Конструкция и расчет армированного основания

Фундамент здания принят в виде сплошной монолитной железобетонной плиты по бетонной подготовке. Модель плиты представлена на Рис. 2. Принятая конструкция армирующих элементов и их размещение представлены в приложениях.

Рис. 2. Модель монолитной железобетонной плиты.

 

Определение длины армоэлементов:

Длина армоэлементов L определяется по формуле:

где:

‒ глубина зоны просадок, где значение просадки грунта от собственного веса равно 0,05 м;

‒ глубина котлована;

‒ глубина заделки элементов ниже зоны , определяемая по формуле:

где:

‒ расстояние между рядами армоэлементов (в осях);

‒ диаметр армоэлемента;

‒ средневзвешенное значение угла внутреннего трения в пределах высоты .

Для жилого дома (h_sl = 24,1 м):

Принимаем длину элемента L = 25,5 м.

Расчет допускаемой нагрузки на армоэлемент по прочности материала ствола:

бетон кл. В20:

Максимальная фактическая нагрузка на армоэлемент составит 373 кН, что меньше расчетной допускаемой нагрузки на армоэлемент по прочности материала 786 кН.

Проверка напряжений в просадочном грунте между элементами из условия :

Р_sl=50кПа при z=19,0-3,43=15,57м

условие выполнено.

Проверка напряжений в бетоне армоэлементов из условия:

σ_э,max = 9520 кПа ≤ R_э = 9775 кПа (при бетоне кл. В20), условие прочности основания выполняется.

 

Проверка расчетного сопротивления грунта под подошвой условного фундамента:

условие p= 734,03 кПа ≤ R= 2822 кПа выполнено;

N_II -cуммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента

G_IIУ – вес условного фундамента

 

Проверка прочности бетонной подготовки под фундаментную плиту жилого дома на местное смятие:

Класс бетона подготовки – В10, толщина подготовки – 100 мм

Условие прочности (п.3.81 пособия к СП 52-101-2003):

,

Т.о. условие N_ф=373кН<N_{доп,смят.}=508кН выполняется.

Бетонная подготовка под фундаментную плиту жилого дома должна быть запроектирована из бетона класса по прочности не ниже В10.

 

Дополнительное давление на уровне подошвы условного фундамента меньше бытового, поэтому осадка основания условного фундамента близка к нулю.

 

 

Дипломник: Бугров К.С.

 

Основной руководитель: Шеина С.Г.

 

4. Технология строительства

4.1. Технологическая карта на устройство шпунтового ограждения

4.1.1. Область применения технологической карты

 

4.1.1.1 Характеристика здания и его конструктивных элементов

Технологическая карта разработана на устройство шпунтового ограждения по периметру будущего котлована. В качестве шпунтового ограждения принят металлический шпунт Ларсена корытообразной формы сечения. Длина шпунтины составляет 10м.

 

4.1.1.2 Состав работ, вошедших в технологическую карту

Картой предусмотрено выполнение следующих технологических процессов:

-Разгрузка и штабелирование рядовых шпунтин;

-Вертикальное погружение металлического шпунта вибропогружателем;

 

4.1.1.3 Характеристика условий производства работ

Работы по устройству шпунтового ограждения ведутся на основании рабочих чертежей (технического здания) в соответствии с правилами производства и приемки земляных работ (СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения основания и фундаменты») и правилами техники безопасности в строительстве (СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве»).

Работы ведутся в тепловое время при средней температуре наружного воздуха +16⁰С в две смены.

4.1.2 Организация и технология строительных процессов

 

4.1.2.1 Требования к готовности предшествующих работ

Погружению шпунта типа «Ларсен» должно предшествовать выполнение и принятие по акту следующих работ:

- проверка наличия комплекта проектно-сметной документации на объекте; ознакомление ИТР и рабочих с проектной документацией по возведению шпунтовой стены и ППР;

- разбивка и закрепление главных осей сооружения, вынос в зону работ высотного репера, создание строительной сети, закрепление в натуре границ строительной площадки;

- приемка (входной контроль) шпунта типа «Ларсен» и других элементов шпунтовой стены и соответствующая подготовка их к погружению;

- подготовка и опробование механизмов и машин (грузоподъемных средств, вибропогружателей) и вспомогательных устройств (шаблонов, направляющих, кондукторов), предусмотренных к использованию на строительстве шпунтовой стены;

- подготовка грунтового основания (снятие и складирование растительного слоя), обследование (в том числе геофизическими методами и т.п.) грунтового массива на наличие камней и валунов в створе погружения шпунта и анкерных свай (если они приняты в проектной документации в виде стальных труб);

- устройство в соответствии с ПОС подъездных дорог, площадок складирования, линий электроснабжения, наружного освещения строительной площадки, служебно-бытовых помещений.

 

4.1.2.2 Складирование материалов.

Складирование материалов должно производиться в местах, определенных ПОС, на выровненных площадках. Уклон площадок складирования не должен превышать 5⁰.

Места складирования запаса элементов необходимо выбирать как возможно ближе к крану. Элементы следует перекладывать в штабели с таким расчетом, чтобы не производить перекантовку при строповке.

Места складирования элементов шпунтовой стены должны быть удобными для проезда кранов и транспортных средств и производства погрузо-разгрузочных работ.

Каждый элемент должен опираться на две инвентарные подкладки. Подкладки в штабеле складируемых материалов следует располагать в одной вертикальной плоскости. В качестве подкладок (под нижний ряд) рекомендуется применять пиломатериалы сечением 150х150 или 200х200 мм, либо бревна, опиленные с двух сторон. Прокладки должны иметь сечение не менее 100х100 мм и быть выше монтажных петель не менее чем на 20 мм. Концы прокладок должны выступать за края изделия не менее чем на 50 мм. Складирование материалов, изделий и конструкций на насыпных неуплотненных грунтах не допускается.

Зазоры между штабелями материалов и конструкций в одном ряду на площадке должны быть не менее 20 см. Ширина прохода между рядами штабелей должна быть не менее 1,0 м.

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ не допускается строповка груза, находящегося в неустойчивом положении, а также смещение строповочных приспособлений на приподнятом грузе.

Способы строповки должны исключать возможность падения или скольжения застропованного груза.

 

4.1.2.3 Методы и последовательность выполнения работ

Работы по устройству шпунтового ограждения выполняют с помощью стрелового пневмоколесного крана КС 35715 и навесного оборудования на кран – вибропогружателя VP-300. Технические характеристики крана и вибропогружателя представлены на листе 4. Разгрузку и штабелирование выполняют также с помощью стрелового крана КС 35715.

Строповка свайных элементов должна производиться в местах, предусмотренных проектом. Подъем шпунтин в любом случае должен производиться при вертикальном положении грузового полиспаста. Кантование, перемещение волоком и сбрасывание шпунта типа «Ларссн» с высоты не допускаются.

Высота подъема крюка должна обеспечивать подачу шпунтины в замок,ранее выставленной или погруженной шпунтины, с запасом по высоте не менее 0,25 м.

Операцию подъема и перемещения шпунта типа «Ларсен» к месту установки во избежание большой раскачки следует производить плавно, без рывков, с применением оттяжек, не допуская ударов шпунтины о направляющие и о ранее установленный шпунтовый ряд.

Для подъема шпунтин краном применяется цепной одноветвевой строп, длиной 3,5м.

Для погружения шпунтовых свай выполняют следующие опе­рации:

-укладывают с помощью крана сваю верхним концом на подстав­ку в положение, удобное для присоединения к ней вибромашины;

-закрепляют верхний конец сваи в наголовнике вибропогружателя, и к ее нижнему концу подвязывают два конца каната длиной по 12-15 м;

-поднимают сваю вместе с вибрационной машиной краном и пе­реносят к месту погружения, удерживая нижний конец от раска­чивания при помощи канатов;

-опускают шпунт сначала до уровня направляющей, а затем до уровня грунта и включают электродвигатель вибрационной ма­шины;

-после погружения шпунта до заданной отметки освобождают ви­брационную машину;

-заводят очередную сваю в замок погруженной.

Для обеспечения проектного положения шпунта первые три сваи устанавливают в направляющие с проверкой их положения по отвесу в двух плоскостях. Вертикальность положения шпунта в про­цессе его погружения, помимо направляющих, нужно обеспечить расчалками.

Для направления на замок сваи, ранее погруженной, кранов­щик поворачивает стрелу крана, совмещая его с частичным подъ­емом или опусканием ее и последующим стравливанием троса.

Заправляют сваю в замок с поверхности земли. Легче заводить замок шпунтовой сваи, ранее погруженной, с помощью рам­ки-ловителя. Она представляет собой отрезок длиной 15-20 см шпунта того же профиля со срезанными кулачками и приваренными четырьмя пальцами для на­садки ее на шпунтовую сваю, смежную с погружаемой. Когда рамка насажена на шпунт, к нему плотно приставляют замком вновь погружаемую сваю, и при ослаблении троса крана подвешенная шпунтовая свая скользит по рамке, а за­тем по замку погруженной ранее сваи. После заведения шпунтовой сваи в замок к моменту погружения в грунт ее приводят краном в вертикальное положение и начинают погружение.

Вибропогружатель погружает стальной шпунт весом до 0,8 т в просадочные грунты на глубину 10 м.

Скорость погружения должна быть не менее 0,3 м/мин, в соответствии с его техническими характеристиками.

 

4.1.2.4 Калькуляция трудовых затрат

Калькуляция трудовых затрат приведена в таблице 4.1.2.4

Таблица 4.1.2.4

Параграф и номер таблицы по ЕНиР	Наименование работ	Объем работ	Норма времени на единицу измерения	Затраты труда на весь объем работ Чел-ч	Трудоемкость Чел-дн	Состав звена
Ед. измерения	Количество
Е25-14	Разгрузка и штабелирование шпунтин	1шт.		0,48	189,12	23,64	машинист: 5р.–1 такелажники: 3р.-1, 2р.-1
Е12-50	Погружение свай шпунтового ряда вибропогружателями	1 свая		2,44	803,76	100,47	машинист: 5р.–1 копровщики: 5р.-1, 4р.-1, 3р.-1

 

4.1.2.5 Численно-квалификационный состав звена

В соответствии с разделом технологической карты и калькуляции трудовых затрат (табл. 4.1.2.4) подбирается численно-квалификационный состав звеньев, который обеспечивает выполнение всех технологических операций при монтаже каркаса здания.

Таблица 4.5.2.5- Численно-квалификационный состав

№ п/п	Основная профессия	Разряд	Шифр рабочего	Кол-во	Работа, выполняемая звеном
	Машинист		М1		Разгрузка шпунта, вибропогружение шпунта
	Такелажники		Т1 Т2		Разгрузка шпунта.
	Копровщики		К1 К2 К3		Вибропогружение шпунта

 

4.1.2.6 График производства работ

График производства работ представлен на листе 4.

 

4.1.2.7 Контроль качества работ.

Контроль качества осуществляется в соответствии с СП 45.13330.2012:

Параметр и содержание мероприятий	Предельное отклонение (мм)	Контроль (метод, объем, вид регистрации)
1. Амплитуда колебаний в конце вибропогружения шпунта	Не должна превышать расчетной величины	Измерительный, каждая шпунтина
2. Положение стального шпунта в плане, на отметке верха шпунта при погружении с суши	±15 мм	Измерительный, не менее 5 измере­ний на каждые 50-100 м, журнал работ
3. Смещение шпунта от оси стены в плане на уровне проектной отметки верха шпунта	±(150+5Н), где Н - свободная высота стенки	Геодезический контроль и измерения каждой шпунтины
4. Отклонения шпунта от вертикали	0,5%	Геодезический контроль и измерения каждой шпунтины
5. Высота отметки голов шпунта	±10 мм	Нивелирование каждой шпунтины в стенке
6. Выход шпунта из замков	Не допускается	Визуальное обследование
7. Недобивка шпунта до проектных отметок	100 мм	Расчет по отметкам

 

4.1.2.8 Техника безопасности

Мероприятия по безопасному ведению работ разрабатываются в соответствии с требованиями СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве»:

1. При работе вибропогружателя необходимо установить опасную зону в радиусе не менее 15м;

2. Монтаж, демонтаж и перемещение крана с вибропогружателем следует осущесвтлять под непосредственным руководством лиц, ответственных за безопасное выполнение указанных работ;

3. Монтаж, демонтаж и перемещение крана с вибропогружателем при ветре 15 м/с и более или грозе не допускаются;

4. При подъеме шпунта должна удерживаться от раскачивания и кручения при помощи расчалок или канатов;

5. При погружении шпунта с помощью вибропогружателя необходимо обеспечить плотное и надежное соединение вибропогружателя с наголовником шпунта, а также свободное состояние поддерживающих вибропогружатель канатов;

6. Вибропогружатель следуте включать только после закрепления его на шпунте и ослабление поддерживающих полиспастов. Ослабленне состояние полиспастов должно сохраняться в течение всего времени работы вибратора;

 

4.1.3 Материально-технические ресурсы

Таблица 4.1.3.1- Потребность в конструкциях и материалах

№	Наименование	Ед. изм..	Кол-во
	Стальной шпунт Л-4, L=10м	т	283,3
	Угловые секции	шт.

 

Таблица 4.1.3.2- Потребность в машинах и механизмах

№	Наименование и назначение	Марка	Кол-во, шт.	Технические характеристики
	Стреловой кран	КС 35715		L стр= 20м, Q =16 т
	Вибропогружатель	VP-300		-
	Трейлер	КрАЗ-257Б1		-
	Строп цепной одноветвевой	1-СЦ-3,5		Масса 6 кг h =3,5 м, Q =1,2 т
	Аппаратура для дуговой сварки	ТД-500		-
	Нормокомплект копровщиков	-	комп.
	Нормокомплект такелажникоа	-	комп.

 

4.1.4 Технологические расчеты и обоснование

 

4.1.4.1 Подбор оснастки и грузоподъемного крана

Технические параметры:

1) грузоподъемность:

Q=g_гр+g_гп =0,7+0,1 =0,8

Где: g_гр - максимальная масса поднимаемой конструкции

g_гп- масса грузозахватного приспособления (0,1 т);

2) высота подъема:

Н=h_о+h_б+h_к+h_с=0+2,3+10+5,0=18,3

Где: h_о - высота опоры, на которую устанавливается конструкция от уровня стоянки крана;

h_б - запас по высоте при установке или перемещении груза над встречающимися на пути предметами (h_б=2,3 м);

h_к- длина по высоте поднимаемого груза (h_к=10 м);

h_c- расчетная высота строповки (h _с=5 м).

3) Вылет стрелы:

L_стр=12 м,

Для разгрузки и подачи шпунтин к месту установки применяем стреловой пневмоколесный кран КС 35715

На листе №4 приводятся основные технические параметры крана.

4.1.5 Технико-экономические показатели

1. Нормативная трудоемкость 104,72 чел.-дн

2. Планируемая трудоемкость 94 чел.-дн

3. Коэффициент выполнения норм 1,12

4. Выработка на одного рабочего в смену 0,38 м³/ чел.-дн

5. Продолжительность работ 20 дней