I. 1.Оценка инженерно-геологических условий строительства.

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Стр.

Введение……………………………………………………………………...3

1. Оценка инженерно-геологических условий строительства…………......4

2. Сбор нагрузок……………………………………………………………….6

3. Определение глубины заложения подошвы фундамента…………….....15

4. Определение ширины подошвы фундамента……………………............15

5. Проверка давления под подошвой фундамента……………………….....16

6. Расчет вертикальных деформаций…………………………………..........17

6.1 Расчет осадки методом послойного суммирования………………….17

6.2 Расчет просадки……………………………………………………......19

7. Устранение просадочных свойств грунта………………….……….…....21

Список литературы……………………………………………………………..28

Введение.

Цель данного курсового проекта является: проектирование фундаментов мелкого заложения под железобетонные колонны на просадочных грунтах, определение типа грунтовых условий по просадочности и устранение просадочных свойств грунта. В данной расчетно-графической работе для устранения просадочных свойств грунта были применены грунтовые сваи.

Задание на проектирование

Исходные данные:

1. Тип здания 2;

2. Высота этажа – 10, 5 м;

3. Количество этажей – 1

4. Грузоподъёмность крана Q=800 кН;

5. Подвального помещения нет;

6. Уровень грунтовых вод – по разрезу;

7. Район строительства – г. Воронеж;

8. Пролёт здания – L = 18;

9. Шаг колон – В = 12 м.

Рис. 1 Схема здания.

I. 1.Оценка инженерно-геологических условий строительства.

Рис. 2 Геологический разрез

Таблица 1

№ слоя	Мощн. слоя	Наименование грунта	Физические характеристики	Механические характеристики	Исходные данные для просадочных грунтов
γ	γ _s	γ _d	γ _sat	ω	I_L	e	S_r	C_II	C_I	φ _II	φ _I	E	R₀	ω _sl	ρ _sl	ε _sl	c_sl	φ _sl	E_sl	R_0sl
	4, 2	Супесь	16, 5	26, 5	13, 52	18, 42	0, 22	0, 3	0, 96	0, 61	-	-	-	-	-	-	0, 28		0, 04		150, 3
		Супесь	16, 4	26, 4	14, 26	18, 85	0, 15	0, 4	0, 85	0, 47	-	-	-	-	-	-	0, 21		0, 036		161, 4
	1, 8	Супесь	17, 1	27, 0	14, 37	19, 05	0, 19	0, 35	0, 88	0, 58	-	-	-	-	-	-	0, 27		0, 037		163, 1
	3, 6	Песок пылеватый		26, 5	15, 12		0, 19	0, 06	0, 75	0, 67		16, 6				240, 6
	7, 6	Супесь пластичная		27, 5	15, 66		0, 27	0, 005	0, 75	0, 98				16, 5

Формулы для расчёта физических характеристик:

; ; ; ; ; ;

Механические характеристики взяты из СНиП 2.02.01-83* прил. 1 и 3.

Сбор нагрузок на крайнюю колонну

грузовая площадьА=В·L/2=12·18/2=108 м²

Нормативные и расчетные нагрузки, действующие на 1 м длины фундамента под наружную стену.

