Материал: OIF_45

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные

Вариант для курсового проектирования: 41

Рисунок 1.1 – Разрез сооружения и его план с нумерацией фундаментов

Таблица 1.1 – Значения нормативных нагрузок на обрезы фундаментов при наиболее невыгодных сочетаниях

Рис. П.1.11. Варианты 0 и (5)

Рисунок 2 – Схема размещения буровых скважин и инженерно-геологические разрезы

Разработка курсового проекта заключается в проектировании фундаментов под здание котельной.

Исходные данные взяты на основе шифра: 45, нечетный вариант, второе сочетание.

Проектируемое сооружение состоит из 2-х частей, отличающихся между собой по функциональному назначению и высоте.

Основное здание котельной каркасного типа, расположено в сетке колонн 36,0х18,0 м. наружные стены – 2,5 кирпича (510 мм). Колонны прямоугольного сечения 0,4х0,4 м. В плане основное здание котельной представляет прямоугольник. За счет уклона высота здания варьируется от 16,0 м до 18,0 м. Кровля скошена под углом 6 градусов. В здании предусмотрены 3 металлических котла (3х4,8 м). В них входят 3 лотка под металлические трубы (1,5х3 м). Они проходят под землей. Трубы стыкуются с дымовой трубой высотой 50 м из монолитного ж/б. Дымовая труба представляет собой отдельно стоящее сооружение. По внутреннему периметру здания располагаются ж/б колонны 18 шт. (0,4х0,4м) с шагом 5,5 и 6 м. Также в котельной есть подсобное помещение, где угль закладывают в котлы. Основанием для подсобки служат ж/б колонны 8 шт. (0,4х0,4 м). По бокам здания находятся дверные проемы шириной 1 м.

Инженерно-геологические условия

В пределах пятна застройки пробурены 5 геологических скважин, глубиной 14,0 м со средним расстояние между ними 42,5 м. Схема расположения скважин и инженерно-геологические разрезы представлены ниже.

Инженерно-геологическим разрезом вскрыты следующие напластования грунтов:

Почвенно-растительный слой – суглинок темно-бурый гумусированный;

ИГЭ-2 – глина серая пылеватая слоистая (ленточная) с прослойками супеси;

ИГЭ-12 – супесь серая легкая слабослоистая пылеватая с редкими линзами песка;

ИГЭ-4 – суглинок темно-серый тяжелый пылеватый с линзами и гнездами водонасыщенного песка с включениями гальки (морена)

Расчётные значения физико-механических характеристик грунтов

Таблица 2

Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов Вычисление дополнительных характеристик грунтов

Дополнительные производные характеристики грунтов, получаемые расчётным путём, представлены ниже для каждого вскрытого слоя.

Глина игэ - 2

= – удельный вес скелета грунта, кН/м³;

– коэффициент пористости, д.е.;

– показатель пластичности, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 грунт является глиной

– показатель текучести, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 глина находится в мягкопластичном состоянии

– пористость, д.е.;

– удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды, кН/м³;

– полная влагоёмкость

– степень влажности грунта

E = 5 МПа – модуль деформации грунта. Грунт очень сильно деформируемый.

=1,73*10^(-5) м/сут – коэффициент фильтрации. Грунт водонепроницаемый.

Супесь игэ - 12

= – удельный вес скелета грунта, кН/м³;

– коэффициент пористости, д.е.;

– показатель пластичности, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 грунт является супесью

– показатель текучести, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 супесь находится в пластичном (мягкопластичном) состоянии

– пористость, д.е.;

– удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды, кН/м³;

– полная влагоёмкость

– степень влажности грунта

E = 14 МПа – модуль деформации грунта. Грунт среднедеформируемый.

=1,8*10^(-2) м/сут – коэффициент фильтрации. Грунт слабоводопроницаемый.

Суглинок игэ - 4

= – удельный вес скелета грунта, кН/м³;

– коэффициент пористости, д.е.;

– показатель пластичности, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 грунт является суглинком

– показатель текучести, д.е.; по ГОСТ 25100-2011 суглинок находится в тугопластичном состоянии

– пористость, д.е.;

– удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды, кН/м³;

– полная влагоёмкость

– степень влажности грунта

E = 22 МПа – модуль деформации грунта. Грунт среднедеформируемый.

=1,9*10^(-3) м/сут – коэффициент фильтрации. Грунт водонепроницаемый.

На рассматриваемой площадке под строительство в г. Вологда произведены инженерно-геологические изыскания, расположены 5 скважин глубиной до 14 м со средним расстоянием между ними 42,5 м. рельеф практически без перепада от 11,5 до 12,5 м. рекомендуемая отметка планировки 11 м.

Площадка в пределах глубины бурения сложена из почвенно-растительного слоя, глины (ИГЭ – 2), супеси (ИГЭ – 12), суглинка (ИГЭ – 4). Мощность почвенно-растительного слоя примерно 1 м. На абсолютной отметке 10 м расположен УГВ.

Слой ИГЭ – 2: глина серая пылеватая слоистая с прослойками супеси. мощность от 3,5 до 4 м. является мягкопластичной, очень сильнодеформируемой, водонепроницаемой. Рекомендуется в качестве естественного основания или искусственного.

Слой ИГЭ – 12: супесь серая легкая слабослоистая пылеватая с редкими линзами песка. Мощность от 2,5 до 4,5 м. является мягкопластичной и среднедеформируемой, слабоводопроницаемой. Является подстилающим слоем.

Слой ИГЭ – 4: суглинок темно-серый тяжелый пылеватый с линзами и гнездами водонасыщенного песка с включениями гальки. Является тугопластичным, среднедеформируемым, водонепроницаемым. Мощность до 6 м. рекомендуется в качестве основания фундамента любого типа (в нашем случае глубокого заложения).

РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ

Разработку вариантов следует проводить для наиболее нагруженного и характерного фундамента заданного здания или сооружения. Для котельной таким будет фундамент под основное здание.

Определение размеров фундаментов в стадии выбора вариантов осуществляется по максимальным вертикальным нагрузкам. Считая их центрально нагруженными.

Фундамент на естественном основании

Определение типа фундамента и глубины его заложения

Для данной схемы сооружения принимаем плитный фундамент.

Глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки:

h_з ≥d_f, где d_f =1,5 м, - глубина сезонного промерзания грунта.

Для данного варианта фундамента следует учесть наличие подводящих каналов, глубина заложения которых равна -3,000 м.

Принимаем глубину заложения подошвы фундамента h_з = 3,0+0,5+0,5 = 4 м.

Определение площади подошвы фундамента А и его размеров в плане: ширины b и длины l.

Для фундаментной плиты размеры задаются конструктивно на 0,5 м больше размеров здания.

Таким образом, принимаем b = 20 м l = 38 м.

Площадь фундамента А=b*l= 760 м²

Определение расчетного сопротивления фундамента R с учетом принятой ширины подошвы

Расчётное сопротивление грунтов определяется в соответствии с п. 5.6.7 СП 22.13330.2011:

где y_c1 и y_c2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4 СП 22.13330.2011;

k – коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (_II и c_II) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011;