Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий
Глубина котлована с учетом бетонной подготовки: h = 2,15 м;
S = 8,64 м2 – площадь котлована понизу;
S = 25,14 м2 – площадь котлована поверху;
S = 17,7 м2 – площадь котлована по УПВ.
Объём котлована: = 35 мі
Объем работ по водоотливу: = 13 мі
Объемы работ
Таблица 13
№ п/п |
Наименование работ | Единица измерения |
Объем работ |
Количество |
I. Фундамент на естественном основании (грунт I группы) | ||||
по расчету принят фундамент ФВ15-1 | ||||
1 | Разработка грунта экскаватором - обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал | 1000 м3 | 68 | 0,068 |
2 |
Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) |
100 м3 | 29 | 0,29 |
3 | Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером | 1000 м3 | 51,5 | 0,0515 |
4 | Бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона В 3,5 под монолитным фундаментом | м3 | 2,2 | 2,2 |
5 | Установка фундамента с подколонником | м3 | 11,7 | 11,7 |
II. Фундамент на искусственном основании (грунт II группы) | ||||
по расчету принят фундамент ФВ12-1 | ||||
1 | Разработка грунта экскаватором – обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал | 1000 м3 | 114 | 0,114 |
2 |
Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) |
100 м3 | 46 | 0,46 |
3 | Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером | 1000 м3 | 101 | 0,101 |
4 | Установка подушки под фундамент | м3 | 23 | 23 |
5 | Установка фундамента с подколонником | м3 | 7,8 | 7,8 |
III. Свайный фундамент (грунт I группы) | ||||
по расчету принят ростверк 3 x 1,8 м; свая С7-30 | ||||
1 | Разработка грунта экскаватором – обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал | 1000 м3 | 35 | 0,035 |
2 |
Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) |
100 м3 | 13 | 0,13 |
3 | Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером | 1000 м3 | 26,6 | 0,0266 |
4 | Бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона В 3,5 под монолитным фундаментом | м3 | 0,64 | 0,64 |
5 | Установка ростверка | м3 | 6,37 | 6,37 |
6 | Погружение дизель – молотом на тракторе железобетонных свай длиной 8м в грунт II группы | м3 | 3,15 | 3,15 |
8.2 Сметная себестоимость, трудозатраты и капитальные вложения
I. Фундамент на естественном основании (грунт II группы)
Таблица 14
№ |
№ пункта ЕНиР |
Наим. работ |
Единицы измер. |
Кол-во | Стоимость, руб. |
Затраты, чел. – ч. |
Кап. вложения, руб. | |||
Един. | Общая | На един. | Всего | Уд. дин. | Всего | |||||
1 | 1-57 | 1I | 1000м3 | 0,068 | 202,686 | 13,78 | 126,280 | 5,58 | 218,35 | 14,84 |
2 | синтез | 2I | 100м3 | 0,29 | 84,000 | 24,36 | 8,000 | 2,32 | 9,00 | 2,61 |
3 | 1-261 | 3I | 1000м3 | 0,0515 | 22,350 | 1,15 | 10,660 | 0,55 | 25,00 | 1,28 |
4 | 6-1 | 4I | м3 | 2,2 | 23,400 | 51,48 | 3,310 | 7,28 | 14,85 | 32,67 |
5 | 6-10 | 5I | м3 | 11,7 | 42,360 | 495,61 | 7,780 | 91,02 | 28,81 | 337,07 |
Всего: | 586,38 | 106,75 | 388,47 |
Накладные расходы (15%) равны: 87,95 руб. Сметная стоимость Сс = 674,33 руб.
II. Фундамент на искусственном основании (грунт II группы)
Таблица 15
№ |
№ пункта ЕНиР |
Наим. работ |
Единицы измер. |
Кол-во | Стоимость, руб. |
Затраты, чел. – ч. |
Кап. вложения, руб. | |||
Един. | Общая | На един. | Всего | Уд. дин. | Всего | |||||
1 | 1-57 | 1II | 1000м3 | 0,114 | 202,686 | 23,10 | 126,280 | 14,39 | 218,35 | 24,89 |
2 | синтез | 2 II | 100м3 | 0,46 | 84,000 | 38,64 | 8,000 | 3,68 | 9,00 | 4,14 |
3 | 1-261 | 3 II | 1000м3 | 0,101 | 22,350 | 2,25 | 10,660 | 1,07 | 25,00 | 2,52 |
4 | 30-2 | 4 II | м3 | 23 | 10,550 | 242,65 | 2,150 | 49,45 | 10,46 | 240,58 |
5 | 6-1 | 5 II | м3 | 7,8 | 42,320 | 330,10 | 6,070 | 47,34 | 33,00 | 257,4 |
Всего: | 636,74 | 115,93 | 529,53 |
Накладные расходы (15%) равны: 95,51. Сметная стоимость Сс = 732,25 руб.
III. Свайный фундамент (грунт II группы)
Таблица 16
№ |
№ пункта ЕНиР |
Наим. работ |
Единицы измер. |
Кол-во | Стоимость, руб. |
Затраты, чел. – ч. |
Кап. вложения, руб. | |||
Един. | Общая | На един. | Всего | Уд. дин. | Всего | |||||
1 | 1-57 | 1III | 1000м3 | 0,035 | 202,686 | 7,09 | 126,280 | 4,41 | 218,35 | 7,64 |
2 | синтез | 2 III | 100м3 | 0,13 | 84,000 | 10,92 | 8,000 | 1,04 | 9,00 | 1,17 |
3 | 1-261 | 3 III | 1000м3 | 0,0266 | 22,350 | 0,59 | 10,660 | 0,28 | 25,00 | 0,66 |
4 | 6-1 | 4 III | м3 | 0,64 | 23,400 | 14,97 | 3,310 | 2,11 | 14,85 | 9,5 |
5 | 6-7 | 5 III | м3 | 6,37 | 42,320 | 269,5 | 6,070 | 38,6 | 33,00 | 210,2 |
6 | 5-3 | 6III | м3 | 3,15 | 101,640 | 320,1 | 22,640 | 71,31 | 100,120 | 315,37 |
Всего: | 623,17 | 117,75 | 544,54 |
Накладные расходы (15%) равны: 93,47. Сметная стоимость Сс = 716,64 руб.
8.3 Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов фундаментов (на один фундамент)
Таблица 17
Вариант | Приведенные затраты | Себестоимость | Затраты труда | |||
системы | руб. | % | руб. | % | Чел. – ч. | % |
I | 720,94 | 100 | 674,33 | 100 | 106,75 | 100 |
II | 795,79 | 109 | 732,25 | 108 | 115,93 | 108 |
III | 781,98 | 108 | 716,64 | 106 | 117,75 | 109 |
Приведенные затраты определяются по формуле:
З = Сс + Ен К, где
Сс – себестоимость устройства фундаментов.
Ен– нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений = 0,12.
К – капитальные вложения в базу строительства.
ВЫВОД: По технико-экономическим показателям наиболее выгодным является фундамент на естественном основании (Вариант I).
9. Учет влияния примыкающих и заглубленных подземных конструкций
При наличии вблизи фундамента приямка следует устроить подбетонку с тем, чтобы выполнялось условие: Δh ≤ a Ч tgψ
tgψ = tgφI + = tg 6 + = 0, 208
PI = 1,2 Ч PIImt = 1,2 Ч 153 = 183,6 кПа; a = 1,45 м; a Ч tgψ = 1,45 Ч 0, 208 = 0,302 м
Принимаем Δh = 0,3 м
9.1 Расчет приямка
Определение активного бокового давления в пределах глубины Нпр
Hпр = 3 м; ln = 24 м; bn = 4 м
Характеристика грунта нарушенной структуры:
γ`I = 0,95 Ч γI = 0,95 Ч 16,85 = 16 кН/м3
φ`I = 0,9 Ч φI = 0,9 Ч 6 = 5,4°
γ`sb = γsb = 8,21 кН/м3
Горизонтальные составляющие активного давления
От веса грунта:
Eah = 1Ч γfaЧ = = 51,7 кН
= = 10,28
γfa = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для бокового давления грунта
От полезной нагрузки:
Eqh = 1Ч γtgЧ qn Ч Hпр Ч = = 58,32 кН
γfg = 1,2– коэффициент надежности по нагрузке от qn
qn = 20 кПа – полезная нагрузка
От давления воды:
Ew = 1Ч γfwЧ= = 26,62 кН
γfw = 1,1– коэффициент надежности по нагрузке для давления воды
Изгибающий момент и поперечная сила всех горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести сечния 1-1
M1-1 = EahЧ+ EqhЧ+ EwЧ= = 158,7 кНм
Q1-1 = Eah + Eqh + Ew = 51,7 + 58,32+ 26,62 = 136,64 кН
dn = Hпр + 0,4 + Δh = 3 + 0,4 + 0,3 = 3,7 м
0,4 – толщина днища приямка
E`ah = 1Ч γfaЧ = = 62,7 кН
E`qh = 1Ч γtgЧ qn Ч dn Ч = = 71,92 кН
E`w = 1Ч γfwЧ= = 49,5 кН
N1-1 = E`ah + E`qh + E`w = 62,7+71,92+49,5 =18,12 кН
М = =
= 52,25 + 104,28 + 28,05 = 184,58кНЧм
GI = ((ln + 2Чbст) Ч(bn + 2Чbcт) Ч(dn + 0,5) – ln Ч bn· Hпр)) Ч 2,5 Ч 9,81 Ч γfb =
= ((24 + 2Ч0,4) Ч(4 + 2Ч0,4) Ч(3,7 + 0,5) – 24 Ч 4 Ч 3) Ч 2,5 Ч 9,81 Ч 0,9 = 4678 кН собственный вес приямка
bcт = 0,4 м – толщина стен приямка
ln = 24 м – длинна приямка
γfb = 0,9 – коэффициент надежности по нагрузке
Fw = Aw Ч γw Ч (dn – dw) Ч γfw = 119,04Ч 10 Ч (3,7 – 0,8) Ч 1,1 = 3808 кН сила всплытия
Aw = (bn + 2 Ч bст) (lст + 2 Ч bст) = (4 + 2 Ч 0,4) (24 + 2 Ч 0,4) = 119,04 м2 площадь основания приямка
Так как вес приямка GI больше силы всплытия Fw, то равномерно распределенная нагрузка q считается по формуле:
q = = = 3,7 Н/м2
pw = γwЧ(dn – dw) = 10 Ч (3,7 – 0,8) = 29 кН/м2 гидростатическое давление подземных вод
M2-2 = M += 184,58 + = 189,5 кНм
9.2 Расчет приямка на всплытие
- условие невсплытия
γem = 1,2 – коэффициент надежности от всплытия
GI = 4678 кН; Fw = 3808 кН
Условие выполняется, приямок не всплывет
Литература
Инструктивно-нормативная и справочная литература.
1. СНиП 2.02.01. -83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М.: Стройиздат
2. СНиП 2.02.03. -85*. Свайные фундаменты. / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985.
3. СНиП 2.02.01. -84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР.М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1995.
4. СНиП 2.01.07. -85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1996.
5. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. Методические пособия.
6. Аверьянова Л.Н. Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий и сооружений. УГТУ-УПИ, 2000.
7. Аверьянова Л.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. УГТУ-УПИ, 1994.