Расчет фундамента промышленного здания

Грузовые площади:

1. F₁=6,0*6,0=36,0 м²

2. F₂=3,0*3,0=9,0 м²

3. F₃=6,0*3,0=18,0 м²

Нормативная: N₁н = 36,0 * 10,72 = 385,83 кН

N₂н = 9,0 * 10,72 + 18,0 * 0,3 * 3,6 * 6 = 213,12 кН

N₃н = 18,0 * 10,72 + 18,0 * 0,3 * 3,6 * 6 = 309,6 кН

Расчетная: N₁ = 36,0 * 12,23 = 440,28 кН

N₂ = 9,0 * 12,23 + 11 * 0,3 * 3,6 * 6 = 181,35 кН

N₃ = 18,0 * 12,23 + 11 * 0,3 * 3,6 * 6 = 291,42 кН

4. Проектирование фундамента на естественном основании

Определение глубины заложения фундамента:

Т.к. глубина промерзания меньше 2.5 м, то нормативную глубину определяют по формуле:

,где

=-51,5 - сумма среднемесячных отрицательных температур за год; определяем по табл.3 СНиП «Строительная климатология».

d₀ - величина, принимаемая равной для крупных песков 0.3.

=2,153 м

Расчетная глубина сезонного промерзания:

d_f = k_n * d_fn = 0.5 * 2.153 = 1.076 (k_n - коэффициент теплового режима здания. Определяется по табл.1 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»

Принимаем глубину заложения фундамента 1.1м. В качестве несущего слоя принят слой песка крупного.

5. Определение размеров подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания

6. Расчет осадки фундамента по методу послойного суммирования

Осадка определяется по следующей формуле:

h_i - толщина i - го слоя;

Е_i - модуль деформации i-го слоя.

_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах элементарного слоя по вертикали.

Осадку определяем до тех пор, пока , т.е. напряжения от внешней нагрузки не должны превышать 20% напряжений от собственного веса грунта.

Вертикальное напряжение от внешней нагрузки определяем по формуле:

где - коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП, и зависит от относительной глубины .

S_u - предельно допустимая деформация, которая определена по приложению 4 СНиП 2.02.01- 83.

S_U=8 см

7. Расчет свайных фундаментов

1) Определяем грунт основания

В качестве несущего слоя для свайного фундамента принимаем второй слой - суглинок.

2) Определяем длину сваи:

Принимаем сваи марки СНпр3-30 (по ГОСТу 19804.2-79*) с размером сечения 300*300 мм, массой 0,70т.

3) Определим несущую способность одиночной сваи по формуле:

- коэффициент условий работы сваи в грунте;

и - коэффициенты условия работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта и принимаемые по таблице:

для случая погружения сплошных свай дизельным молотом ;

А - площадь поперечного сечения сваи ;

U - периметр поперечного сечения сваи ;

R =2000 кПа- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при глубине погружения 3 м. Принимается по табл.1 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

f_i - расчетное сопротивление i - го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

4) Расчетная нагрузка на одну сваю:

- коэффициент надежности.

5) Количество свай

Принимаем n=2 для первого и третьего сечения.

Для угловой колонны:

Принимаем n=1 для второго сечения.

Проверка свайного фундамента:

Для :

;

;

;

;

Для :

;

;

;

;

;

Для :

;

;

;

;

;

;

.

По формуле Пузыревского:

Условие P<R выполняется;

Условие P<R выполняется;

Условие P<R выполняется;

Расчет осадок свайного фундамента

Осадка определяется по следующей формуле:

h_i - толщина i - го слоя;

Е_0i - модуль деформации i - го слоя.

Осадку определяем до тех пор, пока , т.е. напряжения от внешней нагрузки не должны превышать 20% напряжений от собственного веса грунта. Вертикальное напряжение от внешней нагрузки определяем по формуле:

- коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83 «Основания и фундаменты», зависит от относительной глубины .

Таблица 6. Определение напряжений под подошвой фундамента.

8. Технико-экономическое сравнение вариантов

Определение объема котлована:

где: h = 1,1 (0,5) м -глубина котлована

a?, b? - длины сторон котлована по низу;

a?=a+2·(0.5+0.5) =12,0+2,0=14,00 м

b?=b+2·(0.5+0.5)=24,0+2,00=26,00м

a_1,b₁ - длины сторон котлована по верху.

а₁ =a?+h·m=14,00+2·1.1(0,6)·0.5=15,1 (14,6)м

b₁ =b?+h·m=26,00+2·1,1(0,6)·0,5=27,1 (26,6)м

где: m=0,5-коэффициент откоса (СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты).

Объем грунта для засыпки пазух котлована

где: V_K =425,044 - объем котлована

V_Ф =6,92 - объем фундаментов, м³

К_ОР =1,06 - коэффициент остаточного разрыхления

=394,46 м³

Объем грунта при зачистке дна котлована

V_ЗАЧ=S_Ф·h_Н, м³

где: S_Ф=а?·b?=14·26=364 м² - площадь котлована по низу, м²

h_Н =15 см величина недобора грунта при разработке грунта экскаваторами

V_ЗАЧ=364·0,15=54,6 м³

Объем лишнего грунта, подлежащего вывозке:

V_ЛГ=V_К-V_ОЗ

V_ЛГ=425,044-394,46=31 м³

V_ЛГ=225,67-197,8=27,87 м³

9. Водопонижение и гидроизоляция фундаментов