Допомога у написанні освітніх робіт...
Допоможемо швидко та з гарантією якості!

Економічний варіант фундаменту одноповерхової промислової будівлі в м. Бориспіль

КурсоваДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Визначаємо геометричні розміри фундаменту Визначаємо попередній розрахунковий опір грунту за формулою 7 за умови, коли ширина фундаменту b=0. Вибір розмірів паль згідно інженерно-геологічних умов ділянки, діючих навантажень, конструктивних особливостей споруди. Приймаємо палю. Підставою для розроблення проекту є завдання на виконання курсового проекту, виданого кафедрою видобування нафти і газу… Читати ще >

Економічний варіант фундаменту одноповерхової промислової будівлі в м. Бориспіль (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Вступ

Завдання курсового проекту — запроектувати економічний варіант фундаменту одноповерхової промислової будівлі в м. Бориспіль. Дана будівля має розміри в плані 72×48м. Будівля представляє собою каркасну металеву конструкцію, має два прольоти по 24 м. Розміри середніх колон 2000×600мм., крайніх — 1250×400мм. На колони спираються металеві ферми, довжиною 24 м. Стіни виготовлені зі стінових панелей.

При інженерно — геологічних вишукуваннях пробурені 3 свердловини, з яких були взяті проби ґрунту.

Підставою для розроблення проекту є завдання на виконання курсового проекту, виданого кафедрою видобування нафти і газу та геотехніки.

1. Оцінка інженерно-геологічних умов ділянки

Таблиця I. Запишемо спочатку фізико-механічні характеристики ґрунтів.

Найменування шару

м

т/м3

т/м3

кПа

МПа

Грунтово-рослинний шар

0,35

1,65

Глинистий ґрунт

6,50

2,68

1,60

0,12

0,36

0,25

Глинистий ґрунт

6,50

2,72

1,88

0,24

0,33

0,24

14,5

Оцінку проводимо згідно ДСТУ Б.В.2.1−2-96 «Грунти.Класифікація».

Перший шар ґрунту — рослинний шар — не може служити в якості основи фундаменту, тому повинен бути пройдений тілом фундаменту. Можна використати для рекультивації земель

ІГЕ-2 — глинистий грунт

1. Визначаємо число пластичності

згідно табл. Б11, грунт — суглинок

2. Показник текучості

згідно табл. Б14 — суглинок твердий

3. Щільність твердого ґрунту

Коефіцієнт пористості грунту грунт — льос високопористий

4. Коефіцієнт водонасичення

5. Вологість грунту у замоклому стані

6. Показник текучості грунту при

згідно табл. Б14, грунт — туго пластичний Грунт не посадочний, не замулений, не містить органічних речовин

8. Визначаємо попереднє значення розрахункового опору грунту за табл. 3 ,

e=0,87, ,

ІГЕ-2 — суглинок туго пластичний високо пористий може бути використаний в якості природної основи для фундаменту.

ІГЕ-3 — глинистий грунт

1. Визначаємо число пластичності

згідно табл. Б11, грунт — суглинок

2. Показник текучості

згідно табл. Б14 — суглинок твердий

3. Щільність твердого ґрунту

4. Коефіцієнт пористості грунту грунт — льос високопористий

5. Коефіцієнт водонасичення

6. Вологість грунту у замоклому стані

7. Показник текучості грунту при

згідно табл. Б14, грунт — туго пластичний Грунт не посадочний, не замулений, не містить органічних речовин

8. Визначаємо попереднє значення розрахункового опору грунту за табл. 3 ,

e=0,79, ,

Висновок: ІГЕ-2 — суглинок туго пластичний високо пористий може бути використаний в якості природної основи для фундаменту.

2. Збір вертикальних навантажень на фундамент

1. Визначаємо грузові площі:

Таблиця 3. Збір навантажень

Конструкції, навантаження

Переріз 1

Переріз 2

нормальне

розрахункове

нормальне

розрахункове

Постійні

Покриття,

1036,8

518,4

Ферма стальна,

48,4

24,2

Колона крайня стальна

;

;

19,8

Колона середня стальна

37,4

;

;

Підкранова балка

65,4

71,94

32,7

35,97

Стінові панелі

;

;

380,16

418,2

Остеклення віконного блоку

;

;

19,8

23,76

Всього

1007,4

1194,5

904,7

1040,33

Тимчасові

Снігове навантаження

1123,2

561,6

Кранове навантаження

716,8

358,4

Всього

Всього

2383,4

3034,5

1592,7

1960,3

3. Прив’язка будівлі до рельєфу місцевості

Визначаємо позначки кутів будівлі шляхом інтерполяції. Наносимо їх на рисунок.

a. Знаходимо значення ухилів на розглядаємій ділянці. Ухили повинні знаходитись у межах інакше буде проходити ерозія грунту або стоятиме вода:

a. (в межах)

b. (в межах)

c. (в межах)

d. (в межах) Позначку підлоги приймаємо:

4. Вибір глибини закладання фундаменту

a. Виходячи з сезонного промерзання грунтів — 1 м для Борисполя.

Знаходимо розрахункову глибину сезонного промерзання ґрунту:

де коефіцієнт, який враховує вплив теплового режима споруди. Абсолютна позначка фундаменту: 75,75−1,1=74,65 м

b. Виходячи з конструктивних особливостей будівлі

Підошва фундаменту буде розташована від рівня чистої підлоги на глибині:

Абсолютна позначка фундаменту: 76,4−1,6=74,8 м

c. Виходячи з ґрунтових умов 76,4−0,85=74,9 м

d. Позначка рівня ґрунтових вод складає <68м, не враховуємо

e. Будівель, що примикають до проектуємо споруди немає. Комунікації знаходяться не глибше, ніж 1 м від поверхні землі.

Приймаємо позначку підошви фундаменту 74,65 виходячи з умови глибини промерзання грунту.

Визначаємо мінімальну та максимальну глибину закладення фундаменту

.

Висота фундаменту

5. Призначення 3-х конкурентно — спроможних варіантів фундаментів

Фундамент на природній основі

Визначаємо розрахункові і нормативні зусилля на рівні обрізу фундаменту Розрахунок виконуємо для фундаментів переріз 1−1 (по завданню). Для цього переріза загальне вертикальне нормативне навантаження складає. Тоді отримаємо, що нормативне горизонтальне навантаження становить:

Нормативний момент на рівні обрізу фундаменту становить:

Визначаємо геометричні розміри фундаменту Визначаємо попередній розрахунковий опір грунту за формулою 7 за умови, коли ширина фундаменту b=0.

де

коефіцієнти умови роботи, які приймаємо за ([2], стр. 8, таблиця № 3). Вони становлять:

при

коефіцієнти, які приймаємо

ширина підошви фундаменту,

коефіцієнти, які приймаємо за ([1], стр. 9, таблиця № 4).

Вони становлять (при):

розрахункове значення умовного зчеплення.

середнє розрахункове значення умовної ваги ґрунтів, які залягають нижче підошви фундаменту. Приймаємо .

теж саме, які залягають вище підошви фундаменту. Приймаємо :

Розраховуємо попередні розміри фундаментів в плані

Визначаємо

Визначаємо уточнене значення розрахункового опору грунту :

Визначаємо уточнені розміри фундаменту:

приймаємо

приймаємо .

Визначаємо фактичне значення

Визначаємо вагу фундаменту

Визначаємо розрахунковий опір грунту з урахуванням призначеної ширини підошви фундаменту

Визначаємо середній тиск під підошвою фундаменту :

Розрахунковий опір грунту більше ніж середній тиск під підошвою фундаменту R>P

Запас міцності складає

Остаточно приймаємо:

Визначаємо ексцентриситет рівнодійної для позацентрово-завантаженого фундаменту при дії загального згинаючого моменту на рівні підошви фундаменту:

отже розрахунок ведемо як для позацентрово-стиснутого фундаменту.

Визначаємо тиск на ґрунт у краю підошви позацентрово-завантаженого фундаменту:

Згідно норм, максимальний тиск на ґрунт не повинен перевищувати, а мінімальний тиск повинен бути додатнім. Друга умова виконується очевидно Перевіряємо першу вимогу:

Запас складає:

Отже всі умови задовольняються.

Розрахунок осідань проводимо методом пошарового підсумування Розрахунок ведемо за допомогою Таблиці V та Додатку 1.

P=202,1 кПа

Згідно з ([1], стр. 38, додаток 4) гранична деформація складає. Згідно з розрахунком, отримано, що не перевищує граничну деформацію.

Розрахунок фундаменту із забивних паль

Вибір розмірів паль згідно інженерно-геологічних умов ділянки, діючих навантажень, конструктивних особливостей споруди. Приймаємо палю .

1. Глибину закладання ростверку встановлюємо з конструктивних міркувань. Приймаємо:

Визначення несучої здатності палі. Несучу здатність палі визначаємо за формулою (8) [3]

Загальна довжина палі - 9,7 м розбиваємо цю довжину на шари грунту, товщиною до 2 м. Для кожного з шарів вирахуємо відстань від центра ваги до відмітки 0.000 та визначимо розрахунковий опір за бічною поверхнею палі .

2. Розрахункове навантаження, яке допустиме на палю становить:

6. Визначення кількості паль фундаменту.

Приймаємо остаточно паль.

7. Конструювання ростверку.

Конструювання ростверку виконуємо виходячи з мінімальної відстані між палями, тобто, розміщуємо їх у три ряди. Тоді розміри ростверку становлять:

.

.

8. Визначення фактичного розрахункового навантаження на палю.

Розрахунок виконуємо за формулою:

Запас міцності складає

Умова розрахунку за першим граничним станом задовольняється.

Розрахунок осідань проводимо за експрес-методом Розінфельда

1) Визначаємо середньозважене значення кута внутрішнього тертя ґрунту в межах довжини стовбура палі, зануреного в несучі шари основи:

2) Визначення розмірів у плані умовного фундаменту з підошвою у рівні вістря палі:

3) Визначаємо об'єм і вагу умовного фундаменту «паля ростверк ґрунт»:

4) Визначаємо середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

5) Визначаємо опір ґрунту основи на рівні підошви умовного фундаменту:

коефіцієнти умови роботи, які приймаємо за ([2], стр. 8, таблиця № 3). Вони становлять:

при

коефіцієнти, які приймаємо

ширина підошви умовного фундаменту,

коефіцієнти, які приймаємо за ([2], стр. 9, таблиця № 4).

Вони становлять (при):

розрахункове значення умовного зчеплення.

середнє розрахункове значення умовної ваги грунтів, які залягають нижче підошви умовного фундаменту. Приймаємо .

теж саме, які залягають вище підошви фундаменту. Приймаємо

Тоді отримаємо:

6) Виконуємо перевірку попередньої умови при розрахунку основи по деформаціям:

Попередні умови розрахунку основи за деформаціями виконується:

.

7) Визначаємо потужність стиснутої товщі основи.

Потужність стиснутої товщі під підошвою умовного фундаменту складає:

де

за відношенням

за ([3], стр. 19, табл. 2.3) становить: .

8) Визначаємо середньозважене значення модуля деформації в межах стиснутої товщі основи.

Середньозважене значення модуля деформації становить:

9) Визначаємо осідання основи за формулою:

10) Перевіряємо умову розрахунку основи за деформаціями :

.

Отже умова виконується.

Розрахунок фундаменту у витрамбуваних котлованах

1. Приймаємо діаметр свердловини фундаменту, об'єм витрамбованого щебеню складає, ,, вага трамбівки —, діаметр трамбівки — 0,4 м

2. Глибину закладання ростверку приймаємо з конструктивних міркувань рівною .

3. Висоту фундаменту приймаємо, весь фундамент знаходиться у шарі 2 — глина. Схема прийнятого фундаменту зображена на рисунку.

4. Визначаємо параметри розширення:

Визначаємо радіус розширення за формулою

Коефіцієнт ущільнення щебеню в розширенні kd розраховують за формулою

— коефіцієнт, який визначають за табл. 4.10 залежно від діаметра фракції жорсткого матеріалу (щебеню), в нашому випадку

— кількість засипок для витрамбовання розширення більше однієї.

будівництво фундамент свердловина навантаження

де

Співвідношення осей визначаємо за формулою

Площа поперечного перерізу розширення Аbr

Визначаємо параметри зони ущільнення: Радіус ущільненої зони грунту

— діаметр розширення,

— коефіцієнт активної пористості,

— мінімальне значення ,

— коефіцієнт активної пористості на межі зони достатнього ущільнення, що розраховується за формулою:

Товщина ущільненої зони

Площа поперечного перерізу ущільненої зони

5. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю жорсткого матеріалу:

6. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю ущільненого шару грунту:

— периметр поперечного перерізу фундаменту в його середній частині

— розрахунковий опір ущільненого грунту під розширенням, визначаємо за табл.1 ,

— розрахунковий опір грунту за бічною поверхнею нахиленої частини фундаменту, кПа, визначаємо згідно [3], стр. 7,8, табл. 1,2

Отже, отримаємо

7. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю шару, який підстеляє ущільнену зону:

— - розрахунковий опір ущільненого грунту під розширенням

—, ,

Отже отримаємо:

Тоді отримаємо:

Розрахункове навантаження на фундамент дорівнює

8. Кількість паль у кущі буде дорівнювати:

Приймаємо 2 палі.

9. Конструювання ростверку.

Конструювання ростверку виконуємо виходячи з мінімальної відстані між палями, тобто. Тоді розміри ростверку становлять:

.

.

10. Визначення фактичного розрахункового навантаження на палю.

Розрахунок виконуємо за формулою:

Умова розрахунку виконана.

Визначаємо осідання фундаменту за методом Розінфельда

1. Визначаємо вагу умовного фундаменту:

.

2. Середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

.

Розрахунковий опір ґрунту основи складає

Попередня умова розрахунку основи за деформаціями виконана:

Потужність стиснутої товщі під підошвою умовного фундаменту складає:

де

при відношенні за ([3], стр. 19, табл. 2.3) становить: .

