Проектирование свайных фундаментов под колонны промышленного здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
p>
где ОНСК = 16,2 м - отметка низа стропильной конструкции; hф = 0,9 м - высота фермы на опоре; hпл = 0,45 м - высота прилива, при В = 6 м; hкр = 0,3 - высота кровли; hn = 0,5 м - высота парапета; gf =1,1 - коэффициент надежности по нагрузке [2];
Рис. 3. Схема приложения нагрузок от стенового ограждения:
Ncm.п - вес стеновых панелей, кН; NФ.б - вес фундаментных балок, кН; е - эксцентриситет приложения нагрузки, м; - момент от стенового ограждения и фундаментной балки, кН.м
Определяется момент от стенового ограждения и фундаментной балки (рис.3).
,
где ?ст.п = 0,3 м - толщина стеновой панели; hk = 0,5 м - высота сечения крайней колонны; е - эксцентриситет приложения нагрузки,
;
Усилие от снеговой нагрузки:
,
где Агр - грузовая площадь, при шаге колонн В = 12 м
средняя колонна:
Агр1 =2BL = 2*6*30 = 360 мІ,
крайняя колонна:
Агр2=BL/2 = 6*24/2 = 90 мІ;
S - полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия,
,
где Sg = 1,8 кН/мІ - расчетное значение веса снегового покрова на 1мІ горизонтальной поверхности земли [2, табл.4], Санкт-Петербург - снеговой район III (карта 1 [2]); ? = 1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие [2, пп. 5.3 - 5.6];
Nсн 1 = 1,8 * 360 = 648 кН;
Nсн 2 = 1,8 * 90 = 162 кН.
Изгибающий момент Мсн и поперечная сила Qсн, вызванные действием снеговых нагрузок в крайней колонне, определяются из пропорции:
,
где Мпокр, Qnокp, Nпокр - усилия от веса покрытия;
;
Мсн = -7,82 кН м;
Qсн = 1,32кН.
Расчетные сочетания усилий и варианты сочетания усилий сведены в табл. 1, 2.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ РОСТВЕРКА
Для фундаментов наружного ряда колонн глубина заложения ростверка Нр [1, пп. 2.25.-2.28.] зависит от 2-х факторов: глубины сезонного промерзания грунтов df и конструктивных требований Нкон. Из этих двух значений выбирается наибольшее.
3.1 Учет глубины сезонного промерзания грунтов
Подошва ростверка должна располагаться ниже расчетной глубины сезонного промерзания грунтов:
Hp > df,
где df - расчетная глубина сезонного промерзания грунта [1]:
df = kh*dfn = 0,7*1,15 = 0,81 м,
здесь kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, для сооружений без подвала с полами, устраиваемыми по грунту, при t = 10С kh = 0,7;
dfn - нормативная глубина сезонного промерзания
,
где d0 = 0,23 - величина, принимаемая равной для суглинков и глин; Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе строительства [3], для Санкт-Петербурга Mt = 7,8+7,8+3,9+0,3+5= 24,8 С;
3.2 Учет конструктивных требований
Для обеспечения конструктивных требований необходимо, чтобы глубина заложения ростверка Нр принималась не менее конструктивных требований Н кон:
НР ? Нкон .
Верх монолитного стакана фундамента должен находиться ниже отметки пола как минимум на 0,15 м. Тогда (см. рис.4):
Hкон = 0,15 + hcm + hdн ,
Рис. 4. Схема к определению глубины заложения ростверка
высота стакана для средней колонны
hcm = 0,33hk + 0,5 = 0,33*1,1 + 0,5 = 0,863 м;
высота стакана для крайней колонны
hcm > (1,0...1,5) hk =(1,0...1,5) 0,7 = (0,7 ч 1,05) = 1,05 м;
толщина днища стакана
hдн = (0,6…0,8) м = 0,8 м;
hдн = hдн + 0,05 = 0,8 + 0,05 = 0,85 м;
для средней колонны
Hкон = 0,15 + 0,863 + 0,85 = 1,863 м;
для крайней колонны
Hр = 0,15 + 1,05 + 0,85 = 2,05 м;
Принимаю Hр наибольшее и кратное 150 мм, тогда Hр = 2,1 м.
4. ВЫБОР ДЛИНЫ СВАИ
Рис. 5. Схема к определению длины сваи
Минимальная длина сваи 1св должна быть достаточной для того, чтобы прорезать слабые грунты основания и заглубиться на минимальную величину ?h в несущий слой (рис.5).
св = d - Hр + 0,05 + ?h = 5,4 - 2,1 + 0,05 + 0,5 = 3,85 м.;
где величина ?h зависит от показателя текучести грунта IL < 0, (слой № 15): при IL < 0,1 ?hmin=0,5 м; 0,05 м - учет шарнирного сопряжения сваи с ростверком.
Принимаю 1св = 6 м, тогда ?h = 2,65 м.
5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВИСЯЧЕЙ СВАИ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ ГРУНТА
Вертикальная привязка сваи к грунтовым условиям (см. рис.6).
Рис.6. Схема к определению несущей способности сваи:
dij - расстояние от поверхности земли до середины участка сваи hij
Согласно п. 4.2 [4] имеем
,
где gс = 1 - коэффициент условий работы сваи в грунте; А - площадь опирания сваи на грунт, м2; А = 0,25*0,25 = 0,00625 м2; u - периметр поперечного сечения сваи, u = 0,25*4 = 1 м; - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 [4] (при погружении молотом); R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи [4, табл. 1]: при dR = 8,05 м, IL < 0 R = 9980 кПа; fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.2 [4]; hi - толщина i-го слоя грунта (мощностью не более 2-х м), соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи (второе слагаемое формулы) приведен в табличной форме (см. табл. 3).
Таблица 3
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи<