Расчет и проектирование оснований и фундаментов промышленных зданий - Курсовая работа

Министерство образования Российской ФедерацииРасчет нормативных значений усилий на уровне обреза фундаментов от нагрузок, воспринимаемых рамой каркаса: постоянной, снеговой, ветровой и крановой выполнен на ЭВМ. Наиболее нагруженным является фундамент по оси Л, нормативные значения усилий для этих фундаментов приведены в таблице 5. Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины dw = 0,75 м принимаем без учета взвешивающего действия воды GII = 17,76 КН/м3, а ниже УПВ, т.е. в пределах глубины d = dусл - dw = 1,25 м и ниже подошвы фундамента, принимаем; gsb = 8,9 КН/м3; удельное сцепление CII = 5 КПА. Граница слоя супеси и слоя суглинка условно смещена до глубины zi = 2,52 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 2,5 м), а граница суглинка и песка смещена до глубины zi = 3,36 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 3,63). Граница распределительной подушки и слоя супеси условна смещена до глубины zi = 0,84 м от подошвы фундамента (фактическое положение на глубине z = 0,9 м), граница слоя супеси и слоя суглинка до глубины zi = 2,52 м (фактическое положение на глубине z = 2,5 м), а граница суглинка и песка смещена до глубины zi = 3,36 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 3,63).

Содержание магнезиальных солей 5 отсутствуют - неагрессивная

Содержание едких щелочей 5 690 < 50000 ? 1,3 - неагрессивная

Содержание сульфатов 6 500?1,3<1200<1000?1,3 - среднеагрессивная

Содержание хлоридов 7 210 < 500 ? 1,3 - слабоагрессивная (в зоне капиллярного подсоса и ПЕРЕМЕННОГОУПВ)

Заключение. При бетоне нормальной (Н) проницаемости (марка по водонепроницаемости W4 по табл.1 СНИП 2.03.11-85) в конструкциях фундаментов и приямка вода среднеагрессивна по содержанию сульфатов и по содержанию водородного показателя, слабоагрессивна по содержанию агрессивной углекислоты и хлоридов, неагрессивна по остальным показателям.

Рассмотрим возможность обеспечения стойкости конструкций фундаментов и приямка в агрессивной среде за счет назначения проектных требований к материалам (первичная защита). Как следует из табл.11 СНИП 2.03.11-85, при среднеагрессивной среде и примененной арматуре классов А-II и А-III (группа 1 по табл. 9 СНИП 2.03.11-85) требуется применение бетона пониженной проницаемости (марки W 6) либо оцинкованной арматуры (см.п.2.21 СНИП 2.03.11-85). Однако оцинкованная арматура дорога и дефицитна, а получение бетона пониженной проницаемости в условиях строительной площадки затруднено, поэтому необходимо выполнить специальную защиту фундаментов и приямка.

Для защиты подошвы фундамента и дна приямка при среднеагрессивной среде предусматриваем в соответствии с п.2.33 СНИП 2.03.11-85 устройство битумобетонной подготовки толщиной не менее 100 мм из втрамбованного в грунт щебня с поливкой битумом до полного насыщения.

Для защиты днища (по бетонной подготовке) и боковых поверхностей и гидроизоляции приямка в целом (в соответствии с указаниями п.2.34 и табл.13, а также рекомендациями прил.5 к СНИП 2.03.11-85) необходимо выполнить покрытие III группы - оклеечную гидроизоляцию из 3 слоев гидроизола на горячей битумной мастике с последующим устройством защитной стенки в 1/4 кирпича, пропитанного битумом.

Для защиты боковых поверхностей фундаментов выполнить полимерное покрытие на основе лака ХІІ-734 (хлорсульфированный полиэтилен).

Фундаменты и приямок выполнить из бетона нормальной (Н) проницаемости (марка по водонепроницаемости W4; водопоглощение не более 5,7% по массе; водоцементное отношение В/Ц не более 0,6).

8. Определение технико-экономических показателей, сравнение и выбор основного варианта системы: "основание - фундамент"

8.1 Подсчет объемов работ

1) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на естественном основании.

Размеры фундамента ФД15-2: l = 4,8 м; b = 4,2 м;

Размеры котлована понизу: l = 4,8 0,6 = 5,4 м; b = 4,2 0,6 = 4,8 м;

Грунт - супесь, предельная крутизна откосов котлована 1:0,67;

Размеры котлована поверху: lv = 5,4 2,41 = 7,81 м; bv = 4,8 2,41 = 7,21 м;

Глубина котлована h = 1,8 м;

Формула для определения объемов грунта: , где

S = 25,92 м2 - площадь котлована понизу; Sv = 56,34 м2 - площадь котлована поверху.

Объем грунта, разрабатываемого экскаватором: 72,28 м3;

Объем работ по водоотливу 35,44 м3;

2) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки.

