Глава 2. Расчетная записка

1 2 3 4

СергоОрджоникидзе»

(МГРИ-РГГРУ)

Факультет гидрогеологический

Кафедраинженернойгеологии

Курсовой проект по дисциплине "Инженерные сооружения"

На тему: Сооружения башенного типа. Основные конструкции.

(вариант 38-17(1))

Выполнила: студенткагруппыРГК-14-1

АнтошинаЕ.В.

Проверила: доц. ВязковаО.Е.

Москва 2016

Оглавление

Введение. 3

1.1 Историческая справка о возникновении строительства зданий башенного типа. 4

1.2 Основные конструкции, типы сооружений и виды взаимодействия с основанием. 8

1.3 Методы возведения сооружений. 11

1.4 Режимы эксплуатации сооружений. 16

1.5 Перспективы развития отрасли башенного строительства в связи с внедрением новых технологий. 20

Глава 2. Расчетная записка. 24

Заключение. 31

Список литературы.. 32

Приложения. 33

Введение

Взаимодействие сооружения и грунтового основания, формирующее единую природно-техническую геосистему (ПТГ), является предметом оценки специалиста инженера-геолога.

В курсе "Инженерные сооружения" уделяется внимание искусственному элементу изучаемой ПТГ - сооружению как элементу воздействия на основание, а именно:

• каким образом складываются нагрузки от тех или иных видов сооружений, отдельных конструкций;

• как распределены действующие силы в литосфере;

• какие изменения, помимо чисто механических, следует ожидать от того или иного вида производства;

• какие используются методы строительства и режима эксплуатации сооружений, определяющие их взаимодействие с основанием.

При этом сооружение чаще всего заменяется статической моделью совокупности сил, взаимодействующих с грунтовым основанием, тоже выраженным в виде модели сферы взаимодействия - геометрического пространства, наделенного признаками (показателями свойств грунтов). Расчет оснований является конечным продуктом обработки инженерно-геологической информации, накопленной в процессе изысканий, но он совершенно немыслим без сформированной у изыскателя модели сферы взаимодействия сооружения с геологической средой, в которой отражены основные особенности сооружения, определяющие характер взаимодействия. Таким образом, задача курсовой работы сводится к приобретению навыков представления сооружений в виде моделей, взаимодействующих с грунтами оснований, и простейшим расчетам взаимодействий, позволяющих в первом приближении оценить совместимость инженерного сооружения с геологическими условиями в период его проектирования и эксплуатации.

Глава 2. Расчетная записка

Задание:Произвести сбор нагрузок от подземной части сооружения на основание. Рассчитать давление по подошве фундамента и сравнить с расчетным сопротивлением грунтов. Оценить устойчивость опускного колодца против сдвига на основное сочетание нагрузок, считая, что насосная станция 1-го подъёма (сооружение II класса капитальности) расположена на косогоре, поверхность УГВ и уровня воды в водоёме располагаются на одинаковых абсолютных отметках (h3), глубина воды со стороны водоема h4= 6м. Сделать общий вывод о надёжности основания и устойчивости сооружения. Данные по варианту (подварианту) 17(1) приведены в таблице 1:

Параметры и нагрузки; обозначение; единицы измерения	Числовое значение
Глубина опускного колодцаh м
Высота днищаh₁ м
Высота запаса воды в резервуаре h₂ м
Число междуэтажных перекрытий n
Расчетное сопротивление грунтов основания R кПа
Длина перегородки, резервуара, помещений l₁ м
Ширина помещений l₂ м
Ширина резервуара l₃ м	2,8
Толщина стен колодца δ₅ м
Толщина перегородки δ₆ м	0,7
Плотность: железобетона ρ₁ кН/м3 бетонаρ₅ кН/м3 грунтаρ₄ кН/м3	18,2
Угол внутреннего трения грунтов основания φ град
Сцепление грунтов основания C кПа	-
Нагрузки: вес наземной части сооружения N вес оборудования Q₅ кН

Нормативные нагрузки конструкций междуэтажных перекрытий q₄ кПа	3,9
Уровень грунтовых вод от земной поверхности

Таблица 1.

Решение

Сбор нагрузок от подземной части сооружения

Распределение сил, действующих на основание от подземной части сооружения, рассматривается на примере насосных станций 1- го и 2-го подъёма. Каждая из них состоит из надземной части и глубокой подземной части, вмещающей основное оборудование и резервуар с запасом воды.Схема и расчетное сечение насосной станции 2-го подъёма изображена на Рис 1. Подземная часть сооружения выполнена по типу прямоугольного опускного колодца с бетонными стенами и железобетонным днищем. Колодец имеет внутреннюю вертикальную перегородку из бетона, отделяющую многоэтажное помещение с оборудованием от резервуара с запасом воды. Схема расчета устойчивости опускного колодца против сдвига изображена на Рис 2

Сумму вертикальных сил, действующих на грунты основания от подземной части сооружения и отнесенных к центру тяжести опускного колодца можно представить как:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆,

где Q₁ - вес стен колодца;

Q₂ - вес перегородок внутри колодца;

Q₃- вес днища и пола; Q₄ - вес перекрытий внутри колодца;

Q₅ - вес оборудования;

Q₆ - вес запаса воды в резервуаре.

1) Для начала расчитаем вес стен колодца:

S_{бол сечения}= 11×9,5=104,5м²

S_{мал сечения}= 9×7,5=67,5 м²

S_стен= S_{бол сечения}-S_{мал сечения}=104,5 - 67,5= 37м²

V_стен=S×(h-h₁) = 37×(20-3)=629м³

Q₁=V×ρ₅= 629×23= 14467кН

2) Вес перегородок внутри колодца:

S_{перегородки}=0,7×9=6,3м²

Q₂=S×(h-h₁)×ρ₅ = 6,3×17×23=2463,3 кН

3) Вес днища и пола:

S_{днища и пола}= 11×9,5=104,5 м²

Q₃=S_{днища и пола}×h₁×ρ₁ =104,5×3×25= 7837,5 кН

4) Вес перекрытий внутри колодца:

F₃ =3×9=27м²

Q₄=n×q₄×F₃ =3×3,9×27= 315,9 кН

5) Вес оборудования:

Q₅= 600 кН (задан в условиях)

6) Вес запаса воды:

Q₆=S×h₂×ρ₃ =14×16×10= 2240 кН

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆₌27923,7 кН

Далее расчитаем сумму вертикальных нагрузок от надземной и подземной частей здания, отнесенную к площади подошвы фундамента и сравним ее с расчетным сопротивлением грунтов основания R: