Проектирование фундаментов промышленного одноэтажного отапливаемого здания с полным стальным каркасом

1  Оценка сооружения и инженерно геологических условий.

1.1  Краткая характеристика здания

Данное здание является промышленным и по-своему назначению относится к группе основных производственных помещений. Здание одноэтажное, имеет в плане прямоугольную форму и размеры в осях 1-7 составляют 48м, а в осях А-Г–30м.

Здание с полным стальным каркасом, отапливаемое.

Продольные стены здания самонесущие, собираются из трехслойных ж/б панелей, заполненных экструдированным пенополистиролом. Панели устанавливаются вертикально и закрепляются к закладным деталям ригеля фахверка сваркой.

Поперечные стены здания выложены из силикатного кирпича. Стены эти самонесущие, не связанные с каркасом.

Фахверковые колонны каркаса железобетонные размерами 300х300, шаг колонн 6м, высота – 10м. Средние колонны электросварные прямошовные стальные трубы диаметром 300мм, высотой 8м, шаг колонн 12х12м.

Покрытие представляет собой пространственную структуру, собранную из труб. Элементы структуры соединяются между собой с помощью высококачественных болтов и сварки. Ограждающая часть покрытия выполнена из стального профилировочного настила. Стальные листы закрепляют сомонарезающими болтами к верхним элементам структуры, предварительно уложив их в нахлест. По верху настила устраивается пароизоляция, теплоизоляция и рулонная кровля.

Бетонный пол устраивается по бетонной подготовке. Грунт трамбуют, после чего укладывают 100мм бетона марки 100, поверх него слоем 50 мм бетон марки 300.

Канал устраивается на уплотненном грунте. Пол канала устроен следующим образом: бетонная основа из тощего бетона 100мм, обмазка за два раза горячим битумом, монолитный  бетон 100мм. Стена канала - кирпичная кладка, обмазка битумом за два раза, монолитный бетон 200мм.

Для  зданий производственных и гражданских  одноэтажных  с полным металлическим  каркасом относительная  разность осадок (ΔS/L)n – 0.004, максимальная  осадка  Smax  = 12 см.

1.2  климатические особенности

Район строительства г. Сыктывкар, данные по отрицательным среднемесячным температурам взяты из СНиП  строительная климатология и равны: 

Январь – 15,6;  февраль – 14,1; март – 7,7; ноябрь – 6,7; декабрь – 12,9

1.3  характеристика площадки

·  геолого-литологическое описание

строительной площадке придается уклон 0,002 для стока верховых вод

·  геологические разрезы

выполняются в масштабах:

М_{вертикильный}=1:100 ; М_{горизонтаьный}=1:500

1.3.1  краткое описание грунта

1. Слой.

        Растительный  слой.

        Слой мощностью 0.3 м.

Отметка поверхности  max = 144.8 м

Отметка поверхности  min = 143.6 м

        Данные  по  слою  не  представлены. Грунт срезается и складируется. В качестве  основания  не  используется.

2. Слой.

        Глина светло-бурая жирная.

Слой мощностью от  4.1 м  до 3.6 м

Отметка поверхности  max = 144.5 м

Отметка поверхности  min = 143.3 м

Ø  Определяем I_р -  число  пластичности.

Ø  Определяем I_L -  показатель  консистенции.

 - тугопластичная глина

Ø  Определяем  g_d – удельный  вес  сухого  грунта.                                                                                                            

- грунт  средней  плотности.

Ø   Определяем  е – коэффициент  пористости

         Грунт  можно  использовать  в качестве  естественного основания.

Ø Определяем  n – пористость.

                                    

Ø Определяем  S_r– степень  влажности.

Грунт непросадочный.

Ø  Определяем m_v – коэффициент относительной  сжимаемости.

β = 0.43 – для  глины  (коэф.,  учитывающий  невозможность  бокового  расширения)

Е = 90 кгс/см²

 Грунт среднесжимаемый.

Вывод: глина светло-бурая,жирная, тугопластичная, непросадочная, средней плотности, среднесжимаемая,  может  служить естественным  основанием  для  возводимого  здания.

3. Слой.

         Супесь  зелено-бурая, легкая.

         Слой мощностью от  5.4 м  до 6.4 м

         Отметка поверхности  max = 134.4 м

         Отметка поверхности  min = 134.0 м

Ø   Определяем I_р -  число  пластичности.

Ø  Определяем I_L -  показатель  консистенции.

Ø Определяем  g_d – удельный  вес  сухого  грунта.

 ( 1.57 т/м³  <  1.6 т/м³  ) – грунт  средней плотности.

Ø Определяем  е – коэффициент  пористости.

      Грунт  можно  использовать  в качестве  естественного  основания.

Ø 

Определяем  – вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

Ø 

Определяем  n – пористость

Ø Определяем  S_r – степень  влажности.

Грунт непросадочный

Ø Определяем m_v – коэффициент относительной  сжимаемости.

Е = 80 кгс/см²

     β = 0.74 – для  супесей  (коэф.,  учитывающий  невозможность  бокового  расширения)

Грунт среднесжимаемый.

Вывод: супесь  зелено-бурая, легкая, пластичная, средней плотности, непросадочная, среднесжимаемая, может  служить  естественным  основанием.

4.  Слой.

         Песок серо-бурый, средней крупности.

         Слой мощностью от  4.2 м  до 5.7 м

         Отметка поверхности  max = 129.8 м

         Отметка поверхности  min = 128.6 м                            

Ø Определяем  g_d – удельный  вес  сухого  грунта.

 ( 1.6 т/м³  ≤  1.6 т/м³  ) – грунт   средней плотности.

Ø Определяем  е – коэффициент  пористости.

      Грунт  можно  использовать  в качестве  естественного  основания.

Ø  Определяем  – вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

Ø 

Определяем  n – пористость

Ø Определяем  S_r – степень  влажности.

Грунт насыщенный водой

Ø Определяем m_v – коэффициент относительной  сжимаемости.

Е = 300 кгс/см²

     b=0,8–для песков (коэф., учитывающий  невозможность  бокового  расширения)

Грунт среднесжимаемый.

Вывод: песок серо-бурый, средней крупности, средней плотности, среднесжимаемый, водонасыщенный.

1.4. Проверка  наличия  слабого подстилающего  слоя.

Для расчета возьмем скважину №3.

                   

                                               

Расчетное сопротивление слоя:

    (ф.7 [1]).

где  g_с1и  g_с2- коэффициенты  условий  работы, принимаемые по  таблице 3 [1]

k - коэффициент, принимаемый  равным  1

M_g, M_q , M_c- коэффициенты,  принимаемые  по  таблице  4 [1]

b - ширина подошвы  фундамента, м

g_II- усредненное расчетное  значение  удельного  веса  грунтов, залегающих