Промышленное здание в городе Соликамск (стр. 1 из 7)
Курсовая работа
"Промышленное здание в городе Соликамск"
Исходные данные
Требуется рассчитать и запроектировать основания и фундаменты одноэтажного двухпролетного промышленного здания. Габаритные параметры и характеристика условий строительства здания приведены в таблице:
| L1,м | L2,м | H1,м | H2,м | Hпр,м | Q1,т | Q2,т | tвн,оС | Районстроительства | Мt | Sо,кПа | Wо,кПа |
| 24 | 24 | 14,4 | 18,0 | -4,8 | 5 | 16 | 5 | Соликамск | 59,6 | 2,0 | 0,30 |
Железобетонные колонны основного каркаса имеют шарнирное сопряжение со стальными фермами, шаг колонн каркаса 12 м. Шаг стальных стоек фахверка 6 м.
Инженерно-геологические условия площадки
| № слоя | Тип грунта | Обозн | Толщина слоя, м. | |||
| скв. 185,4 | скв. 286,9 | скв. 384,8 | скв. 485,0 | |||
| 1 | Почвенно-растительныйслой | h0 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| 2 | Суглинок | h1 | 5,10 | 5,35 | 5,40 | 5,50 |
| 3 | Суглинок | h2 | 1,70 | 1,45 | 1,50 | 1,35 |
| 4 | Пески | h3 | Толщина слоя до глубины 20 м не установлена | |||
Исходные показатели физико-механических свойств грунтов
| № слоя | Тип грунта | ρп,т/м3 | W,% | ρs,т/м3 |  ,т/м3 | Wр,% | WL,% | kf,см/с | Е,МПа |  ,кПа |  ,град |
| 1 | Суглинок | 1,94 | 27,8 | 2,71 |  | 22,9 | 33,9 |  | 12,0 |  |  |
| 2 | Суглинок | 1,87 | 28,7 | 2,73 |  | 22,7 | 27,7 |  | 10,0 |  |  |
| 3 | Пески | 1,97 | 21,9 | 2,67 |  | - | - |  | 30,0 |  |  |
Химический анализ воды
| Показатель агрессивности | Значение показателя |
| Бикарбонатная щелочность ионов HCO3, мг экв/л | - |
| Водородный показатель pH, мг экв/л | 3,3 |
| Содержание, мг/л | |
| агрессивной углекислоты СО2 | 25 |
| аммонийных солей, ионов NH4+ | 24 |
| магнезиальных солей, ионов Mg2+ | 1100 |
| едких щелочей, ионов Na+ и K+ | - |
| сульфатов, ионов SO42- | 290 |
| хлоридов, ионов Cl- | 3000 |
Определение нагрузок, действующих на фундаменты
Наиболее нагруженными являются фундаменты по оси М.
Нормативные значения усилий на уровне обреза фундаментов по оси М
| Усилие | Нагрузки | |||
| Постоянная | Снеговая | Ветровая | Крановая | |
| Nn, кН | 1087,7 | 288 | 0 | 263,1 |
| Мn, кН м | -177,8 | -99,8 | ±324,9 | ±27,9 |
| Qn, кН | -10,6 | -1,9 | ±50,4 | ±0,7 |
Для расчетов по деформациям:
Ncol II=Nn*γf=(1087,7+0,9*(288+263,1))*1=1583,7*1=1583,7 кН,
Mcol II=Mn*γf=(177,8+0,9*(99,8+324,9+27,9))*1=585,1*1=585,1 кНм,
Qcol II=Qn*γf=(10,6+0,9*(1,9+50,4+0,7))*1=58,3*1=58,3 кН.
Для расчетов по несущей способности:
Ncol I=Nn*γf=1583,7 *1,2=1900,4 кН,
Mcol I=Mn*γf=585,1 *1,2=702,1 кНм,
Qcol I=Qn*γf=58,3 *1,2=70,0 кН.
Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства
Схема планово-высотной привязки здания
Инженерно-геологический разрез I-I с посадкой здания и фундаментов на естественном основании
Показатели свойств и состояния грунта
| №слоя | ρd,т/м3 | n,% | e | Sr | Ip,% | IL |  ,кН/м3 | γs,кН/м3 | γsb,кН/м3 | Rусл,кПа |
| 2 | 1,52 | 44 | 0,786 | 0.74 | 11 | 0,45 |  | 26,6 | 9,3 | 220,72 |
| 3 | 1,45 | 47 | 0,89 | 0.97 | 5 | 1,2 |  | 26,8 | 8,89 | 315,56 |
| 4 | 1,62 | 39 | 0,64 | 0.83 | - | - |  | 26,2 | 9,88 | 726,8 |
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 =
= 
= 0,45Расчетные 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 =
= 
= 1,2Расчетные 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:
=