Геотехника 3 курсовая работа. Бейбит Абзал КП. Министерство образования и науки республики казахстан международная образовательная корпорация факультет общего строительства

• Название: Министерство образования и науки республики казахстан международная образовательная корпорация факультет общего строительства
• Анкор: Геотехника 3 курсовая работа
• Дата: 10.12.2022
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: Бейбит Абзал КП.docx
• Тип: Документы; #837634
• страница: 2 из 7

2.3.Нормативная глубина сезонного промерзания грунта
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта в г.Павлодар определяется по следующей формуле:



𝑑_𝑓𝑛 = 𝑑₀√𝑀_𝑡 ,

где d₀– величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; для супесей и песков мелких и пылеватых- 0,28 м; для песков гравелистых, крупных и средней крупности-0,30 м; для крупнообломочных грунтов -0,30 м;

Для грунтов неоднородного сложения значение d₀определяют как средне- взвешенное в пределах глубины промерзания.

М_t– безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в данном районе, принимаемых по СНиП 23.01 «Строительная климатология» (СП 131.13330.2012 в настоящее время)
Согласно СП РК 2.04-01-2017 в г. Павлодар.

Таблица 5- Среднемесячные температуры в г.Павлодар

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-16.6	-15.5	-7.6	5.7	13.8	19.8	21.4	18.6	12.3	4.0	-6.0	-13.0

М_t=16,6+15,5+7,6+6,0+13,0=58,7

Поскольку первым слоем является супесь пылеватый, то примем d₀=0,28 м. Считаем глубину промерзания грунта:



^{𝑑𝑓𝑛 = 𝑑0}√^{𝑀𝑡 = 0,28 ∗ √58,7 = 2,14 м}
2.4 Выводы

На рассматриваемой площадке строительства здания Монтажного цеха в г. Павлодар произведены инженерно-геологические изыскания путём бурения шести скважин глубиной до 13,0 м.ч

В пределах площадки залегают следующие виды грунтов:

ИГЭ-14-супесь пылеватый;

ИГЭ-10-суглинок пылеватый;
Установившийся уровень грунтовых вод зафиксирован на отметке

+5,500 м. Прогнозируемое поднятие уровня грунтовых вод составляет 1,0…1,5 м относительно установившегося.

В целом площадка пригодна для строительства. В соответствии с Приложением Б СП 11-105-97, ч. I, инженерно-геологические условия площадки относятся к I (простой) категории сложности.

В качестве естественного основания рекомендуется использовать слой супеси пылеватого ИГЭ-14, в качестве основания для свайного фундамента – суглинка пылеватого ИГЭ-10.

3. 
   Разработка вариантов фундаментов
   

1. 
   Конструктивные особенности здания
   

Проектируемое сооружение производственное одноэтажное здание. За относительную отметку 0,000 м принята отметка чистого пола монтажного цеха, что соответствует абсолютной отметке +6,000 м.

Планировка территории выполняется срезкой насыпного грунта до относительной отметки -1,000 м, что соответствует абсолютной отметке +4,000 м. Почвенно-растительный слой подлежит полному удалению с по следующей рекультивацией.

Монтажный цех представляет собой производственное здание с полным металлическим каркасом. Основными несущими конструкциями здания являются сборные металлические колонны и фермы.

В соответствии с таблицей Д.1 СниП 2.02.01 для всего сооружения принимается предельные значения деформаций:

• 
  Максимальная осадка s_u=15 см;
  
• 
  Относительная разность осадок (Δs/L)_u=0,004.
  

При вариантном проектировании фундаментов принимается наиболее нагруженный фундамент №2 (табл.1).

При расчёте фундаментов на прочность значения нагрузок принимаются с осреднённым коэффициентом надёжности по нагрузке _f=1,2.

2. 
   Фундамент на естественном основании
   
   1. 
      Определение глубины заложения фундаментов
      

Глубина заложения фундаментов котелного определяется исходя из климатических и инженерно-геологических условий площадки строительства, а также в зависимости от конструктивных особенностей здания.

Глубина заложения исходя из климатических условий:

d_f d_fn k_h,

где d_f– глубина заложения фундамента;

d_fn– нормативная глубина промерзания грунтов, определяемая по схе матической карте промерзания глин и суглинков, рис. 3.4[];

k_h– коэффициент теплового влияния здания, определяемый

по табл. 5.2 СП 22.13330.2011.

Для г. Павлодар нормативное значение глубины промерзания со ставляет 2,14 м.

Расчетная среднесуточная температура воздуха внутри помещения принимается равной 22⁰ С. Полы в монтажном цехе устраиваются по грунту.

В соответствии с таблицей 5.2

k_h=0,9.

d_f 2,14 0,9  1,92 м

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки при учёте подвала:

d d_b h_f  h_cf

где d_b– расстояние от уровня планировки до пола подвала;

h_cf– толщина плиты пола подвала;

h_f– ориентировочная высота фундамента.

Толщина конструкции пола подвала принимается равной 0,3 м, высота фундамента – 0,6м.

d 3 0,9  0,3  4,2 м

Окончательно принимается глубина заложения d_f=4,2м.
3.2.2 Конструирование фундамента
Расчётное сопротивление грунтов основания в уровне глубины заложе ния фундамента:

R₁= ^[0.61 ∗ 1 ∗ 1 ∗ 18.8 + 3,44∗ 4.2 ∗ 11,9 + ⁽3,44 − 1⁾2,2 ∗ 11,9 + 6,04 ∗ 18.8^] = 496,14кПа

Требуемая площадь подошвы фундамента:
_Aтр_ ^N_II

R   d

m f
где N_II– продольное усилие в уровне обреза фундамента;

R– расчётное сопротивление грунтов основания;

γ_m– средневзвешенное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемое равным 20 кН/м³;

d_f– глубина заложения подошвы фундамента.

𝑁𝐼𝐼 = 𝑁𝐼𝐼 ∗ 𝛾𝑓 = 1640 ∗ 1.2 = 1968
A^тр= = =4,77м²

Коэффициент соотношения ширины и длины подошвы фундамента принимается равным 1,5, тогда ширина подошвы фундамента равна:

B= = =1,78 м²

С учётом рекомендуемого м одуля 0,3 м размеры подошвы фундамента принимаются равными

-нижняя плита 3,0 х 2,4 м.

-средняя плита 2,4 х 1,5 м.

-верхняя плита 1,5 х 0,9 м.



Расчётное сопротивление грунтов основания:

R₁= ^[0.61 ∗ 1 ∗ 2.4 ∗ 18.8 + 3,44∗ 4.2 ∗ 11,9 + ⁽3,44 − 1⁾2,2 ∗ 11,9 + 6,04 ∗ 18.8^] = 522,94кПа

7. Сбор нагрузок:
Вертикальные нагрузки:
а) Вес фундамента:
𝑁_𝑓𝐼𝐼 = 𝑉_𝑓 ∗ 𝛾_𝑓 ∗ 𝛾_𝑏 = 7.7 ∗ 1.2 ∗ 25 = 231 кН

𝑉_𝑓 = 7.7 м³

где _f– коэффициент надежности по нагрузке; V_f– объем фундамента;_b– удельный вес железобетона.
Так как объем фундаментных балок и опорных столбиков невелик по сравнению с объемом фундамента, то возникаю щими от них нагрузками N и M пренебрегаем.


б) Вес песка на ступенях фундамента:
𝑁_𝑠𝐼𝐼 = (𝐴𝑑 − 𝑉_𝑓)𝛾^′ = ⁽7.2 ∗ 4,2 – 6⁾ ∗ 11,9 = 288,41 кН

𝐼𝐼
в) Вес стены фундамента:
𝑁_𝑤𝐼𝐼 = 𝑉_𝑤 ∗ 𝛾_𝑓 ∗ 𝛾_𝑏 = 6.0 ∗ 0.3 ∗ 1.5 ∗ 1,2 ∗ 25 = 81 кН
г) Суммарная вертикальна нагрузка:

𝑁_𝐼𝐼 = 𝑁_0𝐼𝐼 + 𝑁_𝑠𝐼𝐼 + 𝑁_𝑤𝐼𝐼 + 𝑁_𝑓𝐼𝐼 = 1968+ 231 + 288,41 + 81 = 2568,41кН

8. 
   Определяем среднее давление на основание:
   

𝑝= = =356,72кПа 𝑅 = 522,94 кПа


9.Вычисляем суммарный изгибающий момент, возникающий в уровне подошвы фундамента:
𝑀_𝐼𝐼 = 𝑀_0𝐼𝐼 + 𝑄_0𝐼𝐼 ∗ ℎ_𝑓 = ⁽480 ∗ 1.2⁾ + ⁽⁴² ∗ 0,9⁾ = 613,8 кН ∗ м

где M_0II– значение изгибающего момента в уровне обреза фундамента для рас- чета по второму предельному состоянию; Q_0II -поперечная сила, приложенная в уровне обреза фундамента; h_f– высота фундамента;

Максимальное и минимальное давление по подошве фундамента:



P_max= + =569,8кПа< 1.2 ∗ 𝑅 =627,52кПа

W– момент сопротивления подошвы фундамента;

W= =6,08м³

P_min= - =143,59кПа< 𝑅 =522,94

Поскольку p_minбольше нуля, можно сделать вывод о том, что отрыва подошвы фундамента от грунта не произойдет.

В соответствии с п. 5.6.27 СП 22.13330.2011 для фундаментов колонн зданий с мостовыми кранами грузоподъёмностью более 75 т соотношение краевых давлений должно превышать 0,25:

= =0,32 0,25 - условие выполнено.

Сопряжение железобетонной колонны принимается сборным стаканного типа. Обрез фундамента принимается на отметке -3,0 м. Фундамент проектируется монолитным из бетона класса В20W4F100.

Исходя из конструктивных соображений, размер подколонника, в мм, определяется следующим образом:

b_п b_col 2  (50  200)  400  2  (50  200)  900 мм

l_п l_col 2  (50  200)  400  2  (50  200)  900 мм

С учётом конструктивных требований принимается подколонник размером 900х900 мм.

С учётом размеров подошвы фундамента принимается две ступени по- дошвы толщиной 300 мм. Конструктивные размеры фундаменты представлены на рис. 3.2.
Рисунок 6. Конструкция фундамента