Крупноблочный жилой 17-ти этажный секционный дом по типу серии БС 12-17М

Чертеж1.dwg

КП 02069562-270102-40-11
цементная стяжка. t = 0.02м.
рулонная гидроизоляция.3слоя
бетонная подготовка. t = 0.1м.
обмазочная гидроизоляция
План расположения ленточных плит

записка.doc

Исходные данные для проектирования
Оценка инженерно геологических условий
Расчет фундамента мелкого заложения
Отчет программы Атлант
Разработка свайного фундамента
Отчет программы Calcpile
Определение стоимости работ и сравнение вариантов
Отчет программы Атлант для 2го фундамента
Отчет программы Атлант для 3го фундамента
Отчет программы Атлант для 4го фундамента
Графическое приложение
Крупноблочный жилой 17-ти этажный секционный дом по типу серии БС 12-17М.
Наружные стены выполняют из стеновых блоков толщиной 0.3 м.
Внутренние стены –толщиной 0.3 м.
Высота этажа – 28 м.
Перегородки из прокатных гипсобетонных панелей толщиной 8 см.
Междуэтажные перекрытия выполняют из крупноразмерного железобетонного настила.
Оценка инженерно-геологических русловий
Рельеф – спокойный (ровный). Инженерно-геологические условия площадки строительства выявлены посредством бурения 3-х скважин на глубину 15 м.
При бурении было вскрыто следующее напластование грунтов (сверху – вниз):
Почва (культурный слой): мощность – 0.4
Супесь: мощность – 2.2 м
Суглинок: мощность – 4.3 м
Песок пылеватый: мощность – 15 м
Оценка физико-механических свойств грунта производилась по программе Geawin результаты занесены в табл. 1 2 3.
В результате выяснилось что в качестве естественного основания могут служить все слои грунта кроме культурного слоя (почвы).
Уровень грунтовых вод расположен на отметке 26м от уровня земли.
Выбор и обоснование глубины заложения фундамента
Глубина заложения согласно инженерно-геологическим условиям. Согласно инженерно-геологическим условиям и анализа характера напластования основанием для фундамента мелкого заложения под сечение 1-1 является супесь. Мощность слоя 22 м глубина залегания почвы – 04 м. Поскольку фундамент должен быть заложен в несущий слой не менее чем на 01 м то минимальная глубина заложения фундамента:04 + 01 =05 м
Глубина заложения согласно природно-климатическим условиям.
Нормативная глубина промерзания грунта для г.Сыктывкар (1 стр.53 рис.3.4) равна 1.85 (для глин и суглинков).
Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:
где kh – коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения на глубину промерзания грунтов у фундаментов kh = 04 для сооружений с подвалом при температуре воздуха в помещении примыкающем к фундаментам наружных стен равной 20ºС;
γc – коэффициент условий промерзания грунта учитывающий изменчивость климата γc = 1;
df = 04·1·185 = 074 м
По условиям СНиПа [1 табл. 2] глубина заложения фундамента по природно-климатическим условиям не зависит от расчетной глубины промерзания грунта.
Глубина заложения в зависимости от конструктивных особенностей здания.
Фундамент под наружную стену толщиной 03 м принимаем ленточный. Здание имеет подвал с отметкой пола -18 м от отметки чистого пола первого этажа. Толщина пола подвала hsf = 02 м. От низа пола подвала до подошвы фундамента принимаем расстояние hs = 05 м.
Таким образом глубину заложения фундамента принимаем исходя из его конструктивных особенностей учитывая:
Определение размеров подошвы фундамента
Примем ширину подушки фундамента b = 24 м.
Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:
где γII и γII - осредненное значение удельного веса грунтов залегающих ниже и выше подошвы фундамента;
γс1=120 и γс2=1 – коэффициенты условий работы;
k = 1 – коэффициент принимаемый в зависимости от способа определения прочностных характеристик грунта;
Мγ = 106221 Мq = 524886 Мс = 766514 – коэффициенты принимаемые по табл. 3 для данного грунта;
kz = 1 – коэффициент т.к. b = 24 м 10 м;
сII = 00180 МПа – расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента (табл. 1);
db =1.8м– глубина подвала (от земли до пола подвала);
– приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала
где hs = 05 м – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента под подвалом;
hcf = 02 м – толщина пола подвала;
γcf = 002МНм3 – расчетный удельный вес материала пола.
Осредненное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента:
Осредненное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента :
Таким образом расчетное сопротивление грунта:
Сбор нагрузок ниже планировочной отметки земли (в пределах ширины подушки фундамента).
Для сбора нагрузок l = 1м.
Ширина подошвы центрально нагруженного ленточного фундамента при найденном расчетном сопротивлении грунта R:
где N0II = 0.900 МНм– нормативная нагрузка приложенная к обрезу фундамента (в уровне земли);
γmII = 17 кНм3 = 0017 МНм3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунта и материала фундамента;
d = 25 м – глубина заложения фундамента от планировочной отметки земли.
Принимаем ширину 22м
Принимаем ширину подошвы фундамента b = 22 м.
Расчет по второй группе предельных состояний.
Проверим размеры подошвы исходя из условия что среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления
где N0II = 0900 МНм – нормативная нагрузка приложенная к обрезу фундамента (в уровне земли);
Nф= Vф*=(20*06+22*05)*0024=0.055 МНм
Nп= Vп *=0.2*1*(22-06)*0.02=0.0072 МНм
МПа условие соблюдается.
Полная нормативная нагрузка NII на основание в уровне подошвы фундамента составит:
NII = 900+55+72=9622кПа
где е – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы фундамента
РmaxII =0437 12 R=12*0453=0544
Все условия удовлетворяются.
Окончательно принимаем ширину фундаментной подушки b = 22м.
Определение осадки фундамента
Определение осадки фундамента производится методом послойного суммирования (рис. 6).
Толщина элементарного слоя:
hi = 04 b = 04 22 = 0.88 м принимаем h=0.88м (10)
Расчетная схема на рис. 6.
Дополнительное вертикальное давление на основание:
Р0 = Рср – zq0 =0.437-0.048=0.389 МПа (11)
где zq0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;
zq0 = df *=2.5*0.0191=0.048 МПа (12)
Дополнительные вертикальные напряжения:
zр = α· Р0 = 1*0.389=0.389МПа (13)
где α – коэффициент принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины равной
Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине где выполняется условие:
Величина осадки элементарного слоя грунта определяется по формуле:
где Е0 – модуль деформации i-го слоя грунта.
Величина полной осадки вычисляем по формуле:
По таблице СНиП 2.02.01-83 «Предельные деформации оснований» для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования показатели составляют:
Средняя осадка Su = 15 см
Относительная неравномерность осадок (ΔSL)u = 00016
S = 0089см Su = 0.15 м
Инженерно-геологические условия
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
№ Наименование H мJ МНм3Jsb МНм3 e IL Sr ф градс МПа Eo МПа
Почва 0.4 0.01600 0.01600 0.79700.00000.4710 10.0 0.00000 1.0
Супесь 2.2 0.01980 0.01980 0.09100.60003.9600 29.0 0.01800 22.0
Суглинок 4.3 0.02100 0.00970 0.71600.81801.3040 25.0 0.04700 27.0
Песок пылеватый 15.00.01900 0.00940 0.75700.00000.9100 30.0 0.00000 11.0
Параметры здания и фундамента
Номер фундамента - №1
Способ определения ф и с - по данным лабораторных испытаний
Конструктивная схема здания - гибкая
Фундамент - под стену
Длина участка стены Lст(м)=1.000
Глубина заложения фундамента d(м)=2.5000
Высота фундамента hf(м)=2.2000
Глубина подвала db(м)=1.8000
Толщина пола подвала hсf(м)=0.2000
Ширина подвала bп(м)=0.0000
Отношение P(min)P(max)=0
Предельная осадка фундамента Su(м)=0.1000
———————————————————————————————————————————————————————
№ NIIO МНMIIOX МНмTIIOX МНMIIOY МНмTIIOY МН
Результаты расчета размеров подошвы фундамента.
Ширина фундамента b = 2.00 м
Длина стены Lст = 1.00 м
———————————————————————————————————————————————————————————————————————————
NN Pcp (нед) Pmax (нед) Pmaxy (нед) Pmin PminPmax Co
МПа % МПа % МПа % МПа ---- м
Расчетное сопротивление R = 0.474 МПа
———————————————————————————————————————
Проверка давления на слабый подстилающий слой.
———————————————————————————————————————————————————————————
No POZ PQZ POZ+PQZ RZ Проверка давления
0.443 0.050 0.493 0.627 выполнена
0.021 0.092 0.112 0.855 выполнена
Проверка давления на слабый подстилающий слой выполнена так как
poz+pqz= 0.112 = Rz = 0.855.
Расчет осадки фундамента
—————————————————————————— Результаты расчета осадки ————————————————————
NN мощн глуб коэфф напряжения среднее модуль осадкасуммарн
пп hi z альфа poz[I] pqz[I] давл. pi E0i Si SS
————————————————————————————————————————————————————————————————————————
—————————————————————————————————————————————————————————————————————————
Суммарная осадка = 0.018
Разработка свайного фундамента
По инженерно-геологическим условиям строительной площадки слой грунта для опирания сваи – песок пылеватый. Глубина заложения подошвы ростверка исходя из конструктивных особенностей составила
d = 18+02+06=26 м от планировочной отметки земли
Выбор железобетонной сваи. Поскольку свая должна быть заглублена в несущий слой не менее чем на 1 м а заделка сваи в ростверк – 001 м то минимальная длина сваи составит:
L = 01+0.4+2.2+4.3+5= 12.0м
По таблице ГОСТ 19804-74 принимаем сваю С12 – 40. Длина сваи
L = 12м сечение – 40 × 40 см бетон –В20
Определение несущей способности сваи
Несущую способность висячей сваи по грунту определяем по формуле:
Fd = γc [γcR · R · A + и γcf · fi · hi] (17)
где γc = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;
R = 1650 кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи [1 табл. 9.3];
А = 04×04 = 016 м2 – площадь поперечного сечения сваи;
и = 04×4 = 16 м – периметр поперечного сечения сваи;
γcR =1 – коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;
γcf = 0.9 – коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи;
Результаты расчетов занесены в таблицу 8.
Fd = 1(11650016 + 16295) = 736 кНм
Сила расчетного сопротивления по грунту висячей сваи определяется по формуле:
где γk = 14 – коэффициент надежности зависящий от способа определения несущей способности сваи (расчетный метод).
Сила расчетного сопротивления по материалу висячей сваи определяется по формуле:
где γc =0.9 – коэффициент условий работы сваи в грунте (при dсв > 02м);
φ = 1 – коэффициент продольного изгиба для низкого ростверка;
γcb = 1 – коэффициент условий работы бетона для забивных свай;
Rb =115МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию;
Аb = 016 м2 – площадь поперечного сечения сваи;
Rsc = 225 МПа – расчетное сопротивление арматуры сжатию;
Аs = 0.00045 м2–площадь поперечного сечения арматуры;
FRm = 11(11151000*016 + 2251000*000045) = 1941 кН
Далее в расчетах используем меньшее значение силы расчетного сопротивления сваи FRs =5257 кН.
Расстояние между сваями:
где k = 3 – число рядов свай в одной полосе ростверка;
NI0 = 900*12=1080кНм – расчетная нагрузка по обрезу фундамента;
где L = 3300 м– расстояние между крайними координац. осями.
Окончательно принимаем
сф = Ln = 333 = 11 м
Проверка условия для шахматного расположения в ленте
Определение размеров подошвы условного фундамента
Расчет фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента (рис. 9).
Определение контура условного фундамента.
