9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

Расстояние между сваями (шаг  свай) вычисляется по формуле:        

m_p · F_d         2 · 773,54

a = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 1,3 м          

F_d            1,4 · 609,6319

m_p - число рядов свай            

Ширина ростверка в этом случае будет равна 1,5 м.            

Собственный вес одного погонного  метра ростверка определяется по формуле: G_I^P = b · h_p · g_b · g_f, где

b, h_p - соответственно ширина и толщина ростверка, м

g_b - удельный вес железобетона, принимаемый g_b = 24 кН/м³

g_f - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый  g_f = 1,1            

Подставим в формулу соответствующие  значения и величины:

G_I^P = 1,5 · 0,6 · 1,1 · 24 = 23,76 кН/м            

Собственный вес группы на уступах  ростверка может быть определена по формуле: G_I^ГР = (b - b_c) · h · g_I‘ · g_f, где:

b_c - ширина цокольной части

h - средняя высота грунта  на уступах ростверка, h = 1,25 м

g_I‘ - удельный вес грунта обратной засыпки, принимаемый равным g_I‘= 17 кН/м³

g_f - коэффициент надежности по нагрузке для насыпных грунтов g_f = 1,15

G_I^ГР = (1,5 - 0,73) · 1,25 · 17 · 1,15 = 18,81 кН/м             

Расчетная нагрузка в плоскости  подошвы ростверка:

å F_I’ = F_I’ + G_I^Р +G_I^ГР = 609,6319 + 23,76 + 18,81 = 672,2019 кН/м            

Фактическую нагрузку, передаваемую на каждую сваю ленточного фундамента, определяем по формуле:       

a · å F_I          1,3 · 552,2019

N = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 423,93 кН            

m_P                   2            

Проверим выполнение условия несущей  способности грунта в основании  сваи:       

F_d

N £ ¾       

g_K                      

773,54

423,93 кН £ ¾¾¾¾ = 552,52                         

1,4

2.5.7            

Осадку ленточных с двухрядным расположением свай и расстоянием  между сваями (3 - 4 d) определяется по формуле:        

n · (1- n²)

S = ¾¾¾¾¾ · d₀, где:          

p · E

n - полная нагрузка на  ленточный свайный фундамент  (кН/м) с учетом веса условного  фундамента в виде массива  грунта со сваями, ограниченного:  сверху- поверхностью планировки, с  боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

E, n - модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона грунта в пределах снимаемой толщи.

d₀ - коэффициент, определяемый по номограмме СНиП 2.02.03 - 85.            

Полная нагрузка n складывается из расчетной нагрузки, действующей  в уровне планировочной отметки, и собственного веса условного ленточного фундамента. 

F_II’ = 609,6319 - 0,73 · 1,1 · 2,4 = 607,704 кН/м,        тогда полная нагрузка n равна:

n = F_II’ + b · d · g, где:

b - ширина фундамента, равна 1,4 м

d - глубина заложения фундамента  от уровня планировочной отметки,  равна 10м

g - среднее значение удельного веса свайного массива, g = 20кН/м³

n = 607,704 + 1,4 · 10 · 20 = 887,704 кН/м            

Для определения коэффициента d₀ (определяется по номограмме) необходимо знать глубину снимаемой толщи H_C, которая в свою очередь, зависит от значения дополнительных напряжений, развивающихся в массиве грунта под фундаментом.            

Дополнительные напряжения определяются по формуле:             

n

s_ZР = ¾¾¾ · a_n, где:          

p · h

n - полная нагрузка на  ленточный свайный фундамент,  кН/м

h - глубина погружения  свай, м

a_n - безразмерный коэффициент, зависит от приведенной ширины b’ = b/h, b = 1,4 h = 6,7; b’ = 0,208 » 0,21.            

Природные напряжения в уровне подошвы  условного фундамента будет равно:

s_zdyg = 10,26 · 2,6 + 10,66 · 0,8 + 10 · 3,3 + 8,63 · 3,3 = 102,5            

Для дальнейшего расчета осадки необходимо знать удельный вес грунта твердых частиц

g_S = gr_S, где

g - ускорение свободного  падения, g = 9,8 м/с²

r_S - плотность грунта твердых частиц.

g_S1 = 26,36  g_S2 = 26,55  g_S3 = 26,068  g_S4 = 26,85  g_S5 = 26,26          

g_S · g_w

g_SB = ¾¾¾¾ , где            

1+e

g_S - удельный вес твердых частиц

g_w - удельный вес воды

e - коэффициент пористости

g_Sb1 = 10,03  g_Sb2 = 10,74  g_Sb3 = 10,26  g_Sb4 = 10,66  g_Sb5 = 9,95             

_n

s_zg = å  g_i^II · h_i  s_gz1          

ⁱ⁼¹

s_gz1 = s_zdyg + g₁ · h₁ = 102,51 + 10 · 0,31 = 105,6 кПа

s_zg2 = s_zg1 + g₂ · h₂ = 105,6 + 10 · 0,38 = 109,4 кПа

s_zg3 = s_zg1 + g₃ · h₃ = 109,4 + 10 · 0,766= 117,1 кПа и так далее...            

Аналогично рассчитываются другие значения и сводятся в табл. 2.

 

Таблица 2

Z/h	an	szp [кПа]	Z [м]	szq [кПа]	0,2 · szq[кПа]
1,01	6,5842	277,82	0,08	102,51	20,60
1,05	5,566	234,8588	0,39	105,6	21,12
1,1	4,684	197,6423	0,77	109,4	21,88
1,2	3,4208	144,3413	1,54	117,1	23,42
1,3	2,6889	113,4586	2,31	124,8	24,96
1,4	2,2693	95,7535	3,08	132,5	26,50
1,5	1,9742	83,3017	3,85	140,2	28,04
1,6	1,73838	73,3479	4,62	147,9	29,58
1,7	1,5861	66,9259	5,39	155,6	31,12
1,8	1,45049	61,2037	6,16	163,3	32,66
1,9	1,3388	56,4909	6,93	171,0	34,20
2,0	1,2452	52,5414	7,7	178,7	35,74
2,1	1,165	49,157	8,47	186,4	37,28
2,2	1,0956	46,229	9,24	194,1	38,82
2,3	1,027	43,3344	10,01	201,8	40,36
2,4	0,9807	41,38	10,78	209,5	41,90
2,5	0,9325	39,347	11,55	217,2	43,44

 

            Ориентировочно, глубину  снимаемой толщи H_C можно определить из условия:

s_zp £ 0,2 · s_zg.            

Анализ табл. 2 показывает, что это  условие выполняется примерно на относительной глубине z/h = 2,5. Тогда H_C= 2,5 · 6,7 = 16,75 м

Z- глубина  от подошвы фундамента, м            

Коэффициент Пуассона для песка, n = 0,3. Пользуясь номограммой при H_C/h = 2,5 м и b = 0,21 находим d₀ = 2,55. Осадка фундамента будет равна:        

n · (1- n²)            887,7 · (1 - 0,3²)

S = ¾¾¾¾¾ · d₀ = ¾¾¾¾¾¾¾ · 2,55 = 0,03 м = 3,0 см.           

p · E                    3,14 · 21700            

Средняя осадка для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами  не должна превышать 10 см. Следовательно, условия 

S £ S_U выполняется S = 3,0 см £ S_U = 10 см.

2.5.8            

От правильности выбора дизель - молота зависит успешное погружение свай в  проектное положение. В первом приближении  дизель - молот можно подобрать  по отношению веса его ударной  части к весу сваи, которое должно быть для штанговых дизель - молотов 1,25 при грунтах средней плотности.             

Минимальная энергия удара, необходимая  для погружения свай определяется по формуле:

E = 1,75 · a · F_V, где:

а - коэффициент, равный 25 Дж/кН,

F_V - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН.

E = 1,75 · 25 · 609,6319 = 26671,3956 Дж            

Пользуясь техническими характеристиками дизель - молотов подбирают такой  молот, энергия удара которого соответствует  минимальной. Возьмем трубчатый  дизель - молот Ф - 859 с энергией удара 27 кДж. Полный вес молота G_h = 36500 Н, вес ударной части G_b = 18000 Н, вес сваи С7 - 30 равен 16000 Н. Вес наголовника принимаем равным 2000 Н. расчетная энергия удара дизель - молота Ф - 859:

Е_Р = 0,4 · G_h’ · h_m, где:

G_h’ - вес ударной части молота

h_m - высота падения ударной части молота, h_m = 2 м.

Е_Р = 0,4 · 2 · 18000 = 14400 Дж.            

Проверим пригодность принятого  молота по условию:

G_h + G_b

¾¾¾¾  £ K_M, где:     

E_P

G_h - полный вес молота

G_b - вес сваи и наголовника

K_M - коэффициент, принимаемый при использовании ж/б свай равным 6.         

(36500 + 16000 + 2000)

Е_Р = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 3,78 < G                     

14400            

Условие соблюдаются, значит принятый трубчатый дизель - молот С - 859 обеспечивает погружение сваи С7 -30.

2.5.9            

Проектный отказ необходим для  контроля несущей способности свай в процессе производства работ. Если фактический отказ при испытании  свай динамической нагрузкой окажется больше проектного, то несущая способность  сваи может оказаться необеспеченной. Формула для определения проектного отказа имеет вид:                      

h · A · E_P                           m₁ + Î² · (m₂ + m₃)

S_P = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  ·  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , где:          

g_K · F_I / m · (g_K · F_I / m + h · A)           m₁ + m₂ + m₃

h - коэффициент, применяемый для железобетонных свай h = 1500 кН/м²

A - площадь поперечного  сечения ствола сваи, м

m - коэффициент, равный 1

g_K - коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности сваи по расчету g_K = 1,4

E_P - расчетная энергия удара [кДж]

F_V - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, [кН]

m₁ - масса молота, [т]

m₂ - масса сваи и наголовника, [т]

m₃ - масса подбабка, [т]

Π- коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай Î² = 0.2                           

1500·0,09·14,4                          3,65+0,2·(1,8+0)

S_P = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  ·  ¾¾¾¾¾¾¾ = 0,0016м = 1,6мм        

(1,4·609,63)/1·(1,4·609,63/1+1500·0,09)        3,65+1,8+0

 

2.6

1)    Берлинов МВ

2) 

3)          под ред. Трофименкова

4)      Веселов ВА

5) 

6) 

7) 

8) 

 

3.

3.1            

Земляные работы выполняются при  постройке любого здания или сооружения и составляют значительную часть  их стоимости и трудоемкости. Земляные сооружения создаются путем образования  выемок в грунте или возведения из него насыпей. Выемки, разрабатываемые  только для добычи грунта называются разрезом, а насыпи, образованные при  отсыпке излишнего грунта - отвалом.             

В гражданском и промышленном строительстве  земляные работы выполняются при  устройстве траншей и котлованов. Выполнение таких объемов работ  возможно лишь с применением высокопроизводительных машин.            

В современном строительстве широко применяются монолитные бетонные конструкции. Бетонные работы всё еще содержат ряд тяжелых и трудоемких процессов. В последнее время появились  технические решения, направленные на снижение трудоемкости работ, повышение  качества конструкции из монолитного  бетона. Монолитные жилые и общественные здания придают большую выразительность  районам, позволяют снизить стоимость  строительства на 10 - 15%.

3.2            

Жилое здание выполняется из кирпича. Фундаменты свайные трех типов:

1)  10 м с сечением 30 х 30 см

2)  7 м с сечением 30 х 30, принимается под среднюю стену

3) 

 

№ п/п	Длина сваи, м	Сечение,  см
1	С-10	30х30
2	С-7	30х30
3	С-5	30х30

 

            В плане здание имеет сложное  строение, поэтому расчет будет производиться  для намеченных блок секций.

3.3            

При возведении фундаментов под  многоэтажные здания разрабатываются  котлованы

Н_К = Н_р + Н_под

Н_р = 0,6 м

Н_под = 2 м

Н_К = 2,72 + 0,6 - 0,9

Н_К  = 2,4 м            

Принимаем y = 0,8

a = L₁ + L₂ + L₃ + 0,83 + 0,83 + 0,8 + 0,8 = 6,9 + 5,1 + 6,3 + 0,83 + 0,83 + 0,8 + 0,8

a = 21,5

a₁ = a + 2 · c, где

а - ширина низа котлована

а₁ - ширина верха котлована

с - заложение откоса

Н_К - высота котлована

m - коэффициент откоса, равный 0,72

с = 2,4 · 0,72 = 1,75 м

а₁ = 21,5 + 1,75 · 2 = 25 м

V_K - объём котлована

V_K = (h / 6) · [a·b + c·d + (a + c) · (b + d)], м³, где:

a и b - ширина и длина  подошвы котлована

c и d - ширина и длина  по верху котлована

h - глубина котлована

V_K = (2,4 / 6) · [21,5 · 505 + 25 · 508,5 + (21,5 + 25) · (505 + 508,5)]            

На выбор типа экскаватора влияют:

1) 

2)             

Выбираем комплект машин для  разработки котлованов. Выбор производится в два этапа:

I.   

II.              

Оптимальная глубина разработки экскаватора  Н_опт = 0,65 - 0,75 от максимальной глубины разработки Н_мах.

Н_мах = 5,8 м, тогда Н_опт = 0,7 · 5,8 = 4,06 м            

Выбираем экскаватор ЭО4121А “обратная  лопата” с характеристиками:

¨    0,65 м³

¨    5,8 м

¨    _мах = 9 м

¨    5 м

¨               

Выбор оптимального типа и количества автосамосвалов для отвоза грунта в  отвал при разработке экскаватором “обратная лопата”. Принимаем два  автосамосвала марки КРАЗ - 222, грузоподъемностью 10т и емкостью кузова 8м³.

3.3.1            

Для разработки недобора применяются  бульдозеры с подчистным устройством. Допустимая величина недобора - 15 м³. Проектирование схем разработки грунта в котловане - одноковшовым экскаватором “ОЛ”. Разработка грунта осуществляется лобовыми и боковыми проходками.

Н_забоя = н_к - Н_ЕДОБОР = 2,4 - 0,15 = 2,25 м

Экскаватор “ОЛ” - ЭО 4121А с V_КОВША = 0,65 м³

a_max = 9 м

R₀ - оптимальный радиус резанья, R₀ = 0,8 · R_max = 0,8 · 9 = 7,2 м

B = (1,5 - 1,7) · R_max = 1,6 · 9 = 14,4 м

3.3.2

Обосно-вание СНиП	Наименование работ и  процессов	Единицы измерен. V раб.		V работ м3 на 100м3	Норма времени, чел.час на 100м3	Затраты труда на весь V чел.час  на 100м3	Расценка за 1 изм. р-к на 100м3	Зарплата на весь V работ  р-к на 100м3	Сост. звена по ЕНиР
1	2	3		4	5	6	7	8	9
Е2-I-II 4-6 табл.2	Разработка грунта экскаватором “ОЛ” ЭО4121А	100м3		315,229	2,3	725,027	2-44	769-158	машинист 6р-1
Е2-I-22 табл.2 стр.86	Разработка недобора бульдозером	100м3		16,2863	0,55	8,9574	0-58,3	9-49	машинист 6р-1
Е2-I-34	Обратная засыпка	100м3	73,03		0,31	22,63	0-32,9	24-02	машинист 6р-1
Е2-I-34	срезка растительного  слоя бульдозером	1000м2		12,713	0,69	8,77	0-73,1	9-29	машинист 6р-1