Таблица 2

Вид нагрузки	Нормативная N_II, кН/м	γ	Расчетная N_I кН/м

Постоянная: 1) от покрытия: а) защитный слой гравия на мастике 0, 4·108=43, 2 (кН/м) б) трёхслойный рубероидный ковёр 0, 12·108=12, 96 кН в ) асфальтобетонная стяжка (t=20мм, γ =20кН/м³⁾ 0, 4·108=43, 2 (кН/м) г) утеплитель-пенобетон (t =12см, γ =4кН/ м³) 0, 12·4·108=51, 84кН д) пароизоляция-2 слоя пергамина на мастике 0, 1·108=10, 8кН ж) ребристые панели 1, 58·108=170, 64 е) собственный вес фермы 112, 5/2=56, 25 кН	43, 2 12, 96 43, 2 51, 84 10, 8 170, 64 56, 25	1, 3 1, 2 1, 3 1, 2 1, 2 1, 1 1, 1	56, 16 15, 55 56, 16 62, 208 12, 96 187, 7 61, 87
Итого:	388, 83		452, 61
2)от собственного веса надкрановой части колонны 0, 4·0, 4·1/3·11, 4·25=15, 2(кН/м) 3)от собственного веса подкрановой части колонны. 0, 6·1· (2/3·11, 4) ·25=114 4)от веса кранового пути Подкрановая балка 32кН Подкрановый путь 1, 5*12=18кН 5)от собственного веса керамзитобетонных стен, цокольных панелей и фундаментной балки t=150мм 0, 15·12·14·15·2/3=252 0, 52·0, 4·12·25=62, 4 6)от заполнения оконных проёмов 0, 5·12·15·1/3=30 Итого Всего постоянная нагрузка: временная снеговая: 7)длительная с пониженным значением 1, 8·0, 7·0, 5·0, 95·108= =64, 64(кН/м) 8)кратковременная с полным значением 1, 8·108·0, 9=174, 96(кН/м)	15, 2 62, 4 523, 6 912, 43 64, 64	1, 1 1, 1 1, 05 1, 05 1, 2 1, 2 1, 1 -	16, 72 125, 4 33, 6 18, 9 302, 4 74, 88 604, 9 1057, 5 - 174, 96
Всего временной:	64, 64		174, 96
Итого:	977, 07		1232, 46

Определение усилий, действующих на обрезе фундамента

Таблица 3

Нагрузка	Обозначение к рис.5	Коэффициент сочетаний	Значение
II группа	I группа

Вертикальные нагрузки: 1. От покрытия и снега 2. Надкрановая часть колонны 3. Подкрановая часть колонны 4. Подкрановые пути 5. Вертикальное давление 6. Стеновые панели, фундаментная балка и оконные проемы	D D	1, 0 0, 95 0, 9 1, 0 1, 0 1, 0 0, 85 0, 85 1, 0	388, 83 64, 64 15, 2 1548, 59 439, 5 344, 4	452, 61 - 174, 96 16, 72 125, 4 52, 5 1703, 45 483, 4 410, 28
Суммарное значение вертикальной нагрузки (кран слева) Суммарное значение вертикальной нагрузки (кран справа)	=G_пок+G_сн++G_в+G_н+D_max+G_б =G_пок+G_сн+G_в+G_н+D_min+G_б		2181, 26 1072, 17	2525, 64 1305, 59
Горизонтальные нагрузки: 1. Ветровая от шатра 2. Ветровая от стен (наветренная сторона) (заветренная сторона) 3. Тормозная влево(вправо)		0, 9 0, 9 0, 9 0, 9	11, 12 17, 95 12, 8 61, 73	15, 55 24, 75 17, 6 67, 9
Суммарное значение горизонтальной нагрузки кран слева(ветер слева) кран слева(ветер справа) кран справа(ветер слева) кран справа(ветер справа)	F_w+w-T -F_w-w^’-T F_w+w+T T-w^’-F_w		-32, 66 -85, 65 90, 8 37, 81	-27, 6 -101, 05 108, 2 34, 75
Изгибающие моменты: 1.Момент от стеновых панелей (е=0, 605м) 2.Момент от и (е=0, 65м) 3.Момент от и (е=0, 65м) 4.Момент от Т (е=8, 0м) 5.Момент от F_W (е= 11.4м) 6. Момент от w (е=5, 25м) 7. Момент от w^’ (е=5, 25м)	М_Fw М_w		208, 36 318, 17 493, 84 94, 23 67, 2	248, 2 1141, 3 348, 33 543, 2 177, 27 129, 93 92, 4
(кран слева, ветер слева) (кран справа, ветер слева) (кран слева, ветер справа) (кран справа, ветер справа)	M= -M_Т-М_n+M_w+M_Fw M= +M_Т-М_n+M_w+M_Fw M= -M_Т-М_n-M_w_’-M_Fw M= +M_Т-М_n-M_w_’-M_Fw	586, 71 823, 88 113, 92 380, 77	694, 53 950, 53 5, 27 336, 23

Сочетания:

Расчетные сочетания нагрузок:

1) по II группе кН, кН,

по I группе кН, кН,

2) по II группе кН, кН,

по I группе кН, кН,

3) по II группе кН, кН,

по I группе кН, кН,

4) по II группе кН, кН,

по I группе кН, кН,

Для дальнейшего расчета принимаем 1 и 2 сочетания нагрузок как наиболее опасные.

Сбор крановых нагрузок

Для определения крановой нагрузки необходимо знать характеристики крана – максимальное давление колеса крана кН, ширина В = 9100, база К=4350, вес тележки кН. При расчете на действие двух кранов (в одном пролете) нагрузку от них необходимо умножить на коэффициент сочетаний . Коэффициент надежности по нагрузке .

Максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов:

кН,

где - сумма ординат линии влияния от двух кранов при их самом невыгодном расположении (рис.2).

Рис. 3. К определению ординат линии влияния.

кН.

Минимальное нормативное давление одного колеса:

кН.

Минимальное давление на колонну от двух сближенных кранов:

кН.

кН

Горизонтальные нагрузки, возникающие при торможении кранов:

кН,

кН

где кН

Определение просадки.

При расчете деформаций основания должно выполнятся условие:

, где s – величина совместной деформации основания здания или сооружения, определяемая без учета просадочных свойств, исходя из деформационных характеристик грунтов природной или установившейся влажности;

s_sl – величина деформации основания, вызванная просадкой грунта;

[s_u] – предельно допустимая величина совместной деформации основания и сооружения, определяемая по [3, прил.4].

Просадка грунтов при увеличении их влажности в следствии замачивания с верху больших площадей.

– соответственно, относительная просадочность и толщина i-го слоя;

– коэффициент просадочности i-го слоя грунта

Р – среднее давление под подошвой, кПа

Р_sli – начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа.

Р_о – давление равное 100 кПа.

Рис.6 К определению ε _{sl, i}

Таблица 7

h_i	z_i	ξ	α	σ _zp	γ _{sat, i}	σ _{zg, sat}	σ _{z, sat}	P_{sl, i}	k_{sl, i}	ε _{sl, i}	s_{sl, i}_{, М}
2, 15				105, 48	17, 5	37, 62	143, 10		-	-	-
		0, 48	0, 964	101, 68	18, 42	56, 04	157, 72		0, 64	0, 0159	0, 0101
1, 05	2, 05		0, 644	67, 93	18, 42	76, 30	144, 23		0, 64	0, 0156	0, 0105
0, 85	2, 9	1, 4	0, 567	59, 81	18, 85	92, 33	152, 14		0, 41	0, 0114	0, 0040
0, 85	3, 75	1, 81	0, 432	45, 57	18, 85	108, 35	153, 92		0, 41	0, 0118	0, 0041
1, 3	5, 05	2, 43	0, 291	30, 69	18, 85	132, 85	163, 54		0, 41	0, 0136	0, 0072
0, 85	5, 9	2, 83	0, 229	24, 15	19, 05	149, 05	173, 20		0, 86	0, 0189	0, 0139
	∑ =0, 0498

Так как ∑ S_sl=4, 98 см < 2× ∑ S=2× 5, 63=11, 26 см, то и [s_u]=8 см.

∑ (S_sl+S)=4, 98+5, 63 =10, 61 cм > [s_u]=8 см – условие не выполняется.

Определяем тип грунтовых условий по просадочности.

Рис.7 Распределение напряжений.

Делаем вывод, что грунтовые условия строительной площадки принадлежат I типу по просадочности.
7. Устранение просадочных свойств грунта

Расчёт осадки фундамента

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы:

кПа.

Дополнительное давление на основание под подошвой:

кПа.

Для нахождения глубины сжимаемой зоны определим σ _zg и σ _zр по оси фундамента. Разбиваем каждый слой фундамента на элементарные толщиной (0, 2-0, 4)b=0, 54-1, 08 м. Расчет сводим в таблицу.

Суммарная осадка:

Таблица 8

z, м		, кН/м	h, м	, кПа		, кПа		Е, кПа	s, см
		15, 67	1, 8	28, 21		100, 29		-	-
0, 8	0, 59	19, 42	0, 8	43, 74	0, 911	92, 79	97, 33		0, 042
1, 6	1, 19	19, 42	0, 8	59, 28	0, 679	69, 16	80, 98		0, 035
2, 4	1, 78	19, 42	0, 8	74, 81	0, 424	43, 19	56, 18		0, 024
3, 25	2, 41	19, 85	0, 85	91, 69	0, 321	32, 7	37, 94		0, 017
4, 1	3, 04	19, 85	0, 85	108, 56	0, 213	21, 7	27, 2		0, 012
4, 75	3, 52	19, 85	0, 65	121, 46	0, 172	17, 52	19, 61
5, 4		19, 85	0, 65	134, 36	0, 143	14, 57	16, 04
6, 25	4, 63	20, 05	0, 85	151, 41	0, 111	11, 31	12, 94
7, 2	5, 33	20, 05	0, 95	170, 45	0, 085	8, 66	9, 98
8, 05	5, 96		0, 85	186, 6	0, 069	7, 03	7, 84
8, 9	6, 59		0, 85	202, 75	0, 058	5, 91	6, 47
9, 75	7, 22		0, 85	218, 9	0, 048	4, 89	5, 4
10, 8			1, 05	238, 85	0, 039	3, 97	4, 43		∑ =0, 13

Напряжения определяются до границы сжимаемой зоны, в пределах которой выполняется условие:

В данном случае условие выполняется при глубине 4, 1 м. ниже отметки подошвы фундамента.

s=0, 13см< [s_u]=8см

Рис.9 Распределение напряжений.

Список литературы

1. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Учебн.пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1990.304с

2. Антонов В.М. проектирование зданий в особых условиях строительства и эксплуатации: учебное пособие. Тамбов: ТГТУ, 2002. 240с.

3. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985.35с.

4. СНиП 2.01.07-85.Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1985.35с.

Стр.

Введение……………………………………………………………………...3

1. Оценка инженерно-геологических условий строительства…………......4

2. Сбор нагрузок……………………………………………………………….6

3. Определение глубины заложения подошвы фундамента…………….....15

4. Определение ширины подошвы фундамента……………………............15

5. Проверка давления под подошвой фундамента……………………….....16

6. Расчет вертикальных деформаций…………………………………..........17

6.1 Расчет осадки методом послойного суммирования………………….17

6.2 Расчет просадки……………………………………………………......19

7. Устранение просадочных свойств грунта………………….……….…....21

Список литературы……………………………………………………………..28

Введение.

Задание на проектирование

I. 1.Оценка инженерно-геологических условий строительства.

Рис. 2 Геологический разрез

Таблица 1

№ слоя	Мощн. слоя	Наименование грунта	Физические характеристики	Механические характеристики	Исходные данные для просадочных грунтов
γ	γ _s	γ _d	γ _sat	ω	I_L	e	S_r	C_II	C_I	φ _II	φ _I	E	R₀	ω _sl	ρ _sl	ε _sl	c_sl	φ _sl	E_sl	R_0sl
	4, 2	Супесь	16, 5	26, 5	13, 52	18, 42	0, 22	0, 3	0, 96	0, 61	-	-	-	-	-	-	0, 28		0, 04		150, 3
		Супесь	16, 4	26, 4	14, 26	18, 85	0, 15	0, 4	0, 85	0, 47	-	-	-	-	-	-	0, 21		0, 036		161, 4
	1, 8	Супесь	17, 1	27, 0	14, 37	19, 05	0, 19	0, 35	0, 88	0, 58	-	-	-	-	-	-	0, 27		0, 037		163, 1
	3, 6	Песок пылеватый		26, 5	15, 12		0, 19	0, 06	0, 75	0, 67		16, 6				240, 6
	7, 6	Супесь пластичная		27, 5	15, 66		0, 27	0, 005	0, 75	0, 98				16, 5

Формулы для расчёта физических характеристик:

; ; ; ; ; ;

Механические характеристики взяты из СНиП 2.02.01-83* прил. 1 и 3.

12 3 4 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-13; Просмотров: 216; Нарушение авторского права страницы