Курсовой конструкции. Коробов. Курсовой проект завершающая работа по изучению темы Строительные конструкции, здания и сооружения профессионального модуля пм. 01 Участие в проектировании зданий

• Название: Курсовой проект завершающая работа по изучению темы Строительные конструкции, здания и сооружения профессионального модуля пм. 01 Участие в проектировании зданий
• Дата: 13.05.2023
• Размер: 238.83 Kb.
• Имя файла: Курсовой конструкции. Коробов.docx
• Тип: Курсовой проект; #1126568
• страница: 1 из 2

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект – завершающая работа по изучению темы «Строительные конструкции, здания и сооружения» профессионального модуля ПМ.01 «Участие в проектировании зданий».

Тема курсового проекта: «Жилой дом на 6 квартир в городе Богородицк».

Актуальность темы заключается в подборе фундаментной подушки под малоэтажное здание под нагрузкой.

Целью курсового проекта является разработка архитектурно–строительной части жилого дома на 6 квартир.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• 
  рассчитать нагрузку на здание;
  
• 
  подобрать фундаментные подушки под наружные и внутренние стены;
  
• 
  провести расчет по первой группе предельных состояний;
  
• 
  провести расчет по второй группе предельных состояний.
  

1 Исходные данные

Место строительства – город Богородицк.

Тип здания – жилое здание.

Длина пролёта здания 6,3м.

Высота этажа 2,8м.

Количество этажей 2.

Здание с подвалом, с отметкой пола минус 2,400м.

Средняя относительная отметка уровня земли минус 0,940м.

Относительная отметка обреза фундамента минус 0,460м.

Отметка глубины заложения фундаменты минус 2,670м.

Отметка низа мауэрлата плюс 10,950м.

Грунт основания – суглинки, с характеристиками: = 0,2; е = 0,5; = 18,7.

Класс бетона фундамента В20.

Класс рабочей арматуры фундамента А400 (А-III).

Наружные стены двухслойной конструкции с наружным утеплителем. Стены толщиной 510мм из обыкновенного глиняного полнотелого кирпича. Утеплитель из экструдированного пенополистирола толщиной 100мм.

Внутренняя стена толщиной 380мм.

Перегородки гипсовые, толщиной 100мм.

Крыша стропильная чердачная двухскатная с полувальмой на торцах, с кровельным материалом металлочерепица.
2 Сбор нагрузок

Сбор нагрузок на 1 м² грузовой площади приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Сбор нагрузок на 1 м² покрытия и перекрытия

Вид нагрузки			Расчетные формулы					Норм.нагр., qn, кН/м2	Коэф. надежн., f			Расч. нагр., q, кН/м2
1			2					3	4			5
Покрытие
I Постоянная нагрузка
1 Покрытие ПВХ мембрана(Proton)  = 2 кг/м2		2,0 0,01						0,02	1,3			0,026
2 Керамзитовая стяжка t = 0,02м  = 700кг/м3		0,02 700 0,01						0,14	1,3			0,182
3 Пароизоляция  = 0,11кг/м2		0,11 0,01						0,0011	1,2			0,00132
4 Цементно-песчаная стяжка t = 0,02м,  = 1800кг/м3		0,02 1800 0,01						0,36	1,3			0,468
5 Плита покрытия ПР = 2кН/см2								2	1,1			2,2
Итого:								2,52				2,88
II Временная нагрузка
г. Богородицк						1,26						1,80
Полная								3,78				4,68
Чердачное перекрытие
I Постоянная нагрузка
1 Стяжка сплошная цементно-песчанная t = 0,03м, = 1800кг/м3		0,03 1800 0,01						0,54	1,3			0,70
2 Утеплитель экструдированный пенополистирол «Пеноплэкс» t = 0,1м, = 35кг/м3		0,1 35 0,01						0,04	1,2			0,05
3 Пароизоляция t =0,004м, = 0,095кг/м3		0,095 0,01						0,001	1,2			0,001
4 Плита перекрытия круглопустотная  = 3,2кПа								3,20	1,1			3,52
Итого:							3,78						4,27
II Временная нагрузка
Чердачное помещение					0,7					1,3	0,91
Полная					4,48						5,18
Продолжение таблицы 1
1		2						3	4			5
Междуэтажное перекрытие на отметке 3.300
I Постоянная нагрузка
1 Керамическая плитка t = 0,008м, = 1400кг/м3		0,008 1400 0,01		0,11					1,2					0,13
2 Плиточный клей t = 0,004м, = 1220кг/м3		0,004 1220 0,01		0,05					1,3					0,07
3 Цементный раствор t = 0,03м, = 2000кг/м3		0,03 2000 0,01		0,60					1,3					0,78
4 Гидроизоляционная мембрана t = 0,003м,  = 110г/м2				0,0001					1,2					0,0001
5 Выравнивающая цементная стяжка t = 0,04м, = 2000кг/м3		0,04 2000 0,01		0,80					1,3					1,04
6 Плита перекрытия круглопустотная  = 3,2кПа				3,2					1,1					3,52
Итого:				4,76										5,54
II Временная нагрузка
1 Перегородки кирпичные  = 1000кг/м2				1,0					1,3					1,3
2 Арматурная сетка  = 2,08кг/м3		2,08 0,01		0,02					1,2					0,02
3 Жилое здание				1,5					1,3					1,95
Итого:				2,52										3,27
Полная				14,56										17,62
Междуэтажное перекрытие на отметке 0.000
I Постоянная нагрузка
1 Керамическая плитка t = 0,008м, = 1400кг/м3		0,008 1400 0,01		0,11					1,2					0,13
2 Плиточный клей t = 0,004м, = 1220кг/м3		0,004 1220 0,01		0,05					1,3					0,07
3 Цементный раствор t = 0,03м, = 2000кг/м3		0,03 2000 0,01		0,60					1,3					0,78
4 Гидроизоляционная мембрана t = 0,003м,  = 110г/м2				0,0001					1,2					0,0001
5 Выравнивающая цементная стяжка t = 0,04м, = 2000кг/м3		0,04 2000 0,01		0,80					1,3					1,04
6 Пароизоляция t =0,004м, = 0,095кг/м3		0,095 0,01		0,001					1,2					0,001

Продолжение таблицы 1
1	2		3	4		5
7 Утеплитель экструдированный пенополистирол «Пеноплэкс» t = 0,05м, = 35кг/м3	0,05 35 0,01		0,02	1,2		0,02
8 Плита перекрытия круглопустотная  = 3,2кПа			3,2	1,1		3,52
Итого:			4,78			5,56
II Временная нагрузка
1 Перегородки кирпичные  = 1000кг/м2		1,0		1,3	1,3
2 Арматурная сетка  = 2,08кг/м3	2,08 0,01	0,02		1,2	0,02
3 Жилое здание		1,5		1,3	1,95
Итого:		2,52			3,27
Полная		7,30			8,83

3 Расчет фундамента под наружную стену

3.1 Определение грузовой площади



Рисунок 1 – Схема определения грузовой площади

Грузовая площадь:



3.2 Подсчет нагрузок на 1п.м. длины фундамента

1 Полная нормативная нагрузка на обрезе фундамента:

, кН/м (1)

где - нормативная нагрузка от покрытия, кН/м;

- нормативная нагрузка от чердачного перекрытия, кН/м;

- нормативная нагрузка от междуэтажного перекрытия, кН/м;

– количество перекрытий;

- нормативная нагрузка на 1п.м. длины фундамента от наружной стены, кН/м;

- нормативная нагрузка от подземной части, кН/м.

, кН/м (2)

.

, кН/м (3)

.

, кН/м (4)

.

, кН/м (5)

где – толщина стены, м;

- высота стены, зависит от условных отметок низа мауэрлата и обреза фундамента, м;

- плотность материала, кг/м³;

.

, кН/м (6)

.

кН/м

2 Полная расчетная нагрузка на обрезе фундамента:

, кН/м (7)

, кН/м (8)

.

, кН/м (9)

.

, кН/м (10)

.

, кН/м (11)

.

, кН/м (12)

.

кН/м

3.3 Определение расчетной глубины промерзания грунта

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений, глубина заложения фундамента под наружные стены отапливаемых зданий принимается не менее расчетной глубины промерзания d_f.

По требованиям СП должно выполняться условие:

d_I ≥ d_f (13)

где d_I – глубина заложения фундамента, м;

d_f – расчетная глубина промерзания грунта, м.

Для зданий с подвалом величина d_f считается от пола подвала и определяется по формуле 14:

d_f = K_h d_fn, м (14)

где K_h = 0,5, коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, для зданий с подвалом и техническим подпольем определяется по таблице 5.2 СП 22.13330.2016.

d_fn – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов по Тульской области, равная 1,4м, по карте промерзания грунтов Центральной России.



Рисунок 2 – Схема заложения фундамента

Отметка низа подушки фундамента по проекту равна минус 3,180м.

d_f = 0,8 1,4 = 1,12м;

d_I = 2,670 – 0,940 = 1,73м;

1,73м ≥ 1,12м, условие выполняется.

3.4 Определение ширины подошвы фундамента под наружную стену

1 Определяем расчетное сопротивление грунта по приложению Б, таблице Б.3 СП 22.13330-2016, = 330кПа.

2 Определяем предварительно ширину подошвы фундамента:

, м (15)

= 1,04м.

Принимаем ширину подошвы фундамента b = 1,2м.

3 Определяем расчетное сопротивление R:

R = (16)

; – коэффициенты условия работы, принимаемые по таблице 5.4 СП 22.13330-2016: = 1,1;

= 1,0.

k = 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта определены путем непосредственного испытания.

; ; - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 СП 22.13330-2016;

Для определения коэффициентов ; ; определяем прочностные характеристики грунта ; по приложению А, таблица А.2 СП 22.13330-2016:

= 22,5;

= 19, по таблице 5.5 принимаем = 19 и определяем коэффициенты = 0,47; = 2,89; = 5,48.

= 1, коэффициент при b 10м.

- глубина заложения фундамента.

- расчетное значение удельного веса грунта.

- глубина подвала, расстояние от уровня планировки земли до пола подвала.

R =

4 Определяем ширину подошвы фундамента с учетом вычисленного расчетного сопротивления R по формуле 9:

= 0,85м.

Принимаем ширину подошвы фундамента b = 1м.

5 Определяем расчетное сопротивление R при ширине подошвы фундамента 1м по формуле 34:

R =

6 Проверяем давление под подошвой фундамента:

, кПа (17)

.

По требованиям СП должно выполняться условие:

P ≤ R (18)

200,38кПа ≤ 227,22кПа, условие выполняется.

Принимаем окончательную ширину подошвы фундамента под наружную стену b = 1 м.

4 Расчет фундамента под внутреннюю стену

4.1 Определение грузовой площади



Рисунок 3 – Схема определения грузовой площади

Грузовая площадь:



4.2 Подсчет нагрузок на 1п.м. длины фундамента

1 Полная нормативная нагрузка на обрезе фундамента:

, кН/м (19)

где - нормативная нагрузка от покрытия, кН/м;

- нормативная нагрузка от чердачного перекрытия, кН/м;

- нормативная нагрузка от междуэтажного перекрытия, кН/м;

– количество перекрытий;

- нормативная нагрузка на 1п.м. длины фундамента от наружной стены, кН/м;

- нормативная нагрузка от подземной части, кН/м

, кН/м (20)

.

, кН/м (21)

.

, кН/м (22)

.

, кН/м (23)

где – толщина стены, м;

- высота стены, зависит от условных отметок низа мауэрлата и обреза фундамента, м;

- плотность материала, кг/м³;

.

, кН/м (24)

.

кН/м

2 Полная расчетная нагрузка на обрезе фундамента:

, кН/м (25)

, кН/м (26)

.

, кН/м (27)

.

, кН/м (28)

.

, кН/м (29)

.

, кН/м (30)

.

кН/м

4.3 Определение расчетной глубины промерзания грунта

Согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений, глубина заложения фундамента под наружные стены отапливаемых зданий принимается не менее расчетной глубины промерзания d_f.

По требованиям СП должно выполняться условие:

d_I ≥ d_f (31)

где d_I – глубина заложения фундамента, м;

d_f – расчетная глубина промерзания грунта, м.

Для зданий с подвалом величина d_f считается от пола подвала и определяется по формуле 32:

d_f = K_h d_fn, м (32)

где K_h = 0,5, коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, для зданий с подвалом и техническим подпольем определяется по таблице 5.2 СП 22.13330.2016.

d_fn – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов по Тульской области, равная 1,4м, по карте промерзания грунтов Центральной России.



Рисунок 4 – Схема заложения фундамента

Отметка низа подушки фундамента по проекту равна минус 3,180м.

d_f = 0,8 1,4 = 1,12м;

d_I = 2,670 – 0,940 = 1,73м;

1,73м ≥ 1,12м, условие выполняется.

4.4 Определение ширины подошвы фундамента под внутреннюю стену

1 Определяем расчетное сопротивление грунта по приложению Б, таблице Б.3 СП 22.13330-2016, = 330кПа.

2 Определяем предварительно ширину подошвы фундамента:

, м (33)

= 1,03м.

Принимаем ширину подошвы фундамента b = 1,2м.

3 Определяем расчетное сопротивление R:

R = (34)

; – коэффициенты условия работы, принимаемые по таблице 5.4 СП 22.13330-2016: = 1,1;

= 1,0.

k = 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта определены путем непосредственного испытания.

; ; - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 СП 22.13330-2016;

Для определения коэффициентов ; ; определяем прочностные характеристики грунта ; по приложению А, таблица А.2 СП 22.13330-2016:

= 22,5;

= 19, по таблице 5.5 принимаем = 19 и определяем коэффициенты = 0,47; = 2,89; = 5,48.

= 1, коэффициент при b 10м.

- глубина заложения фундамента.

- расчетное значение удельного веса грунта.

- глубина подвала, расстояние от уровня планировки земли до пола подвала.

R =

4 Определяем ширину подошвы фундамента с учетом вычисленного расчетного сопротивления R по формуле 33:

= 0,85м.

Принимаем ширину подошвы фундамента b = 1м.

5 Определяем расчетное сопротивление R при ширине подошвы фундамента 1м по формуле 34:

R =

6 Определяем ширину подошвы фундамента с учетом вычисленного расчетного сопротивления R по формуле 33:

= 0,85м.

Принимаем ширину подошвы фундамента b = 1м.

6 Проверяем давление под подошвой фундамента:

, кПа (35)

.

По требованиям СП должно выполняться условие:

P ≤ R (36)

198,59кПа ≤ 227,22кПа, условие выполняется.

Принимаем окончательную ширину подошвы фундамента под внутреннюю стену b = 1м.

5 Расчет фундамента по первой группе предельных состояний

5.1 Первый этап расчета – расчет в сечении, нормальном к оси элемента

5.1.1 Для наружной стены

Для расчета принимаем фундаментную плиту ФЛ 8.24-1 по ГОСТ 13580-85, которая соответствует ширине подошвы фундамента под наружную несущую стену. Расчет производится по расчетным нагрузкам и заключается в нахождении площади поперечного сечения рабочей арматуры воспринимающей действие максимального момента:

, кНм (37)

где – реактивное давление грунта, принимается без учета собственного веса фундамента и грунта на его обрезах:

(38)

= 190,79кН/м.

с – вылет консоли, определяется по формуле 39:

с = , м (39)

где – ширина ленты фундамента, принятая с учетом ширины кирпичной стены ( ), м.

с = м.

= 3,82кНм.