Проверка расчета фундамента на ЭВМ

             РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

 

      -------------------------------------------------------

     !СЛОЙ!GAM,КН/М3!GAMS,КН/М3! EK! IL!C,КПА!Е,МПА!F,ГР.!

      -------------------------------------------------------

     !   1! 17.00! 26.60!.82!.00!00.00!00.00! 0!

      -------------------------------------------------------

     ! 2! 19.90! 26.50!.60!.00! 1.00!35.00! 39!

      -------------------------------------------------------

     ! 3! 20.00! 26.60!.62!.00! 1.30!28.00! 35.9!

      -------------------------------------------------------

     ! 4! 20.00! 27.10!.78!.12!29.20!20.50! 23.7!

      -------------------------------------------------------

 

 

      --------------------------

     !СЛОЙ! H, M!НАИМЕНОВАНИЕ!

      --------------------------

     ! 1! 1.4! песок мелкий!

      --------------------------

     ! 2! 4.0! песок крупный!

      --------------------------

     ! 3! 13.0! песок ср.кр.!

      --------------------------

     ! 4! 13.0! суглинок   !

      --------------------------

 

Сечение 1-1

 

ВВЕДИТЕ НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ N,M,Q

1120,120.,20.

ВВЕДИТЕ ПРИНИМАЕМУЮ ДЛИНУ СВАИ

5.

ВВЕДИТЕ РАЗМЕР СТОРОНЫ СВАИ (М)

0.3

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОД НИЖНИМ

       КОНЦОМ СВАИ R

      РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОД НИЖНИМ

      КОНЦОМ СВАИ - 4715 КПА

      НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СВАИ - 653,96 КН

      РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ СВАЯМИ -.450 M

 

УСЛОВНЫЕ СЛОИ В ПРЕДЕЛАХ ДЛИНЫ СВАИ

 ----------------------

 ! HE,M! Z,M! F,КПА!

 ----------------------

 ! 2.00! 4.50! 72.5!

 ----------------------

 !.65! 5,825! 71.3!

 ----------------------

ДЛИНА СВАИ - 5.000 M

 РАЗМЕР СТОРОНЫ СВАИ -.300 M

 ДОПУСКАЕМАЯ НАГРУЗКА - 445.94 M

 РАСЧЕТ ОСАДКИ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

 МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ

ВВЕДИТЕ УРОВЕНЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

4.20

      СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛА

          ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ – 38.24 ГРАД.

      ШИРИНА УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 2.10 М

      ДЛИНА УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 2.10 М

      ВЕС УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 407.2 КН

      СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ ПО ПОДОШВЕ УСЛОВНОГО

           ФУНДАМЕНТА - 362.76КПА

      РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УСЛОВНОГО

        ФУНДАМЕНТА - 1286 КПА

      ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ВЕРТИКАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

      НА УРОВНЕ ПОДОШВЫ УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА -.27 МПА

      МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ - 2.0 М

      ОСАДКА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА -.015 М

      ПРИНИМАЕМ КОЛЛИЧЕСТВО СВАЙ - 4

 

Сечение 4-4

 

ВВЕДИТЕ НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ N,M,Q

333, 0.,0.

ВВЕДИТЕ ПРИНИМАЕМУЮ ДЛИНУ СВАИ

3.

ВВЕДИТЕ РАЗМЕР СТОРОНЫ СВАИ (М)

0.3

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОД НИЖНИМ

       КОНЦОМ СВАИ R

      РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОД НИЖНИМ

      КОНЦОМ СВАИ - 4730 КПА

      НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СВАИ - 673.24 КН

      РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ СВАЯМИ -.575 M

 

УСЛОВНЫЕ СЛОИ В ПРЕДЕЛАХ ДЛИНЫ СВАИ

 ----------------------

 ! HE,M! Z,M! F,КПА!

 ----------------------

 ! 2.00! 4.90! 74.5!

 ----------------------

 !.80! 5,90! 71.6!

 ----------------------

ДЛИНА СВАИ - 3.000 M

 РАЗМЕР СТОРОНЫ СВАИ -   .300 M

 ДОПУСКАЕМАЯ НАГРУЗКА - 480.9 M

 РАСЧЕТ ОСАДКИ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

 МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ

ВВЕДИТЕ УРОВЕНЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

4.30

      СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛА

          ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ – 38.11 ГРАД.

      ШИРИНА УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 1.24 М

      ДЛИНА УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 1.00 М

      ВЕС УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА - 127.7 КН

      СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ ПО ПОДОШВЕ УСЛОВНОГО

           ФУНДАМЕНТА - 371.54КПА

      РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УСЛОВНОГО

        ФУНДАМЕНТА - 1114КПА

      ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ВЕРТИКАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

      НА УРОВНЕ ПОДОШВЫ УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА -.276 МПА

      МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СЛОЯ - 2.8 М

      ОСАДКА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА -.022 М

      ПРИНИМАЕМ КОЛЛИЧЕСТВО СВАЙ - 1

 

Технология производства работ

Устройство свайных фундаментов любого типа выполняют в следующей последовательности:

- планировка площадки срезкой или подсыпкой;

- устройство котлована и его сдача-приемка;

- разбивка и закрепление осей погружаемых или изготавливаемых свай;

- вдавливание пробных свай;

- погружение или изготовление свай;

- сдача-приемка выполненных свай;

- срубка голов свай;

- зачистка котлована в местах устройства ростверков;

- устройство бетонной подготовки под ростверк;

- устройство ростверка (плиты);

- сдача-приемка свайного фундамента.

Подготовительные работы

В подготовительные работы входит геодезическая разбивка осей рядов свай. Оси выносятся за пределы котлована и закрепляются на обноске или створных знаках. Затем они нумеруются и составляется схема расположения знаков разбивки и привязки к опорной сети. Места погружения каждой сваи закрепляются инвентарными металлическими штырями.

Вертикальные отметки голов и низа ростверков контролируются по специально установленным реперам, которые должны быть привязаны к государственной геодезической сети. Исполнительная схема разбивки и закрепления осей свай прилагается к акту о выполненных работах.

Разработка грунта.

Грунт разрабатывается механизированным способом, применяя землеройные машины- одноковшовый экскаватор.

Допустимая недоработка грунта в основании котлована экскаватором Э-5015А – 10-15 см.

Сначала экскаватором отрывают котлован, а затем бульдозером Д-271 зачищают дно котлована. Недоработка разрабатывается вручную бригадой землекопов. Грунт при разработке котлована вывозят автомобилями-самосвалами за пределы строительной площадки и частично используют для засыпки пазух.

Для обеспечения устойчивости котлована и траншей крепление стенок досками. Высота крепления на 250мм выше верха котлована.

Транспортирование и раскладка свай

После доставки свай на объект сваевозами проверяется правильность маркировки элементов и проводится наружный осмотр свай. Сваи целесообразно разгружать, раскладывая непосредственно в зоне работы копра. Они могут быть уложены поодиночке или штабелями, головами к копру, перпендикулярно оси его движения.

Железобетонные сваи укладываются рядами в штабеля высотой 3 - 4 ряда на деревянные прокладки размерами 10´6´20 см, располагаемые под монтажными петлями. При разгрузке и складировании подтаскивать сваи волоком не разрешается. Для подачи сваи к копру используют сваеустановщик.

Рисунок 4.3.1 Схема складирования свай

Подготовка свай к погружению

 В процессе подготовки свай к погружению необходимо проверить документацию, произвести внешний осмотр свай, выполнить их сборку и обустройство, сделать разметку.

Металлический шпунт перед погружением проверяется на прямолинейность и сохранность замковых соединений, срубаются наплывы, обеспечивается жесткое соединение сваи с погружателем.

Рисунок 4.3.2 - Схема подтаскивания сваи:

1 - копер, 2 - мачта, 3 - рабочий канат, 4 - молот, 5 - нижний отводной блок, 6 - строп, 7 - свая.

L - длина сваи; 1 - свая; 2 - подъемная петля; 3 - свайный канат; 4 - карабин; 5 - страховочный строп; 6 - штырь-фиксатор; 7 - двухветвевой строп; 8 - кольцевой строп; 9 - прокладки (деревянные).

Рисунок 4.3.3 - Строповка свай менее 8 м при подъеме на копер

Погружение свай забивкой

В ППР свайных работ включаются технологические карты, исполнительные схемы, графики, технологические схемы погружения свай, излагается технология погружений свай и устройства ростверков.

Забивку свай С50.30-6, С30.30-3 выполняем дизель-молотом С996. Используем секционную схему забивки, применяемую в связных грунтах, забиваем сначала сваи в граничных рядах, а затем ведем последовательно-рядовую забивку в пределах секции. Такая схема забивки позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт по всей площади свайного поля. Необходимой точности погружения свай в плане и по высоте можно добиться за счет такой организации работ и применения оптимальных проходок копровых агрегатов, при которых отклонения свай будут минимальными. Так, например, повторная добивка свай, использование секционной схемы забивки и применение наклонных свай позволяют устранить выпирание последних и отклонение их от проектного положения.

Процесс погружения сваи складывается из следующих операций: подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота; установка сваи в направляющих в месте забивки; забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с последующим увеличением силы ударов до максимальной. При отклонении положения сваи от вертикали более чем на 1 % сваю выправляют подпорками, стяжками и т. п., или извлекают и забивают вновь; передвижение копровой установки и срезание сваи по заданной отметке. Чтобы обеспечить правильное направление сваи, первые удары производят с небольшой высоты подъема молота (0.4-0.5м). В начале погружения отсчитывается число ударов на каждый метр погружения сваи, отмечается при этом средняя высота падения ударной части молота одиночного действия. В конце забивки, когда острие сваи погружено приблизительно до проектной отметки или получен проектный отказ, забивку производится «залогами» по 10 ударов в каждом.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Данные о погружении свай записываются в «Журнал забивки свай

Бетонные работы

Сначала устраиваем нижележащий ростверк, устанавливаем ряд стеновых блоков, затем устраиваем песчаную подсыпку и утрамбовываем грунт щебнем в той части здания, где будем выполнять вышележащий ростверк. Бетонную смесь уплотняют глубинными вибраторами, а в углах и у стенок опалубки производят дополнительное штыкование ручными шуровками.

Укладка каждого последующего слоя выполняется до начала схватывания предыдущего слоя. При этом конец рабочей части вибратора погружается в ранее уложенный слой бетона на глубину не менее 5…10 см.

Для устройства монолитного железобетонного ростверка срубаются головы свай до заданного проектом уровня. Для ростверков под колонны необходимо также заделать выпуски арматуры сваи в тело ростверка на 250мм.

Монтаж сборных элементов подземной части здания и гидроизоляция выполняются также, как для варианта на естественном основании.

Изм.	Кол	Лист	№док	Подп.	Дата
Выполнил		Фомин				ТЭП	Стад.	Лист	Листов
Проверил		Клебанюк					у
							БрГТУ, кафедра ГТК

5. Технико–экономическое сравнение вариантов

Укрупнённые единичные расценки на земляные работы, устройство фундаментов принимаем по табл. Д.1 [ 3 ].

Таблица 5.1 Технико–экономическое сравнение вариантов для сечения 1-1

Наименование работ	Ед. изм.	Стоим. ед., руб	Объем		Стоим. всего, руб
Вариант 1
Разработка грунта при глубине выработки 3,7м и ширине котлована 2.8м	м3	4.066	22.79		92.67
3,6+1.8*7%/100%+1.7*10%/0,5*100% =4, 066 V 1=2.8 x 2.2 x 3. 7 = 22.79 м3
Крепление стенок котлована досками при Нкр=3.95м V 2= (2.8+2.2)x2x3.9 5= 39.5 м2	м2	0,98	39.5		38.71
Устройство монолитного фундамента V 3=1.0 x 1.6 x 3. 85 = 6.14 м3	м3	31	6.14		190.46
Итого                                    C = 92.67+38.71+190. 46 = 321.85 руб.
Продолж.табл.5.1
Вариант 2
Разработка грунта при глубине выработки 1.45м и ширине котлована 2,5м	м3	3.705		9.06	33.58
3,6+1,5*7%/100% =3.7 05 V 1=2.5 x 2.5 x 1. 45 = 9.06 м3
Крепление стенок котлована досками при Нкр=1.7м V 2 = 2.5 x 4 x 1. 7 = 17.0 м2	м2	0,85		17.0	14.45
Забивка железобетонных свай С50.30-6 площ.0,09м2 и количество 4шт.длиной 5м V 2=0.09 x 4 x 5=1.8м3	м3	88,4		1.8	159.12
Устройство монолитного фундамента V 3=1.3 x 1.3 x 1.6=3.54м3	м3	31		3.54	100.3
Итого C =33.58+14.45+159.12+100. 3 = 307.44 руб.

