Выбор возможных видов фундаментов.

Исходные данные.

Инженерно-геологические условия строительной площадки.

Номер варианта грунтовых условий и места строительства – 22.

Таблица 1

Место строительства и грунтовые условия

Место строительства	Грунтовые условия
ИГЭ-I	ИГЭ-II	ИГЭ-III	WL
Новокузнецк				19.00

За относительную отметку 0.000 принята отметка уровня пола, соответствующая абсолютной отметке 24,00

Таблица 2

Физико-механические свойства грунтов

Наименование показателя	Наименование грунта
ИГЭ-I	ИГЭ-II	ИГЭ-III
Наименование грунта	Глина	Песок пылеватый	Песок крупный
Плотность частиц ρs, т/м3	2.71	2.67	2.65
Плотность грунта ρ, т/м3	1.925	1.934	2.010
Природная влажность W, д.е.	0.314	0.281	0.230
Влажность на границе раскатывания Wp, д.е.	0.217	-	-
Влажность на границе текучести WL, д.е.	0.349	-	-
Угол внутреннего трения φII, °
Угол внутреннего трения φI, °
Удельная сила сцепления CII, кПа		6,2	0.0
Удельная сила сцепления CI, кПа
Модуль деформации E, МПа	7.6	11.0	32.0

Рис.1. Абрис

Рис.2. Инженерно - геологический разрез

1.2. Объемно – планировочное решение здания.

Номер варианта здания - 15

Таблица 3.

Размеры и нагрузки

№ варианта

Пролеты, м

Отметки, м

Нагрузки, кН/м².

Η1

Η2

Н3

Η4

III

IV(кН)

10.80

12.60

14.40

16.20

19.20

Рис.3. План и разрезы здания

Примечания:

1. Отметки H1, H2, H3 относятся к меньшим пролетам, H4, H5, H6- к большим.

2.Стены здания из панелей s=300 мм.

3.Балки (фермы) в средних пролетах опираются на подстропильные фермы, в крайних
пролетах - на колонны.

4. Температура внутри производственного корпуса +16°.

5. Нагрузки на колонны открытой эстакады дана в виде сосредоточенной силы в кН.

Выбор размеров колонн и их привязки.

Для 1 колонны

Рис.4

Сбор нагрузок на верхний обрез фундамента.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка, передающаяся от колонны на фундамент, посчитана как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролёта на грузовую площадь покрытия, приходящуюся на рассматриваемую колонну.

Кроме вертикальной нагрузки от колонн, на которые опираются элементы покрытия, на фундаменты передаются моменты и горизонтальные силы, действующие в плоскости поперечной рамы здания.

Нагрузки от собственного веса стен посчитаны как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности стены на ее грузовую площадь, приходящуюся на рассматриваемый фундамент.

Вес керамзитобетонных стен панелей принимается равным 3 кН/м².

Таблица 4.

2. Анализ инженерно-геологических условий площадки.

Определение характеристик грунта.

Определим характеристики грунта в табличной форме по нижеперечисленным формулам:

1) плотность сухого грунта, т/м3:

ρd=ρ/(1+W), где

ρ – плотность грунта, т/м3;

W – природная влажность;

2) удельный вес сухого грунта, кН/м3:

γd=ρd·g, где

g=9,81 - ускорение свободного падения;

3) объем твердых частиц в единице объема грунта:

m=ρd/ρs, где

ρs – плотность частиц грунта, т/м3;

4) объем пустот в единице объема грунта:

n=1-m;

5) коэффициент пористости грунта:

e=(ρs-ρd)/ρd;

6) влажность полного водонасыщения:

Wsat=е·ρw/ρs;

ρw - плотность воды, ρw=1 т/м3;

7) степень влажности :

Sr=W/Wsat;

Таблица 5.

Характеристики грунта

Характеристика	Обозначение	ИГЭ-I	ИГЭ-II	ИГЭ-III
плотность сухого грунта, т/м³	ρd	1,55	1,51	1,40
удельный вес сухого грунта, кН/м³	γd	15,20	14,81	13,73
объем твердых частиц в единице объема грунта	m	0,58	0,56	0,50
объем пустот в единице объема грунта	n	0,42	0,44	0,5
коэффициент пористости грунта	e	0,722	0,77	0,97
влажность полного водонасыщения	Wsat	0,27	0,29	0,35
степень влажности	Sr		0.60	0,37

Классификация грунтов.

ИГЭ-I. Песок мелкий:

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1.971·9,81=19,33 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,67- 1)/(1+0,722)]·9,81=9.51 кН/м³;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,722 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=1 - грунт насыщен водой;

E=21Мпа - грунт слабосжимаемый.

ИГЭ-II. Песок пылеватый:

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1.769·9,81=17,35 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,68- 1)/(1+0,77)]·9,81=9,31 кН/м³;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,77 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=0,60 - грунт насыщен водой;

E=6,4 Мпа - грунт среднесжимаемый.

ИГЭ-III.

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1,577·9,81=15,47 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,76- 1)/(1+0,9 )]·9,81=9,08 кН/м³;

Число пластичности:

Ip=WL-Wp, где

Wl - влажность на границе текучести;

Wp - влажность на границе раскатывания;

Ip=WL-Wp=0,294-0,96=0,198 д.е.=19,8% ( Ip >17) - Глина

Показатель текучести:

IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(0,131-0,096)/0,198=0,18

(0≤ IL 0,25) – полутвердое состояние грунта (Глина)

По степени влажности Sr=0<0,37 ≤ 0.5 - грунт маловлажный;

Коэффициент пористости соответствующий влажности на границе текучести:

eL=WL·ρs/ ρw=0,294·2.76/1=0,81;

Показатель просадочности:

П=(eL-e)/(1+e)=(0,81-0,97)/(1+0,97)=-0,081;

Так как П<0,1, Ip=0,198 и 0<Sr<0,5 грунт может обладать просадочными свойствами:

П<0,3 то грунт не набухает;

E=13.5 Мпа - грунт среднесжимаемый.

Заключение.

Грунты не являются набухающими. Первый, второй и третий инженерно-геологические элементы являются среднесжимаемыми. Все ИГЭ являются хорошими основаниями под фундаменты промышленного здания.

Выбор возможных видов фундаментов.

В данном проекте рассматриваем два типа фундаментов:

1)фундаменты мелкого заложения в виде отдельных столбчатых монолитных железобетонных фундаментов под колонны;

2) свайные фундаменты кустового расположения свайного поля и монолитным железобетонным ростверками под колонны каркаса.

4. Расчет и конструирование принятых вариантов фундамента.

12 3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: