Расчет фундаментов.
Строительство пятиэтажного жилого дома в городе Вологда
Окончательно принимаем глубину заложения фундамента максимальную из значений d1, d2, d3, т. е. d = dmax = 2760 мм. Слой № 3. Суглинок моренный, выветрелый, коричневый, тугопластичный с гнездами гравия и гальки до 10%. Строительная площадка сложена до глубины 4,5 м. Уровень подземных вод расположен на глубине 3,6 м. Сбор нагрузки на фундамент на 1 м² кровли, покрытия, перекрытия выполняем… Читать ещё >
Расчет фундаментов. Строительство пятиэтажного жилого дома в городе Вологда (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В результате анализа полевых и лабораторных данных в сфере воздействия проектируемого сооружения выделено (сверху-вниз) 3 инженерно-геологических элемента:
Слой № 1. Насыпной грунт неслежавшийся, свалка песка, суглинка, почвы, мусора, кирпича, бетона, древесины. С=19,5Ч103 Н/м3.
Слой № 2. Суглинок покровный, желтовато-коричневый, тугопластичный, в кровле — мягкопластичный, с прослойками песка пылеватого, с редким гравием.
Слой № 3. Суглинок моренный, выветрелый, коричневый, тугопластичный с гнездами гравия и гальки до 10%.
Слой № 4. Суглинок моренный, коричневый, полутвердый, по мере углубления — до твердого, с включениями гравия и гальки до 10%.
Строительная площадка сложена до глубины 4,5 м. Уровень подземных вод расположен на глубине 3,6 м.
Определение глубины заложения фундамента.
Определяем расчетную глубину промерзания df = d1 по [7]:
df = khЧdfn, см, где kh — коэффициент теплового режима в здании, по табл. 1 [7];
kf = 0,7 — для зданий с подпольем;
kf = 0,4 — для зданий с подвалом;
dfn — нормативная глубина промерзания, определяется по карте [7] (рисунок 4.10) [6]:
dfn =150 см;
df = 0,4Ч150 = 60 см (для части здания с подвалом).
Так как слои грунта располагаются не строго горизонтально, то глубину заложения принять с некоторым запасом:
d= df + 0,2=0,6 + 0,2=0,8 м.
Определяем глубину заложения фундамента с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки по таблице 2 [7], тогда.
d2? df=80 см.
Глубина заложения фундамента зависит от вида грунтов, заложение фундамента должно быть не менее, чем на 0,5 м ниже подошвы слабого грунта:
d= h1+ 0,5 м = 0,78 + 1,36 + 0,5 = 2,64 м (рисунок 2.4).
Определяем глубину заложения фундамента d3 с учетом конструктивного фактора (смотреть рисунок 111 [7]). Принимаем значение d3 = 2760 мм.
Окончательно принимаем глубину заложения фундамента максимальную из значений d1, d2, d3, т. е. d = dmax = 2760 мм.
Глубина заложения в здании с подвалом должна быть не менее 0,5 м от уровня пола подвала:
d=db+0,5 м, где dbглубина подвала:
db = отм. планировки — Hподв.
db = -1,5-(-3,72) = 2,22 м,.
d=db+0,5м=2,22+0,5=2,72 м.
Из трех значений принимаем большее d= 2,76 м и определяем отметку подошвы фундамента:
Отм. подошвы = отм. планировки-d=-1,50−2,76 = - 4,34 м.
Примем — 4,34 м.
Расчет выполняется по трем сечениям:
- 1 сечение: по наружной стене по оси 1.
- 2 сечение: по внутренней стене по оси Г.
- 3 сечение: по наружной стене по оси Б.
Сбор нагрузки на фундамент
Сбор нагрузки на фундамент на 1 м² кровли, покрытия, перекрытия выполняем в табличной форме.
Таблица 2.3- Сбор нагрузок на кровлю.
Вид нагрузки. | Нормативное значение кН/м2. | гf. | гn. | Расчетное значение кН/м2. |
1. Постоянная: | ||||
1.1. Профнастил НС44−1000−0.7 ГОСТ 24 045–94 (д=0,7 мм). | 0,055. | 1,05. | 0,058. | |
0,007Ч78,5. | ||||
1.2. Настил из досок (шаг 250). | 0,096. | 1,1. | 0,106. | |
0,032Ч0,15Ч5/0,25. | ||||
1.3 Пленка ветрозащитная TYVEK (1 слой). | 0,01. | 1,2. | 0,012. | |
1.4. Собственный вес стропильной ноги. | 0,136. | 1,1. | 0,150. | |
0,15Ч0,2Ч5/1,1. | ||||
Итого: | 0,297. | 0,325. | ||
=0,7Ч2,4Ч1Ч1Ч1,0. | 1,68. | 1,4. | 2,352. | |
Всего: | 1,977. | 2,677. |
Таблица 2.4- Сбор нагрузок на чердачное перекрытие.
Вид нагрузки. | Нормативное значение кН/м2. | гf. | гn. | Расчетное значение кН/м2. |
1. Постоянная: | ||||
1.1. Армированная цементнопесчаная стяжка 50 мм 0,05Ч22. | 1,100. | 1,3. | 1,430. | |
1.2. Утеплитель — пенополистирольные плиты ПСБ-С-35 (ГОСТ 15 588−86) — 200 мм 0,20Ч0,35. | 0,063. | 1,2. | 0,076. | |
1,2 Пароизоляция — пленка полиэтиленовая t=0,15 мм (ГОСТ 25 951−83). | 0,016. | 1,2. | 0,019. | |
1.3. Ж/Б плита t=220мм. | 0,000. | |||
0,13Ч25. | 3,250. | 1,1. | 3,575. | |
Итого: | 4,436. | 5,108. | ||
2. Временная: | 0,700. | 1,3. | 0,910. | |
Всего: | 5,129. | 6,010. |
Таблица 2.5- Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие
Вид нагрузки. | Нормативное значение кН/м2. | гf. | гn. | Расчетное значение кН/м2. |
1. Постоянная: | ||||
1.1. Линолеум многослойный на тканевой основе ГОСТ 18 108 0,005Ч18. | 0,090. | 1,2. | 0,108. | |
1.2. Цементно-песчаная стяжка 0,02Ч18. | 0,360. | 1,3. | 0,468. | |
1.3. Плита звукоизоляции 0,02Ч6. | 0,120. | 1,2. | 0,144. | |
1.4. Ж/Б плита t=130 мм 0,13Ч25. | 3,250. | 1,1. | 3,575. | |
1.5. Перегородки. | 0,000. | 1,1. | 0,000. | |
Итого: | 3,820. | 4,295. | ||
2. Временная: | 1,500. | 1,3. | 1,850. | |
Всего: | 5,320. | 6,145. |
Таблица 2.6- Сбор нагрузок на перекрытие подвала.
Вид нагрузки. | qn. | гf. | гn. | q. |
1. Постоянная: | ||||
1.1. Линолеум многослойный на тканевой основе ГОСТ 18 108 0,005Ч18. | 0,090. | 1,2. | 0,108. | |
1.2. Цементно-песчаная стяжка 0,050Ч22. | 1,100. | 1,3. | 1,430. | |
1.3. Гидроизол 0,002Ч5. | 0,010. | 1,2. | 0,012. | |
1.4. Утеплительпенополистирольные плиты ПСБ-С-35 ГОСТ 15 588–86 0,14Ч0,35. | 0,049. | 1,2. | 0,059. | |
1.5. Ж/Б плита t=130мм 0,13Ч25. | 3,250. | 1,1. | 3,575. | |
Итого: | 4,499. | 5,184. | ||
2. Временная: | 1,500. | 1,3. | 1,853. | |
Всего: | 5,999. | 2) Расчетные характеристики. Площадь сечения простенка: А = 1760Ч380 = 214 000 мм2=0,214 м². Коэффициент условий работы кладки: гс = 1,5, т.к. А = 0,214 м² < 0,3 м²; Расчетная длина простенка: L0 = Н = 2,8+0,4= 3,2 м, где Н — расстояние от обреза фундамента до низа плиты перекрытия. Гибкость простенка: л = l0/h = 3,2/0,38 = 8,42. Коэффициент продольного изгиба всего сечения простенка в плоскости действия изгибающего момента ц = 0,882 (определяется по [6] в зависимости от гибкости и упругой характеристики кладки б); Упругая характеристика кладки из пустотелого кирпича б = 1000. Расчетное сопротивление кладки сжатию R = 1,3 МПа; Временное сопротивление сжатию материала кладки: RU = kR = 2Ч1,3 = 2,6 МПа. 3) Проверка несущей способности простенка. Эксцентриситет расчетной продольной силы N относительно центра тяжести сечения: ?0 = М/N = 3Ч106/(395.71Ч103) = 8 мм. Высота сжатой части поперечного сечения простенка: hс = h — 2?0 = 380 — 2Ч2 = 376 мм. Гибкость сжатой части поперечного сечения простенка: лhс = l0/hс = 3,2/0,376 = 8,5. Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения цс = 0,881; Коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии. ц 1=(ц + цс)/2= (0,882 + 0,881)/2 = 0,8815. Коэффициент: щ = 1 + ?0/h = 1 + 8/380 = 1,02 < 1,45. Несущая способность простенка как внецентренно сжатого элемента: N? mgцRA (1−2?0/h)щ. mgцRA (1−2?0/h)щ = 1,0Ч0,8815Ч1,3Ч214 000Ч (1−2Ч8/380) Ч1,02=235 кН,. mgцRA (1−2?0/h)щ = 235 кН < Nобщ = 395,71 кН,. Здесь mg = 1,0, так как h>30 см; Несущая способность простенка меньше расчетного усилия, следовательно, необходимо усилить простенок поперечным армированием. Проверяют условия эффективности применения поперечного армирования: высота ряда кладки hкл= 80 < 150 мм, расчетный эксцентриситет ?0=8 мм < 0,17 h = 64,6 мм, гибкость простенка лh = 10 < 15. Условия соблюдаются, следовательно, можно применить усиление кладки поперечным армированием. Принимают армирование прямоугольными сетками из арматуры класса В 500, d=5 мм, Аs=0,196 см2=19,6 мм², размер ячейки с=50 мм, Rs=360 МПа, Rs, ser=395 МПа. Коэффициент условий работы арматуры в каменной кладке гcs=0,6; Rs= гcs ЧRs=0,6Ч360=216 МПа,. Rs, ser= гcs ЧRs, ser =0,6Ч395=237 МПа. Требуемое расчетное сопротивление сжатию армированной кладки из условия экономического проектирования: МПа,. . МПа < 2R = 2,6 МПа. Требуемый коэффициент армирования кладки: где y = h/2 = 380/2=190 мм. Минимальный процент армирования кладки сетчатой арматурой при внецентренном сжатии мmin=0,1%. 4) Расчетные характеристики армированной кладки. Временное сопротивление сжатию армированной кладки: Rsku=kЧR+2Rs, seЧм/100=2Ч1,3+2Ч237Ч0,1/100=3,07 МПа. Расчетное сопротивление сжатию армированной кладки: . . Упругая характеристика армированной кладки: . При лh=9,89 и бsk=847 ц=0,858,. При лhc=9,93 и бsk=847 цc=0,857. Коэффициент продольного изгиба армированной кладки при внецентренном сжатии: . Коэффициенты mg=1,0, щ=1,002. Проверяют несущую способность простенка, армированного сетками, Условие прочности удовлетворяется, следовательно, прочность армированной кладки простенка достаточна. Относительный эксцентриситет e0/y=0,8/190=0,004 < 0,7, поэтому расчет по раскрытию трещин не производят. Требуемый шаг сеток из проволочной арматуры диаметром 5 мм В500 по высоте кладки простенка. . Средняя высота ряда кирпичной кладки составляет 80 мм, тогда количество рядов кладки, через которое укладывают сетки, составляет n=784/80=10 рядов. Нормы рекомендуют укладывать сетки не реже чем через пять рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича. Следовательно, принимают шаг сеток s=400 мм, или n=5 рядам кладки. Проверяют процент армирования кладки простенка: . Максимальный процент армирования кладки: . Следовательно, принятая схема армирования кладки простенка удовлетворяет нормативным требованиям и условию прочности. |