Вывод: Наиболее экономичным является второй вариант выполнения работ – фундамент свайный.

Таблица 5.2 Технико–экономическое сравнение вариантов для сечения 4-4 (на 1м.п.)

Наименование работ	Ед. изм.	Стоим. ед., руб	Объем		Стоим. всего, руб
Вариант 1
Разработка грунта при глубине выработки 3.7м и ширине котлована 1.8м	м3	3.996	6.66		26.61
3,6+0.8*7%/100%+1.7*10%/0,5*100% = 3.996 V 1=3.7 x 1. 8x 1м.п.= 6.66 м3
Продолж.табл.5.2
Крепление стенок котлована досками при Нкр=3.95м: V 2=3.95 x 2 x 1м.п.=7.9м2	м2	0,98	7.9		7.74
Устройство ленточного фундамента 0.6м V 3=0. 6x0.3x 1м.п.= 0.18 м3	м3	46.5	0.18		8.37
Устройство бетонных фундаментных блоков ФБС24.5.6-5шт., ФБС12.5.3-1шт. V 4=0,5 x (0,6 x5+0.3)x 1м.п.=1. 65 м3	м3	36,0	1.65		59.4
Итого                                                                                                     C = 26.61+7.74+8.37+59. 4 = 102.13 руб.
Вариант 2
Разработка грунта при глубине выработки 3.4м и ширине котлована 1.7м	м3	3.929		5.78	22.71
3,6+0.7*7%/100% +1.4*10%/0,5*100% =4.096 V 1=3.4 x 1. 7x 1м.п.= 13.3м3
Крепление стенок котлована досками при Нкр=3.65м V 2=3. 6 5 x2x 1м.п.= 7. 3 м2	м2	0,98		7.3	7.15
Забивка железобетонных свай С30.30-3 площ.0,09м2 и количество 0.87шт.длиной 3м V 3=0,09 x 3 x 0. 87x 1м.п.= 2.45м3	м3	88,4		0.23	20.77
Устройство монолитного ростверка V 5=0. 5x 0.3 x 1м.п.= 0. 15 м3	м3	28,3		0. 15	4.25
Устройство бетонных фундаментных блоков ФБС24.5.6-5шт. V 6=0.5 x 0.6 x 5 x 1м.п.= 1.5м3	м3	36,0		1.5	54.0
Итого C =22.71+7.15+20.77+4.25+54. 0 = 108.87 руб.

Вывод: Наиболее экономичным является первый вариант выполнения работ – фундамент на естественном основании.

Список используемой литературы

1. Берлинов М.В., Ягулов Б.А, Примеры расчета оснований и фундаментов.- М.: Стройиздат, 1986-173с.

2. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат, 1981. - 319 с.

3. Задания к курсовому проекту по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство». – Брест: БрГТУ, 2011.

4. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство». - Брест, 2011-58 с.

5. Основания, фундаменты и подземные сооружения (М.И. Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, В.И. Крутов и др.) - М.: Стройиздат, 1985. - 480 с.

6. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1986. - 415 с.

7. Стандарт университета. Оформление материалов курсовых и дипломных проектов (работ), отчетов по практике. Общие требования и правила оформления. СТ БГТУ-01-02-Брест, 2002 – 32с.

8. Строительные нормы Республики Беларусь. СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружений. – Минск, 1999.

9. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.02.01-82. - М.: Стройиздат, 1983.

10. Строительные нормы Республики Беларусь. СНБ 5.03.01-02. Конструкции бетонные и железобетонные. – Минск, Стройтехнорм, 2002г-274с..

11. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАБИВНЫХ СВАЙ П4-2000 к СНБ 5.01.01.-99 Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь Минск 2001, с.68

12. ПОСОБИЕ П9-2000 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование оснований и фундаментов в пучинистых при промерзании грунтах. Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь Минск 2001, с.22