Разработка фундамента монтажного цеха

Содержание:

Исходные данные.

Необходимо разработать фундамент для монтажного цеха.

Рисунок 1 - Схема сооружения

Таблица 1 – Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок

	№ фунда-мента	1-е сочетание			2-е сочетание
		N, кН	M, кН·м	T, кН	N, кН	M, кН·м	T, кН
L = 12 м	1	1485	-400	-20	1645	480	42
	2	710	-	-	860	-	-
	3	1910	440	15	2210	-420	-30
	4	410	-	-	450	-	-
	5	190	-	-	220	-	-
	6	700	460	-	720	-300	-50

Исходные характеристики грунтов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристика грунтов

№ грунта	Наименование	Для расчета по деформациям			Удельный вес частиц грунта, γS, кН/м3	Влажность, ω	Модуль деформации, E, мПа	Влажность на границе текучести, ωL	Влажность на границе раскатывания, ωP	Коэффициент пористости, e	Показатель текучести, JL	Степень влажности, Sr
		Удельный вес, γII, кН/м3	Угол внутреннего прения, ϕII, град	Сцепление, СII
1	Почвенно-растительный слой	15,0
2	Глина	18,1	22	14	26,9	0,39	7,4	0,46	0,20	1,06	0,60	0,99
3	Супесь	20,5	22	10	26,6	0,18	18	0,21	0,15	0,53	0,50	0,90
4	Суглинок	19	26	28	26,6	0,31	12	0,41	0,27	0,83	0,29	0,99

1 – Почвенно-растительный слой.

2 – Глина серая пылеватая, слоистая (ленточная).

2 - Супесь серая, легкая, слабослоистая с линзами песка.

3 – Суглинок темно-серый коричневая, с линзами песка, включениями гальки (морена).

Рисунок 2 – Геологический разрез

Введение

Проектирование оснований и фундаментов является одной из основных частей проектирования зданий и сооружений в целом. Выбор конструктивного и объемно-планировочного решений зданий в значительной степени зависит от инженерно-геологических условий площадки строительства и возможных вариантов фундаментов.

Необходимость заглубления фундамента диктуются рядом условий. Заглублением фундамента до прочных грунтов обеспечивают надежное существование сооружения, как во время строительства, так и в период его эксплуатации. Заглубление ниже зоны пучения предохраняет сооружение от воздействия нормальных сил пучения, которые могут вызвать его деформации.

Назначение фундаментов - распределение нагрузки на большую площадь - вытекает из сопоставления прочности мате­риала над фундаментной частью сооружения и прочности грунта. Прочность грунта обычно значительно меньше прочности мате­риала сооружения, поэтому подошва фундамента имеет размеры большие, чем размеры сооружения.

Проектирование оснований фундаментов зданий и со­оружений ведется по двум группам предельных состояний.

Целью расчета по I группе предельных состояний является определе­ние несущей способности оснований, обеспечение прочности и устойчиво­сти фундаментов на сдвиг по подошве и опрокидывание.

Расчет по II группе предельных состояний должен ограничить абсо­лютные и относительные перемещения фундаментов предельными величи­нами, гарантирующими нормальную эксплуатацию сооружений.

При проектировании фундаментов необходимо выполнять расчет их оснований по деформациям с соблюдением условия, чтобы расчетные осад­ки были меньше предельно допустимых значений, указанных в строитель­ных нормах.

Конструктивная характеристика здания

Монтажный цех расположенный в г. Москва имеет размеры в плане
42 х 29 метров. Часть здания в осях А и В имеет несущий стальной каркас, а в осях Д – несущие стены толщиной 0,51 м. Шаг колонн вдоль здания –20,0 м., поперек здания – 8 м. Высота здания в осях А-В – 22,5 м, в осях В-Д – 7,5 м. Уровень земли на отметке 0,0 м.

Анализ инженерно-геологических условий

1-й слой. Почвенно-растительный слой имеет малую мощьность, неопределенные расчетные характеристики и не может служить основанием.

2-й слой. Глина серая, пылеватая слоистая ленточная. Мощность около 4 м. По показателю текучести J_L = 0,60 глина мягкопластичная. По величине модуля деформации Е = 7,4 МПа – сильносжимаемая. Условное расчетное сопротивление R₀ = 153 кПа.

Для использования этого грунта в качестве основания устраиваем грунтовую подушку. Уплотненный грунт имеем удельный вес сухого грунта = 17 кН/м³. Толщина уплотнения 2 м.

Принимаем условное расчетное сопротивление R₀ = 300 кПа (по табл. 48 [3]).; e = 0,58; = 22,2 кН/м³. Просадочные характеристики = 34 кПа; = 22 кН/м³ (по прил.1 табл.1 [2]). Е = 20 МПа.

3-й слой. Супесь серая легкая слабослоистая с линзами песка. По показателю текучести J_L = 0,50 супесь тугопластичная. По величине модуля деформации Е = 18 МПа – малосжимаемая. Условное расчетное сопротивление R₀ = 289 кПа.

Может служить основанием.

4-й слой. Суглинок темно-серый тяжелый. По показателю текучести J_L = 0,29 суглинок тугопластичный. По величине модуля деформации Е = 12 МПа – среднесжимаемый. Условное расчетное сопротивление R₀ = 265 кПа. Так же может служить основанием.

Расположение грунтовых вод на большой глубине не ухудшает условия заложения фундаментов.

Варианты устройства основания и фундаментов

В качестве предварительных решений фундамента можно принять следующие:

1. Фундамент мелкого заложения на грунтовой подушке. Так как слой слабого грунта имеет большую глубину, то для устройства фундамента мелкого заложения необходимы мероприятия по усилению грунта.

2. Свайный фундамент на висячих сваях. Этот вариант возможен, так как третий слой грунта имеет достаточную несущую способность, что бы служить основанием свайного фундамента.

3. Сплошная железобетонная плита под всем зданием.

Для расчета принимаем 1 и 2 вариант.

Разработка вариантов для фундамента Ф-3

Расчет фундамента мелкого заложения

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов d_ф должна определяться с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения;

- инженерно-геологических условий площадки строительства;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Исходя из конструктивных особенностей проектируемого здания, глубину заложения фундамента, м, определяем по формуле

где - глубина подвала.

.

Нормативная глубина промерзания грунта, если она менее 2,5 м, определяется по формуле

где – коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе. Для Москвы = 32,6;

- глубина промерзания в см., зависящая от вида грунта. Для суглинков и глин = 23 см.

= 132 см.

Расчетная глубина промерзания грунта определяется по формуле

где - коэффициент учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов стен и колонн принимаем по табл. 3.1 МУ. = 0,6.

= 0,6·132 = 79 см.

Учитывая большую глубину залегания третьего слоя, необходимость прохождения почвенно-растительного слоя и невысокий уровень подземных вод принимаем глубину заложения фундамента минимальной, но достаточной из условий промерзания и конструктивных требований.

Принимаем глубину заложения от поверхности планировки 2,0 м.

Определение размеров подошвы фундамента

Площадь подошвы нагруженного фундамента определяется по формуле

где - расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента;

- расчетное сопротивление грунта основания;

- средний удельный вес грунта и материала кладки фундамента, кН/м³, принимаемый равным 16 кН/м³ (при наличии подвала);

- глубина заложения фундамента от планировочной отметки, м.

Расчет проводим для фундамента 3.

Несущим является второй слой.

Увеличиваем значение A на 10-20% на восприятие момента сил.

Принимаем размер подошвы фундамента 3,6 х 2,7 м.

Определение расчетного сопротивления грунта основания

Расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяют по формуле

где и – коэффициенты условий работы (табл. 3.2 МУ);

- коэффициент надежности по грунту; = 1;

, , – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения ϕ (табл. 3,3 МУ); = 1 при b < 10 м;

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину 0,5b (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

- то же, залегающих выше подошвы;

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина от пола подвала определяемая по формуле

где - толшина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны
подвала, м; - толщина конструкции пола подвала, м; - расчетное значение удельного веса конструкции подвала, кН/м³.

