Выбор экономически эффективного варианта заложения фундамента
Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов с определением расчетного сопротивления грунтов основания. Расчет фундамента мелкого заложения. Расчет свайного фундамента, определение глубины заложения ростверка. Выбор эффективного варианта.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.02.2016 |
| Размер файла | 3,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
вi - коэффициент, определяемый по формуле:
вi=k*h0i/c0i ,
здесь k - коэффициент, учитывающий снижение несущей способности плиты ростверка в угловой зоне.
В преобразованном виде формула будет иметь вид:
NI?Rbt*h01*[в1*(b02+c02/2)+в2*(b01+c01/2)] ,
где в1=k1*h01/c01; в2=k2*h01/c02 ,
где NI - расчетная вертикальная нагрузка, действующая на сваю, определяемая в разделе 3.6 данной курсовой работы;
b01; b02 - расстояния от внутренних граней угловых свай до наружных граней плиты ростверка (рис.16);
c01; c02 - расстояния от внутренних граней угловых свай до ближайших граней подколонника ростверка или до ближайших граней ступени при ступенчатом ростверке;
в1 и в2 - значения этих коэффициентов принимаются по табл. 37.
Табл.44 Таблица коэффициентов
|
h01/c0i |
вi |
h01/c0i |
вi |
h01/c0i |
вi |
h01/c0i |
вi |
|
|
1 |
0,6 |
1,4 |
0,765 |
1,8 |
0,887 |
2,2 |
0,968 |
|
|
1,05 |
0,622 |
1,45 |
0,782 |
1,85 |
0,9 |
2,25 |
0,974 |
|
|
1,1 |
0,645 |
1,5 |
0,8 |
1,9 |
0,912 |
2,3 |
0,98 |
|
|
1,15 |
0,666 |
1,55 |
0,815 |
1,95 |
0,92 |
2,35 |
0,986 |
|
|
1,2 |
0,688 |
1,6 |
0,832 |
2 |
0,932 |
2,4 |
0,991 |
|
|
1,25 |
0,709 |
1,65 |
0,845 |
2,05 |
0,941 |
2,45 |
0,996 |
|
|
1,3 |
0,728 |
1,7 |
0,86 |
2,1 |
0,951 |
2,5 |
1 |
|
|
1,35 |
0,746 |
1,75 |
0,875 |
2,15 |
0,96 |
Рис.16. Схема продавливания ростверка угловой сваей
Примечания:
1. При h01/c01 и h02/c02, меньшем 1, коэффициенты в1 и в2 принимаются соответственно такими же, как и при h01/c0i=1, то есть равными 0,6; при этом c01 и c02 принимаются равными h01. При h01/c01 и h02/c02, большем 2,5, коэффициенты в1 и в2 принимаются равными 1, а величины c01 и c02 равными 0,4h01.
2. В тех случаях, когда угловая свая в ростверках с подколонником по проекту заходит в плане за обе грани подколонника на 50 мм и более, проверка на продавливание плиты ростверка угловой сваей не производится.
Табл.45 Таблица подбора коэффициентов в1 и в2
|
Тип фундамента |
с01, м |
с02, м |
h01, м |
h01/с01 |
h01/с02 |
в1 |
в2 |
|
|
2 |
0,90 |
0,50 |
0,55 |
0,61 |
1,10 |
0,60 |
0,65 |
|
|
3 |
0,90 |
0,90 |
0,55 |
0,61 |
0,61 |
0,60 |
0,60 |
|
|
4 |
0,90 |
0,50 |
0,55 |
0,61 |
1,10 |
0,60 |
0,65 |
|
|
5 |
0,45 |
0,10 |
0,55 |
1,22 |
5,50 |
0,69 |
1,00 |
Проведем указанные вычисления и выполним проверку:
Табл.45 Таблица проверки условия продавливания
|
Тип фундамента |
NI, кН |
с01, м |
с02, м |
b01, м |
b02, м |
в1 |
в2 |
h01, м |
Rbt, кПа |
в1*(b02+c02/2) |
в2*(b01+c01/2) |
Rbt*h01*[в1*(b02+c02/2) + в2*(b01+c01/2)] |
|
|
2 |
149,98 |
0,90 |
0,50 |
0,70 |
0,70 |
0,60 |
0,65 |
0,55 |
900 |
0,57 |
0,74 |
649,32 |
|
|
3 |
183,02 |
0,90 |
0,90 |
0,70 |
0,70 |
0,60 |
0,60 |
0,55 |
900 |
0,69 |
0,69 |
683,10 |
|
|
4 |
109,36 |
0,90 |
0,50 |
0,70 |
0,70 |
0,60 |
0,65 |
0,55 |
900 |
0,57 |
0,74 |
649,32 |
|
|
5 |
82,01 |
0,45 |
0,22 |
0,70 |
0,70 |
0,69 |
1,00 |
0,55 |
900 |
0,56 |
0,93 |
734,53 |
Условие на продавливание
NI?Rbt*h01*[в1*(b02+c02/2)+в2*(b01+c01/2)] угловой сваей выполняется.
3.10.3 Расчет ростверка на изгиб с побором арматуры
Площадь рабочей арматуры ростверка рассчитываем по моменту, действующему в сечении (см. рис. 17) по грани колонн: сечения 1-1 и 3-3.
Рис.15 Расчетная схема
Расчет моментов для сечений производим по формулам:
M1-1=[(Pmax+p1)/2]*[(l-lk)2/8]*b,
M3-3=pcp*l*(b-bk)2/8,
где pcp - среднее давление под подошвой фундамента, определяем по формуле:
pcpII=NII/b*l,
где NII= N0+ Nф+ Nгр.
PIImaxmin - краевое давление, рассчитываемое по формуле:
PIImaxmin=pcpII(1+-6е/l)
Площадь арматуры для сечений 1-1, 3-3 рассчитываем, принимая защитный слой 50 мм, по формуле:
Aa(1-1)=M1-1/(0,9*h0*Ra);
Aa(3-3)=M3-3/(0,9*h0*Ra);
где h0 - рабочая высота ростверка за вычетом защитного слоя; Ra - расчетное сопротивление арматуры растяжению, которое определяется по таблице 26, Ra=270000 кПа для арматуры класса А-II.
Табл.46а Выполнение расчета площади сечения арматуры
|
Тип фундамента |
N0II, кН |
b, м |
l, м |
Nр, кН |
Nгр, кН |
NII, кН |
pcpII, кН |
bк, м |
M3-3, кН*м |
M1, кН*м |
|
|
2 |
2810 |
2,20 |
2,20 |
68,19 |
35,35 |
2913,54 |
601,97 |
0,60 |
423,79 |
38 |
|
|
3 |
3410 |
2,20 |
2,20 |
68,19 |
35,35 |
3513,54 |
725,94 |
0,60 |
511,06 |
-45 |
|
|
4 |
2210 |
2,20 |
2,20 |
68,19 |
35,35 |
2313,54 |
478,00 |
0,60 |
336,51 |
-122 |
|
|
5 |
1060 |
1,80 |
1,80 |
45,65 |
33,17 |
1138,82 |
351,49 |
0,40 |
155,01 |
-184 |
Табл.46б Выполнение расчета площади сечения арматуры
|
Тип фундамента |
Vпод, м3 |
гж/б, кН/м3 |
Nпод, кН |
N0, кН |
N1, кН |
e, м |
1+6*e/b |
1-6*e/b |
Pmax, кН |
Pmin, кН |
P1, кН |
|
|
2 |
1,39 |
23,00 |
31,97 |
2810 |
2841,97 |
0,01 |
1,04 |
0,96 |
623,92 |
580,02 |
615,00 |
|
|
3 |
1,39 |
23,00 |
31,97 |
3410 |
3441,97 |
-0,01 |
0,96 |
1,04 |
700,05 |
751,82 |
740,00 |
|
|
4 |
1,39 |
23,00 |
31,97 |
2210 |
2241,97 |
-0,05 |
0,85 |
1,15 |
407,06 |
548,94 |
520,00 |
|
|
5 |
0,54 |
23,00 |
12,42 |
1060 |
1072,42 |
-0,17 |
0,43 |
1,57 |
150,47 |
552,51 |
445,50 |
Табл.46в Выполнение расчета площади сечения арматуры
|
Тип фундамента |
h0, м |
Ra, кПа |
l, м |
lк, м |
(Pmax+p1)/2, кН |
(l-lk)2/8, м |
b, м |
M1-1, кН*м |
Aa(1-1), м2 |
М3-3, кН*м |
Aa(3-3), м2 |
|
|
2 |
0,55 |
270000,00 |
2,20 |
0,80 |
619,46 |
0,25 |
2,20 |
333,89 |
0,00250 |
423,79 |
0,00317 |
|
|
3 |
0,55 |
270000,00 |
2,20 |
0,80 |
745,91 |
0,25 |
2,20 |
402,05 |
0,00301 |
511,06 |
0,00382 |
|
|
4 |
0,55 |
270000,00 |
2,20 |
0,80 |
534,47 |
0,25 |
2,20 |
288,08 |
0,00216 |
336,51 |
0,00252 |
|
|
5 |
0,55 |
270000,00 |
1,80 |
0,40 |
499,00 |
0,25 |
1,80 |
220,06 |
0,00165 |
155,01 |
0,00116 |
Площадь арматуры для сечений 1-1, 3-3 рассчитываем, принимая защитный слой 50 мм. По площади сечения арматуры необходимо подобрать по сортаменту арматуры (Методические указания по выполнению курсовой работы, приложение 3) количество и диаметр стержней. Для фундаментов диаметр арматуры стержней принимается не меньше 10 мм, шаг стержней - 20 см, крайних - 15 см. Произведем подбор для 2,3,4,5-го типов фундамента по полученным расчетам.
