Наименование работ и конструкций
|
Единица измерения
|
Стоимость на единицу измерения, руб. - коп.
|
Объем работ
|
Стоимость на объем
|
Разработка грунта
|
м3
|
3,60
|
14,4
|
51,84
|
Крепление стенок котлована
|
м2 крепления
|
0,85
|
19,2
|
16,32
|
Устройство монолитного ростверка
|
м3 бетона
|
26,30
|
12,6
|
331,38
|
Забивка ж/б свай
|
м3 бетона
|
86,10
|
4,95
|
426,2
|
Итого
|
825,74
|
Из расчета стоимости видно, что в данных условиях свайный
фундамент будет выгоднее фундамента на естественном основании, так как при
таких больших нагрузках на фундамент и требованиях к его глубине заложения,
отдельностоящий фундамент на естественном основании получается слишком
массивным и дорогим. Поэтому выбираем свайный тип фундаментов, и все остальные
рассчитываем как свайные.
4. Расчет
фундаментов №1-6 на все виды действующих нагрузок
4.1 Расчет
свайного фундамента №1
Нагрузки на фундамент №1:
-е сочетание:
-е сочетание:
Принимаем ростверк из монолитного железобетона класса (В 20)
шириной 3000 мм.
Глубина заложения ростверка d=1,4
м.
Принимаем сваи железобетонные С11-30.
Длина сваи 11 м, сечение 30х30 см, вес 24,52кН, бетон марки М250, арматура
4хд.16АII.
Рисунок 4.1 - Назначение длины свай
Несущая способность свай по условию прочности грунта
основания:
Для висячих свай
gc, gcR, gcf - коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для свай, погружаемых забивкой, gc, gcR, gcf =1;=
4192 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по
табл.1 СНиП 2.02.03-85;= 0.09 м2 - площадь поперечного сечения сваи;
u=1.2 м -
периметр сваи;
fi
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта мощностью hi по
боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85.
Рисунок 4.2 - К расчету несущей способности сваи по грунту
Насыпной слой (суглинок): f1 = 7,4 кПа; h1
= 2,0 м; d1 = 2,4 м;
Насыпной слой (суглинок): f2 = 8,45 кПа; h1
= 0,1 м; d1 = 3,45 м;
Суглинок: f3 = 19,75 кПа; h2 = 2
м; d2 = 4,5 м;
Суглинок: f4 = 21,75 кПа; h3 = 2
м; d3 = 6,5 м;
Суглинок: f5 = 22,63 кПа; h3 = 2
м; d3 = 8,5 м;
Суглинок: f6 = 23,05 кПа; h3 = 1,5
м; d3 = 10,25 м;
Песок: f7 = 67,38 кПа; h4 = 1,4
м; d4 = 11,7 м;
.
Количество свай определяется по формуле:
где Gp - вес ростверка;
К -
коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной
силы, принимаемый в пределах К =1,1…1,4.
кН
Принимаем 5 свай.
Расчет свайного фундамента №1 по несущей способности:
Расчет по несущей способности заключается в проверке выполнимости
условия:
max£P
Для 1-го сочетания:
Для 2-го сочетания:
Вывод: Фундамент
запроектирован верно, так как условие выполняется.
Расчет свайного фундамента по деформациям выполняется как для
условного фундамента на естественном основании, причем границы условного
фундамента определяются следующим образом: снизу плоскостью ad на уровне
нижних концов свай; с боков - вертикальными плоскостями aв и dс,
отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии ℓхtgjIIср/4
jIIср =
м
Рисунок 4.3 - Определение границ условного свайного фундамента
Ширина условного фундамента:
мy=4,462=19,89 м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
4.2 Расчет
свайного фундамента №2
Нагрузки на фундамент №1:
-е сочетание:
-е сочетание:
Принимаем ростверк из монолитного железобетона класса (В 20)
шириной 1600 мм.
Глубина заложения ростверка d=1,4
м.
Принимаем сваи железобетонные С10-30.
Длина сваи 10 м, сечение 30х30 см, вес 22,05кН, бетон марки М250, арматура
4хд.14АII.
Рисунок 4.4 - Назначение длины свай
Несущая способность свай по условию прочности грунта
основания:
Для висячих свай
gc, gcR, gcf - коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для свай, погружаемых забивкой, gc, gcR, gcf =1;=
4112 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое
по табл.1 СНиП 2.02.03-85;= 0.09 м2 - площадь поперечного сечения
сваи;
u=1.2 м -
периметр сваи;
fi
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта мощностью hi по
боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85.
Рисунок 4.5 - К расчету несущей способности сваи по грунту
Насыпной слой (суглинок): f1 = 7,4 кПа; h1
= 2,0 м; d1 = 2,4 м;
Насыпной слой (суглинок): f2 = 8,45 кПа; h1
= 0,1 м; d1 = 3,45 м;
Суглинок: f3 = 19,75 кПа; h2 = 2
м; d2 = 4,5 м;
Суглинок: f4 = 21,75 кПа; h3 = 2
м; d3 = 6,5 м;
Суглинок: f5 = 22,63 кПа; h3 = 2
м; d3 = 8,5 м;
Суглинок: f6 = 23,05 кПа; h3 = 1,5
м; d3 = 10,25 м;
Песок: f7 = 66,68 кПа; h4 = 0,4
м; d4 = 11,2 м;
.
Количество свай определяется по формуле:
где Gp - вес ростверка;
К -
коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной
силы, принимаемый в пределах К =1,1…1,4.
кН
Принимаем 2 сваи.
Расчет свайного фундамента №2 по несущей способности:
max£P
Для 1-го сочетания:
Для 2-го сочетания:
Вывод: Фундамент
запроектирован верно, так как условие выполняется.
Расчет свайного фундамента по деформациям:
jIIср =
м
Рисунок 4.6 - Определение границ условного свайного фундамента
Ширина условного фундамента:
мy=2,01*2,91=5,85 м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
4.3 Расчет
свайного фундамента №3
Расчет по несущей способности приведен в п.3.
Расчет свайного фундамента №3 по деформациям выполняется как
для условного фундамента на естественном основании, границы условного
фундамента определяются следующим образом: снизу плоскостью ad на уровне
нижних концов свай; с боков - вертикальными плоскостями aв и dс,
отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии ℓхtgjIIср/4
jIIср =
м
Рисунок 4.7 - Определение границ условного свайного фундамента
Ширина условного фундамента:
мy=4,462=19,89 м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
4.4 Расчет
свайного фундамента №4
Нагрузки на фундамент №4:
-е сочетание:
-е сочетание:
Фундамент №4 под железобетонную колонну сечением 0,4х0,4 м.
Принимаем ростверк из монолитного железобетона класса (В 20)
шириной 1050 мм.
Принимаем глубину заложения ростверка d=1.4
м.
Принимаем сваи железобетонные С11-30.
Длина сваи 11 м, сечение 30х30 см, вес 24,52кН, бетон марки М250, арматура
4хд.16АII.
Несущая способность свай по условию прочности грунта
основания:
Для висячих свай
gc, gcR, gcf - коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для свай, погружаемых забивкой, gc, gcR, gcf =1;=
4192 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое
по табл.1 СНиП 2.02.03-85;= 0.09 м2 - площадь поперечного сечения
сваи;
u=1.2 м -
периметр сваи;
fi
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта мощностью hi по
боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85.
Рисунок 4.9 - К расчету несущей способности сваи по грунту
Насыпной слой (суглинок): f1 = 7,4 кПа; h1
= 2,0 м; d1 = 2,4 м;
Насыпной слой (суглинок): f2 = 8,45 кПа; h1
= 0,1 м; d1 = 3,45 м;
Суглинок: f3 = 19,75 кПа; h2 = 2
м; d2 = 4,5 м;
Суглинок: f4 = 21,75 кПа; h3 = 2
м; d3 = 6,5 м;
Суглинок: f5 = 22,63 кПа; h3 = 2
м; d3 = 8,5 м;
Суглинок: f6 = 23,05 кПа; h3 = 1,5
м; d3 = 10,25 м;
Песок: f7 = 67,38 кПа; h4 = 1,4
м; d4 = 11,7 м;
.
Количество свай определяется по формуле:
где Gp - вес ростверка;
К -
коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной
силы, принимаемый в пределах К =1,1…1,4.
кН
Принимаем 1 сваю.
Рисунок 4.10 - Конструирование ростверка по ж/б колонну
Расчет свайного фундамента №4 по несущей способности:
max£P
Поскольку на фундамент не действуют момент и горизонтальные силы,
находим N. Для 1-го сочетания:
Для 2-го сочетания:
Вывод: Перегруз
составляет менее 5%, что допустимо.
Расчет свайного фундамента №4 по деформациям:
jIIср =
м
Ширина условного фундамента:
, мy=2,362=5,57 м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
4.5 Расчет
свайного фундамента №5
Нагрузки на фундамент №5:
-е сочетание:
-е сочетание:
Фундамент №5 под кирпичную стену толщиной 510 мм.
Принимаем ленточный монолитный ростверк из железобетона класса (В
20) шириной 600 мм.
Стена - наружняя. Принимаем глубину
заложения ростверка d=1,4 м по глубине промерзания.
Принимаем сваи железобетонные С10-30.
Длина сваи 10 м, сечение 30х30 см, вес 22,05кН, бетон марки М250, арматура
4хд.14АII.
Несущая способность свай по условию прочности грунта
основания:
Для висячих свай
gc, gcR, gcf - коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для свай, погружаемых забивкой, gc, gcR, gcf =1;=
4112 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое
по табл.1 СНиП 2.02.03-85;= 0.09 м2 - площадь поперечного сечения
сваи;
u=1.2 м -
периметр сваи;
fi
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта мощностью hi по
боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85.
Насыпной слой (суглинок): f1 = 7,4 кПа; h1
= 2,0 м; d1 = 2,4 м;
Насыпной слой (суглинок): f2 = 8,45 кПа; h1
= 0,1 м; d1 = 3,45 м;
Суглинок: f3 = 19,75 кПа; h2 = 2
м; d2 = 4,5 м;
Суглинок: f4 = 21,75 кПа; h3 = 2
м; d3 = 6,5 м;
Суглинок: f5 = 22,63 кПа; h3 = 2
м; d3 = 8,5 м;
Суглинок: f6 = 23,05 кПа; h3 = 1,5
м; d3 = 10,25 м;
Песок: f7 = 66,68 кПа; h4 = 0,4
м; d4 = 11,2 м;
.
Количество свай определяется по формуле:
где Gp - вес ростверка;
К -
коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной
силы, принимаемый в пределах К =1,1…1,4.
Вес ростверка на 1п. м.:
кН,
Таким образом, принимаем 9 свай на 20 погонных метров ростверка.
Т.е. сваи располагаются с шагом 2,5 м.
Рисунок 4.12 - Ленточный монолитный ростверк
Расчет свайного фундамента №5 по несущей способности:
max£P
Для 1-го сочетания:
Для 2-го сочетания:
Вывод: Перегруз
составляет 0,4%, что допустимо.
Расчет свайного фундамента №5 по деформациям:
jIIср =
м
Ширина условного ленточного фундамента:
y=2,01*1=2,01
м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
Все условия выполняются:
(для кирпичных стен без армирования)
4.6 Расчет
свайного фундамента №6
Нагрузки на фундамент №6:
-е сочетание:
-е сочетание:
Принимаем ростверк из монолитного железобетона класса (В 20)
шириной 3000 мм.
Глубина заложения ростверка d=1,4
м.
Принимаем сваи железобетонные С10-30.
Длина сваи 10 м, сечение 30х30 см, вес 22,05кН, бетон марки М250, арматура
4хд.14АII.
Несущая способность свай по условию прочности грунта
основания:
Для висячих свай
gc, gcR, gcf - коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для свай, погружаемых забивкой, gc, gcR, gcf =1;=
4112 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое
по табл.1 СНиП 2.02.03-85;= 0.09 м2 - площадь поперечного сечения
сваи;
u=1.2 м -
периметр сваи;
fi
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта мощностью hi по
боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2 СНиП 2.02.03-85.
Рисунок 4.5 - К расчету несущей способности сваи по грунту
Насыпной слой (суглинок): f1 = 7,4 кПа; h1
= 2,0 м; d1 = 2,4 м;
Насыпной слой (суглинок): f2 = 8,45 кПа; h1
= 0,1 м; d1 = 3,45 м;
Суглинок: f3 = 19,75 кПа; h2 = 2
м; d2 = 4,5 м;
Суглинок: f4 = 21,75 кПа; h3 = 2
м; d3 = 6,5 м;
Суглинок: f5 = 22,63 кПа; h3 = 2
м; d3 = 8,5 м;
Суглинок: f6 = 23,05 кПа; h3 = 1,5
м; d3 = 10,25 м;
Песок: f7 = 66,68 кПа; h4 = 0,4
м; d4 = 11,2 м;
.
Количество свай определяется по формуле:
где Gp - вес ростверка;
К -
коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от момента и горизонтальной
силы, принимаемый в пределах К =1,1…1,4.
кН
Принимаем 3 сваи.
Расчет свайного фундамента №6 по несущей способности:
max£P
Для 1-го сочетания:
Для 2-го сочетания:
Вывод: Фундамент
запроектирован верно, так как условие выполняется.
Расчет свайного фундамента №6 по деформациям:
jIIср =
м
Рисунок 4.16 - Определение границ условного свайного фундамента
Ширина условного фундамента:
мy=3,83*3,585=13,73 м2
Условие прочности:
y
< Ry
y -
расчетное сопротивление грунта условного фундаментаy - расчетная
нагрузка
5. Разработка
гидроизоляции фундаментов
Горизонтальная гидроизоляция фундаментов выполняется из рулонных гидроизоляционных
материалов (Гидростеклоизол <http://kgidrol.narod.ru/GSI.html> ТПП3,5),
укладывается по обрезу фундаментов и по плоскости опирания на грунт.
Вертикальная гидроизоляция наносится на наружные и внутренние
поверхности фундамента.
Принимаем оклеечную вертикальную гидроизоляцию - Гидростеклоизол
ТПП3,5. Этот материал может использоваться в любых грунтах, включая сильно
обводненные.
При устройстве оклеечной гидроизоляции рулонные материалы
наклеиваются на наружные поверхности фундаментов - методом наплавления пламенем
горелок или с помощью специальной приклеивающей мастики.
Оклеечную гидроизоляцию фундаментов выполняют по выровненному,
чистому и сухому основанию. При наклеивании каждое предыдущее полотнище
перекрывается не менее чем на 100 мм в продольных стыках и на 150 мм - в
поперечных. Стыки располагаются вразбежку. На вертикальные поверхности рулонные
материалы наклеиваются снизу вверх.
6. Краткие
указания по производству работ и рекомендуемые меры по сохранению грунта в
основании
Земляные работы должны выполняться
комплексно-механизированным способом в соответствии со СНиП 3.02.07-87. Ширина
по дну траншеи с учетом ширины конструкции фундаментов и необходимостью спуска
людей с добавлением 0,6м. Для производства земляных работ выбираем экскаваторы
типа "обратная лопата" с ковшом объемом 0,65 м3.
Крепление откосов осуществляем с подпоркой от самого
основания. Чтобы не произошло проскальзывания, закрепление подкосов к
вертикальным накладкам делаем с помощью обвязочного бруска или скоб.
Поскольку уровень грунтовых вод высокий, то при проведении
работ потребуются мероприятия по водопонижению.
Грунтовое основание должно быть очищено от растительных и
органических примесей и при необходимости уплотнено. Для предотвращения
возможного пучения монолитного ростверка на связных грунтах по дну траншеи или
котлована устраивают подушки в 10-15 смиз сыпучих дренирующих материалов:
щебня, шлака или крупнозернистого песка.
По выровненному основанию устраивают опалубку и устанавливают
арматуру. Опалубку выполняют из деревянных щитов, изготовляемых на месте или
доставляемых на объект
Перед производством свайных работ подготавливается площадка:
снимается растительный слой, производится устройство водоотвода, вертикальная
планировка участка, устройство подъездных путей, прокладываются сети для
подвода воды, пара, сжатого воздуха, электроэнергии.
После окончания работ по подготовке площадки и разбивки
главных осей сооружения (за основные линии принимаются продольная и поперечная
оси здания) производят разбивки свайных рядов и закрепление на местности.
Разбивка основных осей должна сохраняться на все время производства работ.
Каждому ряду, кусту и каждой свае присваивают номер, который проставляют на
плане расположения свай (для нумерации свайных рядов и кустов принимают римские
цифры, для свай - арабские). Вертикальные отметки голов свай разбивают по
реперам. При забивке свай с подмостей положение осей рядов свай фиксируется
прямо на них. При погружении свай на покрытой водой местности разбивочные оси
закрепляются знаками на берегу или специальными каркасами и буями. Разбивка и
закрепление осей свай оформляется актом.
На строительной площадке сваи разгружают с одновременной
укладкой в зоне работы копра поодиночке или штабелями головами к копру
перпендикулярно оси его движения. Поднимать сваи при разгрузке и погрузке
необходимо за подъемные петли. При подъеме свай длиной более 6 м следует
пользоваться траверсой. Перетаскивать сваи волоком запрещается. В процессе
подготовительных работ производят пробную забивку железобетонных готовых свай.
По результатам испытания пробных свай корректируют чертежи свайного сооружения
и проект производства работ. Способ производства работ по устройству свайного
фундамента выбирается в зависимости от типа свай, их размеров, веса,
конструкции, расположения их в плане, от грунтовых условий и конкретных условий
производства работ на строительной площадке.
Применяем следующий метод погружения свай и шпунта: забивка
свай молотами (ударный метод).
Список
литературы
1. Алексеев
С.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. (Методические указания по
выполнению курсового проекта с использованием программного обеспечения для
студентов специальности "Промышленное и гражданское строительство").
Санкт-Петербург, ПГУПС, 2010.
2. Далматов
Б.И. и др. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений: Учебное
пособие Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Науменко В.Г. - М.: Высшая школа, 1985.
. Веселов
В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Учебное пособие. - М. Стойиздат,
1990.
. СНиП
2.02.01. - 83*. Основания зданий и сооружений. - М.: Стойиздат, 1985.
. СНиП
2.02.03. - 85 Свайные фундаменты. - М.: Стойиздат, 1986.
. Руководство
по проектированию свайных фундаментов НИИОСП. - М.: Стойиздат, 1986.
7. Конспект лекций на
сайте: www.buildcalc.ru <http://www.buildcalc.ru>.
. Алексеев С.И.
Программное обеспечение курса "Механика грунтов, основания и
фундаменты" (Учебное пособие). Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003,
www.buildcalc.ru <http://www.buildcalc.ru>.
. Алексеев С.И. Осадки
фундаментов при реконструкции зданий. (Учебное пособие). Санкт-Петербург,
ПГУПС, 2009, www.buildcalc.ru <http://www.buildcalc.ru>