Размеры котлована понизу: l = 5,78 м; b = 5,18 м;

Размеры котлована поверху: lv = 13,33 м; bv = 12,73 м;

Угол наклона откосов котлована к горизонту для пластичной супеси b = 35°;

Глубина котлована h = 3,6 м;

S = 29,94 м2 - площадь котлована понизу; Sv = 169,74 м2 - площадь котлована поверху.

Объем грунта, разрабатываемого экскаватором: 372,88 м3;

Объем песчаной подушки: 120,43 м3.

Объем работ по водоотливу 255,14 м3;

3) Объем грунта, разрабатываемого под фундамент на сваях: Размеры фундамента 3 х 1,8 м;

Размеры котлована понизу: l = 3 0,6 = 3,6 м; b = 1,8 0,6 = 2,4 м;

Грунт - супесь, предельная крутизна откосов котлована 1:0,67;

Размеры котлована поверху: lv = 3,6 2,41 = 6,01 м; bv = 2,4 2,41= 4,81 м;

Глубина котлована h = 1,8 м;

S = 8,64 м2 - площадь котлована понизу; Sv = 28,93 м2 - площадь котлована поверху.

Объем грунта, разрабатываемого экскаватором: 32,03 м3;

Объем работ по водоотливу 14,19 м3;

Таблица 13. Объемы работ.

№ п/п Наименование работ Единица измерения Объем работ Количество

I. Фундамент на естественном основании (грунт I группы) по расчету принят фундамент ФД15-2

1 Разработка грунта экскаватором - обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал 1000 м3 72,28 0,0723

2 Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) 100 м3 35,44 0,354

3 Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером 1000 м3 61,93 0,0619

4 Бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона В 3,5 под монолитным фундаментом м3 2,02 2,02

5 Установка фундамента с подколонником м3 13,3 13,3

II. Фундамент на искусственном основании (грунт II группы) по расчету принят фундамент ФД7-2

1 Разработка грунта экскаватором - обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал 1000 м3 372,88 0,373

2 Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) 100 м3 255,14 2,55

3 Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером 1000 м3 259,3 0,259

4 Установка подушки под фундамент м3 120,43 120,43

5 Бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона В 3,5 под монолитным фундаментом м3 0,57 0,57

6 Установка фундамента с подколонником м3 5,5 5,5

III.Свайный фундамент (грунт I группы) по расчету принят ростверк 3 x 1,8 м; свая С-5-30

1 Разработка грунта экскаватором - обратная с ковшом вместимостью 0,5 м3 в отвал 1000 м3 32,03 0,032

2 Водопонижение с помощью иглофильтров (ориентировочно) 100 м3 14,19 0,014

3 Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 10 м бульдозером 1000 м3 26,14 0,0261

4 Бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона В 3,5 под монолитным фундаментом м3 0,54 0,54

5 Установка ростверка м3 7,13 7,13

6 Погружение дизель - молотом на тракторе железобетонных свай длиной 5 м в грунт I группы м3 3,6 3,6

8.2 Сметная себестоимость, трудозатраты и капитальные вложения сравниваемых вариантов фундаментов.

I. Фундамент на естественном основании (грунт III группы)

Таблица 14.

№ № пункта ЕНИР Наим. работ Единицы измер. Колво Стоимость, руб. Затраты, чел. - ч. Кап. вложения, руб.

Един. Общая На един. Всего Уд. дин. Всего

1 1-57 1I 1000м3 0,0723 202,686 14,65 126,280 9,13 218,35 15,79

2 синтез 2I 100м3 0,354 84,000 29,74 8,000 2,83 9,00 3,19

3 1-261 3I 1000м3 0,0619 22,350 1,38 10,660 0,66 25,00 1,55

4 6-1 4I м3 2,02 23,400 47,27 3,310 6,69 14,85 30,00

5 6-10 5I м3 13,3 42,360 563,39 7,780 103,47 28,81 383,17

Всего: 656,43 122,78 433,69

Накладные расходы (15%) равны: 98,46 руб. Сметная стоимость Сс = 754,89 руб.

II. Фундамент на искусственном основании (грунт III группы)

Таблица 15.

№ № пункта ЕНИР Наим. работ Единицы измер. Колво Стоимость, руб. Затраты, чел. - ч. Кап. вложения, руб.

Един. Общая На един. Всего Уд. един. Всего

1 1-57 1II 1000м3 0,373 202,686 75,60 126,280 47,10 218,350 81,44

2 синтез 2II 100м3 2,55 84,000 214,20 8,000 20,40 9,000 22,95

3 1-261 3II 1000м3 0,259 22,350 5,79 10,660 2,76 25,000 6,48

4 30-2 4II м3 120,43 10,550 1270,54 2,150 258,92 10,460 1259,70

5 6-7 5II м3 0,57 23,400 13,34 3,310 1,89 14,850 8,46

6 6-1 6II м3 5,5 43,320 238,26 6,070 33,39 33,000 181,50

Всего: 1817,73 364,46 1560,53

Накладные расходы (15%) равны: 272,66 руб. Сметная стоимость Сс = 2090,38 руб.

III. Свайный фундамент (грунт III группы)

Таблица 16.

№ № пункта ЕНИР Наим. работ Единицы измер. Колво Стоимость, руб. Затраты, чел. - ч. Кап. вложения, руб.

Един. Общая На един. Всего Уд. един. Всего

1 1-57 1III 1000м3 0,032 202,686 6,49 126,280 4,04 218,350 6,99

2 синтез 2III 100м3 0,014 84,000 1,18 8,000 0,11 9,000 0,13

3 1-261 3III 1000м3 0,0261 22,350 0,58 10,660 0,28 25,000 0,65

4 6-1 4III м3 0,54 23,400 12,64 3,310 1,79 14,850 8,02

5 6-7 5III м3 7,13 43,320 308,87 6,070 43,28 33,000 235,29

6 5-3 6III м3 3,6 101,640 365,90 22,640 81,50 100,120 360,43

Всего: 695,66 131,00 611,51

Накладные расходы равны: 104,35 руб. Сметная стоимость Сс = 800,01 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 806,94 100 754,89 100 122,78 100

II 2277,65 282 2090,38 277 364,46 297

III 873,39 108 800,01 106 131,00 107

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: ?h ? a ? tg? tg? = TG?I = tg 17 = 0,335

PI = 1,2 ? PIIMT = 1,2 ? 113,26 = 135,91 КПА a = 1,15 м a ? tg? = 1,15 ? 0,335 = 0,385 м

Принимаем ?h = 0,3 м

Толщину подбетонки принимаем 3,6

9.1 Расчет приямка

Определение активного бокового давления в пределах глубины Нпр

Нпр = 4,8 м; ln = 12 м; bn = 4 м

Характеристика грунта нарушенной структуры: ?`I = 0,95 ? ?I = 0,95 ? 17,56 = 16,68 КН/м3 ?`I = 0,9 ? ?I = 0,9 ? 17 = 15,3 ?`sb = ?sb = 8,9 КН/м3

Горизонтальные составляющие активного давления

От веса грунта: Eah = 1? ?fa? = = 74,66 КН

= = 10,12 ?fa = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке для бокового давления грунта

От полезной нагрузки: Eqh = 1? ?tg? qn ? Нпр ? = = 67,10 КН ?fg = 1,2- коэффициент надежности по нагрузке от qn qn = 20 КПА - полезная нагрузка

От давления воды: Ew = 1? ?fw? = = 90,21 КН где ?fw = 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 = Eah? Eqh? Ew? = = 402,28 КН?м

Q1-1 = Eah Eqh Ew = 74,66 67,1 90,21 = 231,97 КН dn = Нпр 0,8 = 4,8 0,8 = 5,6 м

0,8 - толщина днища приямка

E`ah = 1? ?fa? = = 101,62 КН

E`qh = 1? ?tg? qn ? dn ? = = 78,28 КН

E`w = 1? ?fw? = = 129,37 КН

N1-1 = E`ah E`qh E`w = 101,62 78,28 129,37 = 309,28 КН

М = = 556,18 КН?м

M2-2 = M = 556,18 = 578,08 КН?м

GI = ((ln 2?bct)?(bn 2?bct)?(dn 0,5) - ln ? bn ? Нпр ) ? 2,5 ? 9,81 ? ?fb = ((24 2?0,8)?(4 2?0,8)?(5,6 0,5) - 24 ? 4 ? 4,8) ? 2,5 ? 9,81 ? 0,9 = 9308,16 КН - собственный вес приямка bct = 0,8 м - толщина стен приямка ln = 24 м - длинна приямка ?fb = 0,9 - коэффициент надежности по нагрузке

Fw = Aw ? ?w ? (dn - dw) ? ?fw = 76,16 ? 10 ? (5,6 - 0,75) ? 1,1 = 7648,26 КН - сила всплытия

Aw = (bn 2 ? bct)(lct 2 ? bct) = (4 2 ? 0,8)(24 2 ? 0,8) = 143,36 м2 - площадь основания приямка

Так как вес приямка GI больше силы всплытия Fw , то равномерно распределенная нагрузка q считается по формуле: q = = = 16,43 КН/м2 pw = ?w?(dn - dw) = 10 ? (5,6 - 0,75) = 48,5 КН/м2 - гидростатическое давление подземных вод

9.2 Расчет приямка на всплытие

- условие невсплытия ?em = 1,2 - коэффициент надежности от всплытия

GI = 9308,16 КН

Fw =7648,26 КН

Условие выполняется, приямок не всплывет

Размещено на .ru