Проектирование трехэтажного здания с неполным каркасом и несущими стенами
ОГЛАВЛЕНИЕ
. Общая характеристика здания
. Инженерно-геологические условия площадки
строительства
.1 Материалы инженерно-геологических изысканий
.2 Оценка инженерно-геологических условий
Список использованных источников
. Общая характеристика здания
В городе Санкт-Петербурге запроектировано промышленной
здание. По конструктивной схеме здание трехэтажное с неполным каркасом и
несущими стенами. План и разрез здания приведены на рисунке 1-2.
Рисунок 1 - План здания
Рисунок 2 - Разрез здания по сечению А-А
Здание в осях Б-Г имеет два пролета шириной L1=6,0 м, L2=12,0 м и высотой 6,6 м. Высота первого этажа h1=3,0 м, высота второго этажа h2=3,6 м и высота третьего этажа h3=4,8 м. Длинна здания в осях 1-5
составляет 15 м. По оси В установлены колонны 2КБД и 2КБО сечением 400х400 мм,
которые воспринимают нагрузку от трех этажей. Наружные стены выполнены из
кирпича с утеплителем из теплоизоляционных плит ISOVER SKL с общей толщиной стен 770 мм. Межэтажные перекрытия
выполнены из железобетонных многопустотных безопалубочных плит ПБ 60-15, ПБ
120-15 с плиточным полом на цементной основе. Плиты перекрытия опираются на
несущие кирпичные стены и на ригеля РДП 4.26, которые в свою очередь опираются
на колонны 2КБД и 2КБО. Раскладка плит перекрытия представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Раскладка плит перекрытия
Для подъема на верхние этажи в осях 1-2 предусмотрена
лестница. По осям Б, Г устроены оконные проемы размером 2х1,8 м. Здание имеет
техническое подполье высотой 2,5 м. Покрытие здания выполнено из ребристых
железобетонных плит 3ПГ12 с рулонной кровлей на битумной основе. Плиты покрытия
опираются на железобетонную двускатную балку 3БСД18, которая в свою очередь
опирается на несущие кирпичные стены. Раскладка плит покрытия представлена на
рисунке 4.
Рисунок 4 - Раскладка плит покрытия
2.
Инженерно-геологические условия площадки строительства
2.1 Материалы
инженерно-геологических изысканий
Инженерно-геологические условия площадки строительства
представлены:
планом расположения буровых скважин (рисисунок 5);
таблицей физико-механических свойств грунтов (таблицы
2, 4).
инженерно-геологическим разрезом площадки (рисунок 6);
Площадка строительства № 15
Данные по пробуренным скважинам представлены в таблице
1
Таблица 1 - Данные по пробуренным скважинам
|
№ сква-жины
|
Координаты скважины
|
Отметка устья скважины
|
№ ИГЭ по стратиграфии
|
Глубина от устья скважины до подошвы слоя
|
Глубина появления
|
|
Х
|
У
|
|
|
|
Установле-ния подземных вод
|
|
1
|
27.0
|
18.0
|
18.7
|
9 11 9 6 30
|
12.5 13.5 15.5 17.2 15.0
|
1.0 1.0
|
|
2
|
45.0
|
25.0
|
18.6
|
9 6 30
|
16.5 17.3 25.0
|
1.5 1.5
|
|
3
|
64.0
|
78.0
|
16.4
|
9 30
|
17.3 25.0
|
4.2 1.2 6.7 3.2
|
|
4
|
78.0
|
39.0
|
17.0
|
9 6 30
|
11.2 12.4 25.0
|
3.1 0.7
|
Таблица 2 - Исходные показатели физико-механических свойств грунтов
|
№ ИГЭ
|
Вид грунта (генетический тип)
|
ρ, г/см3
|
ρ s, г/см3
|
W
|
WL
|
WP
|
Довер. вероят α
|
φ, град
|
С, кПа
|
Е, МПа
|
Кf,
м/сут
|
|
6
|
Торф погребенный D = 25%
PkIV
|
1.84
|
2.12
|
-
|
-
|
0.95 0.85
|
10.0 12.0
|
23.0 25.0
|
0.5
|
0.02
|
|
9
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.72
|
2.69
|
0.46
|
0.43
|
0.29
|
0.95 0.85
|
6.0 8.0
|
8.0 9.0
|
2.8
|
0.005
|
|
11
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.72
|
2.69
|
0.46
|
0,29
|
0,18
|
0.95 0.85
|
6.0 8.0
|
8.0 9.0
|
2.8
|
0.04
|
|
30
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.94
|
2.72
|
0.28
|
0,27
|
0,17
|
0.95 0.85
|
18.0 20.0
|
10.0 11.0
|
18.0
|
0.01
|
Рисунок 5 - План расположения буровых скважин
здание каркас перекрытие грунт
Рисунок 6 - Инженерно-геологическим разрезом площадки
Тип грунтов в основании и их состояние устанавливаются по производным
характеристикам грунтов, которые определяются по основным свойствам,
представленным в таблице 4, используя следующие зависимости (таблица 3).
Таблица 3 - Расчетные зависимости производных характеристик грунтов
|
№ п/п
|
Наименование характеристики грунта
|
Обозначение
|
Расчетная формула
|
Единица измерения
|
|
1
|
Плотность скелета грунта
|
rd
|
rd = r
/ (1+w)
|
г/см3
|
|
2
|
Число пластичности
|
IP
|
IP =wL
- wP
|
-
|
|
3
|
Показатель консистенции
|
iL
|
-
|
|
4
|
Коэффициент пористости
|
e
|
e = (rs
- rd )/ rd
|
-
|
|
5
|
Степень влажности
|
Sr
|
Sr = w rs / (e rw)
|
-
|
|
6
|
Удельный вес грунта
|
g
|
g = 9.81 r
|
кН/м3
|
|
7
|
Удельный вес грунта во взвеш. состоянии
|
gsb
|
gsb = 9.81 (rs - rw)/(1+e)
|
кН/м3
|
Таблица 4 - Производные показатели физико-механических свойств грунтов
|
№ ИГЭ
|
Вид грунта (генетический тип)
|
rd , г/см3
|
Ip
|
Il
|
е
|
Sr
|
g , kH/м3
|
gsb , kH/м3
|
|
6
|
Торф погребенный D = 25%
PkIV
|
0.34
|
-
|
-
|
4.41
|
0.88
|
18.1
|
1.52
|
|
9
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.51
|
0.14
|
1.2
|
0.78
|
1.59
|
26.4
|
9.31
|
|
11
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.51
|
0.14
|
1.2
|
0.78
|
1.59
|
26.4
|
9.31
|
|
30
|
Пылевато-глинистый грунт, al
|
1.52
|
0.13
|
0.77
|
0.79
|
0.96
|
26.7
|
9.42
|
2.2 Оценка инженерно-геологических условий
Площадка строительства находится в г. Санкт-Петербурге, по климатическому
зонированию в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» имеет:
II -
ветровой район с нормативным значением ветрового давления Wo =0.30;
III -
снеговой район с нормативным значением веса снегового покрова Sg= 1.8 кПа.
. Суглинок текучий (IP =
0.14, IL = 1.21) аллювиально-озерного
происхождения. Насыщен водой. Мощность слоя от 11.2 до 17.3 м;
. Суглинок текучий (IP =
0.14, IL = 1.21) аллювиально-озерного
происхождения. Насыщен водой. Мощность слоя от 0.0 до 1.0 м;
. Суглинок текучий (IP =
0.14, IL = 1.21) аллювиально-озерного
происхождения. Насыщен водой. Мощность слоя от 0.0 до 2.0 м;
. Торф погребенный D = 25
% пролювиального происхождения. Насыщен водой. Мощность слоя от 0.0 до 4.7 м.
Торф отличается высокой степенью сжимаемости - модуль деформации Е = 0.5 МПа;
. Суглинок текучепластичный (IP = 0.13, IL = 0.77)
морского происхождения. Насыщен водой. Нижняя граница этого слоя бурением не
установлена - мощность слоя привышает 12.6 м.
Грунтовые воды приурочены к слою суглинка. Уровень грунтовых вод на
глубине -1.0 м. от поверхности. Для понижения уровня грунтовых вод устраиваем
систему дренажей. Поскольку абсолютная отметка планировки находиться на отметке
19.6 м, то производим засыпку песком до отметки 19.6 м.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта в соответствии с п.
5.5.3 СП 22.13330.2011определяется по формуле:
где Мt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных
значений среднемесечных отрицательных температур за зиму в данном районе,
принимаемых по СНиП 23-01-99;
d0 -
величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0.23 м.
Mt
=0.3+5.0+7.8+7.8+3.9=24.8
где 0.3, 5.0, 7.8, 7.8, 3.9, - абсолютные значения среднемесячных отрицательных
температур в г. Санкт-Петербурге в ноябре, декабре, январе, феврале и марте
соответственно. Отсюда Нормативная глубина сезонного промерзания грунта
Расчетная
глубина сезонного промерзания грунта в соответствии с п. 5.5.3 СП
22.13330.2011определяется по формуле:
где
dfn - нормативная глубина сезонного промерзания грунта;
kh -
коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для
наружных фундаментов отапливаемых сооружений - по таблице 5.2 СП 22.13330.2011.
При
расчетной температуре внутреннего воздуха в помещении tв = 15оС и с
учетом конструктивной особенностью здания (с техническим подпольем) коэффициент
kh = 0,5. Отсюда расчетная глубина промерзания грунта
Список использованных источников
1. Аксенов
С.Е. Проектирование фундаментов зданий и сооружений. Часть I. Сбор нагрузок: учебное пособие С.Е.
Аксенов, И.Ю. Заручевных. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009. - 88 с.
. Аксенов
С.Е. Проектирование фундаментов зданий и сооружений. Часть II. Расчет фундаментов мелкого
заложения: учебное пособие С.Е. Аксенов, И.Ю. Заручевных. Сев. (Арктич) федер.
ун-т им. М.В. Ломоносова - Архангельск: ИД САФУ, 2014. - 143 с.
. Дулматов
Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс
инженерной геологии). - 2 изд. переработано и дополнено. - Л.: Стройиздат,
Ленингр. отд-ние, 1988 - 415 с.
. СП
20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП
2.01.07-85*.
. СП
22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП
2.02.01-83*
. СНиП
23-01-99* Строительная климатология.