1. Исходные данные для проектирования.

1.1. Объемно-планировочные и конструктивные решения здания.

Здание промышленное однопролетное одноэтажное с металлическим каркасом. Размеры в плане 18х36 м. Высота здания 13,2 м. Кровля плоская. Полы устраиваются по грунту. Толщина конструкции пола 300 мм. Конструктивная схема рамно-связевая. Рамы из металлических конструкций с жесткими узлами сопряжения ригелей с колоннами. В качестве ригеля выступает прямоугольная ферма пролетом 18 м. Колонны имеют двутавровое сечение. Фундаменты монолитные железобетонные отдельностоящие под колонны столбчатые с подколонниками. Фундаментные балки под наружные стены шириной 250 мм и высотой 350 мм.

За относительную отметку 0,00 м принята абсолютная отметка пола первого этажа 205,88 м. Планировочная отметка земной поверхности (отмостки) составляет – 0,15 м. Относительная отметка обреза фундамента составляет – 0,3 м.

Назначение здания – цех утилизации мусора. Здание отапливаемое. Район строительства г. Харцызск.

Рис. 1 План цеха.

Рис. 2 Поперечный разрез цеха.

1.2. Инженерно-геологические условия строительной площадки.

Вскрытые буровыми выработками грунты по литолого-генетическим признакам разделены на слои – инженерно-геологические элементы:

ИГЭ 1 – чернозем с корнями растений, мощность слоя 0,8 – 1,2 м;

ИГЭ 2 – суглинок желто-бурый, мощность слоя 2,5 – 3,9 м;

ИГЭ 3 – суглинок коричневато-бурый с гнездами карбонатов, гипсов, мощность слоя 4,5 – 5,8 м;

ИГЭ 4 – глина красно-бурая, плотная, вскрыта на глубине 5,8 – 7,0 м и прослеживается на разведанную глубину до 15,0 м.

Характерный геологический разрез в поперечном направлении здания по его центральной оси Представлен скважинами №1 и №3. Расстояние между скважинами 25 м. Расстояние от скважины №1 до крайней продольной оси здания 3,5 м.

Рис. 3 Геологический разрез.

Геологическое строение скважин представлено в таблице 1:

Геологическое строение скважин Таблица 1

№ слоя	Мощность, м						Глу-бина УГВ, м
	1	2	3	4	5	6
1	0,8	0,9	1,0	1,2	1,0	0,9	4,0
2	2,5	3,6	3,8	3,9	3,7	3,0
3	5,0	5,6	5,8	5,0	4,8	4,5

Уровень грунтовых вод зафиксирован на отметках:

Скв. №1 – 202,28 м (4,0 м от поверхности земли);

Скв. №2 – 201,81 м (4,0 м от поверхности земли).

Расчетные характеристики грунтов приняты по данным испытаний в лабораторных условиях и приведены в таблице 2:

Расчетные характеристики грунтов Таблица 2

№ слоя	Грунт	γs кН/м3	γ кН/м3	W	WL	WP	E, МПа	φ, º	С, кПа
2	Пылевато- глинистый	27	18,7	0,12	0,2	0,1	21	24	33
3	Пылевато- глинистый	26,9	18,5	0,14	0,16	0,1	15	23	12,5
4	Пылевато- глинистый	27	19	0,16	0,2	0,14	16	24	13

1.3. Нагрузки.

Характеристические значения нагрузок приняты для г. Харцызска в соответствии с Приложением Е ДБН [1]:

- ветровая нагрузка 500 Па;

- снеговая нагрузка 1500 Па.

Постоянная нагрузка:

- на ригель рамы 5,328 кН/м;

- от стеновых панелей, ригелей и переплетов остекления на колонну 21,26кН

- от собственной массы колонны 12,19 кН

Временная нагрузка:

- от снега 13,95 кН/м;

- нагрузка от кран-балки: максимальная - 86,79 кН, минимальная – 29,23 кН;

2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки.

2.1. Производные физические характеристики грунтов основания.

Для вычисления производных физических характеристик грунтов основания используются формулы, приведенные в учебнике [9] b в методических указаниях [11]. Для вычисления используются данные из таблицы 2:

Удельный вес сухого грунта:

γ_d = γ ∕ (1 + W), кН/м³.

Коэффициент пористости:

e = (γ_s – γ_d) ∕ γ_d .

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии:

γ_sb = (γ_s – γ_w) ∕ (1 + e), кН/м³.

Степень влажности:

S_r = (γ_s ∙w) ∕ (e∙ γ_w).

Число пластичности:

I_p = W_L – W_p.

Показатель текучести:

I_L = (W – W_p) ∕ I_p.

Полная влагоемкость:

W_sat = (e∙ γ_w) ∕ γ_s .

Показатель текучести полностью водонасыщенного грунта:

I_L,sat = (W_sat – W_p) ∕ I_p.

Результаты вычисления для ИГЭ2, ИГЭ3, ИГЭ4 занесены в таблицу3.

Производные физические характеристики грунтов Таблица 3

Слой	γd, кН/м3	e	γsb, кН/м3	Sr	Ip	IL	Wsat	IL,sat
ИГЭ 2	16,7	0,62	10,49	0,52	0,1	0,2	0,23	1,3
ИГЭ 3	16,23	0,66	10,18	0,57	0,06	0,67	0,245	2,42
ИГЭ 4	16,38	0,65	10,3	0,66	0,06	0,33	0,241	1,68