Введение

В курсовом проекте необходимо рассчитать и законструировать фундаменты промышленного здания.

Курсовой проект выполнен на основе СНиП, ГОСТ, справочной, технической и учебной литературы по вопросам проектирования оснований и фундаментов. Все расчеты выполнены в технической системе единиц.

В настоящее время возводятся все более высокие здания и тяжелые сооружения. Кроме того, в промышленных зданиях часто устанавливается уникальное оборудование, не допускающее сколько-нибудь ощутимых взаимных смещений. То и другое заставляет предъявлять особые требования к основаниям и фундаментам. Однако при правильном прогнозе совместной деформации грунтов и конструкции возводимого сооружения можно найти решение, обеспечивающее требуемую надежность. Поэтому перед специалистами стоят задачи разработки методов прогноза с требуемой точностью совместной деформации надземных конструкций и основания.

1. Оценка сооружения и игу площадки строительства

1.1 Краткая техническая характеристика здания

Объект состоит из промышленного цеха и пристроенного к нему административно-бытового корпуса.

Промышленный цех прямоугольный в плане. Размеры в горизонтальных (буквенных) осях (А-Ж) – 24 м, в вертикальных (числовых) осях (1-5) – 24 м. Одноэтажный.

• Каркас полностью металлический.

• Колонны двухветвевые из сборных металлических конструкций, сечением 1200х600 мм с утонченным подколонником в верхней части.

• Колонны фахверка металлические I №40.

• Перекрытия – 24-метровые металлические фермы.

• Подкрановые балки металлические, сплошного двутаврового сечения.

• Наружное ограждение – панели легкие металлические ограждающие трехслойные с утеплителем из минераловатных плит размером 6000х1200х300мм.

(ПСМ–ШС-6000.1200.300, ТУ 5284-003-17955111-03)

• Покрытие – панели легкие металлические ограждающие трехслойные с утеплителем из минераловатных плит.

(ПКМ-6000.1200.200 ТУ 5284-003-17955111-03)

• Кран мостовой грузоподъемностью 15т.

• Прямоугольная площадка 8000х12000 на отм. 5,000. Стойки площадки I №40.

• Технический канал по всей длине цеха шириной 1,5м отметка дна канала -3,000.

• Отметка пола ±0,000 на 0,15м выше планировочной отметки. Пол в цехе бетонный по грунту.

• Предлагаемые конструкции пола – см. Приложение А

• Высота цеха

• До низа несущих конструкций 18,0м

• До низа подкрановой балки 15,8м

• До верха стеновых панелей 20,4м.

• Для зданий производственных и гражданских одноэтажных с полным металлическим каркасом, [1, прил.4], относительная разность осадок (ΔS/L)n – 0.004, максимальная осадка Su,max = 12cм. Крен не допускается

Административно-бытовой корпус – здание прямоугольное в плане, двухэтажное, бескаркасное, размерами 9х12м.

• Наружное ограждение – стена из силикатного кирпича, толщиной 510мм

• Колонна железобетонные сечением 300х300мм.

• Перекрытие – круглопустотные железобетонные плиты.

• Покрытие - из стального профилировочного настила по ж/б плитам.

• Лестница сборная железобетонная.

• Предлагаемые конструкции пола – см. Приложение Б

1.2 Характеристика площадки

1.2.1 План площадки

План площадки см. рис.1. На заданной стройплощадке располагаем здание так, чтобы в его контур попадало не менее двух скважин. После вынесения осей здания на план определяем черные и красные отметки углов здания. Черные отметки определяем по горизонталям методом линейной интерполяции. Красную среднюю отметку спланированной площадки принимаем равной среднему арифметическому черных отметок Н_сркр=(Ч)/6=(141+140+140,15+140,35+140,35+141)/6=140,45 м. Отметка чистого пола на 150 мм выше средней красной отметки спланированной площадки и составляет 140,60м. Уклон площадки принимаем равный 0,002 для стока верховых вод. Красные отметки углов спланированной площадки определяем методом поворота плоскостей.

1.2.2 Геологические разрезы

Геологические разрезы см. рис.2,3. На них показаны границы залегания каждого слоя грунта, причем за ноль принята отметка чистого пола. По известному расстоянию между скважинами для каждого слоя вычислен уклон.

Рис.1 – План площадки

1.2.3 Описание грунтов

Вычисление дополнительных характеристик и установление полного наименования грунта.

γs	γ	W	Wp	WL	φ	c	E	κ	γd	n	e	Ip	Il	mv	Sr
2,76	2	0,27	0,24	0,44	18	0,47	1800	0,000006	1,57	0,43	0,75	0,20	0,15	0,0002	0,99
2,67	1,82	0,16	0,12	0,16	14	0,1	500	0,00005	1,57	0,41	0,70	0,04	1,00	0,0015	0,61
2,66	1,95	0,2			30	0,04	1800	0,0007	1,63	0,39	0,64			0,0004	0,84

1-ый слой: почвенно-растительный срезается.

2-ой слой: Глина коричневая пылеватая

• Удельный вес сухого грунта

• Коэффициент пористости грунта

• Пористость

• Число пластичности

, грунт - глина (Ip>0.17)

• Показатель текучести

- полутвердая

• Коэффициент относительной сжимаемости

< 0.01- малосжимаемая

• Степень влажности

>0.8 насыщен водой

Вывод: Глина полутвердая малосжимаемая, насыщена водой, к просадочным грунтам не относится, может служить естественным основанием.

3-ий слой: Супесь зелено-бурая легкая.

• Удельный вес сухого грунта

• Коэффициент пористости

• Пористость

• Число пластичности

- супесь (0,1<<0,07)

• Показатель текучести

- пластичная

• Коэффициент относительной сжимаемости

<0,01- малосжимаемая

• Степень влажности

- не насыщена водой

• Показатель просадочности

<0,8; γ>1,6; е<0,9 – не просадочная

Вывод: супесь пластичная, малосжимаемая, не насыщена водой, к просадочным грунтам не относится может служить естественным основанием.

3-ий слой: Песок серый пылеватый.

Гранулометрический состав грунта см. табл.1 и рис.4.

Таблица 1 - Гранулометрический состав грунта

Размер фракции, мм	10-5	2.0-1.0	1.0-0.5	0.5-0.25	0.25-0.1	0.10-0.05	0.05-0.01	0.010-0.005	мельче 0.005
Содержание частиц, %	2	5	10	25	20	20	10	7	1
∑ % менее данного диаметра	100	98	93	83	58	38	18	8	1
lnd	0	1	-0.69	-1.38	-2.3	-3.0	-4.6	-5.3

Песчаный грунт пылеватый – содержание по массе частиц размером > 0,1 мм менее 75%

Рис.4 – График гранулометрического состава песка

> 3 - песок неоднородный.

• Удельный вес сухого грунта

• Коэффициент пористости песка

- средней плотности (0,6<е<0,8)

• Пористость

• Коэффициент относительной сжимаемости

- малосжимаемый

• Степень влажности

- насыщен водой,

• Показатель просадочности

>0,8 – непросадочный

Вывод: песок пылеватый, насыщенный водой, неоднородный, средней плотности, малосжимаемый, непросадочный, может служить естественным основанием.

1.2.4 Наличие слабого подстилающего слоя

Рис.5 – Скважина №1

О прочности грунта на этапе курсового проектирования можно судить по величине модуля деформации грунта E, который является важным показателем деформационных свойств и характеризует уплотняемость грунта при нагружении.

Так как величина модуля деформации третьего грунта меньше модуля деформации вышезалегающего второго грунта, то грунт третий является слабоподстилающим слоем.

Вывод: слабоподстилающий слой – третий слой – супесь зелено-бурая легкая

1.2.5 Общая оценка строительной площадки

Строительная площадка находится в городе Уфе. Имеет размеры 50х60м ориентирована длинной стороной на северо-восток. На площадке пробурено 5 скважин, расстояние между которыми от 18 до 28м. Скважинами вскрыты следующие слои :

-почвенно-растительный слой толщиной 0,3-0,4м распространен по всей стройплощадке

-глина коричневая пылеватая толщиной 2,7-6,2м

-супесь легкая зелено-бурая толщиной 2,8-3,4м

-песок серый пылеватый толщиной 5,1-9,2м

Грунты имеют уклоны от 0,4% до 5,9 % - согласное залегание грунтов.

Рельеф имеет абсолютные отметки от 139,8 до 141,5 м, уклон площадки от 0,4% до 3,7 % - рельеф спокойный.

На глубине 5,25 – 5,55 м от поверхности обнаружена вода, химически не агрессивная по отношении к бетону.

Слой № 3 (супесь зелено-бурая) является слабым подстилающим слоем.

1.3 Климатические особенности района строительства

Район строительства город Уфа. Нормативная глубина промерзания d_fn=180см. (стр.46[ 3 ])

Абсолютное значение суммы отрицательных температур: январь -14,6 ⁰С, февраль -13,7 ⁰С, март -7,4 ⁰С, ноябрь -5,6⁰С, декабрь -11,9⁰С – М_t=53,2 ⁰С.