- глубина подвала.

= 2,0 м

Уточняем размеры подошвы фундамента

Увеличиваем значение A на 10-20% на восприятие момента сил.

Принимаем окончательно размер подошвы фундамента 3,0 х 2,1 м

Конструируем фундамент в соответствии с размерами колонны, глубиной заложения и площадью подошвы фундамента.

Рисунок 3 – Фундамент мелкого заложения Ф-3

Определение давления на грунт под подошвой фундамента

Вертикальная расчетная нагрузка, приходящаяся на грунт основания под подошвой фундамента, определяется по формуле

где – расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента;

– фес фундамента, который определяется по формуле

где - объем фундамента;

- удельный вес железобетона, который равен 23 кН/м³.

– расчетный вес грунта, лежащего на уступах фундамента

= 3,0·2,1·0,3 + 2,4·1,5·0,3 + 1,8·0,9·1,4 = 5,24 м³.

= 3,0·2,1·2,15 – 5,24 = 8,3 м³.

= 2210 + 5,24·23 + 6,6·18,1 = 2450 кН.

Момент, действующий по подошве фундамента, определяется по формуле

где - момент, действующий по обрезу фундамента;

- сдвигающее горизонтальное усилие;

- высота фундамента.

Эксцентриситет равнодействующий относительно центра тяжести

Среднее давление под подошвой фундамента

где - площадь подошвы фундамента.

Максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента

где - длина подошвы фундамента.

Должны выполняться условия:

= 387 = 408 кН/м².

= 518 ≤ = 490 кН/м².

= 255 .

Все условия выполняются не все.

Основание недогружено на 5 %, что допустимо.

Расчет основания по деформациям

Осадка методом послойного суммирования определяется по формуле

где β - безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

n – число слоев на которые разбита сжимаемая толща;

h_i – толщина i - го слоя; h_i =0,5м;

σ_zp,i – среднее вертикальное напряжение, возникающее в i - м слое;

- модуль деформации грунта i - го слоя.

Для расчета осадки строим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта и дополнительных напряжений по оси фундамента по формулам

где γ_i – удельный вес i - го слоя;

α - коэффициент, принимаемый в зависимости от величин η = l/b и ξ = 2z/b, принимаем по табл. 3.4 МУ.

- дополнительное вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента

где – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

кПа;

= 387 кПа.

= 387 – 36,2 = 351 кПа.

Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора определяется с учетом взвешивающего действия воды.

Водоупорами считаются глины и суглинки твердой и полутвердой консистенции при I_L < 0,5.

В водоупоре напряжение от собственного веса грунта определяется без учета взвешивающего действия воды. Четвертый слой является водоупором.

Сжимаемую толщу ограничивают глубиной на

Таблица 3 – Расчет осадки фундамента

№ точки	hi, , м	zi, , м	γ, кН/м3	m = 2z/b	αi	, кПа	, кПа	, кПа	Ei, кПа	Si, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0	0					36,2	350,8
1	1,0	1,0	22,2	0,48	0,94	58,4	329,8	340,3	20000	1,32
2	1,0	2,0	22,2	0,95	0,763	80,6	267,7	298,7	20000	1,07
3	1,0	3,0	20,5	1,43	0,562	101,1	197,1	232,4	18000	0,88
4	1,0	4,0	20,5	1,90	0,408	121,6	143,1	170,1	18000	0,64
5	1,5	5,5	19	2,62	0,260	150,1	91,2	117,2	12000	0,91
6	1,5	7,0	19	3,33	0,176	178,6	61,7	76,5	12000	0,62
7	1,5	8,5	19	4,05	0,125	207,1	43,9	52,8	12000	0,44
8	1,5	10	19	4,76	0,094	235,6	33,0	38,4	12000	0,33
									∑	6,2

47,1 – граница сжимаемой толщи.

Предельно допустимую осадку по СНиП 2.02.01-83 принимает 8см.

Рассчитанная осадка S = 6,2 см меньше допустимой

Рисунок 4 – Эпюра распределения напряжений в грунте

Проверка слабого подстилающего слоя

Проверка осадки более слабого слоя грунта

где - дополнительное напряжение, которое вычисляется по формуле

где - коэффициент, определяемый табл. 3.4 МУ.

- напряжение от собственного веса грунта, определяется по формуле

– расчетное сопротивление слабого слоя грунта в точке z_n определяемое для условного фундамента шириной b_z

где

= 74,1 кПа

= 121,7 кПа (из предыдущего расчета).

= 2435 / 74,1 = 32,9; = (l-b)/2 = (3 – 2,1)/2 = 0,45

= 5,3 м.

= 674,6 кПа.

74,1 + 121,7 = 195,8 < 674,6 кПа.

Условие выполняется.

Расчет плитной части на продавливание

Принятую высоту плитной части проверяем расчетом на продавливание.

Должно выполняться условие

где - коэффициент (при монолитном сопряжении колонны с плитной частью фундамента = 1);

- расчетное сопротивление бетона растяжению (принимается по СНиП). Для бетона класса В12,5 (М 150) = 660 кПа;

- среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты сечения

- расчетная продавливающая сила, кН

где - площадь многоугольника, м².

Рисунок 5

= 0,5·2,1· (3,0 - 1,8 - 2·0,56) – 0,25· (2,1 – 0,9 - 2·0,56)² = 0,082 м².

= 0,082·518 = 42,5 кН.

42,5 кН < 1·660·7,64·0,56 = 2824 кН

Условие удовлетворено

Проверка нижней части ступени сводится к определению

= 2,1 + 0,56 = 2,66 м

42,5 кН < 660·0,56·2,66 = 983 кН.

Вынос нижней ступени не должен превышать значение

= 3 (коэффициент, принимаемый по таблице 3.6 МУ)

= 0,6 < 3·0,56 = 1,68

Площадь сечения рабочей арматуры нижней ступени фундамента рассчитывают по моменту, действующему в сечении фундамента по грани колонны; в сечениях по граням ступеней проверяют достаточность принятой по этому расчету арматуры.

Момент в сечении 1-1

В сечении 2-2

где - давление по подошве в сечении 1-1.

Площадь арматуры для сечения 1-1

где - рабочая высота плитной части фундамента;

- расчетное сопротивление арматуры растяжению. Для арматуры класса A-II = 270000 кПа.

Принимаем шаг стержней 15 см. При b = 210 см, арматура (по сортаменту) 13∅12, = 14,7 см².

Принимаем шаг стержней 20 см. При l = 300 см, арматура (по сортаменту) 14∅12, = 15,8 см².

Проверяем достаточность принятой арматуры.

Принятая арматура достаточна.

Расчет свайного фундамента

Определение глубины заложения подошвы ростверка

Глубина заложения подошвы определятся с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения;

- инженерно-геологических условий площадки строительства;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

По аналогии с расчетом глубины заложения фундамента мелкого заложения принимаем глубину заложения свайного ростверка 2,7 м.

Выбор вида и материала сваи

Выбор сваи производится с учетом инженерно-геологических особенностей площадки строительства.

Принимаем железобетонные забивные сваи квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. По характеру работы принимаем висячие сваи.

Длинна сваи, исходя из инженерно-геологических условий, должна быть не менее 8 м.

Выбираем сваю марки С8-35. Длинна 8 м. Сечение 35х35 см. Марка бетона В25. Продольная арматура А-I 4∅12.

Определение несущей способности сваи

Несущую способность сваи определяют по материалу сваи и по грунту висячей сваи.

Расчетное сопротивление сваи по материалу определяется по формуле:

,

где - продольное усилие от расчетных нагрузок;

– коэффициент условий работы (При d > 20 см = 1);

– коэффициент, учитывающий особенности загружения (для сваи полностью находящейся в грунте = 1);

- расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии;

- расчетное сопротивление арматуру сжатию;

– площадь поперечного сечения сваи;

- площадь поперечного сечения арматуры.

.

Расчетное сопротивление висячей сваи по грунту определяем по формуле:

,

где - коэффициент условий работы сваи; = 1;

- расчетное сопротивление под нижним концом сваи (табл. 4.3 [1]);

- площадь опирания на грунт сваи;

- наружный периметр сваи, м;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи (по табл. 4.4 [1]);

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

, - коэффициенты условий работы под нижним концом и по боковой поверхности сваи, зависящие от способа погружения сваи (по СНиП 2.02.03-85 табл. 3); = 1 , = 1.

В качестве несущего слоя висячей сваи принимаем слой 5 (суглинок темно-серый, тяжелый).

Рисунок 6 – Схема для расчета висячей сваи по несущей способности

Слои грунта прорезаемые сваей делим на полоски толщиной не более 2 м. Вычисляем средние глубины z_i для каждого слоя и определяем величину в зависимости от характеристик грунта.

z₁ = 3,0 м; = 14; = 28.

z₂ = 5,0 м; = 23; = 46.

z₃ = 7.0 м; = 45; = 90.

z₄ = 9.0 м; = 47; = 94.

Глубина погружения нижнего конца сваи 10,0 м.

Расчетное сопротивление R = 3701 кПа.

·(28 + 46 + 90 + 94) = 842,7 кН.

Определение необходимого числа свай

Необходимое количество свай определяют по формуле

где – расчетная нагрузка по первому предельному состоянию;

– коэффициент надежности, который равен 1,4, если определяется расчетным путем;

– несущая способность сваи;

– площадь сечение сваи;

- глубина заложения ростверка;

- средний удельный вес материала ростверка фундамента и грунта, принимаем = 20 кН/м².

С учетом действия момента необходимо увеличить количество свай на 20%

Принимаем 4 свай.

Конструирование и расчет свайного ростверка

Рисунок 7 – Конструирование ростверка Ф-3

Определим фактический вес ростверка и грунта на его уступах N_фр.

Объем ростверка 3,3·2,1·0,9 +1,2·0,9·1,1 = 7,43 м².

Объем грунта на ростверке 3,3·2,1·2,7 – 7,43 = 11,29 м².

N_фр = 7,43·23 + 11,29·18,1 = 375,1 кН.

Расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента

= 2210 + 7,43·23 + 11,29·18,1 = 2585,1 кН.

= 0,016

= 373 кН/м².

= 546,2 кН/м².

= 199,1 кН/м².

Проверка свайного фундамента по первому предельному состоянию

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунта следует рассчитывать исходя из условия

где - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю

где – расчетная вертикальная нагрузка на свайный фундамент;

- принятое количество свай;

и – расчетные моменты относительно главных осей в плоскости подошвы ростверка;

и – расстояния от главных осей до оси сваи;

и - расстояние от главных осей свайного фундамента до оси каждой сваи;

- расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.

В первом ряду от края ростверка

Условие выполняется. Расчетная вертикальная нагрузка, действующая на сваю, не превышает несущей способности сваи.

Так же должно выполняться условие

где - расчетное сопротивление сваи.

601,9 < 2177,5 кН.

Расчет ростверка на изгиб с подбором арматуры

Площадь сечения рабочей арматуры нижней ступени фундамента рассчитывают по моменту, действующему в сечении ростверка по грани колонны.

Момент в сечении по грани подстаканника

где - давление по подошве в сечении 1-1;

Площадь арматуры для сечения 1-1

где - рабочая высота плитной части фундамента;

- расчетное сопротивление арматуры растяжению. Для арматуры класса A-II = 270000 кПа.

