Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование многоэтажного здания

Проектирование многоэтажного здания

1. Исходные данные


Район строительства – г. Волгоград.

Размер здания в плане – 36х24 м.

Геологические разрезы площадки строительства приведены в приложении 1.


Таблица 1 – Инженерно-геологические условия

№ образца

Глубина отбора образца, м

Плотность кН/м3

Влажность

Содержание частиц %, размером, мм


Скв.1,2

Скв.1*,1

ρ

ρs

W

На границе

>2

2-0,5

0,5-0,25

0,25-0,1

<0,1







WL

WP






1

2

3

4

3,0

6,5

11,0

13,9

2,7

6,6

11,3

14,2

19,2

20,2

19,9

18,7

26,9

26,6

27,1

26,7

25,8

23,2

26,4

20,0

32,0

-

37,0

-

24,0

-

22,0

-


-

3,46

-

11,85



-

10,38

-

42,24


-

48,33

-

30,15

-

19,26

-

9,55

-

18,21

-

6,21


2. Планово-высотная привязка здания на площадке строительства


Абсолютная отметка планировки: 120,50.

Абсолютная отметка пола: 120,15.

Уровень грунтовых вод: абсолютная отметка: 115,50;

относительная отметка: 5,1.


Рисунок 1 – Планово-высотная привязка здания на площадке строительства



3. Определение физико-механических свойств грунта


3.1 ИГЭ-1


Суглинок выше уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:


(1)


Объем пор грунта в единице объема:


(2)


Коэффициент пористости грунта:


(3)


Степень влажности грунта:


(4)

=> грунт насыщен водой.

Число пластичности:


(5)

=> содержание глинистых частиц составляет 10-30%.


Показатель текучести:


(6)

=> суглинок полутвердый


Таким образом, суглинок насыщен водой, полутвердый. Содержание глинистых частиц 10-30%.


3.2 ИГЭ-2


Песок выше и ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:



Объем пор грунта в единице объема:



Коэффициент пористости грунта:


Степень влажности грунта:


=> грунт насыщен водой.


Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 3,46%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 13,84%, что менее 50%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,25 мм составляет: 62,17%, что более 50%.

Т.е. песок – средней крупности.

По плотности сложения e=0,62 песок – средней плотности.

Таким образом, песок – средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:


(7)


Плотность грунта в сухом состоянии:

(8)


Объем пор грунта в единице объема:


(9)


Коэффициент пористости грунта:



Условная влагоемкость грунта:


(10)


Степень влажности грунта:


(11)

=> грунт насыщен водой


Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 3,46%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 13,84%, что менее 50%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,25 мм составляет: 62,17%, что более 50%.

Т.е. песок – средней крупности.

По плотности сложения e=0,16 песок – плотный.

Таким образом, песок – средней крупности, плотный, насыщен водой.


3.3 ИГЭ-3


Суглинок ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:



Объем пор грунта в единице объема:



Коэффициент пористости грунта:


Степень влажности грунта:


=> грунт насыщен водой


Число пластичности:


=> содержание глинистых частиц составляет 10-30%.


Показатель текучести:


=> суглинок тугопластичный.


Таким образом, суглинок насыщен водой, тугопластичный. Содержание глинистых частиц 10-30%.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:



Плотность грунта в сухом состоянии:



Объем пор грунта в единице объема:


Коэффициент пористости грунта:



Условная влагоемкость грунта:



Степень влажности грунта:


=> грунт насыщен водой


Число пластичности:


=> содержание глинистых частиц 10-30%


Показатель текучести:


(12)

=> суглинок твердый.


Таким образом, суглинок насыщен водой, твердый. Содержание глинистых частиц 10-30%.

3.4 ИГЭ-4


Песок ниже уровня грунтовых вод.

Плотность грунта в сухом состоянии:



Объем пор грунта в единице объема:



Коэффициент пористости грунта:



Степень влажности грунта:


=> грунт влажный.


Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 11,85%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 54,09%, что более 50%.

Т.е. песок – крупный.

По плотности сложения e=0,72 песок – рыхлый.

Таким образом, песок – крупный, рыхлый, влажный.

Т.к. данный слой находится ниже У.Г.В., то учтем взвешивающее действие воды.

Плотность грунта во влажном состоянии:



Плотность грунта в сухом состоянии:



Объем пор грунта в единице объема:



Коэффициент пористости грунта:



Условная влагоемкость грунта:



Степень влажности грунта:

=> грунт насыщен водой.