Середньозважене значення модуля деформації становить:

Визначаємо осідання основи за формулою:

Перевіряємо умову розрахунку основи за деформаціями :

.

Отже умова виконується.

6. Техніко-економічне порівняння розрахованих фундаментів

Таблиця III Окремо стоячий фундамент на природній основі

Найменування затрат

Кількість

Собівартість, крб.

на одиницю

загальна

Розробка грунту під фундамент при ширині котловану >1м (+7%), м3

21,87

3,85

84,2

Улаштування фундаменту, м3

44,9

404,1

488,3

Таблиця IV Фундамент на забивних призматичних палях

Найменування затрат

Кількість

Собівартість, крб.

на одиницю

загальна

Розробка грунту, м3

4,32

3,85

16,6

Улаштування ростверку, м3

1,8

31,0

55,8

Улаштування фундаменту, м3

5,4

88,4

477,36

549,76

Таблиця V Фундамент у пробитих свердловинах

Найменування затрат

Кількість

Собівартість, крб.

на одиницю

загальна

Розробка грунту, м3

2,77

3,85

10,7

Улаштування ростверку, м3

1,12

31,0

34,72

Улаштування фундаменту, м3

2,16

66,0

142,56

188,0

Отже за затратами варіант улаштування фундаменту у пробитих свердловинах виявився найкращим.

Фундамент у пробитих свердловинах (переріз ІІ-ІІ)

Розрахунок ведемо так само як і для перерізу I-I

Пункти 1−8 — дивись раніше.

7. Кількість паль у кущі буде дорівнювати

Приймаємо 2 палі, з умови дії кранового навантаження на фундамент.

Конструювання ростверку.

Конструювання ростверку виконуємо виходячи з мінімальної відстані між палями, тобто. Тоді розміри ростверку становлять:

.

.

11. Визначення фактичного розрахункового навантаження на палю.

Розрахунок виконуємо за формулою:

Умова розрахунку виконана.

1. Визначаємо осідання фундаменту за методом Розінфельда Визначаємо вагу умовного фундаменту:

.

2. Середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

.

Розрахунковий опір ґрунту основи складає

Попередня умова розрахунку основи за деформаціями виконана:

Потужність стиснутої товщі під підошвою умовного фундаменту складає:

де

при відношенні за ([3], стр. 19, табл. 2.3) становить: .

Середньозважене значення модуля деформації становить:

Визначаємо осідання основи за формулою:

Перевіряємо умову розрахунку основи за деформаціями :

.

Отже умова виконується.

8. Врахування нерівномірності осідань фундаментів

Умова виконується, фундамент влаштований вірно!

10. Технологія влаштування фундаменту у пробитих свердловинах із розширенням нижньої частини із втрамбованого щебню

У районах з поверхневою товщею слабких, водонасичених грунтів під якими залягають щільні грунти, особливо при високому рівні грунтової води, фундаменти неглибокого закладання виявляються нераціональними, а застосування паль, як правило, дає значний економічний ефект і дозволяє зменшити обсяг земляних робіт, знизити питому вагу ручної праці в процесі будівництва фундаментів, а також забезпечує надійність роботи споруди в цілому.

ФПС влаштовують пробиванням свердловин у грунті циліндричною трамбівкою діаметром 0,4−0,6 м, масою 3−6т або забивними штампами з наступним заповненням їх бетоном, залізобетоном, грунтобетоном, сумішшю щебеню та глини тощо. Для збільшення опору вертикальному навантаженню в нижній частині влаштовується розширення з втрамбованого щебню. В розширення можна втрамбувати 1−2м3 щебня. Втрамбовуємо порціями по 0,25 м³. В залежності від стану грунту змінюється форма ядра. Габаритні розміри фундаментів у пробитих свердловинах: діаметр стовбура bm=400−800мм; діаметр розширення dbr=700−1200мм; висота фундаменту hk=1,5−10м (іноді до 20м).

Література

1. ДСТУ Б.В.2.1−2-96 (ГОСТ 25 100−95). Ґрунти. Класифікація;

2. СНиП 2.02.01−83. Основания зданий и сооружений;

3. СНиП 2.02.03−85. Свайные фундаменты;

4. СНиП 2.01.07−85. Нагрузки и воздействия;

5. Фундаменти будівель і споруд. Винников Ю. Л., Муха В. А., Яковлев А. В., та інші. Київ. 2002.;

6. Методичний довідник до виконання курсових та дипломних проектів. Винников Ю. Л. 1995.;

7. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01−83). М.: Стройиздат, 1986.;

8. СНиП 2.01.01−82. Строительная климатология.

Показати весь текст
Заповнити форму поточною роботою