Табл.47 Выполнение подбора арматуры
|
Тип фундамента |
b, м |
Кол-во стержней |
Aa(1-1), м2 |
Aa стержня, см2 |
Кол-во и диаметр стержней |
Aa по сортаменту, см2 |
l, м |
Кол-во стержней |
Aa(3-3), м2 |
Aa стержня, см2 |
Кол-во и диаметр стержней |
Aa по сортаменту, см2 |
|
|
2 |
2,20 |
10,00 |
0,00250 |
2,27 |
10ш18 |
2,545 |
2,20 |
10,00 |
0,00317 |
2,88 |
10ш18 |
2,545 |
|
|
3 |
2,20 |
10,00 |
0,00301 |
2,74 |
10ш20 |
3,142 |
2,20 |
10,00 |
0,00382 |
3,47 |
10ш20 |
3,142 |
|
|
4 |
2,20 |
10,00 |
0,00216 |
1,96 |
10ш16 |
2,011 |
2,20 |
10,00 |
0,00252 |
2,29 |
10ш16 |
2,011 |
|
|
5 |
1,80 |
8,00 |
0,00165 |
1,83 |
8ш16 |
2,011 |
1,80 |
8,00 |
0,00116 |
1,29 |
8ш16 |
2,011 |
В сечениях по граням ступеней ростверка проверка достаточности принятой арматуры не нужна, т.к. ростверк в нашем случае - одноступенчатый.
Принятая арматура достаточна.
4. Экономическое сравнение вариантов
Выполняется с использованием укрупненных единичных расценок (Методические указания по выполнению курсовой работы таблица 5.2).
Экономическое сравнение вариантов проводится для того, чтобы определить наиболее экономически выгодный вариант. Для данного расчета необходимо заполнить таблицу 5.1, перечислив все виды работ по устройству фундамента мелкого заложения и свайного фундамента (одного и того же фундамента).
1. Объем выкопанной земли при устройстве плитных фундаментов с учетом устройства безопасного откоса (для глин и суглинков - крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки до 1,5 м - 1:0 (табл.4, СНиП III-4-80*) и необходимости свободного пространства для последующего устройства гидроизоляции (0,5 м с каждой стороны):
Табл.48 Расчет объема грунта при устройстве плитного фундамента
|
Тип фундамента |
Размеры котлована |
Объем грунта, м3 |
Кол-во фундаментов данного типа |
Общий объем грунта, м3 |
||
|
h1, м |
(b+0,5)*(l+0,5), м2 |
|||||
|
1 |
1,35 |
2,55 |
3,44 |
100 |
344 |
|
|
2 |
1,35 |
21,73 |
29,34 |
7 |
205,35 |
|
|
3 |
1,55 |
25,42 |
39,4 |
7 |
275,8 |
|
|
4 |
1,35 |
17,86 |
24,11 |
7 |
168,78 |
|
|
5 |
1,35 |
9,1 |
12,29 |
2 |
24,57 |
VУземли=344+205,35+275,8+168,78+24,57=1018,75 м3
Табл.49 Расчет объема железобетона
|
Тип фундамента |
Кол-во фундаментов данного типа |
Размеры фундамента, м |
V1 |
V2 |
V3 |
Vф |
V?ф |
||||||
|
Высота ступеней |
Размеры плит в плане |
||||||||||||
|
h1 |
h2 |
h3 |
axb |
a1xb1 |
a2xb2 |
||||||||
|
1 |
100 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,26 |
26 |
|
|
2 |
7 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
17,28 |
12,6 |
8,64 |
5,18 |
3,78 |
2,59 |
11,56 |
80,92 |
|
|
3 |
7 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
20,52 |
15,3 |
10,8 |
6,16 |
4,59 |
3,24 |
13,99 |
97,93 |
|
|
4 |
7 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
13,86 |
9,72 |
6,3 |
4,16 |
2,92 |
1,89 |
8,96 |
62,72 |
|
|
5 |
2 |
0,3 |
0,3 |
0 |
6,3 |
3,6 |
0 |
1,89 |
1,08 |
0,00 |
2,97 |
5,94 |
VУплит=80,92+97,93+62,72+5,94=247,51 м3
2. Объем выкопанной земли при устройстве ростверков с учетом устройства безопасного откоса (для глин - крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки до 1,5 м - 1:0) и необходимости свободного пространства для последующего устройства гидроизоляции (0,5 м с каждой стороны):
Табл.50 Расчет объема грунта при устройстве свайного фундамента
|
Тип фундамента |
Размеры котлована |
