Конструирование свайного фундамента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

КП-0802608-270105.65-2012

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 = 256,13 · 2 · 0,25= 128,07 кН·м;

М_1’-1’ = (288,35 + 378,35) · 0,25 = 166,68 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];

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

33

КП-0802608-270105.65-2012

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	128,07	0,005	1,5	0,998	1,45	2,42
1’ – 1’	166,68	0,007	1,5	0,998	1,45	3,16

 

Сетка С-1 имеет в направлении l 8 стержней Æ8 А-III длиной 1450 мм, площадь арматуры A_s = 4,02 см² > 2,42 см², в направлении b – 8стержней Æ8 А-III длиной 1450 мм, площадь арматуры A_s = 4,02 см² > 3,16 см².

Рисунок 12 – Арматурная сетка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

34

КП-0802608-270105.65-2012

4.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 2,25 (12,75+6)/2=126,56 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 (8,45+3,5)/2=59,15 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

Шифр	Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Расцен-ки, руб.	Стоимость, руб.	Трудо-ёмкость, чел-ч/ед. общ
Земляные работы
1-168	1. Разработка грунта 2-ой группы экскаватором с ковшом емкостью 0,65	1000 м^3	0,126	112-0	14-11	10,2/1,29
1-368	2. Транспортировка грунта в отвал на расстояние до 3 км	т	174,6	0,39	68-09	-
1-278	3. Ручная разработка грунта 2-ой группы под подошвой фундамента	м^3	0,736	1-01	0-743	1,64/1,21
1-321	4. Обратная засыпка грунта 2-ой группы слоями с уплотнением	1000 м^3	0,06	18-9	1-13	-
1-368	5. Транспортировка грунта для обратной засыпки	т	162,88	0,39	63,52	-
Бетонные работы
6-1	1.Устройство бетонной подготовки (В-3.5)	м^3	0,792	29,37	23,26	1,37/1,085
6-7	2.Устройство железобетонного фундамента объёмом до 10 м^3	м^3	2,32	38-53	89-39	4,10/9,51
Ценник	Арматура стержневая AI; AIII	т	0,0549	240-0	13-18	-
Итого:	250,16	12,86

 

Таблица 11-калькуляция на возведение свайного фундамента

Шифр	Наименование работ	Ед. изм.	Кол- во	Расцен-ки, руб.	Стоимость, руб.	Трудо-ёмкость, чел-ч/ед.общ.
Земляные работы
1-168	1. Разработка грунта 2-ой группы экскаватором	1000 м^3	0,059	112-0	6-62	10,2/0,60
1-368	2. Транспортировка грунта 2-ой группы в отвал на расстояние до 3 км	т	106,7	0-39	41,61	-
1-321	3. Обратная засыпка грунта 2-ой группы слоями с уплотнением	1000 м^3	0,055	1-01	0,056	-
1-368	4. Транспортировка грунта для обратной засыпки	т	98,07	0-39	38,25	-
Свайные работы
5-3	1. Погружение в грунт 1-ой группы свай длиной до 8 м	м^3	2,52	15,7	39,56	2,98/7,51
5-31	2. Срубка свай	шт.		1-19	4-76	0,96/3,84
Ценник	3. Сваи марки С300х300 длиной до 8м	м		7,48	149,6	–
Бетонные работы
6-6	1. Устройство ростверка объёмом до 5 м^3	м^3	4,58	40-94	187-51	5,17/23,68
6-72	2. Устройство дополнительной опалубки при воздушной прослойке	м^2	2,25	2,34	5-27	0,93/2,09
Ценник	Арматура стержневая AI; AIII	т	0,009		2-16	-
Итого:	475,4	37,72

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

36

КП-0802608-270105.65-2012

По результатам расчета стоимости и трудоемкости можно сделать вывод, что столбчатый фундамент более экономичный, т.к. он дешевле свайного на 31,6%, и менее трудоемкий на 33%. Но т.к. грунты пучинистые, целесообразней принять свайный фундамент, потому что при устройстве фундаментов сложно предохранить грунты от промерзания, а промораживание их приведет к деформациям фундаментов при оттаивании. Промораживание же грунтов у свайного фундамента практически не окажет влияния на его устойчивость.

 

Заключение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

37

КП-0802608-270105.65-2012

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 С50.30).

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

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

38

КП-0802608-270105.65-2012

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.