Курсовая на тему Курсовая работа 120329-03

Изучение, обработка и анализ исходной информации, содержащейся в задании на проектирование.

Конструкция сооружения, фундаменты, нагрузки.


Краткая характеристика здания:

Стены наружные - кирпичные толщиной 64 см.
Стены внутренние – сборные панели толщиной 15 см.
Колонны – ж/б, 40 ?40 см.
Перекрытия – сборные многопустотные ж/б плиты толщиной 22 см.
Покрытие – сборные ж/б плиты.
Здание имеет подвал во всех осях.
Отметка пола подвала – 2,20.
Отметка пола первого этажа ±0,00 на 0,60 м выше отметки спланированной поверхности земли.
Высота этажа – 3,00 м.
Количество этажей – 12.
Район строительства – г.Ульяновск.
Вдоль оси Б располагаются ригеля, которые опираются на колонны.
Функциональное назначение здания - жилое,
Конструктивный тип – кирпичное
Объемно-планировочное решение – квартиры;
Несущими являются внешние стены, и колонны, расположенные по оси Б;
Схема передачи нагрузок от несущих конструкций на фундаменты:
плиты перекрытия – несущие стены – фундамент,
плиты перекрытия – ригель – колонна – фундамент;
Типы фундаментов: (ленточные – под стены, отдельные – под колонны),
Характер передаваемой на фундаменты нагрузки:
фундамент под колонны - центральная,
ленточный фундамент под стены - внецентренная;
Ориентировочная глубина заложения фундаментов по заглублению пола
подвала от планировочной отметки – 3,2 м.

Нагрузки на уровне пола первого этажа:

Ось А (стена):
- постоянные 334 кН/м;
- временные 28 кН/м.
Ось Б (колонна):
- постоянные 1200 кН;
- временные 200 кН.

Нагрузки от надподвального перекрытия и пола подвала:

Ось А (стена):
- постоянные 14 кН/м;
- временные 2 кН/м.
Ось Б (колонна):
- постоянные 65 кН;
- временные 3 кН.


Определение расчетных нагрузок на фундаменты.

Расчетная нагрузка на ленточный фундамент (наружная стена, оси А и В)
На наружную стену здания с подвалом (ось А и В) действуют нормативные нагрузки в основном сочетании, приложенные на отметке верхнего обреза фундамента:
-постоянная NП=334 кН/пог.м;
-временная NВ=28 кН/пог.м.
К ним прибавляются отдельно указанные в задании нагрузки: постоянная Nпп и
временная Nвп от надподвального перекрытия и пола подвала.
-постоянная NПП=14 кН/пог.м;
-временная NВП=2 кН/пог.м.
Вычисляем расчетные нагрузки.
Для расчетов по первой группе предельных состояний:
NI = 1,2[(334+14) + (28+ 2)] = 453,6 кН/пог.м.
Для расчетов по второй группе предельных состояний:
NII = 1 (334+14)+ (28+ 2) = 378 кН/пог.м.

Расчетная нагрузка на отдельный фундамент под колонну (ось Б).
Внутренние стены здания с подвалом опираются через ригели на ряд колонн.
Нормативные нагрузки на колонну, приложенные на отметке низа пола первого этажа следующие:
-постоянная NП=1200 кН;
-временная NВ=200 кН.
К этим нагрузкам добавляются отдельно указанные в задании нагрузки:
постоянная NПП и временная NВП.
-постоянная NПП=65 кН;
-временная NВП=3 кН.
Расчетные нагрузки:
Для расчетов по первой группе предельных состояний:
NI = 1,2[(1200+65) + (200+3)] = 1761,6 кН/пог.м.
Для расчетов по второй группе предельных состояний:
NII = 1 (1200+65)+ (200+ 3) = 1468 кН/пог.м.
Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки застройки и их оценка.

2-й слой (проба отобрана из скв. №2 с глубины 2,0 м):
Вид – супесь, так как

Разновидности:
по числу пластичности -
- супесь;
по показателю текучести -

- твердая
Для определения R0 необходимо знать также коэффициент пористости e:


e/








300



255





250

 Исходные данные и результаты интерполяции R0.
Расчетное сопротивление супеси твердой с коэффициентом пористости
и
равно R0 = 255 кПа.

3-й слой (проба отобрана из скв. №2 с глубины 3,5 м):
Вид – песчаный грунт, не пластичный, так как характеристики
пластичности
и
отсутствуют.
Разновидности:
по гранулометрическому составу – песок средней крупности, так как частиц крупнее 0,25 >50%: 20,38+36,14=56,52%;
по плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости:

(0,6<0,645<0,8) – песок средней плотности
по степени водонасыщения:

0,8 < 0,905 < 1,0 – насыщенный водой
Расчетное сопротивление песка средней крупности и средней плотности, независимо от степени водонасыщения R0 = 400 кПа.
4-й слой (проба отобрана из скв. №1 с глубины 7,0 м):
Вид – песчаный грунт, не пластичный, так как характеристики
пластичности
и
отсутствуют.
Разновидности:
по гранулометрическому составу – песок средней крупности, так как частиц крупнее 0,25 >50%: 13,65+25,96+18,96=58,21%;
по плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости:

(0,6<0,636<0,8) – песок средней плотности
по степени водонасыщения:

0,8 < 0,957 < 1,0 – насыщенный водой
Расчетное сопротивление песка средней крупности и средней плотности, независимо от степени водонасыщения R0 = 400 кПа.
5-й слой (проба отобрана из скв. №1 с глубины 8,0 м):
Вид – глинистый грунт, так как

Разновидности:
по числу пластичности -
- глина;
по показателю текучести -

- твердая
Для определения R0 необходимо знать также коэффициент пористости e:


e/








500



498





300

 Исходные данные и результаты интерполяции R0.
Расчетное сопротивление глины твердой с коэффициентом пористости
и
равно R0 = 498 кПа.
6-й слой (проба отобрана из скв. №1 с глубины 12,0 м):
Вид – глинистый грунт, так как

Разновидности:
по числу пластичности -
- суглинок;
по показателю текучести -

- твердый
Для определения R0 необходимо знать также коэффициент пористости e:


e/








250



224





200

 Исходные данные и результаты интерполяции R0.
Расчетное сопротивление суглинка твердого с коэффициентом пористости
и
равно R0 = 224 кПа.

Оценка инженерно-геологических условий основания фундаментов:
на глубине заложения фундаментов -3,6м/4,0м находится слой грунта – песок средней крупности средней плотности насыщенный водой, который можно в естественном состоянии использовать в качестве рабочего слоя, пригодного для опирания фундаментов мелкого заложения данного сооружения, так как R0 = 400 кПа больше допустимого значения (150…200кПа).
под рабочим слоем не залегает слабый подстилающий слой необходимости в дополнительных проверках нет.
гидрогеология площадки:
на глубине примерно -3,00 м залегают грунтовые воды, подтопление подвального помещения возможно, для защиты подземной части здания потребуется безнапорный тип гидроизоляции, для осушения котлована на время выполнения работ нулевого цикла следует использовать поверхностный тип водоотлива.


Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу.

Фундаменты по всей площади здания опираются на один слой. Рабочим слоем является песок средней крупности средней плотности насыщенной водой. Под рабочим слоем не залегают слабые подстилающие слои.
Так как в нашем случае наружные стены здания опираются на ленточные фундаменты, а внутренние – на ряд колонн, фундаменты которых заглублены на одном уровне, поэтому необходимости выполнить проверку устойчивости грунта под вышележащим ленточным фундаментом нет.



3. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения.
3.1. Определение глубины заложения фундаментов наружных и внутренних стен.
I. Ленточный фундамент:
а) из конструктивных особенностей подземной части здания:


Отметка пола подвала -2,200. К этому добавляются толщина пола подвала hcf = 0,2 м и заглублении подошвы фундамента от низа пола подвала hs, которое для ленточного и отдельного фундаментов будет разным.
Фундаментная плита ленточного сборного фундамента ФЛ14.8-1 имеет высоту h = 0,3 м. Поэтому минимальное заглубление подошвы ленточного фундамента от низа пола подвала hs = 0,2+0,3=0,5м.
Приведенные рассуждения по определению глубины заложения фундамента d исходя из конструктивных особенностей здания и конструкции опорных элементов фундаментов можно выразить в виде:


где, кроме обозначенных выше
и

hn – разность отметок пола первого этажа (±0.00) и пола подвала (высота подвала);
hц – высота цоколя – разность отметок ±0.00 и поверхности планировки DL.
Б) климатические условия района строительства (глубины промерзания)
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определяется по формуле:

,
где
- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания.
При t = +10°С в подвале
=0,6;

– нормативная глубина промерзания.



- песок средней крупности (СниП 2.02.01-83* «Основания зданий и cооружений»),

– безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в Ульяновске.




в) инженерно-геологических условий площадки застройки.
Под верхним слоем насыпи неслежавшейся и твердой супеси залегает слой песка средней крупности средней плотности насыщенного водой мощностью 3,5 м, имеющий расчетное сопротивление R0=400 кПа.
Проверяем возможность использования его в качестве рабочего слоя при ширине стандартной фундаментной плиты b=1,4 м и нагрузке NII=378 кН/пог.м, используя формулы:

.
Опирание фундамента на этот слой по проведенному предварительному расчету возможно с подушкой меньше стандартного размера b=1,4м, так как

.

Г) гидрогеологических условий.
Грунтовые воды бурением вскрыты на отметке кровли III слоя, то есть на глубине 3,0 м, ниже подошвы фундамента. Это исключает их влияние на глубину заложения фундамента.
Учет рассмотренных факторов, влияющих на глубину заложения фундамента, показывает, что определяющей является глубина заложения, полученная из конструктивных особенностей подземной части здания – d = 2,1 м.
Для того, чтобы фундамент опирался на песок средней плотности необходимо, чтобы глубина заложения была d = 3,0 м, поэтому окончательно берем d = 3,0 м.

II. Фундамент под колонну:
В данном случае учитываются те же условия.


а) конструктивные особенности подземной части здания:
Под колонну сечением 0,4?0,4 м в проекте используется одноблочный фундамент 2Ф21.9-3, стандартной площади 2,1мх2,1м. Высота фундамента: h=0.9 м


б) климатические условия района строит