Определим тип песчаного грунта в зависимости от гранулометрического состава:

Процентное содержание частиц крупнее 2,0 мм составляет: 11,85%, что менее 25%.

Процентное содержание частиц крупнее 0,5 мм составляет: 54,09%, что более 50%.

Т.е. песок – крупный.

По плотности сложения e=0,21 песок – плотный.

Таким образом, песок – крупный, плотный, насыщен водой.

Таким образом, площадка пригодна для строительства, так как грунты могут служить надежным основанием.

Грунты относятся к слоистым с согласным залеганием слоев.

Грунты прочные (суглинки - твердые и полутвердые, пески - крупные и средней крупности).

Пески (крупные и средней крупности, плотные) являются малосжимаемыми, хорошо сопротивляются сдвигу.

Так как пески крупные, то насыщение их водой не оказывает значительного влияния на их прочность. Так как суглинки насыщены водой, то требуется проведение специальных мероприятий по отводу воды.

Так как первый слой - суглинок, насыщенный водой, обладающий особенностью набухания, то рекомендуется использовать фундаменты глубокого заложения (сваи).

Второй слой (песок) может служить основанием для фундаментов, так как песок плотный, средней крупности, малосжимаем, хорошо сопротивляется сдвигу. В данном слое находится уровень грунтовых вод, поэтому необходимо предусмотреть мероприятия по водопонижению.

Верхний растительный слой может быть использован для благоустройства территории после завершения строительства.



4. Сбор нагрузок на фундаменты


Сбор нагрузок производим на уровне верхнего обреза фундаментов.


Таблица 2 – Сбор нагрузок на фундамент

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка

Коэффициенты

Расчетная нормативная нагрузка

А. Постоянная:

 

 

 

1. Бикрост 2 слоя

b=8мм, p=40 кг/м3

0,0032

1,2

0,0038

2. Цементно-песчаная стяжка

b=20мм, р=1800 кг/м3

0,36

1,3

0,468

3. Плиты минераловатные

b=60мм, р=300 кг/м3

0,18

1,2

0,216

4. Железобетонная ребристая плита покрытия b=300мм, p=2500 кг/м2

1,67

1,1

1,84

Итого:

 2,21

 

 2,53

Б. Временная:




1. Снеговая

0,84


1,2

Всего:

3,05

 

3,73


Рисунок 2 – Действие нагрузок на фундамент


Нагрузка от покрытия:


(13)


Нагрузка от балки покрытия:


(14)

mбалки=4500 кг; qбалки=45кН


Нагрузка от колонны:


(15)

mкол=1100 кг; qкол=11кН


Нагрузка от панелей:


(16)


Нагрузка от фундаментной балки:


(17)

mф.б.=800 кг; qф.б.=8кН


Нагрузка от остекления:


(18)


Нагрузка от карнизной плиты:


(19)


Суммарная нагрузка


(20)


Нагрузки от покрытия, от балок покрытий, от стеновых панелей, от остекления, от фундаментных балок, от карнизных панелей прикладывается с эксцентриситетом.


e1=e2=10мм=0,01м.

, (21)


где t – ширина стеновой панели; T – ширина колонны.


.

Суммарный момент:


(22)


5. Расчет фундаментов мелкого заложения


5.1 Определение глубины заложения фундамента


Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:


, (23)


где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания; dfn – нормативная глубина промерзания грунта.

По схематической карте СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» для данного района строительства нормативная глубина промерзания для суглинков dfn=1,1 м.

Определим вылет наружного ребра фундамента от стакана:


.


В соответствии с таблицей 1 СНиП 2.02.01-83 (2000) “Основания зданий и сооружений” для зданий без подвала с полами, устраиваемыми по грунту, при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам 20 градусов и более и при вылете наружного ребра менее 0,5м значение коэффициента влияния теплового режима составляет . При вылете наружного ребра, равным 1,5 м, коэффициент следует повысить на 0,1, то есть . Тогда при вылете наружного ребра, равным 0,6 м, коэффициент находим методом интерполяции: .


Так как глубина заложения подошвы фундамента должна назначаться не менее расчетной глубины промерзания, то, округляя в большую сторону, окончательно назначаем глубину заложения фундамента .

Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания для наружных фундаментов от уровня планировки назначается в соответствии с таблицей 2 СНиП 2.02.01-83 (2000) “Основания зданий и сооружений”.

Найдем величину df+2=0,6+2=2,6 м.

Глубина У.Г.В. > мм.

Для суглинков с показателем текучести JL<0,25 и > глубина заложения подошвы фундамента должна назначаться не менее 0,5df.

Окончательно примем df=0,5df=0,5·0,6=0,3 м.

Исходя из конструктивных соображений, примем глубину заложения фундамента df.=1,65 м.


5.2 Определение размеров подошвы фундамента


Площадь подошвы фундамента:


, (24)


где - условное расчетное сопротивление грунта основания, принимаемое в соответствии с таблицей 4 приложения 3 СНиП 2.02.01-83 (2000) “Основания зданий и сооружений”; R0=180кПа;

- среднее расчетное значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, в первом приближении kH/м3;



Ширина подошвы фундамента:


(25)

м.


Конструктивно примем a=b=1,5м.

Определяем расчетное сопротивление грунта основания:

, (26)

где , - коэффициенты условий работы, принимаемы по таблице 3 СНиП 2.02.01-83 (2000) “Основания зданий и сооружений”: , ;

- коэффициент, принимаемый равным 1,1;

, , - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83 (2000) “Основания зданий и сооружений”: , , ;

- коэффициент, принимаемый при ширине фундамента b < м, равным 1;

- среднее значение удельного веса грунтов, залегающего ниже подошвы фундамента:


(27)

kH/м3;


- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента: МПа;

- глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений от уровня планировки: м;

- глубина подвала: .

kПа.

Уточняем размеры подошвы фундамента по полученным значениям:


.


Таким образом, примем ширину подошвы фундамента a=b=1,5м.

Для прямоугольного в плане фундамента краевые давления определим по формуле:


, (28)


где - суммарная величина действующих вертикальных нагрузок, включающие вес фундамента и вес грунта на его уступах;


(29)

кН


e - эксцентриситет приложения усилия:


(30)

- суммарный момент, действующий на основание:


(31)

кНм

м.


Краевые давления:


kПа

kПа


Среднее давление под подошвой фундамента:


(32)

kПа

.


Условие выполняется. Окончательно принимаем размеры подошвы фундамента a=b=1,5м.

Примем монолитный железобетонный фундамент марки ФА 1-6.


Рисунок 3 – Фундамент ФА 1-6


Характеристики фундамента ФА 1-6:

- размер подошвенной ступени плитной части – 1,5х1,5х0,3 м;

- высота фундамента – 1,5 м;

- площадь сечения подколонника – 0,9х0,9 м;

- объем бетона – 1,43 м3.


5.3 Расчет оснований по деформациям


Определим осадку внецентренно загруженного фундамента методом послойного элементарного суммирования.

Осадку основания определим по формуле:


, (33)


где β - коэффициент, равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта;

- модуль деформации i-того слоя грунта;

- толщина элементарного слоя:

(34)

м.


Дополнительное вертикальное напряжение от внешнего давления:


, (35)


где - коэффициент, принимаемый по таблице 1 приложения 2 СНиП 2.01.01-82 “Основания зданий и сооружений”;

- дополнительное вертикальное давление на основание:


, (36)


где - вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.


(37)

кН/м2

кН/м2


Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине от подошвы фундамента:


, (38)


где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

- глубина заложения фундамента;

- удельный вес i-того слоя грунта, при наличии грунтовых вод – с учетом взвешивающего действия воды.

Расчет по определению осадки основания выполняется в табличной форме до соблюдения условия:


(39).


Таблица 3 - Определение осадки основания

, м

=2z/b

, kH/см2

, kH/см2

0,2, kH/см2

, kH/см2

, см

0

0

1

0,01049

0,00288

0,00058

1,7

0,14513

0,3

0,4

0,96

0,01007

0,00346

0,00069

1,7

0,40578

0,6

0,8

0,8

0,00839

0,00403

0,00081

1,7

0,71811

0,9

1,2

0,606

0,00636

0,00461

0,00092

1,7

1,03059

1,2

1,6

0,449

0,00471

0,00518

0,00104

1,7

1,12598

1,35

1,8

0,393

0,00412

0,00547

0,00109

1,7

1,21775

1,5

2

0,336

0,00336

0,00576

0,00115

5

1,30732

1,8

2,4

0,257

0,00257

0,00637

0,00127

5

1,38804


1,46074


Осадка составляет 1,46 см. Сравниваем это значение с предельным значением осадки , определяемым по таблице 4 СНиП 2.01.01-82 “Основания зданий и сооружений”:

см см.

Условие соблюдается.


Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: