Конструирование свайного фундамента

Размеры плитного ростверка 1500×1500 мм, расстояние от его грани до ближайшей сваи 150 мм. Сопряжение ростверка со сваями жесткое. Глубину стакана принимаем 900 мм. Размеры стакана по низу b_p =500 мм, l_p =500 мм. По верху b_p =550, l_p = 550 мм.

Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В12,5, по морозостойкости F50.

Ростверк армируется одной сеткой с рабочей арматурой класса А-III в двух направлениях. Шаг рабочей арматуры 200 мм. Расчет площади сечения арматуры производим следующим образом.

Моменты в сечениях ростверка:

М_xi = N_свi · x_i, кН,

М_yi = N_свi · y_i, кН,

где N_свi – расчетная нагрузка на сваю, кН, определяется по таблице 6.

М_1-1 = 285,27 · 2 · 0,25= 114,1 кН·м;

М_1’-1’ = 239,7 · 2 · 0,25 = 95,9 кН·м;

Рисунок 10 – Схема к расчету арматуры плитной части фундамента

где b_i – ширина сжатой зоны сечения, м;

h_oi – рабочая высота сечения, определяется как расстояние от верха сечения до центра рабочей арматуры, м;

R_b = 7500 кПа – расчетное сопротивление бетона класса В12,5 сжатию.

Площадь рабочей арматуры:

где x - коэффициент, зависящий от α_m, определяется по прил. 9 [2];

R_s = 365000 кПа – расчетное сопротивление арматуры класса AIII.

Таблица 8 – Расчет площади сечения арматуры подошвы фундамента

Сечение	М, кН×м	αm	bi	x	hoi	As, см^2
1 – 1	24,4	0,029	1,5	0,998	0,25	2,70
1’ – 1’	24,4	0,029	1,5	0,998	0,25	2,70

Сетка С-1 имеет в направлении l 8 стержней Æ10 А-III длиной 1450 мм, площадь арматуры A_s = 4,02 см² > 2,70 см², в направлении b – 8стержней Æ10 А-III длиной 1450 мм, площадь арматуры A_s = 4,02 см² > 2,70 см².

Рисунок 12 – Арматурная сетка

Технико-экономическое сравнение вариантов

Подсчёт стоимости и трудозатрат ведем для фундаментов под одну колонну. Причем учитываем только те виды и объёмы работ, которые отличаются при устройстве фундаментов.

Для устройства столбчатых фундаментов под колонны зданий отрывают траншеи вдоль горизонтальных разбивочных осей до отметки подошвы -2,25 м. Выемку грунта для бетонной подготовки толщиной 100 мм выполняют вручную.

Длина траншеи равна шагу колонн (6 м).

Ширину траншеи понизу назначаем на 1 м больше длины фундамента. Отношение глубины к заложению (крутизна откоса) принято 1: 0,67.

B=b_тр+2mh,

Где m определяется из выражения h/a=1/m, то есть m=1,5

h-глубина траншеи

B=6+2 1,5 2,25=12,75 м

Объем разрабатываемого грунта под одну колонну

V=S 6=6 3,45 (14,35+6)/2=25,8 м³

Для ростверка отрывают траншею, как для столбчатого фундамента, или котлован под каждый свайный куст.

Для свайных фундаментов отрывают траншею под ростверк длиной 6м до отметки подошвы ростверка (-1,65). Ширина поверху определяется в зависимости от устойчивости откосов. Для суглинков при глубине выемки до 3 м отношение глубины к заложению (крутизна откоса) принято 1:0,67.

Ширина понизу

b_тр=1,5+2=3,5 м,

повеху B=3,5+2 1,5 1,65=8,45 м.

Объем разрабатываемого грунта под одну колонну

V=S 6=6 1,65 (12,25+6)/2=45,2 м³

Расчет стоимости работ и трудоемкости по возведению столбчатого фундамента сведен в таблице 10, свайного – в таблице 11. Расчет приведен на базе расценок и норм трудозатрат 1984г., приведенных в таблице 25 [1].

Таблица 10-Калькуляция работ на возведение столбчатого фундамента

Наименованиение работ/обоснование	Ед. изм.	Объем	Стоимость, руб	Трудоемкость, чел*ч
ед. изм	всего	ед. изм	всего
Земляные работы
Разработка грунта экскаваторами, 1-ой гр. 1-168	1000м^3	0,25878	91,2	23,60	8,33	2,16
Транспортировка грунта в отвал на расстояние до 3 км 1-368	т	426,987	0,39	166,52	---	---
Ручная разработка грунта под подошвой фундамента 1-321	м^3	1,02	0,69	0,70	1,25	1,28
Обратная засыпка грунта слоями с уплотнением 1-321	1000м^3	0,17252	14,9	2,57	---	---
Транспортировка грунта для обратной засыпки 1-368	т	284,658	0,39	111,02	---	---
Бетонные работы
Устройство бетонной подготовки B3,5 6-6	м^3	0,95625	0,39	0,37	1,37	1,31
Устройство ж/б фундамента объемом до 5м^3 6-6	м^3	3,0105	0,39	1,17	5,17	15,56
Арматура стержневая AI-AIII ценник	т	175,18	0,39	68,32	---	--
Итого:	374,28		20,30

Таблица 11-калькуляция на возведение свайного фундамента

Наименование работ/обоснование	Ед. изм.	Объем	Стоимость, руб	Трудоемкость, чел*ч
ед. изм	всего	ед. изм	всего
Земляные работы
Разработка грунта экскаваторами, 1-ой гр. 1-168	1000м^3	0,045	91,2	4,12	8,33	0,37
Транспортировка грунта в отвал на расстояние до 3 км 1-168	т	84,98	0,39	33,14	---	---
Обратная засыпка грунта слоями с уплотнением1-321	1000м^3	0,033	14,9	0,50	---	---
Транспортировка грунта для обратной засыпки 1-368	т	63,73	0,39	24,85	---	---
Свайные работы
Погружение в грунт 1-ой группы свай до 12м	м^3	3,6	19,6	70,56	3,31	11,9
Срубка свай 6-31	шт		1,19	4,76	0,96	3,84
Сваи 300*300 до 8-12м Ценник	м		7,68	307,2	---	---
Бетонные работы
Устройство ростверка до 5 м^3 6-6	м^3	1,728	40,94	70,74	5,17	8,93
Устройство набетонки 6-72	м^3	0,225	29,37	6,60	1,37	0,30
Арматура стержневая AI-AIII Ценник	т				---	---
Итого:				522,50	19,14	25,37

По результатам расчета стоимости и трудоемкости можно сделать вывод, что столбчатый фундамент более экономичный, т.к. он дешевле свайного на 39,6%, и менее трудоемкий на 25%. А так же грунты непучинистые, то принимаем столбчатый фундамент, потому что при устройстве фундаментов промораживание их не приведет к деформациям фундаментов при оттаивании. Промораживание же грунтов у столбчатого фундамента не окажет влияния на его устойчивость.

Заключение

В курсовом проекте были разработаны фундаменты под железобетонную колонну наружного ряда одноэтажного промышленного здания в двух вариантах:

- фундамент неглубокого заложения (l = 2,1 м, b =1,5 м, h_f = 2,1м, d = 2,25 м);

- свайный фундамент (h_f = 1,5 м, d = 1,65 м, l = 1,5 м, b = 1,5 м, куст из 4-х свай С10.47).

Было произведено технико-экономическое сравнение этих вариантов, в результате которого был выбран наиболее целесообразный вариант – столбчатый фундамент, так грунты непучинистые.

Список использованной литературы

1. О.М. Преснов. Основания и фундаменты: Методические указания к курсовому проек­тированию для студентов специальности 290500 "Городское строительство и хозяйство". – Красноярск: КрасГАСА, 2000.- 52с.

2. Ю.Н. Козаков, Г.Ф. 8: методические указания к курсовому проекту для студентов специальностей 270102, 270105, 270114, 270115. – Красноярск: СФУ, 2008. – 62 с.

3. Ю.Н. Козаков, Г.Ф. Шишканов. Проектирование свайных фундаментов из забивных свай: методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 290300, 290500, 291400, 291500. – Красноярск: КрасГАСА, 2003. – 54 с.

4. Пособие к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83 Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений. – Введ. впервые; дата введ. 14.12.1984. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 92 с.

5. Пособие к СНиП 2.03.01-84 Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений. – Введ. впервые; дата введ. 30.11.1984. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 38 с.

6. Руководство по проектированию свайных фундаментов. – Введ. впервые; дата введ. 01.01.1980. – М.: Стройиздат, 1980. – 260 с.

7. ГОСТ 23279-85 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия. – Взамен ГОСТ 23279-78; введ. 01.01.1986. – ИПК Издательство стандартов, 2003. – 9 с.

8. ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. – Взамен ГОСТ 5781-75; введ. 01.07.1983. – ИПК Издательство стандартов, 2003. – 13 с.

9. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебник/ С.Б. Ухов и др. – М.: Издательство АСВ, 1994. – 527 с.

Дата добавления: 2015-11-26