Курсовая работа: Промышленное здание в городе Соликамск
Слой 2 –
Суглинок
Число
пластичности: IP = WL – WP = 33,9–22,9 = 11%.
Плотность
сухого грунта: ρd =  =  = 1,52 т/м3.
Пористость и
коэффициент пористости:
n = (1 – ρd/
ρs)*100 = (1–1.52/2,71)*100 = 44%,
e = n/(100-n)
= 44/(100–44) = 0.786.
Показатель
текучести: IL =  =  = 0,45
Расчетные
значения удельного веса и удельного веса частиц:
γI
= ρI*g = 1.89*9.81 = 18,5 кН/м3,
γII
= ρII*g = 1.91*9.81 = 18,7 кН/м3,
γS
= ρS*g = 2.71*9.81 = 26.6 кН/м3.
Удельный вес
суглинка, расположенного ниже УПВ:
γsb
=  =  = 9.3 кН/м3,
Для
определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле СНиП 2.02.01–83*
принимаем условные размеры фундамента d1= =dусл=2 м. и bусл
=1 м. Установим в зависимости от заданных геологических условий и
конструктивных особенностей здания коэффициенты. По таблице 3 СНиП 2.02.01–83*
принимаем: gc1 = 1,1 для суглинков (0,25<JL<0,5), gc 2 =1 для зданий с гибкой
конструктивной схемой.
Коэффициент
k=1 принимаем по указаниям п.2.41 СНиП 2.02.01–83*.
При jII = 20° по табл. 4 СНиП 2.02.01–83*
имеем Mg = 0,51; Mq = 3,06; Mc = 5,66.
Удельный вес
грунта выше подошвы условного фундамента до глубины dw=0,7 м.
принимаем без учета взвешивающего действия воды gII =18,70 кН./м3.,
а ниже УПВ, т.е. в пределах глубины d = dусл – dw =2–0,7=1,3
м. и ниже подошвы фундамента, принимаем gsb = 9.30 кН./м3.;
удельное сцепление cII = 21 кПа.
Вычисляем
условно расчетное сопротивление:
 =
=(1,1*1/1)*(0,51*1*1*9,3+3,06*(0,7*18,70+(2–0,7)*9,3)+5,66*21)=220,72
кПа.
Полное наименование грунта №2 – это суглинок мягкопластичный
(Rусл = 220,72 кПа., Ncol II max = 1583,7 кН.,
Е=12,0 МПа.>10 МПа.)
Слой 3 – Суглинок
Число
пластичности: IP = WL – WP = 27,7–22,7 = 5%.
Плотность
сухого грунта: ρd =  =  = 1,45 т/м3.
Пористость и
коэффициент пористости:
n = (1 – ρd/
ρs)*100 = (1–1.45/2,73)*100 = 47%,
e = n/(100-n)
= 47/(100–47) = 0,89.
Показатель
текучести: IL =  =  = 1,2
Расчетные
значения удельного веса и удельного веса частиц:
γI
= ρI*g = 1.82*9.81 = 17.8 кН/м3,
γII
= ρII*g = 1.84*9.81 = 18,0 кН/м3,
γS
= ρS*g = 2,73*9.81 = 26.8 кН/м3.
Удельный вес
суглинка, расположенного ниже УПВ:
γsb
=  =  = 8,89 кН/м3,
По таблице 3
СНиП 2.02.01–83* принимаем: gc1 = 1,1 для суглинка (JL > 0,5), gc 2 =1.
При jII = 19° по табл. 4 СНиП 2.02.01–83*
имеем: Mg=0,47; Mq=2,89; Mc=5,48.
Удельный вес
грунта gsb = 8,89 кН./м3.; удельное сцепление cII = 17
кПа.
Вычисляем
условно расчетное сопротивление:
 =
=(1,1*1/1)*(0,47*1*1*8,89+2,89*(0,7*18,7+(5,6–0,7)*9,3)+5,48*17)=315,56
кПа.
Полное наименование грунта №3 – суглинок
(Rусл = 315,56 кПа., Ncol II max = 1583,7 кН.,
Е=10,0 МПа.>5 МПа.)
Слой 4 – Пески
Число
пластичности: IP = WL – WP = –
Плотность
сухого грунта: ρd =  =  = 1,62 т/м3.
Пористость и
коэффициент пористости:
n = (1 – ρd/
ρs)*100 = (1–1.62/2,67)*100 = 39%,
e = n/(100-n)
= 39/(100–39) = 0,64.
Показатель
текучести: IL = –
Расчетные
значения удельного веса и удельного веса частиц:
γI
= ρI*g = 1.92*9.81 = 18,84 кН/м3,
γII
= ρII*g = 1.94*9.81 = 19,03 кН/м3,
γS
= ρS*g = 2.67*9.81 = 26.2 кН/м3.
Удельный вес
суглинка, расположенного ниже УПВ:
γsb
=  =  = 9,88 кН/м3,
По таблице 3
СНиП 2.02.01–83* принимаем: gc1 = 1,25 для песков мелких,
gc 2 =1,0.
При jII = 35° по табл. 4 СНиП 2.02.01–83*
имеем: Mg=1,68; Mq=7,71; Mc=9,58.
Удельный вес
грунта gsb = 9,88 кН./м3.; удельное сцепление cII = 1,0.
Вычисляем
условно расчетное сопротивление:
 =
=(1,25*1/1)*(1,68*1*1*9,88+7,71*(0,7*18,7+(5,6−0,7)*9,3+1,5*8,89)+
+9,58*1)=726,8
кПа.
Полное наименование грунта №4 – пески
(Rусл = 726,8 кПа., Ncol II max = 1583,7 кН.,
Е=30 МПа.>10 МПа.)
Заключение
В целом площадка пригодна для возведения здания.
Рельеф площадки спокойный с небольшим уклоном в сторону скважины 3. Грунты
имеют слоистое напластование, с выдержанным залеганием пластов (уклон кровли не
превышает 2%). Все грунты имеют достаточную прочность, невысокую сжимаемость и
могут быть использованы в качестве оснований в природном состоянии. Грунтовые
воды расположены на небольшой глубине, что значительно ухудшает условия
устройства фундаментов: при заглублении фундаментов более 0,70 м. необходимо
водопонижение; возможность открытого водоотлива из котлованов, разработанных в суглинке,
должна быть обоснована проверкой устойчивости дна котлована (прорыв грунтовых
вод со стороны слоя суглинок); суглинок, залегающий в зоне промерзания является
пучинистым грунтом, поэтому глубина заложения фундаментов наружных колонн
здания должна быть принята не менее расчетной глубины промерзания суглинка. При
производстве работ в зимнее время необходимо предохранение основания от
промерзания.
Целесообразно рассмотреть
следующие возможные варианты фундаментов и оснований:
1) фундамент
мелкого заложения на естественном основании – суглинке;
2) фундамент
на распределительной песчаной подушке (может быть достигнуто уменьшение
размеров подошвы фундаментов и расчетных осадок основания);
3) свайный фундамент из
забивных висячих свай; несущим слоем может служить слой №4, пески.
Следует предусмотреть срезку и использование
почвенно-растительного слоя при благоустройстве и озеленении застраиваемого
участка (п. 1.5 СНиП 2.02.01–83*).
Расчет и
проектирование варианта фундамента на естественном основании
Проектируется монолитный фундамент мелкого
заложения на естественном основании по серии 1.412–2/77 под колонну,
расположенную по осям Л-5, для исходных данных, приведенных выше.
Определение глубины заложения фундамента
Первый
фактор –
учет глубины сезонного промерзания грунта. Грунты основания пучинистые, поэтому
глубина заложения фундамента d от отметки планировки DL должна быть не менее
расчетной глубины промерзания. Для tвн = 10° и грунта основания,
представленного суглинком, по СНиП 2.02.01–83*:
d ³ df =
Kh×dfn = Kh×d0 = 0,8×0,23× = 1,45 м.
Коэффициент Kh
= 0,8 принят как уточненный при последующем расчете в соответствии с
указаниями, примечания к табл. 1 СНиП 2.02.01–83* (расстояние от внешней грани
стены до края фундамента af = 1,1 м > 0,5 м).
Второй
фактор –
учет конструктивных особенностей здания. Для заданных размеров сечения
двухветвевой колонны 1400х600 мм. и необходимой глубины ее заделки в стакан
(1200 мм.) по серии 1.412–2/77 требуется подколонник типа Д площадью сечения
2100х1200 мм. Минимальный типоразмер высоты фундамента для указанного типа
подколонника Hф = 1,8 м. Таким образом, по второму фактору требуется
d = Hф + 0,15 = 1,8 + 0,15=1,95 м.
Третий
фактор –
инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки. С поверхности на
большую глубину залегает слой 2, представленный достаточно прочным малосжимаемым
суглинком (Rусл = 220,72 кПа). Подстилающие слои 3 и 4 по сжимаемости и
прочности не хуже среднего слоя. В этих условиях, учитывая высокий УПВ, глубину
заложения подошвы фундамента целесообразно принять минимальную, однако
достаточную из условий промерзания и конструктивных требований.
С учетом всех
трех факторов, принимаем глубину заложения от поверхности планировки (DL) с отметкой
d =1,95 м., Нф = 1,8 м. Абсолютная отметка подошвы фундамента (FL)
составляет – 83,45 м., что обеспечивает выполнение требования о минимальном
заглублении в несущий слой. В самой низкой точке рельефа заглубление в несущий
слой 2 от отметки природного рельефа (NL) равной 84,80 м. составляет: 84,80 – 83,45
= 1,35 м.
Определение
площади подошвы фундамента
Площадь Атр
подошвы фундамента определяем по формуле:
Атр
= Ncol II / (Rусл – gmt×d) = 1583,7 / (220,72 – 20×1,80) = 8,58 м2.,
где gmt = 20 кН. / м3.
– (без учета подвала) средний удельный вес материала фундамента и грунта на его
уступах.
Выбор
фундамента и определение нагрузки на грунт
Принимаем
фундамент ФД 13–2 с размерами подошвы l = 4,2 м., b = 3,6 м., тогда А = l × b = 15,12 м2.,
Нф = 1,8 м., объём бетона Vfun = 10,9 м3.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 |