Объем грунта, м3 |
Кол-во фундаментов данного типа |
Общий объем грунта, м3 |
||
|
h, м |
(b+1)*(l+1), м2 |
|||||
|
2 |
1,35 |
22,36 |
30,19 |
7 |
211,3 |
|
|
3 |
1,35 |
27,04 |
36,5 |
7 |
255,53 |
|
|
4 |
1,35 |
22,36 |
30,19 |
7 |
211,3 |
|
|
5 |
1,35 |
13,76 |
18,58 |
2 |
37,15 |
Объем выкопанной земли при устройстве ростверков для всего количества данных типов фундамента (к нему необходимо добавить вычисленный ранее объем земли по ленточному фундаменту):
VУземли=211,3*2+255,53+37,15=715,28 м3
VУ=715,28+344=1059,28 м3
Количество свай:
n=20*7+25*7+20*7+12*2=479 шт.
Объем свай:
Vсвай=6*0,3*0,3*479=258,66 м3.
Объем ростверков (данные из табл. 34):
VУрост=10,72+13,25+10,72+6,16=40,85 м3
На основании данных таблицы 5.2 Методических указаний получаем и сводим в таблицы №№41, 42 данные по нашим типам фундамента:
Табл.51 Расчет стоимости объема земляных работ
|
Наименование работ и конструкций |
Стоимость на единицу измерения, руб.-коп. |
Кол-во |
Количество единиц измерения (объем) |
Общая стоимость, руб.-коп. |
Общая стоимость c учетом 7%, руб.-коп. |
|
|
Земляные работы I . Разработка грунта под фундаменты: |
||||||
|
при глубине выработки до 2 м и ширине траншеи 1 м, м3; при ширине котлована более 1 м стоимость земляных работ повышается на 7 %;(при устройстве плитных фундаментов) |
3,60 |
123,00 |
1018,75 |
4159,11 |
3667,5 |
|
|
при глубине выработки до 2 м и ширине траншеи 1 м, м3; при ширине котлована более 1 м стоимость земляных работ повышается на 7 %;(при устройстве свайных фундаментов) |
3,60 |
123,00 |
1059,28 |
3877,85 |
3813,41 |
Табл.52 Расчет стоимости объема бетонных работ
|
I . Сборные фундаменты: |
|||||
|
фундаменты железобетонные сборные для промышленных зданий, м 3 железобетона; |
44,90 |
23,00 |
247,51 |
11113,19 |
|
|
трапецеидальные блоки ленточных фундаментов, м3 железобетона; |
46,50 |
100 |
26 |
1209 |
|
|
Итого |
12322,19 |
||||
|
П. Монолитные фундаменты: |
|||||
|
фундаменты железобетонные, отдельные (под колонны), м 3 железобетона; |
31,00 |
23,00 |
40,85 |
1266,35 |
|
|
IV. Железобетонные сваи: |
|||||
|
железобетонные до 12 м (с забивкой), м 3 бетона |
88,40 |
557,00 |
258,66 |
22865,54 |
|
|
трапецеидальные блоки ленточных фундаментов, м3 железобетона; |
46,50 |
100 |
26 |
1209 |
|
|
Итого |
25340,89 |
В результате можно определить, даже без применения поправочного коэффициента, во сколько раз устройство свайных фундаментов дороже устройства фундаментов мелкого заложения:
Итого: для ФМЗ: 3667,5+12322,19=15989,69 руб.
для свайных фундаментов: 3813,41+25340,89=29154,3 руб.
Получаем: 29154,3/15989,69=1,82
Таким образом, видно, что устройство свайных фундаментов дороже устройства фундаментов мелкого заложения в 1,82 раза.
Выбираем наиболее выгодный (с экономической точки зрения) вариант: фундаменты мелкого заложения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов с определением расчетного сопротивления грунтов основания. Определение глубины заложения подошвы фундамента. Определение давления на грунт основания под подошвой фундамента. Расчет плитной части.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 24.08.2015Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Расчёт осадок свайного фундамента методом послойного суммирования. Определение глубины заложения фундамента. Расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения.
курсовая работа [518,1 K], добавлен 17.04.2015Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов. Выбор возможных вариантов фундаментов. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента.
курсовая работа [754,7 K], добавлен 08.12.2010Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Физико-механические свойства грунтов. Выбор глубины заложения фундамента и определение площади его подошвы. Расчетное сопротивление грунта основания. Виды и конструкция свайного ростверка.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.05.2012Анализ инженерно-геологических данных. Определение значения условного расчетного сопротивления грунта. Расчет фундамента мелкого заложения, свайного фундамента и его осадки. Конструирование ростверка, его приближенный вес и глубина заложения, число свай.
курсовая работа [973,6 K], добавлен 18.01.2014Физико-механические свойства грунтов. Общая оценка конструктивных особенностей проектируемого жилого здания. Расчет фундамента мелкого заложения. Определение глубины заложения ростверка и размеров подошвы фундамента. Выбор вида, материала и размера сваи.
курсовая работа [447,6 K], добавлен 30.09.2014Оценка инженерно-геологических условий. Расчет фундамента мелкого заложения. Выбор глубины заложения ростверка и конструкция сваи. Определение несущей способности. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов. Расчет осадки фундамента.
курсовая работа [463,7 K], добавлен 21.08.2011Анализ инженерно-геологических условий, свойств грунтов, оценка расчетного сопротивления грунтов. Анализ объемно-планировочных и конструктивных решений здания. Определение глубины заложения и обреза фундаментов. Определение осадки свайного фундамента.
курсовая работа [460,4 K], добавлен 27.04.2015Проект свайного фундамента неглубокого заложения, свайного фундамента. Выбор глубины заложения. Анализ грунтовых условий. Предварительные размеры фундамента и расчетного сопротивления. Приведение нагрузок к подошве. Подсчет объемов и стоимости работ.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.02.2013Расчёт и конструирование жёсткого фундамента мелкого заложения на естественном основании под промежуточную опору моста. Расчёт свайного фундамента с низким жёстким ростверком. Определение расчётного сопротивления грунта, глубины заложения ростверка.
курсовая работа [267,2 K], добавлен 27.02.2015Расчет фундамента мелкого заложения. Оценка грунтовых оснований. Назначение глубины заложения фундамента. Расчет естественного основания фундамента мелкого заложения по деформациям. Выбор конструктивных размеров подушки. Расчет проектного отказа сваи.
курсовая работа [806,6 K], добавлен 07.12.2011Определение климатических и геоморфологических характеристик строительной площадки. Анализ инженерно-геологических данных. Оценка значения условного расчетного сопротивления грунта R0. Специфика расчета фундамента мелкого заложения, свайного фундамента.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.10.2013Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Конструирование фундамента мелкого заложения. Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта. Расчет осадок фундамента мелкого заложения и свайного фундамента.
курсовая работа [188,1 K], добавлен 16.02.2016Анализ грунтовых условий. Сбор нагрузок на фундамент. Назначение глубины заложения. Определение напряжений и осадки основания под участком стены с пилястрой. Расчет основания фундаментов мелкого заложения по деформации. Проектирование свайного фундамента.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 07.05.2014Определение глубины заложения фундамента сооружения. Расчет осадки фундамента методами послойного суммирования и эквивалентного слоя. Проектирование свайного фундамента. Выбор глубины заложения ростверка, несущего слоя грунта, конструкции и числа свай.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.11.2014Инженерно-геологические условия строительной площадки. Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке. Проверка напряжений под подошвой фундамента. Определение глубины заложения и размеров ростверка. Длина и поперечное сечение свай.
курсовая работа [377,9 K], добавлен 26.10.2015Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Гранулометрический состав грунта. Определение глубины заложения фундамента. Подбор и расчет фундамента мелкого заложения под наружную и внутреннюю стену. Определение осадки фундамента.
курсовая работа [320,6 K], добавлен 04.03.2015Определение наименования и состояния грунтов. Построение инженерно-геологического разреза. Выбор глубины заложения фундамента. Определение осадки фундамента. Определение глубины заложения и назначение размеров ростверка. Выбор типа и размеров свай.
курсовая работа [623,7 K], добавлен 20.04.2013Условия района строительства, построение инженерно-геологического разреза. Определение наименования и состояния грунтов основания. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании, свайного фундамента. Их технико-экономическая оценка.
курсовая работа [93,9 K], добавлен 05.01.2010Инженерно-геологические условия района строительства. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании и сваях, определение параметров и проверка напряжений под подошвой. Технико–экономические показатели, выбор оптимального варианта.
курсовая работа [446,5 K], добавлен 13.07.2011
