Кубанський державний аграрний університет
Кафедра основ і фундаментів
Курсовий проект
На тему:
"Проектування фундаменту 4-поверхового адміністративної будівлі масло переробного заводу в сел. Охтирський Абінського району "
Виконала: Озерна
В.Е
СТ-41
Перевірив:
Горелик М. З.
Краснодар 2000р.
Зміст
Вступ 3
1. Інженерно-геологічні умови для будівництва 4
2. Збір навантажень, що діють на основу в розрахункових перетинах 6
3. Вибір раціональної конструкції фундаменту 10
3.1. Проектування ф-ту на природному підставі 10
3.1.1 Вибір глибини закладення фундаменту 10
3.1.2 Підбір розмірів підошви фундаменту 10
3.1.3 Перевірка міцності підстильного слабкого шару 13
3.1.4 Визначення кінцевих осад підстави 15
3.1.5 Проектування котловану 18
3.2. Розрахунок і конструювання пальових фундаментів 18
3.2.1 Вибір типу і розмірів паль 18
3.2.2 Розрахунок несучої здатності одиночної палі 19
3.2.3 Визначення до -ва паль, розміщення їх в плані і конструювання ростверку 20
3.2.4 Розміщення паль в кущі і конструювання ростверку 21
3.2.5 Визначення кінцевих осад підстави пальового фундаменту.
Остаточний вибір пальового фундаменту 22
3.2.6 Проектування котловану 26
3.3. Техніко-економічне порівняння варіантів 26
4. Розрахунок стіни підвалу 29
4.1. Розрахунок стрічкового фундаменту під стіну підвалу 29
4.2. Перевірка обраного фундаменту 30
4.2.1 Перевірка умов по підошві фундаменту по осі А-А 30
4.2.2 Перевірка умов по підошві фундаменту по осі 3-3 32
4.2.3 Перевірка умов по підошві фундаменту від сумісної дії моментів 33
4.3. Визначення кінцевих деформацій підстави 33
5. Розрахунок підпірної стіни 35
5.1. Вихідні дані 35
5.2. Розрахунок допоміжних даних 35
5.3. Розрахунок стійкості стінки 37
6. Список іспльзованной літератури 38
Введення
1. На підставі технічного завдання на проведення інженерно-будівельних вишукувань підприємством «Кубанькомплекссістема» були виконані топографічні та інженерно-геологічні роботи на об'єкті: «Завод з виробництва мастил в с. Охтирський-2 ».
2. Топографічна зйомка була виконана у жовтні 1997 року
3. Опрацьована територія знаходиться в Абінського районі Краснодарського краю, на західній околиці селища Охтирський-2 по вул. Шосейній. Майданчик частково вільна від забудови, частково зайнята старими, що знаходяться в експлуатації, і що будуються будівлями виробничого призначення. На південному кордоні майданчики ростуть дерева.
4. Геоморфологічне стан: друга ліва надзаплавної тераси річки
Кубань.
Інженерно-геологічні умови будівництва
1. У геологічну будову досліджуваної території беруть участь алювіальні і делювіальні відклади, перекриті з поверхні грунтами і насипними грунтами.
2. На підставі польових і лабораторних досліджень за типами, видами і різновидів, відповідно до ГОСТ 25100-95, виділено 6 інженерно-геологічних елементів (ІГЕ).
ІГЕ-1. Насипні грунт не злежані, представлені грунтами збудівельним та побутовим сміттям, насипами щебеністо-насипних доріг, наваломгрунту (на майданчику йдуть будівельні роботи, виритому траншея). Потужністьнасипних грунтів не велика, їх фізико-механічні властивості не вивчалися.
ІГЕ-2. Грунт темно-бура суглинному, тверда і напівтверда,високопориста, волога, кисла, з корені-і червеходамі, збереглася нанезачепленою будівництвом частини території і під насипними грунтами.
Вміст гумусу в грунтах змінюється від 0,7-0,8% (під насипними грунтами)до 5,4% (на яких не торкнулася будівництвом ділянках).
ІГЕ-3. Глина жовтувато-коричневий, коричнево-сіра, напівтверда,волога.
ІГЕ-4. Суглинок коричнево-жовтий, твердий, вологий і водонасичених,легкий, пилуватих з включенням карбонатів. У підошві шару карбонатнівключення становлять 10-20% за масою крену.
ІГЕ-5. Суглинок коричнево сірий, напівтвердий, водонасичених, легкий.
ІГЕ-6. Пісок жовтувато-сірий, гравелістий, водонасичених, щільногододавання, з тонкими прошарками суглинку легені, м'якопластичного.
3. Грунти, на вивченої території, набухають властивостями не володіють.
4. Грунти ІГЕ-2, 3 мають сильну ступенем агресивного впливу на бетонні та залізобетонні конструкції на портландцементі за ГОСТ 10178 -
76 за вмістом сульфатів у перерахунку на SO42-.
Грунти ІГЕ-4 , 5 мають слабку ступенем агресивного впливу для бетонів на портландцементі, шлакопортландцементі за ГОСТ 10178-76 і сульфатостійкі цементах за ГОСТ 22266-76 за змістом хлоридів у перерахунку на CI-.
5. Літологічні особливості грунтів обумовлюють формування в періоди інтенсивних опадів тимчасового горизонту грунтових вод типу
«верховодка» на глубіне0 ,5-1, 2м. Таким чином, спорудження та експлуатація підвалів без надійної гідроізоляції не рекомендується. Для уникнення режиму підземних вод і підтоплення ділянки грунтовими водами типу «верховодка» або техногенними водами слід передбачити організацію поверхневого стоку, а також заходи щодо зниження витоків з водонесущих комунікацій.
6. Підземні води мають слабку ступенем агресивного впливу на арматуру з/б конструкцій при періодичному змочуванні за змістом хлоридів у перерахунку на CI-. Підземні води володіють середнім ступенем агресивного впливу на металеві конструкції за сумарним вмістом сульфатів і хлоридів і водневого показника рН.
Інженерно-геологічні умови
Зведена таблиця фізико-механічних характеристик грунтів
Табл. 2.1.
| № № | Повне найменування | Потужність, | Питомий | Кут | Модуль | Табличні |
| п/п | грунту | м | зчеплення | внутрішньо | загальної | значення |
| | | | С, кПа | го тертя | деформації | расчетног |
| | | | | (, Град | і E, МПа | о |
| | | | | | | Опираючись |
| | | | | | | Ения |
| | | | | | | Грунту |
| | | | | | | R0, кПа |
| 1 | Рослинний шар | 0,90 | - | - | - | - |
| 2 | Грунт суглинних | 0,80 | 47 | 10 | 5 | 200 |
| | Тверда | | | | | |
| 3 | Глина напівтверда | 1,20 | 45 | 16 | 15 | 300 |
| 4 | Суглинок твердий | 3,50 | 36 | 21 | 18 | 200 |
| 5 | Суглинок напівтвердий | 4,50 | 37 | 21 | 20 | 250 |
| | Пісок гравелістий | 1,40 | 1 | 40 | 40 | 500 |
Збір навантажень, що діють на основу в розрахункових перетинах
Будівля запроектована з поздовжніми несучими стінами з цегли. < br>Зовнішні стіни завтовшки 51 см, внутрішня несуча стіна товщиною 38 см,перегородки між квартирами (сусідніми приміщеннями) - 250мм, Внутрішніперегородки завтовшки 12 см з цегли. Вікна подвійного остеклененія розміром
150 см по довжині і 180см по висоті. Покрівля - металочерепиця по решетуванню покрокв з утеплювачем - мінераловатні плити. Перекриття - збірні з/бпанелі, в тому числі і статі 1-го поверху. Цоколь висотою 70 см з обробкоютемним кольором з цегли. Між осями А; Б і 1; 2 передбачений технічнийпідвал (для розрахунку стіни підвалу це взяли умовно) висотою (глибиною)
2м. Сходовий марш з/б шириною 1,35 м, щаблі розміром 15х30 см. Висотаповерху - 3 м, висота мансардної частині стіни (до даху) - 2м.
Збір нормативних постійних навантажень на покриття (покрівля).
Табл. 2.2.
| № | Вид навантаження | Нормативна | Коефіцієнт | Розрахункова |
| № | | навантаження, | надійності | навантаження, |
| | | NII, кПа | по навантаженню | NI, кПа |
| | | | (F | |
| 1 | Металочерепиця, вага 1м2 | 0,8 | 1,3 | 1,04 |
| | Горизонтальній проекції 80 кг/м2 | | | |
| | = 0,8 кПа | | | |
| 2 | Суцільний дерев'яний настил (= 16 | 0,5 | 1,3 | 0,65 |
| | Мм по крокв | | | |
| 3 | Мінераловатні плити (= 125 | 0,0625 | 1,2 | 0,075 |
| | Кг/м3; (= 50мм; 1,25 х0, 05 = 0,0625 | | | |
| 4 | Пароізоляція - 1 шар руберойду | 0,04 | 1,2 | 0,048 |
| 5 | Дерев'яна обрешітка (настил) | 0,08 | 1,2 | 0,096 |
| | (= 16мм, (= 5 кН/м3; 5х0, 016 = 0,08 | | | |
| | КПа | | | |
| 6 | Гіпсокартон (= 10мм; (= 1200кН/м3; | 0,12 | 1,1 | 0,132 |
| | 12х0, 01 = 0,12 кПа | | | |
| | Разом: покриття | 1,6 | - | 2,04 |
Збір нормативних навантажень на перекриття
Табл.2.3.
| № | Вид навантаження | Нормативна | Коефіцієнт | Розрахункова |
| № | | навантаження, | надійності | навантаження, |
| | | NII, кН | по навантаженню | NI, кН |
| | | | (F | |
| 1 | Покриття лінолеум ПВХ на | | | |
| | Тканинної основі (= 2,5 мм | 0,1 | 1,2 | 0,12 |
| 2 | Прошарок з быстротвердеющей | | | |
| | Мастики - 10 мм | | | |
| 3 | Стяжка з легкого бетону М75 | 0,26 | 1,3 | 0,338 |
| | (= 1300 кг/м3; (= 20мм; | | | |
| | 13х0, 02 = 0,26 | | | |
| 4 | Теплоізоляційний шар ДВП | 0,05 | 1,3 | 0,0645 |
| | (= 25мм; (= 200кг/м3; 2х0, 025 = 0,05 | | | |
| | КПа | | | |
| 5 | Ж/б плита перекриття наведеної | 2 | 1,1 | 2,2 |
| | Товщини hпр = 8см; 25х0, 08 = 2кПа | | | |
| | Разом: перекриття | 2,41 | - | 2,723 |
Кладка зовнішніх стін з цегли (= 18кН/м3, внутрішніх - (= 14кН/м3;перегородок - той же цеглу. Вага 1м2 горизонтальної проекції сходовогомаршу - 3,6 кПа, сходового майданчика - 3кПа. Тимчасові навантаження наперекриття - 1,5 кПа, на сходовий марш - 3кПа. Коеф-т зниження тимчасовоїнавантаження для будівлі з 4-х поверхів на перекриття (= 0,8. Накреслюємо для зборунавантажень три перетину:
Перетин 1-1 під зовнішню стіну під огорожа, ф-т (без підвалу) на довжиніміж віконними прорізами - 2,34 м;
Перетин 2-2 також під зовнішню стіну (для будівлі з підвальним приміщенням)на довжині 2,34 м. Тим серединами віконних прорізів і перетину 2-2 на 1м довжинивнутрішньої стіни. (Всі ці перетину показані на плані 1-го поверху).
Перетин 3-3 під зовнішню стіну під огорожа, ф-т (без підвалу) на довжиніміж віконними прорізами - 2,34 м;
А1 = А3 = 2,24 х2, 34 = 5,24 м2;
А2 = 2,24 х2 = 4,48 м.
Збір навантажень для перерізу 1-1 А1 = 5,24 м2
Табл. 2.4.
| Вид навантаження | Нормативна | Коефіцієнт | Розрахункова |
| | Навантаження, | надійності | навантаження, |
| | NII, кН | по навантаженню | NI, кН |
| | | (F | |
| 1. Постійна | | | |
| Покриття (покрівля) NII = | 8,38 | - | 10,7 |
| 1.6х5, 24 = 8,38 кН | | | |
| NI = 2,04 х5, 24 = 10,7 кН | | | |
| Перекриття на 4-х поверхах (включаючи і | 50,52 | - | 57,1 |
| мансарду) NII = 4х2, 41х5, 24 = 50,52 кН | | | |
| NI = 4х2, 723х5, 24 = 57,1 кН | | | |
| Вага стіни від підлоги 1-го поверху заввишки | 259,75 | 1,1 | 285,7 |
| 9,9 м 2 м мансарди (= 18кН/м3 (= 51см на | | | |
| довжині 2,34 м за вирахуванням ваги віконних | | | |
| отворів розміром 1,05 х1, 8см + вага | | | |
| цоколя висотою 1м | | | |
| 18х [(9.9 +2) 2.24-1,05 х1, 8] 0,51 +18 х0, 5 | | | |
| 1х2, 34х1 = | | | |
| = 259,75 кН | | | |
| Разом: постійне навантаження | 318,65 | - | 353,5 |
| 2. Тимчасова | | | |
| Снігова навантаження (1-й район) | 2,62 | 1,4 | 3,67 |
| 0,5 х5, 24 = 2,62 | | | |
| Корисна на перекриття на 4-х поверхах | 25,16 | 1,2 | 30,19 |
| при коеф-ті зниження (п = 0,8 | | | |
| 4х0, 8х1, 5х5, 24 = 25,16 кН | | | |
| Разом: тимчасова навантаження | 27,78 | - | 33,86 |
При врахуванні двох і більше тимчасових навантажень вони приймаються з коеф-мсполучень і розрахунку на основне поєднання: (1 = 0,95 - для тривалихнавантажень і (2 = 0,9 - для короткочасних. При розрахунку на основне поєднаннянормативна навантаження (по II групі) на 1мдліни стіни для січ. 1-1 складе:
NII = кН/м
Збір навантажень для перерізу 2-2 А2 = 4,48 м2
Табл. 2.5.
| Вид навантаження | Нормативна | Коефіцієнт | Розрахункова |
| | Навантаження, | надійності | навантаження, |
| | NII, кН | по навантаженню | NI, кН |
| | | (F | |
| 1. Постійна | | | |
| Покриття (покрівля) NII = | 7,17 | - | 9,14 |
| 1.6х4, 48 = 7,27 кН | | | |
| NI = 2,04 х4, 48 = 9,14 кН | | | |
| Перекриття на 4-х поверхах (включаючи і | 43,19 | - | 48,79 |
| мансарду) NII = 4х2, 41х4, 48 = 43,19 кН | | | |
| NI = 4х2, 723х4, 48 = 48,79 кН | | | |
| Вага внутрішньої стіни (= 14кН/м3; | 52,67 | 1,1 | 57,93 |
| (= 38см; висотою 9,9 м | | | |
| 14х0, 38х9, 9 = 52,67 | | | |
| Разом: постійне навантаження | 103,03 | - | 115,87 |
| 2. Тимчасова | | | |
| Снігова навантаження 0,5 х4, 48 = 2,24 кН/м | 2,24 | 1,4 | 3,14 |
| Корисна на перекриття на 4-х поверхах | 21,5 | 1,2 | 25,8 |
| при коеф-ті зниження (п = 0,8 | | | |
| 4х0, 8х1, 5х4, 48 = 91,5 кН/м | | | |
| Разом: тимчасова навантаження | 23,74 | - | 28,94 |
Нормативна навантаження на основне поєднання по сеч.2-2
NII = 103.03 +2,24 х0, 9 21,5 х0, 95 = 125,46 кН/м
Збір навантажень по перетину 3-3 А3 = 5,24 м2 (з підвалом)
Табл. 2.6.
