Проведение ветеринарных мероприятий в зонах радионуклидного загрязнения

Фундамент мелкого заложения

Фундамент №6.

N = 160кН

М = 0кН*м

Т = 0кН.

Определяем глубину  заложения фундамента (d_ф)

1.Инженерно-геологические условия площадки строительства

Мои грунты пригодны в качестве основания, начиная с глубины 2,6 м, для фундамента мелкого заложения, R=200кПа.

2.Конструктивные особенности здания

Необходимо рассмотреть  наличие в здании подвального  помещения, приямков, сточных каналов. d_п – глубина подвала, d_п = 3м.

d_ф = d_п + 0,5м = 3+0,5 = 3,5м.

3.Нормативная глубина сезонного промерзания грунта

Нормативное значение глубины  промерзания можно определить по формуле d_fn = d₀*, М_t – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе. Для г. Кемерово и Кемеровской области М_t = 73,3; d₀ = 0,23 для верхнего слоя грунта (так как грунт промерзает сверху вниз).

d_fn = 1,97м.

4.Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

d_f = k_h*d_fn, k_h = 0,4 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (для сооружений с подвалом или техническим подпольем ).

d_f = 0,4*1,97 = 0,79м.

Вывод: принимаю глубину заложения фундамента наибольшую – 3,5м.

 

Определяем размеры  подошвы фундамента

По эпюре расчетных  сопротивлений грунта (Рис.4) определяем расчетное сопротивление грунта основания при ширине подошвы  в 1м, R = 400кПа.

Размер подошвы фундамента А_ф(тр) определяется по формуле

А_ф(тр) = N/(R-d*γ^II_ср).

N – нагрузка, приложенная к обрезу фундамента,

R – расчетное сопротивление грунта основания,

d – глубина заложения фундамента,

γ^II_ср =18,4кН/м³.

А_ф(тр) = 160/(400-64,4) = 0,48м².

 

Конструирование фундамента

При конструировании фундамента необходимо соблюдать условие                     А_ф(тр) ≤ А_ф(пр), где А_ф(тр) – требуемая площадь подошвы фундамента, А_ф(пр) – проектная (расчетная) площадь подошвы фундамента.

А_ф(пр) = 3,24м².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем давление на грунт основания под подошвой фундамента

Вертикальная расчетная  нагрузка, приходящаяся на грунт основания  под подошвой фундамента, определяется по формуле

N^II = N + N_ф + N_гр.

N_ф =V_ф*γ_ж/б – вес фундамента; V_ф = 1,95+3,89 = 5,47м³ – объем фундамента; γ_ж/б = 23кН/м³ – удельный вес железобетона.

N_ф = 23*5,47 = 134,32кН.

N_гр = V_гр*γ_ср. – вес грунта, лежащего на уступах фундамента.

V_гр = 11,34-5,82 = 5,47м³; γ_ср = 18,4кН/м³ – удельный вес грунта.

N_гр = 5,47*18,4 =100,65кН.

N^II = 160+134,32+100,65=394,97кН.

Среднее давление под подошвой фундамента P^II_ср. = N^II/А_ф(пр),                      P^II_ср. = 394,97/3,24 =  121,96кПа.

Уточнение расчетного сопротивления грунта с учетом ширины подошвы фундамента (по второму предельному  состоянию):

R = ((γ_c1* γ_c2)/k)*(M_γk_zbγ_II+M_qd₁γ_II^,+(M_q-1) d_bγ_II^,+M_cc)

R = ((1,1*1,25)/1,1)*(0,84*1*2,7*20,5+4,37*2,55*20,5+3,37*2,55*20,5+6,9*10 = 520,09кПа.

Проверка  давления, действующего на грунт основания:

P^II_ср. ≤ R; 299,46кПа < 520,09кПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка слабого  подстилающего слоя

Когда в основании фундамента под несущим слоем грунта залегает слой более слабого грунта, необходимо провести проверку слабого слоя грунта

σ_zp + σ_zg ≤ R.

σ_zp = σ_zp0*α – дополнительные напряжения;

σ_zg0 = d_Ф*γ_ср.п.п. = 2,55*20,5 = 52,28кПа.

σ_zp0 = Р_ср. - σ_zg0 = 299,46-52,28 = 247,18кПа.

α = 0,336 (определяется по таблице 3.4 [1]), σ_zp = 0,336*247,18 =83,05кПа.

σ_zg = 2,55*20,5+0,45*20,5+2*18,1 = 96,68кПа.

σ_zp + σ_zg = 83,05+96,68 = 179,73кПа. 179,73кПа < 520,09кПа.

Расчет основания  по деформациям

Расчет осадки фундамента производится методом послойного суммирования. Разбиваем основание под подошвой фундамента на элементарные слои (10 точек). Толщина каждого слоя не должна превышать h_i≤0,4b (b – ширина подошвы фундамента).

h_i≤0,4*1,8   h_i≤0,72м – принимаю толщину элементарного слоя 0,7м.

Рассчитываем усредненное  значение удельного веса грунта в  каждой точке.

γ_ср.0 = γ_ср.1 = 18,4кН/м³

γ_ср.2 = (γ₁*Н₁+ γ₂*h₁)/H₁+h₁= 18,38кН/м³

γ_ср.3 = (γ₁*Н₁+ γ₂* h₂)/H₁+ h₂ =18,36 кН/м³

γ_ср.4 = (γ₁*Н₁+ γ₂*Н₂)/H₁+H₂ = 18,35 кН/м³

γ_ср.5 = (γ₁*Н₁+ γ₂* Н₂+γ₃*h₄)/H₁+H₂+h₄ = 18,41кН/м³

γ_ср.6 = 18,47кН/м³

γ_ср.7= 18,51кН/м³

γ_ср.8= 18,55кН/м³

γ_ср.9 = 18,59кН/м³.

γ_ср.10=18,61 кН/м³.

Таблица расчета осадки фундамента

№ точки	hi, м	z, м	m=2z/b	α	σzg, кПа	σzp,кПа	0,2σzg,кПа	S, м
1	0,7	0,7
2	0,7	1,4
3	0,7	2,1
4	0,4	2,5
5	0,7
6	0,7
7	0,7
8	0,7
9	0,7
10	0,7

 

 

ΣS=0,062м

Нижняя граница сжимаемой толщи грунта находится в точке, где соблюдается условие σ_zp ≤ 0,2σ_zg; 19,03кПа<27,69кПа, нижняя граница сжимаемой толщи находится в точке 7. Ниже этой границы грунт можно считать практически несжимаемым, поэтому осадку фундамента считаем до точки 7.

S = β₀(σ_zp*h_i)/E₀, β₀ = 0,8 – коэффициент, учитывающий условность расчетной схемы; Е₀ – модуль деформации слоя грунта.

Осадка фундамента не должна превышать допустимого значения S_u=8см. 6,2см<8см.

Вывод: так как моя осадка не превышает предельно допустимого значения, значит размеры подошвы фундамента и глубина его заложения определены верно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет оснований  по несущей способности

Расчет оснований по несущей  способности необходим для обеспечения  прочности и устойчивости оснований, а также недопущения сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.

Р_ср. ≤ (γ_с*R)/γ_n, γ_n=1,2 – коэффициент надежности по значению сооружения (для здания 1 класса); γ_с=0,9 – коэффициент условий работы (для пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии).

299,46кПа ≤ 0,9*520,09/1,2;    299,46кПа<390,07кПа.

 

Расчет плитной  части фундамента на прочность

Определяем реактивные давления под подошвой фундамента

N₁ = N+N_под.*1,1.

N – нагрузка, приложенная к обрезу фундамента; N_под. = V*γ_ж/б – вес подколонника; N_под. = 4,05*23 = 93,15кН.

N₁ = 1790+93,15*1,1 = 1892,47кН.

 

При расчете на продавливание  от верха плитной части принимается, что продавливание от фундамента при центральном нагружении происходит по боковым поверхностям пирамиды, стороны которой наклонены под  углом 45^о.

Расчетная продавливающая сила: F = A₀*P_ср..

А₀ = 0,5b(l-l_c-2h₀)-0,25(b-b_c-2h₀)²; h₀ = 0,555м – размер по вертикали от верха плитной части фундамента до арматуры; b – ширина подошвы фундамента; b_c – подколонника; l и l_c – длина подошвы фундамента и длина подколонника.

А₀ = 0,5*2,7(2,7-1,5-2*0,555)-0,25(2,7-1,5-2*0,555)² = 0,12м².

F = 0,12*299,46 = 35,93кН.

Расчет на продавливание  производится по формуле F ≤ kR_pU_ср.h₀; k =1 – при монолитном сопряжении подколонника с плитной частью фундамента; R_p=17000кПа – расчетное сопротивление бетона растяжению; U_ср. – среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего сечений пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты сечения.

U_ср. = 2(l_c+b_c+2h₀) = 2(1,5+1,5+2*0,555) = 8,22м.

35,93кН ≤ 1*17000*8,22;   35,93кН < 139740кН.

 

Давление по подошве в  сечениях определяю по эпюре давлений. Так как отсутствуют максимальное и минимальное давления, для расчета  момента в сечении используем Р_ср.

М = ((Р_ср.+Р_ср.)/2)*((l-h_к.)²/8)b = 299,46*((2,7-1,5)²/8)*2,7 = 145,54кН*м.

Площадь рабочей арматуры: А_а = М/0,9h₀R_а; R_а=340000кПа (А-III).

А_а = 145,54/0,9*0,555*340000 = 0,00086м².

А_а = 8,6см². Принимаю 8 стержней диаметром 12мм, шаг 300мм.

А_а^’ = 9,05см².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           Список используемой литературы

 

1. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» очной формы обучения/ Н. В. Крупина, 2012.
2. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1985.
3. Основания, фундаменты и подземные сооружения: справочник проектировщика/Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1985.
4. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР.-М.: Изд-во стандартов, 1980.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 Содержание

 

1. Исходные данные
2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
3. Расчет фундамента мелкого заложения
4. Расчет свайного фундамента
5. Экономическое сравнение вариантов
6. Расчет остальных фундаментов
7. Список используемой литературы