Принимаем шаг стержней 20 см. При b = 210 см, арматура (по сортаменту) 10∅12, = 11,3 см².

По ширине

Принимаем шаг стержней 20 см. При l = 330 см, арматура (по сортаменту) 16∅10, = 12,6 см².

Проверка свайного фундамента по второму предельному состоянию

При расчете осадок свайный фундамент принимают условно как массивный с подошвой, расположенной на уровне конца свай. Перед определением осадки проверяют прочность оснований фундамента в уровне острия сваи.

Для определения граней условного массива определяем средневзвешенное значение расчетного угла внутреннего трения ϕ_ср.

где – расчетные значения углов внутреннего трения грунта в пределах соответствующих участков сваи .

От грани крайней сваи под углом α проводим плоскости

Размеры условного фундамента вычисляем по формулам

,

где , - ширина и длинна условного фундамента;

, – расстояние между внешними гранями крайних свай.

= 3,1 м.

4,1 м.

Определим расчетное сопротивление грунта под концами свай

= 1048 кПа.

Определение среднего фактического давления по подошве условного фундамента

Собственный вес условного фундамента

где - вес свай; - вес ростверка; - вес грунта.

Среднее фактическое давление по подошве условного фундамента

где - нагрузка по обрезу фундамента;

- площадь условного фундамента.

Вес ростверка определяется по формуле

Вес грунта

где ; – глубина условного фундамента.

= 0,123·7,8·6 = 5,73 м³.

= 23·5,73 = 131,9 кН.

= (1,8·0,9·1,1 + 3,3·2,1·0,9)·23 = 184,4 кН.

= 4,1·3,1·10,5 – 8,02 – 5,73 = 119,7 м³.

= 119,7·19,7 = 2358,2 кН.

= 131,9 + 184,4 + 2358,2 = 2674,5 кН.

= 384,3 кПа < = 1048 кПа.

Расчет осадки свайного фундамента

Данный расчет выполняется аналогично расчету для фундаментов на естественном основании.

Массив грунта разбивается на элементарные слои. Мощность каждого слоя не должна превышать 0,4b = 0,4·3,1 = 1,24 м.

= 384,3 – 19,7·10,5 = 177,5 кПа

b = 3,1 м; l = 4,1 м.

η = l / b = 4,1 / 3,1 =1,32

Таблица 4

№ точки	hi, , м	zi, , м	γ, кН/м3	m = 2z/b	αi	, кПа	, кПа	, кПа	Ei, кПа	Si, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0	0					206,9	177,5
1	1,2	0,6	19	0,77	0,970	229,7	172,2	174,9	12000	1,40
2	1,2	1,8	19	1,55	0,841	252,5	149,2	160,7	12000	1,29
3	1,2	2,4	19	2,32	0,670	275,3	118,9	134,1	12000	1,07
4	1,2	3,6	19	3,10	0,518	298,1	91,9	105,4	12000	0,84
5	1,2	4,8	19	3,87	0,400	320,9	71,0	81,4	12000	0,65
6	1,2	6,0	19	4,65	0,313	343,7	55,5	63,2	12000	0,51
									∑	5,76

Предельно допустимую осадку принимаем 8 см.

Рассчитанная осадка S = 5,76 см. меньше допустимой осадки.

Рисунок 8 – Эпюра распределения напряжений в грунте

Расчет объемов работ по двум вариантам фундамента

Объемы фундамента:

Мелкого заложения

V = 5,24 м³.

Свайного

V = 8,02 м². Объем ростверка.

V = 5,73 м². Объем свай.

Объемы котлована определяются по схеме

Рисунок 9

а = 0,5 м; d = 0,3 м; m =1: 0,5 (супесчаный грунт).

Для фундамента мелкого заложения

V_к = 2,7·4,0·3,1 + 2·(4,0·2,7·2,7)/2 + 2·(2,1·2,7·2,7)/2 = 77,95 м³.

И добавляем объем для устройства грунтовой подушки

V_п = 0,3·4,0·3,1 + 2·(4,0·0,3·0,3)/2 + 2·(2,1·0,3·0,3)/2 = 4,27 м³.

Для ростверка свайного фундамента

V_к = 2,7·4,3·3,1 + 2·(4,3·2,7·2,7)/2 + 2·(2,1·2,7·2,7)/2 = 99,98 м³.

Таблица 5 – Сравнение вариантов на один фундамент

Наименование работ и материалов	Единицы	Объем на 1 сборный фундамент	Общий объем
			Фундамент мелкого заложения	Свайный фундамент
Монолитный бетон	м3		5,24	8,02
Сборный железобетон	м3			5,73
Разработка котлована	м3		82,22	99,98
Обратная засыпка котлована	м3		76,98	86,23

Вывод: для дальнейших расчетов принимаем фундамент мелкого заложения, так как для него необходимы меньшие объемы работ.

Краткие указания по производству работ

Работы по вертикальной планировке и разработке котлована необходимо начинать сразу после получения соответствующих разрешений от организации на производство земляных работ.

Водопонижение осуществляем с помощью открытого водоотлива и производим в течение всего времени устройства фундаментов и других подземных частей здания, расположенных ниже уровня подземных вод, до тех пор, пока нагрузки от конструкции не превысят возникающее гидростатическое давление и не обеспечат устойчивость подземных сооружений от всплывания.

При вертикальной планировке и разработке котлована необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

- недопустимо присутствие людей и выполнение каких-либо работ в зоне действия землеройных машин;

- перемещения экскаватора в пределах строительной площадки должны быть ранее спланированы, а на слабых грунтах усилены инвентарными щитами;

- на время перерыва экскаватор должен быть перемещен от края разрабатываемой выемки не менее чем на 2 м, а ковш опущен на грунт.

Разработку неглубоких котлованов (до 1,5м) рекомендуется производить бульдозерами. Дно котлована, являющееся основанием для монолитных фундаментов нужно разрабатывать с недобором, не нарушая естественную структуру грунта.

Работы по разбивке свайных осей и определению мест положения центров могут выполняться прорабом или мастером, имеющим удостоверение на право производства геодезических работ.

К погружению свай можно приступать только после всех подготовительных и вспомогательных работ:

- устройства площадок для монтажа и демонтажа свайного оборудования;

- складирования свай и других элементов конструкций подземной части;

- проверки заводских паспортов и маркировки свай;

- раскладки комплектов свай у места их погружения и их разметки;

- монтаж и подготовка к работе копра и сваезабойного оборудования.

Забивка свай, работающих в качестве стоек, на последнем этапе погружения должна производиться с особой осторожностью во избежание поломки сваи. Отказы свай в процессе погружения рекомендуется принимать не менее 0,2 см, так как меньшие отказы при продолжительной работе молота в этом режиме приводят к разрушению, как сваи, так и молота.

Перед установкой опалубки необходимо произвести геодезическую разметку мест ее установки в соответствии с рабочими чертежами монолитного ростверка.

По окончании монтажа каркасов составляют акт готовности к приему бетонной смеси. Уложенную бетонную смесь обязательно уплотняют вибраторами.

По окончании твердения бетона производят распалубку и очищают, смазывают и штабелируют снятые элементы опалубки. Затем обязательно проверяют отметки верха ростверка и его геометрические размеры.

Список литературы

1. Методические указания по выполнения курсовой работы по дисциплине «Основания и фундаменты», МТИ «ВТУ».

2. Веселов, В.А. Проектирование оснований и фундаментов: Учеб. пособие для вузов / В.А.Веселов.- М.: Стройиздат, 1990. – 304с.

3. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1985.

4. Пособие к СНиП 2.03.01-84 Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений.

5. ГОСТ 25.100-96. Грунты. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1982.

6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

7. Пособие к СНиП 2.03.01-85 – пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений.

8. Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Иовчук А.Т., Науменко В.Г. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений. М.: изд. «Высшая школа», 1969. 269с.