Усредненный угол внутреннего трения:
где φIIi – расчетные значения угла внутреннего трения для отдельных слоев грунта толщиной hi град.
Ширина подошвы условного фундамента:
bc = b0 + 2 h tg(φIImt 4) (24)
где b0 = 18м – расстояние между наружными гранями сваи;
h = 11.9 м – длина сваи от подошвы ростверка.
bc = 1.8 + 2 11.9 tg(28.19 4) = 474 м
Определение среднего давления по подошве условного фундамента:
Nсв – нагрузка от сваи;
Nгр – нагрузка от грунта в пределах условного фундамента
Nр = 06*3*0024=0.0432МН
Nсв=11.9*0.16*1*0.024=0.045МН
Nгр=((11.9+0.6)*4.74-3*11.9*16-3.0*0.6)*0.0095=00031МН
Nф=2.0*1*0.6*0.024=0.0288МН
Nп=0.2*4.14*0.02=0.0165
Расчетное сопротивление грунта R расположенного ниже условного фундамента определяется по формуле:
где dc = 14.5 м – глубина заложения условного фундамента
Мγ = 1.14681 Мq = 5.58725 Мс = 7.94535
g с1 = 1.0;g с2 = 1.0;k = 1; кПа; kz = 1;
Среднее давление на грунт под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта:
Определение осадки условного фундамента
Определение осадки фундамента производится методом послойного суммирования.
hi = 04 bс = 04 4.74 =189 м
zq0 = df *=2.6*0.0191=0.05 МПа
Р0 = Рср – zq0 =0.219-0.05=0.169 МПа
zр = α· Р0 = 1*0.169=0.169МПа
Предельная деформация основания S u = 015 м
Отчёт программы CalcPile
Геологические условия :
No. Наименование грунта Hм ei Ili Ycfi Ycri
1Почва Да 0.40 0.797 0.000 1.00 1.00
2Супесь Да 2.20 0.091 0.600 1.10 1.00
3Суглинок Да 4.30 0.716 0.818 1.10 1.00
4Песок пылеватый Да 15.00 0.757 0.000 1.00 1.00
No. Ji(i) Jsbi(i) Sri(i) Ф(i) C(i) Eo(i)
Параметры здания и фундамента :
Тип планировки : срезкой.
Глубина срезки Ds : 0.00 м.
Конструктивная схема здания : гибкая.
Глубина заложения ростверка : 2.60 м.
Высота ростверка : 0.60 м.
Предельно допустимая осадка Su : 0.15 м.
Вид и параметры сваи :
Тип сваи : Висячие забивные сваи всех видов и сваи-оболочки
погружаемые без выемки грунта.
Длина сваи : 12.00 м.
Глубина заделки сваи в ростверк : 0.10 м.
Наружный периметр поперечного сечения ствола сваи : 1.60 м.
Площадь опирания сваи на грунт : 0.1600 м2.
Диаметр сваи : 0.40 м.
Нагрузки на обрез фундамента :
No NМН MxМН*м TxМН MyМН*м TyМН
Результаты расчётов :
Наименование грунта Hiм Ziм FiМПа Kf
Супесь 0.00 2.60 0.0132 1.15
Суглинок 2.00 3.60 0.0074 1.00
Суглинок 2.00 5.60 0.0078 1.00
Суглинок 0.30 6.75 0.0078 1.00
Песок пылеватый 2.00 7.90 0.0329 1.00
Песок пылеватый 2.00 9.90 0.0340 1.00
Песок пылеватый 2.00 11.90 0.0355 1.00
Песок пылеватый 1.60 13.70 0.0370 1.00
Глубина погружения нижнего конца сваи (Zr)= 14.50 м.
Расчётное сопротивление под нижним концом сваи (R) = 1.635 МПа.
Несущая способность сваи : (Fd)= 0.742 Мн.
Допустимая нагрузка на сваю (P) = 0.530 Мн.
Несущая способность сваи по материалу ствола ( Pc ) = 1.941 Мн.
Подобран свайный фундамент под стену:
Длина участка стены ( Lст ) = 3.300 м
Число свай в ряду ( K ) = 3
Расстояние между сваями ( Cф ) = 1.100 м
C фактическое C предельного = 1.200 м
Расстояние между рядами свай ( Y ) = 1.100 м
Расст. между рядами свай ( y ) C предельного = 1.200 м
Ширина ростверка ( Bр ) = 3.000 м
Действующая нагрузка на сваю ( Nсв ) = 0.465 МН
Результаты расчёта осадки :
Расстояние между крайними гранями свай: b=1.8 м
Высота условного фундамента = 14.50 м.
Ширина условного фундамента = 4.74 м.
Удельный вес грунта выше подошвы ф-та ( Jii`) = 0.01 МНм3
Удельный вес грунта ниже подошвы ф-та ( Jii ) = 0.01 МНм3
Сопротивление грунта под подошвой ф-та ( R ) = 1.05 МПа
Среднее давление под подошвой ф-та ( Pii ср ) = 0.38 МПа
Условие Pii ср = R выполняется.
Осадка фундамента ( S ) = 0.051 м
Осадка фундамента находится в допустимых пределах ( 0.150 м )
NN мощн. глуб. alpha напряжения ср.давл E0i Осадка Сумм.
H(i) Z Poz Pqz p S(i) SS
Разработка грунта под фундамент низкого заложения:
Глубина заложения фундамента
V = 25 * 22 * 1 = 55 м3
Ширина подушки фундамента
Установка ленточного сборного фундамента бетонные фундаментные блоки фундаментных подушек:
V =22*0.5*1+20*0.6=23м3
Ширина фундаментных блоков
Разработка грунта под свайный фундамент:
Глубина заложения ростверка
Устройство свайного фундамента с забивкой свай:
V = 1*(0.4*0.4*12)*3 =576 м3
Устройство монолитного ростверка:
V = 06 * 3 * 1 = 18 м3
Установка ленточного сборного фундамента бетонные фундаментные блоки:
Высота фундаментных блоков
Результаты расчетов занесены в таблицу Таблица
Стоимость за единицу измерения
Общая стоимость на 1 погонный метр
Разработка грунта под фундамент низкого заложения
Установка ленточного сборного фундамента бетонные фундаментные блоки фундаментная подушка
Разработка грунта под свайный фундамент
Устройство свайного фундамента с забивкой свай
Устройство монолитного ростверка
Установка ленточного сборного фундамента бетонные фундаментные блоки
Заключение: Наиболее экономичен фундамент мелкого заложения
Номер фундамента - №2
Высота фундамента hf(м)=2.0000
Предельная осадка фундамента Su(м)=0.1500
Ширина фундамента b = 1.40 м
Расчетное сопротивление R = 0.466 МПа
0.421 0.050 0.471 0.621 выполнена
0.014 0.092 0.106 0.853 выполнена
poz+pqz= 0.106 = Rz = 0.853.
Расчет прерывистого фундамента
——————————————————————————————————————————————————————————————————
№ bt м lt м nb ct м kd kdf Ps
ппширина длина число растояниерасчетныйфактич.давление
б. п. б. п. б. п. между бл. коэф-нт коэф-нт
Суммарная осадка = 0.015
Номер фундамента - №3
Ширина фундамента b = 0.60 м
Расчетное сопротивление R = 0.456 МПа
0.388 0.050 0.438 0.613 выполнена
0.006 0.092 0.097 0.852 выполнена
poz+pqz= 0.097 = Rz = 0.852.
Суммарная осадка = 0.009
Номер фундамента - №4
СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.М.1985
СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты М.1986
СНиП 2.03.01-84Бетонные и железобетонные конструкции. М.1985
Далматов Б.И. Механика грунтов основания и фундаменты.М.1987
Основания фундаменты и подземные сооружения: справочник проектировщика. Под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г.Трофименкова.М.1985.
Основания и фундаменты: Справочник. Под ред. Г.И. Швецова. М.1991.