Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определение нагрузок, действующих на фундаменты
|
|
Содержание
1. Исходные данные……………………………………………………..3
2. Определение нагрузок, действующих на фундамент…………………………………………………………………………6
3. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства………………………………………………………….8
4. Расчет и проектирование варианта фундамента на естественном основании………………………………………………………………………...18
5. Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании………………………………………………………………………...25
6. Расчет и проектирование свайного фундамента……………………………………………………………………….32
7. Определение технико-экономических показателей, сравнение и выбор основного варианта системы «основание – фундамент»……………...52
8. Определение степени агрессивного воздействия подземных вод и разработка рекомендаций по антикоррозионной защите подземных конструкций……………………………………………………………………...57
Список литературы……………………………………………………...60
Исходные данные
Требуется рассчитать и запроектировать основания и фундаменты одноэтажного однопролетного промышленного здания. Габаритные параметры и характеристика условий строительства здания:
Параметры здания
Таблица 1
| L1, м | L2, м | Н1, м | Н2, м | hпр, м | Q1, т | Q2, т | tвн, °С | Район строительства | Мt | Вес снегового покрытия So, кПа | W0, кПа |
| 10, 8 | 18, 0 | -4, 2 | Ивдель | 70, 9 | 1, 5 | 0, 30 |
Железобетонные колонны основного каркаса имеют шарнирное сопряжение со стальными фермами, шаг колонн каркаса 12 м. Шаг стальных стоек торцевого фахверка 6 м. Длина каркаса 60 м.
Инженерно-геологические условия площадки строительства установлены бурением 4 скважин на глубину 20 м:
Таблица 2
| № слоя | Тип грунта | Обозначение | Толщина слоя, м | |||
| скв 1 98, 70 | скв 2 97, 00 | скв 3 96, 10 | скв 4 95, 70 | |||
| Почвенно-растительный слой | ho | 0, 30 | 0, 30 | 0, 30 | 0, 30 | |
| Суглинок | h1 | 5, 1 | 5, 35 | 5, 4 | 5, 5 | |
| Суглинок | h2 | 1, 7 | 1, 45 | 1, 5 | 1, 35 | |
| Песок средний зернистый | h3 | Толщина слоя бурением до 20м не установлена |
Подземные воды во всех скважинах расположены на глубине 0, 90 м от отметок природного рельефа NL.
Исходные показатели физико-механических свойств грунтов
Таблица 3
| № слоя | Тип грунта | ρ n, т/м3 | W, % | ρ s, т/м3 | ρ I/ρ II, т/м3 | Wр, % | WL, % |
| Суглинок | 1, 94 | 27, 8 | 2, 71 | 1, 89/1, 91 | 22, 9 | 33, 9 | |
| Суглинок | 1, 87 | 26, 1 | 2, 73 | 1, 82/1, 84 | 22, 7 | 27, 7 | |
| Песок ср. зерн. | 1, 97 | 21, 9 | 2, 67 | 1, 92/1, 94 | - | - |
| № слоя | Тип грунта | kf, см/с | E, МПа | СI/СII, кПа | jI/jII, град | Группа гр. по трудн. разраб. |
| Суглинок | 4, 3× 10 –7 | 14, 0/21, 0 | 18/20 | III | ||
| Суглинок | 2, 2× 10 –7 | 11, 0/17, 0 | 17/19 | III | ||
| Песок ср. зерн. | 3, 5× 10 –2 | 0, 7/1, 0 | 32/35 | I |
Данные химического анализа подземных вод по агрессивности:
Таблица 4
| Показатель агрессивности | Значение показателя |
| Бикарбонатная щелочность ионов НСО3, мг экв/л | - |
| Водородный показатель рН | 6.1 |
| Содержание, мг/л: | |
| агрессивной углекислоты СО2 | |
| аммонийных солей, ионов NH4+ | |
| магнезиальных солей, ионов Mg2+ | |
| щелочей | - |
| сульфатов, ионов SO4-2 | |
| хлоридов, ионов Cl- |
Определение нагрузок, действующих на фундаменты
Наиболее нагруженными являются фундаменты по оси А.
Нормативные значения усилий на уровне обреза фундаментов по оси А от нагрузок и воздействий, воспринимаемых рамой каркаса:
Таблица 5
| Усилия и ед. изм | Постоянные (1) | Снег (2) | Кран (3) | Ветер (4) |
| Nn, i (кН) | 1122, 2 | 133, 4 | 231, 6 | |
| Mn, i (кНм) | 348, 3 | 50, 6 | ±236, 5 | ±48, 7 |
| Qn, i (кН) | 73, 0 | 5, 6 | ±34, 9 | ±5, 8 |
Нормативные значения усилий на уровне обреза фундамента для основных сочетаний нагрузок:
Таблица 6
| Усилия и ед. изм | Индексы нагрузок по табл. 5 и правило подсчета | |||
| (1)+(2) | (1)+(3) | (1)+(4) | (1)+0, 9· [(2)+(3)+(4)] | |
| Nn (кН) | 1255, 6 | 1353, 8 | 1122, 2 | 1450, 7 |
| Mn (кНм) | 398, 9 | +584, 8 +111, 8 | +397 -299, 6 | +650, 5 +137, 61 |
| Qn (кН) | 78, 6 | +107, 9 +48, 1 | +78, 8 +67, 2 | +114, 67 +41, 4 |
Наиболее неблагоприятным является сочетание из постоянной (1) и всех кратковременных 0, 9· [(2)+(3)+(4)] нагрузок.
Для расчетов по деформациям (с коэффициентом надежности по нагрузке γ f =1, 0):
Ncol, II = Nn · γ f = 1394, 9 · 1, 0 = 1450, 7 кН
Мcol, II = Mn· γ f = 460, 82 · 1, 0 = 650, 5 кНм
Qcol, II = Qn· γ f = 143, 11 · 1, 0 = 114, 67 кН
Для расчетов по несущей способности (с коэффициентом надежности по нагрузке γ f =1, 2):
Ncol, I = Nn · γ f = 1394, 9 · 1, 2 = 1740, 8 кН
Мcol, I = Mn· γ f = 460, 82 · 1, 2 = 780 кНм
Qcol, I = Qn· γ f = 143, 82 · 1, 2 = 137, 6 кН
Таблица 7
| По 1-ой группе предельных состояний, gf = 1, 2 | По 2-ой группе предельных состояний, gf = 1 | ||||
| NI col, кН | MI col, кН× м | QI col, кН | NII col, кН | MII col, кН× м | QII col, кН |
| 1740, 8 | 137, 6 | 1450, 7 | 650, 5 | 114, 67 |