| Вид навантаження | Нормативна | Коефіцієнт | Розрахункова |
| | Навантаження, | надійності | навантаження, |
| | NII, кН | по навантаженню | NI, кН |
| | | (F | |
| 1. Постійна | | | |
| Покриття (покрівля) NII = 1.6х5, 24 = 8,38 | 8,38 | - | 10,7 |
| кН | | | |
| NI = 2,04 х5, 24 = 10,7 кН | | | |
| Перекриття на 4-х поверхах | 50,52 | - | 57,1 |
| NII = 4х2, 41х5, 24 = 50,52 кН | | | |
| NI = 4х2, 723х5, 24 = 57,1 кН | | | |
| Вага стіни від підлоги 1-го поверху заввишки | 229,68 | 1,1 | 252,65 |
| 10,5 м 2 м мансарди (= 18кН/м3 (= 51см на | | | |
| довжині 2,34 м за вирахуванням ваги віконних | | | |
| отворів розміром 1,05 х1, 8см + вага | | | |
| цоколя висотою 1м | | | |
| 18х [(10,5 +2) 2.24-1.05x1.8] 0.51 +18 х0, 5 | | | |
| 1х2, 34 = | | | |
| = 229,68 кН | | | |
| Вага стіни з теплоізоляцією висотою | 11 | 1,1 | 12,1 |
| 1,7-9,9 = 2,8 м на одну цеглину (= | | | |
| 14кН/м3, товщиною (= 120 мм на довжині | | | |
| 2,34 м | | | |
| NII = 14х2, 8х0, 12х2, 34 = 11кН | | | |
| Разом: постійне навантаження | 299,58 | - | 332,55 |
| 2. Тимчасова | | | |
| Снігова навантаження 0,5 х5, 24 = 2,62 | 2,62 | 1,4 | 3,67 |
| Корисна на перекриття на 4-х поверхах | 25,16 | 1,2 | 30,19 |
| при коеф-ті зниження (п = 0,8 | | | |
| 4х0, 8х1, 5х5, 24 = 25,16 кН | | | |
| Разом: тимчасова навантаження | 23,74 | - | 28,94 |
Нормативна навантаження на 1м довжини стіни по січ. 3-3
NII = кН/м
3. Вибір раціональної конструкції фундаменту
3.1. Проектування фундаменту на природному підставі
3.1.1. Вибір глибини закладення фундаменту
Глибину з урахуванням товщини грунту 0,8 м приймемо рівною d1 = 1,2 м.
2 Підбір розмірів підошви фундаменту
мал.3.1. До визначення глибини закладення фундаментів
У відповідності зі СНиП 2.02.01-83 умовою проведення розрахунків подеформацій (друга граничного стану) є обмеження середньогопо підошві фундаменту тиску p величиною розрахункового опору R:
,
де p - середній тиск під підошвою фундаменту, кПа;
R - розрахунковий опір грунту основи, кПа.
Попередня площа фундаменту:
,
де NII - сума навантажень для розрахунків по другій групі граничних станів, кПа
R0 - табличне значення розрахункового опору грунту, в якому розташовується підошва фундаменту, кПа;
( 'ср - осредненное значення питомої ваги тіла фундаменту і грунтів, що залягають на обріз його підошви, (' СР = < p> 20 кН/м3;
d1 - глибина закладення фундаментів безподвальних споруд або наведена глибина закладення зовнішніх і внутрішніх фундаментів від підлоги підвалу.
,
де hS - товщина шару грунту вище підошви фундаменту з боку підвалу, м;
hcf - товщина конструкції підлоги підвалу, м;
(cf - розрахунковий опір питомої ваги конструкції підлоги підвалу, кН/м3 .
.
Для стрічкового ф-та b = А/= 0,55 м; приймаємо b = 0,6 м з укладанням стінових блоківна бетонну підготовку товщиною 10см.
Ріс.3.2. Стрічковий фундамент
Визначаємо розрахунковий опір грунту основи R для будівлі безпідвалу:
,
де (з1 і (с2 - коефіцієнти умов роботи, що враховують особливості роботи різних грунтів в основі фундаментів, (с1 = 1,1 і (с2 = 1,2;
k - коефіцієнт, що приймається k = 1,1, тому що міцнісні характеристики грунту прийняті за таблицями БНіП.
kz - коефіцієнт, що приймається k = 1 (b
