
II	Суглинок	2,7	1,592	0,097	0,76	0,085	0,255	24	31	19
III	Песок средний	2,65	2,005	0,241	0,35	-	-	35	2	30

Примечание:    Стены здания из панелей мм, мм. Опирание всех ферм на колонны. Температура внутри производственного здания . Стены здания условно не показаны.

Конструктивная схема здания

2.Сбор нагрузок на фундаменты

В реальном проектировании нагрузки, действующие на фундаменты, вычисляются после выполнения расчетов отдельных конструктивных элементов надземной части здания.

С целью уменьшения трудоёмкости выполнения используем упрощенную методику сбора нагрузок, действующих на фундаменты.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка (N_II), передающаяся от колонны на фундамент, подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролёта на грузовую площадь покрытия (или перекрытия), приходящуюся на рассматриваемую колонну.

В единичные значения нагрузок, приведенные в соответствующих вариантах задания, включены: собственный вес колонны, снеговая, крановая и другие виды временных нагрузок.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка от колонны считается приложенной в центре тяжести поперечного сечения колонны.

Кроме вертикальной нагрузки от колонн, на которые опираются элементы покрытия или перекрытий, на фундаменты передаются моменты и горизонтальные силы, действующие в плоскости поперечника (рамы) здания.

Численные значения этих моментов (М_II) и горизонтальных сил (Q_II) вычисляются по формулам, приведенным в следующей таблице.

Таблица 3

	Промышленные здания				Бытовые помещения
	Одноэтажные		Многоэтажные
	Внутренние колонны	Наружные колонны	Внутренние колонны	Наружные колонны	Внутренние колонны	Наружные колонны
MII	0,05NII	0,08NII	0,02NII	0,05NII	0	0,03NII
QII	0,006NII	0,01NII	0,006NII	0,008NII	0	0,005NII

Формулы для вычисления моментов (М II) и горизонтальных сил (QII)

Горизонтальные силы Q_II считаются приложенными в уровне верхнего обреза фундаментов. Направление действия моментов и горизонтальных сил в плоскости поперечника здания может быть принято любым.

Нагрузки от собственного веса стен подсчитываем как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности на грузовую площадь, приходящуюся на рассматриваемый фундамент. В случае опирания элементов покрытия (или перекрытия) на стены, к нагрузке от стен добавляется нагрузка соответствующей грузовой площади перекрытия или покрытия.

Вес стеновых панелей принимается равным 3 кН/м² их вертикальной поверхности. Удельный вес кирпичной кладки γ = 18 кН/м³. В подсчете нагрузок от стен учитываем коэффициенты уменьшения их веса за счет оконных и дверных проёмов. Эти коэффициенты принимаем:

а) для наружных стен цехов промышленных зданий к = 0,5;

б) для наружных стен бытовых помещений к = 0,6.

В перечисленные выше нагрузки не входит вес фундаментов и грунта на их обрезах.

Результаты сбора нагрузок оформляем в виде следующей таблицы.

Таблица 4

фундамент №	Нагрузки от колонн						Нагрузки от стен
	Оси	Грузовая площадь	Единичная нагрузка кН/м2	, kH	, kHм	, kH	Грузовая площадь, м2	Единичная нагрузка, кН/м2	Коэффициент уменьшения нагрузки	,кН
Ф-1	А-3	72	15	1080	86,4	10,8	97,2	3	0,5	145,8
Ф-2	А-1	36	15	540	43,2	5,4	97,2	3	0,5	145,8
Ф-3	1	-	-	-	-	-	97,2	3	0,5	145,8
Ф-4	В-3	72	15	1944	155,52	19,44	97,2	3	0,5	145,8
		72	12

Привязка фундамента наиболее нагруженной колонны №4 (осиВ-3)

исходя из минимальных конструктивных параметров. Колонна двухветвевая

3.  Анализ инженерно - геологических условий.

1) Строительная площадка находится в городе Бийске.

2) Площадка имеет 5 разведывательных скважин, пронизывающие все 3 слоя грунтов.

          Рельеф строительной площадки спокойный. Абсолютные отметки колеблются в пределах от 28,0м до 30,5м. Уровень грунтовых вод обнаружен на глубине 6м  при абсолютной отметке 25,5.

Инженерно-геологический разрез представлен следующими слоями:

I  - глина - мощностью 0,5÷2,2м

II –– суглинок мощностью 6÷8,4 м

III – песок средний неограниченной мощности.

Грунт I: (глина)

а) Уточнение наименование грунта

I_p = W_l – W_p = (0,294 – 0,106)∙100% = 18,8%

I_p >18,8% - глина

б) Определение консистенции

глина пластичная

в) Определяем  S_r

грунт влажный

г) Определяем П

При подсчетах выяснили, что грунт может обладать просадочными свойствами. но в результате лабораторных испытаний просадочность грунтов не подтвердилась.

д)Определение на набухаемость.

Набухаемость – это увеличение объема грунта при его переувлажнении. Этим свойством обладают глины и тяжелые суглинки.

т.к. П<0,3, грунт не набухает.

е) По степени сжимаемости грунт среднесжимаемый, т. к. Е = 8,6мПа.

ГрунтII: (суглинок)

а) Уточнение наименование грунта

I_p = W_l – W_p = (0,255 – 0,085)∙100% = 17,0% - суглинок

б) Определение консистенции

суглинок пластичный

в) По степени сжимаемости грунт среднесжимаемый, т. к. Е =9,7мПа.

Расчет по водонасыщению, набухаемости и просадочности не выполняем, т. к. грунт находится ниже УГВ.

ГрунтIII: (песок средней крупности)

а)Определение степени сложения грунта

по справочнику проектировщика  определяем степень сложения