Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование фундаментов сборочного цеха

Проектирование фундаментов сборочного цеха

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


На тему:


«Проектирование фундаментов сборочного цеха»


Брест - 2008

Введение


Основания и фундаменты зданий и сооружений служат для восприятия нагрузок от строительных конструкций, технологического оборудования и нагрузок на полы.

Проектирование оснований и фундаментов выполняется в соответствии с СНБ 5.01.01-99 “Основания и фундаменты зданий и сооружений”. При проектировании оснований и фундаментов необходимо учитывать следующие положения:

- обеспечение прочности и эксплуатационных требований зданий и сооружений (общие и неравномерные деформации сооружения не должны превышать допустимые);

- максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов;

- максимальное использование прочности материала фундаментов;

- достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости.

Выбор типа оснований или конструктивных решений фундаментов выполняется на основании технико-экономических показателей, получаемых с помощью вариантного проектирования.

Выбор основания производится в зависимости от инженерно-геологических условий площадки строительства, конструктивных особенностей проектируемого здания и сооружения, возможностей местных строительных организаций. Грунты основания должны обеспечивать надежную работу конструкций зданий и сооружений при минимальных объёмах строительных работ по устройству фундаментов и сроках их выполнения. Деформации и устойчивость грунтов основания зависят от особенностей приложения нагрузки, от размеров и конструкции фундамента и всего сооружения. В свою очередь, основные размеры, конструкция фундамента и конструктивная схема сооружения назначаются в зависимости от геологического строения строительной площадки, сжимаемости слагающих её грунтов, а также от давлений, которые грунты могут воспринять.

В качестве основания не рекомендуется использовать илы, торф, рыхлый песчаный и текучепластичный глинистый грунт.

При свайных фундаментах грунты основания должны позволять максимально использовать прочность материалов свай при минимальном их сечении, длине и заглублении подошвы ростверка.

При выборе основания зданий и сооружений необходимо учитывать специальные работы: планировочные работы, водопонижение и т.д. Выполнение этих работ требует дополнительного времени и затрат и может влиять на выбор конструкций.

Принятые конструкции фундаментов должны быть технологичны в строительном производстве

В строительном деле решения механики грунтов используются для проектирования сооружений в промышленном и гражданском строительстве, гидротехническом, железнодорожном и автодорожном строительстве и т.д.


1. Исходные данные


Таблица 1а. Физические характеристики грунтов

Мощность слоёв по скважинам, м Расстояние от поверхности до УГВ, м Гранулометрический состав,% Плотность частиц rS, г/см3 Плотность грунта r, г/см3 Влажность,% Пределы пластичности


Размеры частиц в мм





>2мм 2-0.5мм 0.5-0.25мм 0.25-0.1мм <0.1мм













раскаты- вания Wр,% текучести WL,%
СКВ.1 СКВ. 2 СКВ. 3 СКВ. 1 СКВ.2 СКВ. 3









2.5 2.0 1.5 2.6 2.0 1.9 - 6.0 6.0 18.0 70.0 2.71 1.82 45.0 28.0 46.0
2.5 3.0 5.0


4.0 12.0 18.0 26.0 40.0 2.66 1.94 23.0 - -
- - -


0.5 19.5 27.0 18.0 35.0 2.65 1.96 24.5 - -

Таблица 1б. Данные о мощности геологических слоев

Абсолютные отметки устья скважин, м № слоя Мощность слоев, м по скважинам Расстояние от поверхности до уровня подземных вод, м
скв.1 скв.2 скв.3
скв.1 скв.2 скв.3 скв.1 скв.2 скв.3
136.5 136.7 136.5 1 2.5 2.0 1.5 2.6 2.0 1.9



2 2.5 3.0 5.0





3






Сборочный цех

Здание каркасного типа. Основной несущей конструкцией здания является однопролетная рама с шарнирно закрепленным ригелем, пролетом 24 м. Железобетонные стойки каркаса размером 60*40 см в нижней части защемлены в фундаменте. К основному зданию примыкает вспомогательный корпус, выполненный по конструктивной схеме с неполным каркасом. Несущие наружные стены выполнены из красного кирпича толщиной 51 см. Удельный вес кладки 18 кН/м3. Продольный каркас выполнен из ригелей размером 30*30 см.


2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки


Скважина №1 (абсолютная отметка устья скважины – 136.5 м, глубина отбора образца 1,3 м).

Показатель пластичности

фундамент показатель геологический площадка

Jр=wL-wp


Jр=46-28=18%

По табл.4 [2] при Jр=18%>17% грунт - глина.

Показатель текучести


JL= (W -WP) / (WL –WP),


JL= (45.0-28.0) / (46.0-28.0) =0.94

По табл. 7[2] при 0.75<JL=0.94≤1.0 глина текучепластичная.

Плотность грунта в сухом состоянии


rd=r/(1+0.01W),


rd=1.82 / (1+0.01*45.0) = 1.26 г/см3

Коэффициент пористости е =rs/rd-1,

е =2.71 /1.26– 1 = 1.15

Степень влажности


S r=0.01*W*rs/е*rw,


S r=0.01 * 45.0* 2.71 / 1.15*1.0 = 1.06

По табл.9 [2] нормативное значение модуля деформации при е=1.15 для глины текучепластичной (JL=0.94) Е=не определены; по табл. 11 [2] нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения при е=1.15 для глины текучепластичной (JL=0.94) с, j не определены; по табл. 12 [2] расчётное сопротивление при е=1.15 для глины текучепластичной (JL=0.94) не нормируется.

Скважина №2 (абсолютная отметка устья скважины – 136.7 м, глубина отбора образца 4.0 м).

Т.к. показатель раскатывания и показатель текучести не определены, следовательно, грунт песчаный. Исходя из гранулометрического состава (содержание частиц >2 мм – 4%, >0,5 мм – 16%, >0.25 мм – 34%, >0.1 мм – 60%, <0.1 мм – 100.0%) частиц с размером >0.1 мм содержится 60%, что меньше 75%, т.е. по таблице 3[2] данный грунт – песок пылеватый.

Плотность грунта в сухом состоянии, rd=1.94/(1+0.01*23.0)=1.58 г/см3

Коэффициент пористости грунта, е =2,66/1,58-1=0.68 по табл. 5 [2] при 0.6≤е=0.68≤0.8 песок средней плотности.

Степень влажности S r=0.01*23,0*2.66/0.68*1.00=0,9

По табл. 6 [2] при 0,8<S r=0.9≤1.0 песок насыщенный водой.

По табл. 8 [2] нормативное значение модуля деформации при е=0.68 для песка пылеватого Е=15.9 МПа; по табл. 10 [2] нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения при е=0.68 для песка пылеватого с=3.4 кПа, j=28.8°; по табл. 12 [2] расчётное сопротивление для песка пылеватого средней плотности насыщенного водой R=100 кПа.

Скважина №3 (абсолютная отметка устья скважины – 136.5 м, глубина отбора образца 7.0 м).

Т.к. показатель раскатывания и показатель текучести не определены, следовательно, грунт песчаный. Исходя из гранулометрического состава (содержание частиц >2 мм – 0.5%, >0,5 мм – 20%, >0.25 мм – 47%, >0.1 мм –65%, <0.1 мм – 100.0%) частиц с размером >0.1 мм содержится 65%, что меньше 75%, т.е. по таблице 3[2] данный грунт – песок пылеватый.

Плотность грунта в сухом состоянии,

rd=1.96/(1+0.01*24.5)=1.57 г/см3

Коэффициент пористости грунта, е =2,65/1,57-1=0.69 по табл. 5 [2] при 0.6≤е=0.68≤0.8 песок средней плотности.

Степень влажности S r=0.01*24.5*2.65/0.69*1.00=0,94

По табл. 6 [2] при 0,8<S r=0.94≤1.0 песок насыщенный водой.

По табл. 8 [2] нормативное значение модуля деформации при е=0.69 для песка пылеватого Е=15.2 МПа; по табл. 10 [2] нормативные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения при е=0.69 для песка пылеватого с=3.2 кПа, j=28.4°; по табл. 12 [2] расчётное сопротивление для песка пылеватого средней плотности насыщенного водой R=100 кПа.


Таблица 2 Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов

Наименование грунта rs т/м3 r, т/м3 rd, т/м3 W,% Wp,% WL,% Jp,% JL е Sr Еn, МПа сn, кПа

gs, кН/м3 g, кН/м3 gd, кН/м3








2 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Глина текуче-пластичная

2.71

27.1

1.82

18.2

1.26

12.6

45.0 28.0 46.0 18 0.94 1.15 1.06 - -
Песок пылеватый средней плотности насыщенный водой

2.66

26.6

1.94

19.4

1.58

15.8

23.0 - - - - 0.68 0.9 15.9 3.4
Песок пылеватый средней плотности насыщенный водой

2.65

26.5

1.96

19.6

1.57

15.7

24.5 - - - - 0.69 0.94 15.2 3.2

Согласно инженерно-геологического разреза строительная площадка имеет абсолютные отметки 136,5-136.7 м. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием грунтов. Первый слой – глина текучепластичная с отсутствием физико-механических свойств - не может служить в качестве основания фундаментов. Второй слой – песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой – может служить в качестве основания фундаментов мелкого заложения. Третий слой – песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой – может служить в качестве оснований свайных фундаментов.

Скважины расположены друг от друга на расстоянии 30 м и 41,7 м.

Принимаем планировочную отметку земли исходя из равенства объемов выемки и насыпки 136.6 м.


3. Вариантное проектирование


Согласно задания по курсовому проектированию рассматриваем два варианта фундаментов:

-фундаменты на естественном основании;

-фундаменты свайные.

В качестве расчётного принимаем сечение 7-7 с максимальной нагрузкой:

Nn=1115 кН; Mn=64 кНм, Qn=23 кН

Расчет по скважине №3.


3.1 Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании


Основания рассчитывают по двум группам предельным состояний:

1) по несущей способности;

2) по деформациям.

Расчёт по первому предельному производится для обеспечения несущей способности и ограничения развития чрезмерных пластических деформаций грунта основания с учётом возможных неблагоприятных воздействий и условий их работы в период строительства и эксплуатации сооружений; по второму предельному состоянию – для ограничения абсолютных или относительных перемещений конструкций и оснований такими пределами, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация сооружения.


3.1.1 Определение глубины заложения

Определяем расчётную глубину промерзания


df1=df*kh,

где df – нормативная глубина промерзания (по рис.III.1 [1]для г. Воронеж df=1,3*0. 23/0.23=1.1 м), где отношение 0.23/0.23 принято для глины; kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (по табл. 5.3[8] при t=10°С в здании без подвала с полами по грунту коэффициент kh=0.7).


df1=1.1*0.7=0.77 м


Инженерно-геологические условия определяют слой грунта, на который можно опереть фундамент.


d3=hненес.+0.2 =1.9+0.2=2,1 м,


где hненес. – мощность ненесущего слоя грунта, м

Принимаем верхний обрез фундамента на отметке -0.500 м, учитывая высоту фундаментной балки 0,45 м, устанавливаемой на подколонник (см. рис. 3.2.1). Минимальная высота фундамента: с учётом глубины заделки колонны сечением 0.4х0.6 м в стакан (0.6 м), возможности рихтовки (0.05 м) её, минимальной высоты ступени 0.3 м. Н=0.6+0.05+0.3=0.95 м

Принимаем расчётную глубину заложения фундамента 1,85 м, что больше 0.77 м. Нф=1.5 м.


3.1.2 Определение размеров подошвы фундамента

Определяем площадь подошвы фундамента в плане по формуле


А=Nn/(R0-gср*dр),


где Nn – расчётная нагрузка по обрезу фундамента, кН;

R0 – расчётное сопротивление грунта основания, кПа;

gср – среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах (принимаем gср=20 кН/м3);

dр – глубина заложения фундамента, м.

А=Проектирование фундаментов сборочного цеха 17.7 м2


Проектирование фундаментов сборочного цеха


Ширина квадратного фундамента определяется по формуле b=ЦA=Ц17.7=4.2 м

Определяем расчётное сопротивление грунта


R=(gc1gc2 /k)*(Mg*kz*b*g||+Mq*dp*g||‘+(Mq-1)*dn*g||‘+Mc*c||),


При вычислении R значения характеристик j||, g||,с|| и коэффициентов gc1, gc2 принимаем для слоя грунта, находящегося под подошвой фундамента до глубины zr=0.5b=0.5*4.2=2.1м.

gc1, gc2 – коэффициенты условий работы (табл. В.1[8]):

gc1 =1.1 - для песка; gc2 =1.0;

Mg, Mq,Mc – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения (табл. 2):

j|| = 28,8° по табл. 16[3]:Mg= 1.046, Mq=5.184, Mc=7.611

kz – коэффициент, принимаемый равным 1 при bР10м;

k = 1.1 – коэффициент надёжности, т.к. значения j и с приняты по таблицам;

g|| - осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3 с учётом взвешивающего действия воды.


gвзв =(gs - gw)/(1+ei),


где еi – коэффициент пористости i-го слоя; gsi – удельный вес частиц грунта i-го слоя, кН/м3; gw = 10 кН/м3 – удельный вес воды.

gвзв =(26.6– 10.0) / (1+0.68) =9,88 кН/м3

g|| =Проектирование фундаментов сборочного цеха10.56 кН/м3

c|| - расчётное значение удельного сцепления грунта: c|| = 3,4 кПа;

g||‘ – расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3:

g||‘ =Проектирование фундаментов сборочного цеха16.53 кН/м3

d1 –глубина заложения, м: d1 =1.85 м

R=Проектирование фундаментов сборочного цеха (1.046*1*4.2*10.56+ 5.184*1.85*16.35+ 7.611 *3.4) =234.5 кПа

Ширина подошвы фундамента

b= Проектирование фундаментов сборочного цеха2.4 м

Уточняем значение R при b= 2.4 м и zr=0.5b=0.5*2.4=1.2 м.

g|| =Проектирование фундаментов сборочного цеха11.07 кН/м3

R=Проектирование фундаментов сборочного цеха (1.046*1*2.4*11.07+ 5.184*1.85*16.35+ 7.611 *3.4) =215.6 кПа

Ширина подошвы фундамента

b= Проектирование фундаментов сборочного цеха2.5 м

Уточняем значение R при b= 2.5 м и zr=0.5b=0.5*2.5=1.25 м.

g|| =Проектирование фундаментов сборочного цеха11.02 кН/м3

R=Проектирование фундаментов сборочного цеха (1.046*1*2.5*11.02+ 5.184*1.85*16.35+ 7.611 *3.4) =216.7 кПа

Вычисленное значение R отличается от предыдущего менее чем на 5% (0.5%).

Следовательно, далее уточнение размеров производить не требуется.

Окончательно принимаем b=2.5 м.

Определяем схему загружения фундамента. Определяем эксцентриситет


е =Проектирование фундаментов сборочного цеха0,07м


Т.к. е=0.07 м<b/30=2,5/30=0.083 м, то размеры фундамента определяем как для центрально загруженного фундамента, т.е. будет квадратным в плане.

Принимаем l =2.5 м

Проверяем выполнение условий

Рmax= N|| /A+ gср*dр+ SM|| /W Ј 1.2R,


Pmin= N|| /A+gср*dр- SM|| /W> 0


Рmax =Проектирование фундаментов сборочного цеха+ 20*1.85+Проектирование фундаментов сборочного цеха= 253,2кПа Ј 1.2*216,7=260кПа

W=b*l2 / 6= 2.5*2.52 / 6= 2.6м3

Рmin=Проектирование фундаментов сборочного цеха+ 20*1.85 - Проектирование фундаментов сборочного цеха= 177.6кПа > 0

Рср =Проектирование фундаментов сборочного цеха+ 20*1.85= 215.4кПа < 216.7кПа (0.6%)

Условие выполняется.


3.1.3 Конструирование тела фундамента

Принимаем конструкцию стаканного типа с подколонником. Толщину стенок стакана назначаем по верху 225 мм, что больше 150 мм для фундаментов с армированной частью.

Зазор между колонной и стаканом 75 мм. Т.к. размеры колонны в плане 0.6х0.4 м, то размеры подколонника в плане ℓcf = 600+2*225+ 2*75= 1200 мм

bcf =400+2*225+ 2*75= 1000 мм

Глубину стакана назначаем 650 мм.

Вынос ступени: С1 =(ℓ - ℓcf)/ 2= (2.5 – 1,2)/ 2= 0.65 м


С2 =(b - bcf)/ 2= (2.5 – 1.0)/ 2= 0.75 м


Принимаем 2 ступени высотой 0,3 м.

Конструкция тела фундамента см. рис. 3.1.2.


Проектирование фундаментов сборочного цеха


3.1.4 Расчёт фундаментов по деформациям

Расчёт осадки фундамента производится исходя из условия:S Ј Su, где S – величина конечной осадки отдельного фундамента, определяемая расчётом, см; Su- предельная величина осадки основания фундаментов зданий и сооружений, см (по табл. Б.1, п. 1 [7] Su =8 см).

Для определения осадки фундамента составляем схему, показанную на рис. 3.1.3.

Для расчёта используем метод послойного суммирования. Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта на границе слоёв в характерных горизонтальных плоскостях по формуле:


szg= Sgi*hi,


где gI – удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3; hi – толщина i-го слоя грунта, м.

Проектирование фундаментов сборочного цеха


На подошве 1 слоя

szg2 =1.5*18.2= 27.3 кПа

На подошве фундамента szg0 =27.3+ 0.25*19.4= 32.15 кПа

На подошве WL

szgwl =32.15+ 0.15*9.88= 35.06 кПа

На подошве 2 слоя с учётом взвешивающего действия воды gвзв = 9.88 кН/м3

szg3=35.06+ 4.6*9.88= 80.51 кПа

На подошве 3 слоя с учётом взвешивающего действия воды

gвзв =(26.5– 10.0) / (1+0.69) =9.76 кН/м3

Определяем дополнительное вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента

szp0 =Рср - szg1 = 215.4 – 32.15 = 183.25 кПа

Толщу грунта мощностью (4 – 6)b =10 - 15 м разбиваем на слои толщиной h=0.4b=0.4*2.5=1.0 м.

Строим эпюру распределения дополнительных вертикальных напряжений в грунте по формуле:


szpi = a*szp0,


где a - коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикального напряжения по глубине (по табл. 24 [ 2]).

Строим эпюру szgi. Вычисления ведём до соблюдения условия: 0.2szg = szp

Осадку каждого слоя основания определяем по формуле:


S= b*szpicp * hi / Ei,


где b = 0.8 – безразмерный коэффициент для всех видов грунтов; szpicp – среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах i-го слоя толщиной hi, кПа; Еi – модуль деформации i-го слоя, кПа.


