Крытый плавательный бассейн в г. Самара

Взам. инв.  №
Подп. и дата
Инв. № подл.

Взам. инв.  №
Подп. и дата
Инв. № подл.

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра «Строительное производство и геотехника»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крытый плавательный бассейн в г. Самара

 

 

Пояснительная записка.

Расчеты.

 

 

02-999-07-КЖО-ПЗ.Р

 

 

 

том 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2012

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра «Строительное производство и геотехника»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здание дошкольного воспитания г. Курск

 

 

Пояснительная записка.

Расчеты.

 

 

09-023-12-КЖ0-ПЗ.Р

 

 

 

том 1

 

 

 

 

 

 

Доцент кафедры СПГ   Золотозубов Д.Г.

 

Студент группы ГСХ-09-1    Моисеева Ю.Ю.

 

 

 

 

2012 

 

 

 

Содержание.

 

1.Состав проекта…………………………………………….......….…..3

2. Исходные данные ……………………………………………………..….…. ..4

3. Обработка физико-механических х-к грунтов………………….…..5

4. Расчет фундамента на естественном основании……………….…...8

4.1. Определение глубины заложения  фундамента……………….…..8

4.2.Определение размеров фундамента………………………………..9

4.2.1. Предварительные размеры…………………………….…...……9

4.2.2. Проверка прочности грунтов  основания…………………...….10

4.3. Расчет осадка фундамента…………………………………..…....11

4.4. Проверка прочности подстилающих  слоев………………..……15

4.5. Расчет фундамента на прочность…………………………..……15

4.5.1.Расчетные нагрузки ………………………………………..…...15

4.5.2. Расчет фундаментной подушки  на поперечную силу………..15

4.5.3. Определение площади арматуры  плитной части фундамента.16

5. Расчет свайного фундамента………………………………………17

5.1. Определение оптимальной длины  сваи…………………………17

5.2. Определение несущей способности  сваи……………………….17

5.3. Определение нагрузки, предаваемой  на сваю…………………..18

5.3.1. Определение количества свай………………………………….18

5.3.1. Определение размеров ростверка……………………………...18

5.4. Расчет свайного фундамента  и основания по деформациям…..20

5.5. Расчет ростверка но прочности…………………………………..20

5.5.1. Расчет площади арматуры  плиты ростверка………………….20

6. Вывод…………………………………………………………………21

7. Список литературы………………….………………………………22

 

Согласовано

 

 

 

 

 

1. Состав проекта

 

 

Но-мер тома	Обозначение	Наименование	Примечание
1	09-023-12-КЖ0-ПЗ.Р	Пояснительная записка. Расчеты
2	09-023-12-КЖ0	Рабочие чертежи (вариант фундаментов на
		естественном основании)
2	09-023-12-КЖ0.1	Рабочие чертежи (вариант свайных фундаментов)

 

 

2. Исходные  данные

 

Вариант – 23.

 

Наименование объекта: Здание дошкольного воспитания.

Место строительства: г.Курск.

Место строительства: г.Курск.

Сечение для расчёта: 3.

Усилия на обрезах фундамента

(на 1 погонный метр):

– постоянные:

NoII = 240 кН,

FoII = 15 кН,

MoII = 28 кН × м;

– временные:

NoII = 120 кН,

FoII = 12 кН,

MoII = 35 кН × м. 

 

 

 

 

 

Физико-механические характеристики грунтов

 

№ скв.	Коорд. устья скв., м	Наименование грунта	Толщина слоя, м	rs, т/м3	WP	WL	W	r, т/м3	cII, кПа	jII, град.	kф, м/с	q	Е, МПа	Приме-чание
1	39,3	Супесь аллювиальная	1,4	2,66	0,19	0,23	0,23	1,97	23	21	2х 10-6	–	11,0	УГВ= 0,5м
		Пылеватый песок заторфованный	8,7	2,65	0,07	0,09	0,25	1,87	2,3	25	3х 10-4	0,25	7,0
3	38,7	Супесь аллювиальная	1,8	266	0,18	0,24	0,24	1,98	25	20	2,5х 10-6	–	11,2	УГВ= 0,3м
		Пылеватый песок заторфованный	9,1	2,66	0,027	0,10	0,26	1,83	2,4	25	3,1х 10-4	0,24	8,3

 

 

 

3. Обработка данных физико-механических характеристик грунтов.

Характеристики, определяемые лабораторными исследованиями грунтов:

ρ - плотность грунта;

ρs - плотность минеральных частиц грунта;

w - природная (естественная) влажность грунта;

wр - влажность грунта на границе раскатывания;

kф - коэффициент фильтрации;

y - угол естественного откоса;

g - угол внутреннего трения;

с - удельное сцепление грунта;

Еок - компрессорный модуль деформации грунта;

Ео - модуль общей деформации;

esl - относительная просадочность.

Производные характеристики физико-механических свойств грунтов:

, , ,

, , ;

, , .

где g – удельный вес грунта; gs – удельный вес частиц грунта; Jp – число пластичности; Jl – показатель текучести; е – коэффициент пористости;

n – пористость; gsb – удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии;

Sr – степень влажности грунта; wsat – полная влагоемкость грунта (полное водонасыщение); g – ускорение силы тяжести; ρw – плотность воды.

Для расчетов из таблицы исходных данных взяты средние показатели для группы 1-й и 2-й скважин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ИГЭ-1 Супесь аллювиальная

 

– удельный вес грунта

 

– удельный вес частиц грунта

    

 

– удельный вес сухого грунта

    

 

– коэффициент пористости:

    

 

– пористость:

               

 

– коэффициент водонасыщения (степень влажности):   

     , насыщенный водой.

 

– число пластичности:

    

 

– показатель текучести:

     ,  пластичная супесь (табл. Б.14 [1])

     – удельный вес  грунта во взвешенном водой  состоянии

 

     gsб =(gs–gw)/(1+e)= (26,6-10)/(1+0,66)=10

 

– условное расчетное сопротивление грунта:

     (табл.4, прил.3, [2])

 

Вывод: ИГЭ-1 – супесь аллювиальная, пластичная,  насыщенная водой, с  расчетным сопротивлением .

 

 

 

2. ИГЭ-2 пылеватый песок заторфованный

 

– удельный вес грунта

 

– удельный вес частиц грунта

    

– удельный вес сухого грунта

    

 

– коэффициент пористости:

     , песок средней плотности

 

– пористость:

    

 

– коэффициент водонасыщения (степень влажности):

     , среднее водонасыщение

 

     – удельный вес  грунта во взвешенном водой  состоянии

 

     gsб =(gs–gw)/(1+e)= (26,55-10)/(1+0,80)=9,19

 

– условное расчетное сопротивление грунта:

     (табл.2, прил.3, [2]))

 

 

Вывод: ИГЭ-2 –песок пылеватый заторфованный, средней плотности, среднего водонасыщения, с расчетным сопротивлением .

 

 

 

4. Расчет фундамента на естественном  основании

4.1. Определение глубины заложения  фундамента

 

Запроектируем фундамент мелкого заложения под центральную стену детского сада на оси 3. Подвал в здании отсутствует. Примем, что планировочная (красная) отметка земли выше существующей (черной) на 0,4м: 39+0,4=39,4(м). Тогда .

 

,

где – глубина промерзания; – коэффициент влияние теплового режима сооружения; – нормативная глубина промерзания.

для города строительства Курск. (п.5.5.3. [2], табл.3 [3])

 

( , при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении без подвала, пол  устроен по лагам табл.5.2. [2])

 

Глубину заложения наружного фундамента для отапливаемого здания определяем по таблице 5.3., [2]. Грунт под подошвой фундамента супесь аллювиальная. Глубина заложения фундамента в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод и типа грунта принимается равной не менее расчетной глубины промерзания .

Глубина заложения фундамента относительно проектного нуля равна -1,400 (от черной отметки  -1).

 

 

Рис. 2. Конструктивное заложение фундаментов

 

4.2. Определение размеров фундамента

4.2.1. Предварительные размеры

Площадь подошвы фундамента:

, где

- нагрузка  на обрез фундамента;

, где

- постоянное  усилие (на 1 погонный метр) на обрез  фундамента;

- временное  усилие (на 1 погонный метр) на обрез  фундамента;

;

- условное  расчетное сопротивление грунта (супесь аллювиальная);

.

Ширина подошвы фундамента:

 

 

 

По каталогу индустриальных конструкций и изделий для строительства в Пермской области (часть I) подбираем ленточный фундамент ФЛ20.24-1 (ГОСТ 13580-85, b=2).

4.2.2. Проверка прочности грунтов  основания

Условие прочности:

,

где p – среднее давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок; R – расчетное сопротивление грунта основания,

- определяются  по таблице 5.5. [2];

при угле внутреннего трения ;

при угле внутреннего трения ;

при угле внутреннего трения ;

- определяются  по таблице 5.4. [2];

 при  показателе текучести грунта  ;

 при  показателе текучести грунта  , и при отношении длины сооружения к высоте ;

- коэффициент, зависящий от данных изыскательных  работ;

- коэффициент, зависящий от ширины фундамента;

- удельный  вес грунта, который находится  под подошвой фундамента;

- грунт  обратной засыпки, выше подошвы  фундамента;

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

 

 

Определение расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента

Усилие в уровне обреза фундамента:

N=240+120=360кН

F=15+12=27кН

M=28+35=63кН*м

 

 

 

 

Усилия в уровне подошвы фундамента

 

N=2*0,5*1*20*1.3+10,8+360=396,8 кН

М=63+27*0,5=76,5 кН*м

 

Учитывая глубину заложения фундамента, принимаем два стеновых фундаментных блока.

Вес 1м одного стенового фундаментного блока марки ФБС6.6.6.

 

Gc=0,9*0.6*1*20=10,8кН

 

e= M/N=76,5/396,8=0,195- эксцентриситет действующих нагрузок

 

Проверка среднего давления по подошве фундамента:

 

- условие выполнено.

Проверка максимального и минимального краевых давлений по подошве фундамента:

 

 

, оба условия  выполнены.

 

 

4.3. Расчет осадка фундамента

Принято условие

,      

где – совместная деформация (осадка) основания и сооружения, определяемая расчетом; – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, установленное в соответствии с указаниями п. 2.51-2.55 [2] и прил. Д[2].

;

,

где – безразмерный коэффициент, , , ,

 

P – среднее давление под подошвой фундамента от нормативных нагрузок.

 

 

 

 

Рис. 3. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве

DL – отметка планировки;

NL - отметка поверхности природного рельефа;

FL - отметка подошвы фундамента;

WL - уровень подземных вод;

В,С - нижняя граница сжимаемой толщи;

d и dn глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности       природного рельефа;

b - ширина фундамента;

р - среднее давление под подошвой фундамента;  

р0 - дополнительное давление на основание; szg и szg,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

szp и szр,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

Нс – глубина сжимаемой толщи.

 

Нормативные усилия в уровне подошвы фундамента

;

;

;

;

(см. рис. 3);

.

Толщина слоя вычисляется из условия удобства входа в табл.1 приложения 2, [2] при определении коэффициента .

; ; ; ;

; .