Таблица 3. К расчёту осадок.(соотношение h = ℓ / b =1.0)

Zi, см x = 2*z/b a hi, см szpi, кПа szgi, кПа 0.2szgi,кПа Еi, кПа Si, см
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2

0

0.00

1

0

183.25

32.15

6.43

15900


15

0.12

0.97

15 177.75

35.06

7.01

15900

0.136

100

0.80

0.8

85 146.60

43.46

8.69

15900

0.694

200

1.60

0.449

100 82.28

53.34

10.67

15900

0.576

300

2.40

0.257

100 47.10

63.22

12.64

15900

0.325

400

3.20

0.16

100 29.32

73.10

14.62

15900

0.192

475 3.80

0.121

75 22.17

80.51

16.10

15900

0.097

500

4.00

0.108

25 19.79

82.95

16.59

15200

0.028
3 545 4.36

0.094

45 17.23

87.35

17.47

15200

0.044

Проверяем условие S Si= 2.09см < Su = 8см

Условие выполняется, т.е. деформации основания меньше допустимых.


3.1.5 Расчёт фундаментов по несущей способности

Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные усилия: N=1115*1.35=1505.25 кН, M = 64.0*1.35=86.4 кНм, Q = 23.0*1.35 = 31.05 кН.

При расчёте тела фундамента по несущей способности вводим коэффициент условий работы gс = 1.5.

Принимаем бетон класса С 30/37: fcd = 30/1.5 =20 МПа; fck = 30 МПа;

fcfd = 0.21*fck2/3 / gc= =0.21*302/3 / 1.5 =1.35 МПа.

Расчёт фундамента на продавливание производим из условия, чтобы действующие усилия были восприняты бетоном фундамента без установки поперечной арматуры.

Проверяем условие hcf< (ℓcf - ℓc) / 2

0.25 м < (1.2 - 0.6) / 2=0.3 м

Продавливание фундамента может произойти от низа колонны. Проверяем прочность фундамента на продавливание.


F Ј fcfd*d*bm*k,


где F – расчётная продавливающая сила, кН;

k – коэффициент, принимаемый равным 1;

fcfd – расчётное сопротивление бетона растяжению, кН/м3;

bm – определяется по формуле:

bm = buc + d;

buc – ширина подколонника, м;

d– рабочая высота плитной части, м.

bm = 1 + 0.52 = 1.52м; d= 0.6 – 0.08=0.52 м.

Продавливающая сила

F = A0 * Pmax,


A0 = 0.5b (ℓ - ℓuc -2d) – 0.25 (b – buc – 2d)2

A0 = 0.5*2,5*(2.5 – 1.2 – 2*0.52) – 0.25*(2,5 – 1.0 – 2*0.52)2 =0.27м2


Pmax =Ni / A *(1±6*e/l)


Pmax = Проектирование фундаментов сборочного цеха + Проектирование фундаментов сборочного цеха=274.0 кПа

Pmin = Проектирование фундаментов сборочного цеха - Проектирование фундаментов сборочного цеха=207.7 кПа

где е – эксцентриситет силы, определяемый по формуле:

е= М| /N|= 86.4 / 1505.25 = 0.06 м

F= 0.27* 274.0= 74.56 кН

74.56 кН < 1.35*103*0.52*1*1.52 =1067 кН

Условие выполняется.

Принятая высота плитной части фундамента достаточна.

Аналогично проверяем прочность нижней ступени на продавливание.


F Ј fcfd*d1*bm,


A0 = 0.5*2,5*(2.5 – 1.8– 2*0.22) – 0.25*(2,5 – 1.7 – 2*0.22)2 =0.29 м2

F= 0.29* 274.0= 80.18 кН

80.18 кН < 1.35*103*0.22*1*1.22 =362.34 кН

Условие выполняется. Прочность нижней ступени на продавливание обеспечена.

По прочности на раскалывание фундаменты проверяются от действия нормальной силы в сечении у обреза фундамента. Выбор расчётной формулы осуществляется по условию:

bc / hc < Afb / Afl,

где bc, hc – размеры сечения колонны, м;

Afb, Afl – площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям колонны параллельно сторонам l и b подошвы фундамента, за вычетом площади сечения стакана, м2.

Afb = 0.9*1.0 + 0.3*1.7+ 0.3*2,5 – 0.5*0.45*(0.5+0.55) = 1.9 м2

Afl = 0.9*1.2 + 0.3*1.8+ 0.3*2.5 – 0.5*0.65*(0.7+0.75) = 1.9 м2

0.4 / 0.6 = 0.67< 1.9/1.9 =1

Расчёт ведём по формуле:


N Ј (1+bc / lc)*m’*gc*Afl*fcfd,


где m’ – коэффициент трения бетона по бетону, принимаемый равным 0.7;

gc – коэффициент условий работы фундамента в грунте, принимаемый равным 1.3.

1505.25 кН < (1+0.4 / 0.6)*0.7*1.3*1.9*1.35*103 =3888 кН

Условие выполняется. Принятая высота плитной части фундамента достаточна. Рассчитываем рабочую арматуру плитной части фундамента.

Расчётный изгибающий момент в сечении 1-1


М1 =(b*(l-luc)2*(P1 + 2Pmax)) / 24,


P1 = 264.7 кПа – давление грунта в сечении 1-1

М = (2,5*(2.5 – 1.2)2*(264.7 + 2*274.0)) / 24 = 143.1 кНм

Расчётный изгибающий момент в сечении 2-2.

М2 = (2,5*(2.5 – 1.8)2*(256.8+ 2*274.0)) / 24 =41.08 кНм

Расчётный изгибающий момент в сечении 3-3


М3 =(P*l*(b – buc)2) / 8,

М3 = (240.85* 2.5* (2,5 – 1.0)2) / 8 = 169.35 кНм

Расчётный изгибающий момент в сечении 4-4

М4 = (240.85* 2.5* (2,5– 1.7)2) / 8 = 48.2кНм

Определяем площадь сечения арматуры


Asf = M / a*fyd*J

J = 0.5 + Ц (0.25 - am/c0)

am= M / a*fcd*b*d2


a, c0 – принимаем по таблице 6.6 [ 9 ]: a = 0.85, с0 = 1.947

fyd – расчётное сопротивление арматуры при растяжении, МПа (принимаем арматуру класса S 400 fyd =365 МПа)

- в сечении 1-1

am= 143.08/ 0.85*13.3*103*2.5*0.522 = 0.021

J = 0.5 + Ц (0.25 – 0.021 / 1.947) =0.989

Asf = 143.08/ 0.85*365*103*0.989 = 4.66 см2

- в сечении 2-2

am= 41.08/ 0.85*13.3*103*2.5*0.222 = 0.034

J = 0.5 + Ц (0.25 – 0.034 / 1.947) =0.982

Asf = 41.08 / 0.85*365*103*0.982= 1,35 см2

- в сечении 3-3

am= 169.35 / 0.85*13.3*103*2.5*0.522 =0.025

J = 0.5 + Ц (0.25 – 0.025/ 1.947) =0.987

Asf = 169.35/ 0.85*365*103*0.987= 5.53 см2

- в сечении 4-4

am= 48.17/ 0.85*13.3*103*2.5*0.222 = 0.040

J = 0.5 + Ц (0.25 – 0.040/ 1.947) =0.979

Asf = 48.17/ 0.85*365*103*0.979= 1.59 см2

По максимальным значениям площади арматуры в каждом из направлений принимаем Ш10 S 400 с шагом 200 мм

As = 0.785*13=10.21 см2 і 5.53 см2.


Проектирование фундаментов сборочного цеха


Продольную арматуру подколонника назначают в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0.05% от площади поперечного сечения подколонника или из условия сжатия бетона подколонника. Площадь продольной арматуры определяем в сечениях 1-1, 2-2 (рис. 14). Коробчатое сечение 1-1 приводим к двутавровому. Определяем в сечении изгибающий момент и продольную силу.


М = М1 + Q1*h1,

N = N1 + Gf


где Gf – нагрузка от веса подколонника на уровне торца колонны


Gf = h*bf*h1*g*g1*gn,


g - удельный вес тяжелого бетона,g =25 кН/м3; gn – коэффициент надёжности по назначению, gn =0.95; g1 – коэффициент надёжности по нагрузке, g1 = 1.1

М = 86.4+ 31.05* 0.65 =106.58 кНм

Gf =1.2*1.2*0.65*25*0.95*1.1 = 24.45 кН

N = 1505.25+ 24.45 = 1529.7 кН

Определяем эксцентриситет е0 = М / N =106.58 / 1529.7 =0.07 м

е0 =0.07 м < hc / 2 = 0.6 / 2 =0.3 м

Проверяем условие: N < fcd *bf *hf,

где fcd – расчётное сопротивление бетона на растяжение, МПа.

1529.7 кН < 13.3*103*1.2*0.25 =3990 кН

Условие соблюдается, следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки, т.е. арматуру рассчитываем как для прямоугольного сечения шириной 1200 мм.

Высота сжатой зоны: x = N / fcd*hf,

x = 1529.7 / 13300*0.25 = 460 мм > 2as’ = 2*35 = 70 мм

Площадь сечения арматуры при d = 1200 – 35 =1165 мм


As= N(e – (d – 0.5x)) / (fyd(d + as’)),


As = 1529.7 *(0,63 – (1.165 – 0.5*0.46)) / (365000*(1.165 - 0.035)) < 0

е = е0 + h/2 – а = 0.07+ 1.2 / 2 – 0.035 =0,63 м

Минимальная площадь арматуры по формуле: As = 0.0005*bf*h,

As = 0.0005* 1.2*1.2= 7,2 см2

Принимаем по 4Ш16 с каждой стороны стакана As = 8.04 см2

Поперечное армирование осуществляется в виде сеток, расстояние между которыми не более четверти глубины стакана (0.25d = 0.25*0.65 =0.175 мм) и не более 200 мм. Принимаем шаг сеток 150 мм и количество 5 шт. Диаметр арматуры сеток должен быть не менее 8 мм и 0.25d продольной арматуры.

Принимаем 4Ш8 S400(AS=2.01 см2)

Проверяем условие:


N Ј fcdl * Al * y,


где fcdl – расчётное сопротивление бетона смятию: fcdl = a *jb* fcd, для бетона класса С16/20 y =1;

jb = 3ЦAL2 /AL =3Ц 1.2*1.2 / 0.4*0.6 =1.82 < 2.5, т.е. принимаем j = 1.82 где AL2 - рабочая площадь бетона, м2:AL2 = h*bf;

AL – площадь смятия, м2: AL = hc*bc

fcdl = 1* 1.82* 13300 = 24,2МПа

N1 =1529.7 кН < 24200*0.4*0.6*1 = 5809кН

Т.е. прочность дна стакана на смятие обеспечена.


3.2 Расчёт фундамента свайного


Расчёт свайных фундаментов и их оснований выполняется по предельным состояниям:

1) первой группы: по прочности материала свай и ростверков; по несущей способности грунта основания свай; по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки;

2)второй группы: по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций фундаментов.

Подошву ростверка заглубляют ниже расчётной глубины промерзания пучинистого грунта. Между подошвой ростверка и пучинистым грунтом делается шлаковая, гравийная или щебёночная прослойка толщиной 250–300 мм, а непучинистым – не менее 100 мм. Свес ростверка относительно крайних свай – не менее 0.5d+ 50 мм, расстояние между осями свай во всех направлениях не должны быть менее 3d. Размеры ростверка в плане предварительно принимают по размерам здания и в процессе конструирования уточняют. Класс бетона назначают не менее С12 /15.

Сваи

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.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: