Расчет фундаментов 10-ти этажного жилого на Набережной Северной Двины в г.Архангельске

Чертежи.dwg

Ведомость фундаментных плит
Фундаментная плита ФЛ.14.12
Фундаментная плита ФЛ.16.12
Фундаментная плита ФЛ.20.12
Фундаментная плита ФЛ.28.12
Фундаментная плита ФЛ.12.12
Фундаментная плита ФЛ.8.12
Фундаментная плита ФЛ.6.12
Фундаментная плита ФЛ.10.12
Расчет фундаментов 10-ти этажного жилого дома на наб. Северной Двины в г.
-ти этажный жилой дом на наб. Северной
Двины в г.Архангельске
Бетон мозаичный-армированный
Цементно-песчаная стяжка
Наливное полимерное покрытие
за расчетную принята 32
за расчетную принята 34
Цементоно-песчаная стяжка
Крупнозернистый асфальтобетон
Мелкозернистый асфальтобетон
Литологическое описание грунтов
Уровень грунтовых вод
Насыпной грунт: песок
древесные остатки; слежавшийся
в подошве водонасыщенный
Суглинок легкий тугопластичный
с включениями гравия
Суглинок тяжелый полутвердый
с глубины 22 м твердый
с частыми линзами и прослоями песка пылеватого серого мощностью до 10-15 см
Суглинок легкий полутвердый
битый кирпич; грунт мерзлый
Суглинок тяжелый мягкопластичный светло-серый
с линзами песка пылеватого светло-коричневого мощностью до 5 см
со следами органического вещества
Суглинок тяжелый твердый
с частыми линзами и прослоями песка пылеватого серого мощностью до 5-7 см
местами до переслаивания
Супесь песчанистая. текучая
с линзами песка средней крупности
Учтено в сборе нагрузок
Суглинок легкий тугопластичный коричневый
Суглинок легкий тугопластичный серый
Суглинок легкий тугопластичный коричневато-серый
м линза песка средней крупности
с глубины 19 м полутвердый темно-серый
с частыми линзами и прослоями песка пылеватого серого мощностью до 10-15см
Условные обозначения
-Примеси гальки и гравия
-Ледниковые отложения
-Техногенные образования
-Уровень подземных вод
Степень влажности грунта
Выпуск под Ж.Б. Стену
Офисное помещение 50.39
Общая площадь-61.22 м2
Общая площадь-68.87 м2
Офисное помещение 57.68
Офисное помещение 64.84
Общая площадь-76.13 м2
Общая площадь-41.56 м2
Офисное помещение 31.40
Офисное помещение 91.87
Общая площадь-102.09 м2
Насосная пожар. парковки 13.23
Штукатурный раствор по сетке
Вр1 яч.100x100-30 мм
Теплоизоляция-минеральная вата
полимерными дюбелями с шагом 400 мм
(Крепить к стене тарельчатыми
в шахматном порядке) - 100 мм
Кирпичная стена - 120 мм
Кирпичная кладка 640 мм
Мозаичный бетон-40 мм
Керамзитобетон-20 мм
Экструдированный пенополистирол-200 мм
Керамзитобетон-55 мм
Монолитный участок 100 мм
1.3.20.БР.072.00.ВО
Вид 1; Вид 2; 4-4; 5-5; 6-6; 7-7; 8-8; 9-9
Примечания: 1. Монолитные пояса выполняются из бетона B25. 2. Данный лист смотреть совместно с листами 4
и 14. 3. Узлы опирания стен по осям Д1 и А1
как и узел опирания стены по оси 71.
Фасады здания в осях 11-71 и А1-Ж1 (М 1:300)
Фасады здания в осях
Ведомость плит перекрытия
План раскладки плит перекрытия (М1:200)
План раскладки плит перекрытия;
Примечания: q*;1.Железобетонная балка Б-1
сечением bxh=380x300
выполняется из бетона 2.Бетон монолитных участков Балконных плит 3.Швы между плитами устраиваются раствором М100.
План 8-10 этажа (М1:200)
План 8-10 этажа; План на отметке +30
Примечания: Данный лист смотреть совместно с листами 1
Схема объекта (М1:1000)
План 2-7 этажа (М1:200)
План 2-7 этажа; Схема объекта;
План подземного этажа (М1:200)
План подземного этажа; Схема объекта;
Фасады здания в осях 71-11 и Ж1-А1 (М 1:300)
Расчетная схема здания с приложенными нагрузками
Осадка фундаментов парковки
Осадка фундаментов здания
Расчетная схема здания с приложенными нагрузками; Осадка фундаментов здания; Осадка фундаментов парковки q*;
Примечания: 1.Наибольшая относительная разность осадок фундаментов здания (S2-S1)L=(43-36)6500=0
11 - Согласно таблице Г1 СП.22.13330.2016
относительная разность осадок для многоэтажных кирпичных зданий с армированной кладкой составляет 0
24. Условия деформаций выполнены. 2.Наибольшая относительная разность осадок фундаментов парковки (S4-S3)L=25-12)5600=0
23 - Согласно таблице Г1 СП.22.13330.2016
относительная разность осадок для зданий с полным монолитным каркасом составляет 0
3. Условия деформаций выполнены. 3. Данный лист смотреть с листами 13 и 14.
Максимальное перемещение 27 мм
Максимальное перемещение 48 мм
Примечания: Данный лист смотреть совместно с листами 1-4 и 6.
План фундаментов парковки (М1:200)
Ведомость отдельных фундаментов
Монолитный фундамент
Ведомость ленточных фундаментов
План фундаментов парковки;Ведомость отдельных фундаментов;Ведомость ленточных фундаментов.
Примечания: 1. Бетон монолитных фундаментов B25. 2. Укладка бетона ведется с помощью бетононасоса. 3. Данный лист смотреть совместно с листом 15.
Разрез 1-1 (М 1:200)
Примечания: Данный лист смотреть совместно с листами 1-4 и 7.
План 1 этажа (М1:200)
Деталь утепления стен (М1:20)
План 1 этажа; Деталь утепления стен; Схема объекта;
Примечания: Данный лист смотреть совместно с листами 2
Инженерно-геологический разрез
План расположения буровых скважин (М1:500)
План расположения буровых скважин; Инженерно-геологический разрез
Примечания: 1. Инженерно-геологический разрез выполнен на основании изысканий
0 в Балтийской системе высот 1946 года. 3. Характеристики песка мелкого приняты по таблице Б.1 СП.22.13330.2016.
Таблица физико-механических свойств грунтов
Варианты устройства фундаментов
Варианты устройства фундаментов мелкого заложения
Варианты устройства фундаментов мелкого заложения (М1:100)
Примечания: 1. На чертеже представлены варианты устройства ленточных сплошных
прерывистых фундаментов под здание и монолитного фундамента под колонну парковки. 2. Стены по осям: Д1-1 расчетное сечение
-2 расчетное сечение
-3 расчетное сечение
А1-4 расчетное сечение
В1-5 расчетное сечение. Колонна по оси Гс-6 расчетное сечение. 3. Подошвы фундаментов были рассчитаны при расчетном сопротивлении и повышенном сопротивлении грунта. 4. ФМЗ при повышенном расчетом сопротивлении по сечениям: 1 - ФЛ.14.12; 2 - ФЛ.20.12; 3 - ФЛ.14.12; 4 - ФЛ.14.12; 5 - ФЛ.20.12; 6 - ФМ 1
м. 5. Прерывистый фундамент по сечениям: 1 - ФЛ.20.12; 2 - ФЛ.28.12; 3 - ФЛ.20.12; 4 - ФЛ.20.12; 5 - ФЛ.28.12. 6. Произведено сравнение по требуемой площади подошвы сплошного ленточного и прерывистого фундаментов по сечениям
которое составило 114
м2. 7. Наиболее выгодным вариантом стал фундамент при повышенном расчетном сопротивлении.
План парковки (М1:200)
Схема здания (М1:1000)
Примечания: 1. Данный лист смотреть совместно с листом 15.
План фундаментов здания (М1:200)
План фундаментов здания;Ведомость отдельных фундаментов;Ведомость ленточных фундаментов;Ведомость
Ведомость монолитных участков
Монолитный участок 1-14
фундаментных плит; Ведомость монолитных участков
Примечания: 1. Бетон фундаментных плит B10. Укладка ведется гусеничным краном МКГ-40. 2. Бетон монолитных участков и монолитных фундаментов B25. 3. Укладка бетона ведется с помощью бетононасоса. 4. Данный лист смотреть совместно с листом 15.

Пояснительная записка с чертежами.pdf

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»
Высшая инженерная школа
(наименование высшей школы)
Горшков Илья Васильевич
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
03.01 «Строительство»
(код и наименование направления подготовки)
«Промышленное и гражданское строительство»
(наименование направленности образовательной программы)
Расчет фундаментов 10-ти этажного жилого дома
на наб. Северной Двины в г. Архангельске
Утверждена приказом от «17» декабря 2019 г. № 2858-А
Саенко Ю.В. к.т.н. доцент
Невзоров А.Л. д.т.н.
Заручевных И.Ю. к.т.н. доцент
(ФИО должность степень звание)
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНОЙ
КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Расчет фундаментов 10-ти этажного жилого дома на наб. Северной Двины
Утверждена протоколом заседания кафедры от «5» декабря 2019 г. № 7
Горшкову Илье Васильевичу
Срок сдачи выпускником законченной работы: «29» июня 2020 г.
Исходные данные к работе:
- конструктивные решения проектируемого здания (объемно-планировочное решение
конструктивная схема здания несущие и ограждающие конструкции);
- инженерно-геологические условия (напластование грунтов физико-механические
свойства грунтов основания)
Основные разделы работы с указанием вопросов подлежащих рассмотрению:
– выполнить анализ архитектурных и конструктивных решений проектируемого здания
включая расположение несущих конструкций действующие на фундаменты нагрузки и
требования к деформациям основания;
– выполнить оценку инженерно-геологических и климатических условий площадки
строительства. Разработать рекомендации по подготовке площадки под строительство.
Сделать вывод о возможных способах устройства фундаментов;
– предложить 3варианта устройства фундамента. Для 6 сечений выполнить их расчет по
методикам регламентированным нормами. На основе технико-экономического сравнения
выбрать наиболее целесообразный вариант для проектируемого здания;
– выполнить численное моделирование фундамента основного варианта с помощью ПВК
– выполнить конструирование основного варианта фундамента;
– разработать технологическую карту на один из видов работ по возведению подземной
База проведения исследований: САФУ имени М. В. Ломоносова
Перечень графического материала (формат А3):
- план 1 этажа план 2-7 этажа план 8-10 этажа план подземного этажа план раскладки
плит перекрытия разрезы здания фасады здания;
- план подземной парковки разрез подземной парковки;
- план расположения буровых скважин и инженерно-геологический разрез;
- варианты устройства фундаментов;
- план фундаментов здания;
- план фундаментов парковки;
- расчет фундаментов в ПВК PLAXIS 3D.
Дата выдачи задания «5» мая 2020 г.
Задание принял к исполнению «5» мая 2020 г.
Руководитель ВКР – доцент к.т.н. Саенко Ю.В.
Пояснительная записка
в 98 стр. содержит 52 рисунков 72 таблицы и 25
Графическая часть содержит 16 листов формата А3.
Цель работы – разработать оптимальный вариант фундаментов 10-ти жилого дома
на наб. Сев. Двины в г.Архангельске.
Структура ВКР: введение 7 глав заключение список использованных источников.
Первая глава – описание архитектурно-конструктивных и объемно-планировочных
Вторая глава – сбор нагрузок на фундаменты.
Третья глава – анализ инженерно-геологических условий площадки строительства.
Четвертая глава – разработка вариантов устройства фундаментов.
Пятая глава – расчет фундаментов по II группе предельных состояний и
сопоставление результатов с нормативными значениями выбор основного варианта
Шестая глава – численное моделирование основного варианта фундаментов в ПВК
Седьмая глава – разработка технологической карты на устройство фундаментов.
Архитектурно-планировочные и конструктивные решения здания 8
2Подземный паркинг 9
1 Постоянные нагрузки в сечениях 12
2 Временные нагрузки 22
2.1. Временные длительные нагрузки 22
2.2 Кратковременные нагрузки 27
3 Сбор нагрузок в расчетных сечениях 35
Описание инженерно-геологических условий 46
Варианты устройства фундаментов 49
Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения 51
1 Расчетное сечение 1 52
1.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя 53
1.2 Расчет осадки основания 53
1.3 Расчет прерывистого ленточного фундамента 57
1.4 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя 58
1.5 Расчет осадки прерывистого ленточного фундамента 58
2 Расчетное сечение 6 59
2.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя 60
2.2 Расчет осадки основания 63
3 Результаты расчетов по сечениям 2-5 66
4 Расчет монолитной фундаментной плиты под конструкцию парковки 71
4.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя 74
4.2 Расчет осадки основания 75
4.3 Расчет армирования фундаментной плиты 76
5 Расчет монолитной фундаментной плиты под здание 78
5.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя 81
5.2 Расчет осадки основания 82
5.3 Расчет армирования монолитной плиты 83
6 Выбор основного варианта фундамента 84
Расчет основного варианта фундаментов в ПВК «Plaxis 3D» 85
Организационно-технологическая часть 88
1. Указания к выполнению работ 88
2 Строительные машины и механизмы 88
3 Трудозатраты и продолжительность работ 90
4 Контроль качества 92
5 Техника безопасности и охрана труда при работах 92
5.1 Монтажные работы 92
5.2 Бетонные работы 93
5.3 Использование строительных машин 94
Список использованных источников 96
В работе рассмотрен выбор и конструирование оптимального фундамента под 10ти этажный жилой дом и подземный паркинг. Объекты строительства расположены в г.
Архангельск на пересечении ул. Урицкого и наб. Северной Двины.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Анализ архитектурно-конструктивных и объемно-планировочных решений
объектов строительства;
геологических и климатических особенностей площадки строительства;
- Подбор размеров подошвы фундамента и оценка соответствия предельным
деформациям основания;
- Выбор основного варианта фундаментов имеющего минимальный расход
материалов по аналитическим расчетам и результатам численного моделирования.
АРХИТЕКТУРНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ
В выпускной квалификационной работе был выбран строящийся объект
расположенный в г. Архангельск на пересечении ул. Урицкого и наб. Северной Двины.
Проектом предусмотрено размещение жилого дома со встроенными помещениями
общественного назначения и пристройкой в виде подземной парковки.
Жилое здание переменной этажностиc продольными и поперечными несущими
стенами в 7 и 10 этажей чердачные помещения отсутствуют. На 1 этаже здания
располагаются арендуемые общественные помещения 2-10 – жилые помещения. В
подземном этаже располагаются кладовые для жильцов дома и насосная пожаротушения
За отметку 0.000 принят уровень 7300 в Балтийской системе высот 1946 года
уровень земли у здания переменный.
Здание имеет размеры в плане 2407х2696 м. Высота здания от уровня земли с
учетом выступающих объемов лестничных клеток составляет – 348 м. Высота
арендуемых помещений не менее 3 м «в чистоте» жилых этажей - 27 метра «в чистоте».
предусмотрены с уровня земли. Секция здания оборудована 2 лифтами.
Технико-экономические показатели объекта:
- Кол-во этажей - 7-10;
- Общее кол-во квартир - 48 шт;
- 1-комнатная квартира (1) - 9 шт;
- 2х-комнатная квартира (2) - 15 шт;
- 3х-комнатная квартира (3) - 12 шт;
- Евро 3х-комнатная квартира (3Е) - 9 шт;
- Евро 4х-комнатная квартира (4Е) - 3 шт;
- Площадь квартир — 280731 м2;
- Общая площадь квартир — 289648 м2;
- Общая площадь арендуемых помещений — 34987 м2;
- Расчетная площадь общественных помещений — 32078 м2;
- Площадь застройки - 58421 м2;
- Строительный объем — 1739206 м3 в том числе ниже 0.000 — 18285 м3;
- Площадь здания — 466576 м2.
Выход людей со 2-10 этажей жилой части здания осуществляется по
незадымляемой лестничной клетке типа Н2 имеющей выход непосредственно наружу.
Лифты связывают жилую часть здания с подземной автостоянкой через тамбуршлюзы.
Лестничные марши и площадки имеют ограждения с поручнями. Ширина марша
лестницы – 12 м. Высота ограждения 12 м.
В коридорах жилой секции проектом предусмотрено устройство противодымной
В каждой квартире расположенной на высоте более 15 м предусмотрен аварийный
выход на балкон (лоджию) в соответствии с СП 1.13130.2009 с глухим простенком не
менее 12 метра от торца балкона (лоджии) до оконного проема (остекленной двери) или
не менее 16 метра между остекленными проемами выходящими на балкон (лоджию).
противопожарные двери. Кровля – плоская совмещенная с внутренним водостоком.
Здание имеет размеры в плане 4150х2220 м. Высота здания от уровня земли
составляет – 35 м. Высота помещений автостоянки не менее 23 м «в чистоте».
Доступ автомобилей в автостоянку осуществляется по однопутной рампе.
Доступ людей в подземную автостоянку осуществляется с помощью лифтов
которые спускаются на подземный этаж который связан с подземной автостоянкой
- Число машино-мест -16шт;
- Площадь здания - 9213 м2;
- Строительный объем - 322455 м3.
Рисунок 2.1 – План типового этажа с выбранными сечениями
Рисунок 2.2- План парковкиcвыбранными сечениями
1Постоянные нагрузки в сечениях
Таблица 2.1– Расчет веса 1 м2 покрытия здания
Наименование нагрузки
Два слоя техноэласта –
Шунгизитовый гравий –
Таблица 2.2 – Расчет веса 1 м перекрытия в помещениях
(Наибольший вес плиты)
Таблица 2.3 – Расчет веса 1 м2 кирпичной стены
Таблица 2.4 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия
Таблица 2.5 – Расчет веса 1 м подвального перекрытия
Таблица 2.6 – Расчет веса 1 м2 стены подвала
Гидроизоляция (2 шт.) –
Равномерно-распределенная нагрузка от веса монолитного пояса составит
Коэффициент проемности стены
Рисунок 2.3 – Фрагмент плана плит перекрытий
Таблица 2.7– Расчет веса 1 м2 покрытия здания слева от оси 61
-6 слой смотреть табл.2.1
Ж.Б. Плита ПК 66.15.
Таблица 2.8 – Расчет веса 1 м2 перекрытия в помещениях слева от оси 61
-3 слой смотреть табл.2.2
Таблица 2.9 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия слева от оси 61
-5 слой смотреть табл.2.4
Таблица 2.10 – Расчет веса 1 м2 подвального перекрытия слева от оси 61
-2 слой смотреть табл. 2.5
Согласно фрагменту плана плит перекрытий на стену (Рисунок 2.3) по оси 61
справа опирается два вида плит перекрытий с круглыми пустотами и монолитный
участок: ПК64.12 (m=24 т G=24 кН qн=24(119 638) = 316 кНм2) ПК64.15 (m=3 т
(qн = 25 022 = 55 кНм2) Усредненная нагрузка от веса плит перекрытий и монолитного
участка с учетом грузовой площади 307х1 м:
Таблица 2.11– Расчет веса 1 м2 покрытия здания справа от оси 61
Усредненная нагрузка от плит перекрытий
Таблица 2.12 – Расчет веса 1 м2 перекрытия в помещениях справа от оси 61
Таблица 2.13 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия справа от оси 61
Таблица 2.14 – Расчет веса 1 м2 подвального перекрытия справа от оси 61
Таблица 2.15 – Расчет веса 1 м2 кирпичной стены
Штукатурный ЦПР (2 шт.)
Камень керамический (2
Таблица 2.16 – Расчет веса 1 м2 стены подвала
Рисунок 2.4 - Фрагмент плана плит перекрытий
Средневзвешенное значение нагрузки от плит ПП-4 - ПК 64.15 (m=3 т G=30 кН
qн=30(149 638) = 316 кНм2)ПП-3- ПК 64.12 (m=240 т G=24 кН qн=24(119 638) =
учетом грузовой площади 305x1 м:
5 3165149+316119+01655
Таблица 2.17 – Расчет веса 1 м2 покрытия здания слева от оси 71
Таблица 2.18 – Расчет веса 1 м2 перекрытия в помещениях слева от оси 71
Таблица 2.19 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия
Таблица 2.20 – Расчет веса 1 м2 подвального перекрытия
Таблица 2.21 – Расчет веса 1 м2 балконного покрытия справа от оси 71
Цементно – песчаная стяжка
Таблица 2.22 – Расчет веса 1 м2 балконной плиты справа от оси 71
Кирпичная стена смотреть таблицу 2.3(1 сечение); стена подвала смотреть таблицу
6 (1 сечение); кирпичная стена парапета смотреть таблицу 2.31(5 сечение).
Аст = 3127 2872 = 8980744 м2;
Аок = 166 065 + 0595 + 166 079 9 + 344 183) 3 + 183 165 9 +
Таблица 2.23 – Расчет веса 1 м2 покрытия здания сверху от оси А1
Таблица 2.24 – Расчет веса 1 м2 перекрытия в помещениях сверху от оси А1
Таблица 2.25 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия
Таблица 2.26 – Расчет веса 1 м2 подвального перекрытия
Таблица 2.27 – Расчет веса 1 м2 балконного покрытия снизу от оси А1
-2 слой смотреть табл. 2.21
Таблица 2.28 – Расчет веса 1 м2 балконной плиты снизу от оси А1
-2 слой смотреть табл. 2.22
6(1 сечение); кирпичная стена парапета смотреть таблицу 2.31(5 сечение).
Аст = 2227 1116 + 3127 145 = 7019482 м2;
6 065 + 0595 + 166 079 9 + 344 183 2 + 166 065 +
95+1660796+344183 +1831659+2621832+1831656+2621832=19729
Таблица 2.29 – Расчет веса 1 м2 покрытия здания снизу от оси В1
Таблица 2.30 – Расчет веса 1 м2 перекрытия в помещениях снизу от оси В1
Таблица 2.31 – Расчет веса 1 м2 кирпичной стены
Кладка из керамических
Таблица 2.32 – Расчет веса 1 м2 стены подвала
Таблица 2.33 – Расчет веса 1 м2 цокольного перекрытия снизу от оси В1
Таблица 2.34 – Расчет веса 1 м2 подвального перекрытия снизу от оси В1
Таблица 2.35 – Фрагмент плана плит перекрытий и узел опирания плит перекрытий сверху
Таблица 2.36 – Расчет веса нагрузки от перекрытия ПП-13 в помещениях
Ж.Б. Плита ПК 67.15.
Ж.Б. Плита ПТП 18.8.
Цементно - песчаная стяжка
Таблица 2.37 – Расчет нагрузки от перекрытия ПП-16 в помещениях
Цементно - песчаная стяжка –
Таблица 2.38 – Расчет нагрузки от участка между плитами ПП-13 и ПП-16
-3слой смотреть табл.2.37
Таблица 2.39 – Расчет веса нагрузки от цокольного перекрытия ПП-13 в помещениях
Таблица 2.40 – Расчет нагрузки от цокольного перекрытия ПП-16 в помещениях
Таблица 2.41 – Расчет нагрузки от участка между плитами ПП-13 и ПП-16
Таблица 2.42 – Расчет веса нагрузки от подвального перекрытия ПП-13
Таблица 2.43 – Расчет веса нагрузки от подвального перекрытия ПП-16
Таблица 2.44 – Расчет нагрузки от участка между плитами ПП-13 и ПП-16
Участок под плитой ПП-16
Железобетонная балка
Таблица 2.45 – Расчет 1 м2 перекрытия парковки
Керамзитовый гравий –
Таблица 2.46 – Расчет 1 м2 покрытия парковки
Монолитные железобетонные конструкции
Колонна сечением 400x400 мм высота при разнице отметок -4960 и -1650
2 Временные нагрузки
2.1. Временные длительные нагрузки
К временным длительным нагрузкам относят
- конструкции перегородок;
- полезную равномерно-распределенную нагрузку;
- снеговую нагрузку.
При сборе нагрузок их рассчитывают с помощью коэффициентов сочетания для
длительно действующих нагрузок
длительно-действующей
наибольшей по значению;
меньших по величине значений (п. 6.3)[1].
Так же применяют понижающие коэффициенты
Равномерно распределенную нагрузку от конструкций перегородок на 1 м 2
поверхности определяют по формуле
- высота перегородок;
Равномерно распределенная нагрузка от пазогребневых гипсовых блоков составит
Равномерно распределенная нагрузка от кирпичных перегородок составит (1 этаж):
Вес перегородок слева от оси 61:
132731478+150122732054
кНм2(подземный этаж).
Вес перегородок справа от оси 61:
Вес перегородок слева от оси 71:
Вес перегородок справа от оси 71:
от кирпичных перегородок);
фиброцементных панелей);
от фиброцементных панелей и кирпичных перегородок).
Вес перегородок сверху от оси А1:
= 060 кНм2 (1 этаж);
Вес перегородок снизу от оси А1:
кирпичных перегородок);
фиброцементных панелей).
Вес перегородок снизу оси В1 (Смотреть сечение 4).
Полезная равномерно распределенная нагрузка
Полезная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия в квартирах
составляет 15 кПа лоджиях офисных помещениях и кладовых составляет 2 кПа (табл.
Полезная равномерно распределенная нагрузка на перекрытие и покрытие
подземной автостоянки включающей пандусы и подъездные пути составляет 5 кПа (табл.
Для жилых и административных помещений вестибюлей фойе коридоров и
лестниц к ним примыкающих а также для помещений
Коэффициенты сочетания представлены в таблице 2.47.
Таблица 2.47 – Коэффициенты сочетания полезной нагрузки
Количество перекрытий
(Квартиры -нагрузка 15 кПа)
(Офис - нагрузка 2 кПа)
(Коридор подвала – нагрузка 3 кПа)
(Квартиры – нагрузка 15 кПа)
(Тамбур – нагрузка 3 кПа)
(Подвал – нагрузка 2 кПа)
(Лоджии – нагрузка 2 кПа)
(Офис – нагрузка 2 кПа)
(305 + 065) 1 = 37 9
(Коридоры – нагрузка 3 кПа)
(Офисы – нагрузка 2 кПа)
Согласно СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия снеговая нагрузка на плиты
покрытия рассчитывается по формуле
где ce=1– коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра
или иных факторов (п. 10.11)[1];
ct=1– термический коэффициент (п. 10.11)[1];
- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на
Sg – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности
Для проверки образования снеговых мешков у покрытий с парапетами используем
приложение Б пункт 13 из СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
Проверка производится по формуле
Если условие выполняется то необходимо пересчитать коэффициент по формуле
Для расчета снегового мешка используем приложение Б пункт 8 здания с
перепадом высоты из СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
Коэффициент следует принимать равным
где h – высота перепада м;
l1 l 2 - длины участков верхнего и нижнего покрытия с которых переносится снег в зону
m1 m2 – доли снега переносимого ветром к перепаду высоты их значения следует
принимать в зависимости от их профиля:
– для плоского покрытия с α ≤ 20°;
– для плоского покрытия с α> 20°.
Длину зоны повышенных снегоотложений b следует принимать равной
При 2h b = 2h но не более 16 м;
Коэффициент не должен превышать
– если нижнее покрытие является покрытием здания а
– если нижнее покрытие является навесом или покрытием здания и l1' l2' 72 м.
Снеговая нагрузка длительного воздействия рассчитывается аналогично п.2.2.2.1
рассчитаны и использованы в итоговых таблицах для сбора нагрузок.
2.2 Кратковременные нагрузки
К кратковременным нагрузкам относят
кратковременных нагрузок
по величине значений (п. 6.4)[1].
Нагрузки от конструкций перегородок и полезной равномерно-распределенной
нагрузки рассчитаны в пункте временных длительных нагрузок. Все нагрузки
покрытия рассчитывается по формуле (2.4). Для кратковременных снеговых нагрузок
коэффициент c t = 1 – для утепленных покрытий c t = 08 – для не утепленных покрытий.
Коэффициент ce рассчитывается по формуле 2.9
ce 12 04 k 08 0002 lc
где k – коэффициент для типов местности B;
lc – характерный размер покрытия принимаемый не более 100 м.
где b – наименьший размер покрытия в плане;
l –наибольший размер покрытия в плане.
Покрытие на отметке 34400
Расчетная схема представлена на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 – Покрытие на отметке 34400
Характерный размер покрытия в плане
Коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра
или иных факторов рассчитывается по формуле (2.9).
Тип местности застройки B высота здания на отметке 34400 – 3485 м тогда
коэффициент k = 104.
Согласно СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия нормативная значение веса
снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли Sg = 2 кНм2 тогда снеговая
нагрузка на плиты покрытия рассчитывается по формуле 4
S0 = 081·1·1·2 = 162 кНм2.
Проверка образования снеговых мешков у покрытий с парапетами
Условие не выполняется коэффициент не пересчитывается.
Покрытие с переменной отметкой в продольном направлении
Расчетная схема представлена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 – Покрытие с переменной отметкой
= 1 + 315 04 922 + 04 833 = 323
Коэффициент не превышает 40.
S0 = 083·1·323·2 = 536 кНм2.
Аналогично рассчитываем покрытие с правой стороны
= 1 + 315 04 922 + 04 866 = 33
S0 = 083·1·33·2 = 548 кНм2.
Эпюра снеговой нагрузки представлена на рисунке 2.7
Рисунок 2.7 – Эпюра снеговой нагрузки
Покрытие c переменной отметкой в поперечном направлении
Расчетная схема представлена на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 – Покрытие с переменной отметкой
= 1 + 260 04 553 + 04 865 = 318.
S0 = 083·1·318·2 = 528 кНм2.
Эпюра снеговой нагрузки представлена на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 – эпюра снеговой нагрузки
Покрытие на отметке 22800
Снеговой мешок при разнице отметок 34400 и 22250
Расчетная схема представлена на рисунке 2.10.
Рисунок 2.10 – Покрытие на отметке 22800
= 1 + 1215 04 591 + 04 924 = 15.
k = 089 для типа местности Bпри высоте 2325 м на отметке 22800.
S0 = 084·15·1·2 = 252 кНм2.
Рисунок 2.11 – Эпюра снеговой нагрузки
Снеговой мешок при разнице отметок 32260 и 22250
Расчетная схема представлена на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 – Покрытие на отметке 22800
= 1 + 1039 04 1491 + 04 924 = 193.
k=089 при высоте 2325 м на отметке 22800.
S0 = 084·1·193·2 = 324 кНм2.
Рисунок 2.13 – Эпюра снеговой нагрузки
Расчетная схема представлена на рисунке 2.14.
Рисунок 2.14 – Покрытие на отметке 30820
Тип местности застройки B высота здания на отметке 32690 – 3314 м тогда
коэффициент k = 101.
S0 = 081·08·1·2 = 130 кНм2.
Условие выполняется коэффициент пересчитывается
Тогда b=2h=2187=374 м.
Рисунок 2.15 – Эпюра снеговой нагрузки
Расчетная схема представлена на рисунке 2.16.
Рисунок 2.16 – Покрытие на отметке 30820
Тогда b=2h=2164=328 м.
Рисунок 2.17 – Эпюра снеговой нагрузки
Снеговой мешок на покрытии парковки
Расчетная схема представлена на рисунке 2.18.
Рисунок 2.18 – Покрытие парковки на отметке -0450
= 1 + 2325 04 1907 + 04 1772 = 163.
S0 =096·1·163·2 = 313 кНм2.
Эпюра снеговой нагрузки представлена на рисунке2.19.
Рисунок 2.19 – Эпюра снеговой нагрузки
3 Сбор нагрузок в расчетных сечениях
Схемы для сбора нагрузок в сечениях представлены на рисунке 2.20 (А – 1
Сечение Б – 2 Сечение В – 3 Сечение Г – 4 Сечение Д – 5 Сечение Е – 6 Сечение).
Расчеты сечений представлены в таблицах 2.48-2.53. Все временные нагрузки рассчитаны
как длительные и как кратковременные. К итоговой величине нагрузки на фундамент
принято основное сочетание постоянных и временных нагрузок (наибольших по
Рисунок 2.20 – Схемы сбора нагрузок для сечений
Таблица 2.48 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 1
Междуэтажных перекрытий
Цокольное перекрытие
Подвальное перекрытие
Кирпичная стена парапета
Постоянные (от веса конструкций)
Длительно-действующие
Перегородки (2-7 этаж)
Перегородки (1 этаж)
Перегородки (Подземный этаж)
Полезная на перекрытие квартир (k=035)
Полезная на перекрытие офиса (k=035)
Полезная на перекрытие в коридоре подвала (k=035)
Полезная на перекрытие квартир
Полезная на перекрытие офиса
Полезная на перекрытие в коридоре подвала
Таблица 2.49 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 2
Внутренняя кирпичная стена
Железобетонный участок для опирания плиты
Перегородки (2-10 этаж)
Полезная на перекрытие в коридоре (k=035)
Полезная на перекрытие в коридоре
Полезная на перекрытие в офисах (k=035)
Полезная на перекрытия в подвале (k=035)
Полезная на перекрытие в офисах
Полезная на перекрытия в подвале
Таблица 2.50 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 3
Полезная на перекрытие в тамбуре (k=035)
Полезная на перекрытие в тамбуре
Перегородки (8-10 этаж)
Полезная на перекрытие лоджии (k=035)
Полезная на перекрытие лоджии
Таблица 2.51 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 4
Перегородки (9-10 этаж)
Перегородки (2-8 этаж)
Таблица 2.52 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 5
Междуэтажное перекрытие ПП-13
Междуэтажное перекрытие ПП-16
Участок между плитами ПП-13 и ПП-16
Цокольное перекрытие ПП-13
Цокольное перекрытие ПП-16
Подвальное перекрытие ПП-13
Подвальное перекрытие ПП-16
Нагрузки от междуэтажного узла
Нагрузки от цокольного узла
Нагрузки от подвального узла
Полезная на перекрытие коридора (k=035)
Полезная на перекрытие коридора
Таблица 2.53 – Сбор нагрузок в расчетном сечении 6
Покрытие (слева от оси симметрии)
Покрытие (справа от оси симметрии)
Балка покрытия (справа от оси симметрии)
Балка покрытия (слева от оси симметрии)
Перекрытие (слева от оси симметрии)
Перекрытие (справа от оси симметрии)
Постоянные нагрузки (от веса конструкций)
Полезная на покрытие (справа от оси
Полезная на покрытие (слева от оси
Полезная на перекрытие (справа от оси
Полезная на перекрытие (слева от оси
Снеговая на покрытие (справа от оси
Снеговая на покрытие (слева от оси
ОПИСАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены:
- планом расположения буровых скважин (Раздел чертежей11);
- инженерно-геологическим разрезом (Раздел чертежей11);
- сводной таблицей физических свойств грунтов (таблица 3.1).
В ходе инженерно-геологических изысканий пробурено три скважины.
По результатам инженерно-геологических изысканий выявлено следующее
напластование грунтов:
Техногенные образования (t IV) - ИГЭ-1. Представлены насыпными грунтами
смешанного состава (песок гравий древесные остатки строительный мусор). Грунт
мрзлый с поверхности влажный и водонасыщенный слежавшийся. Мощность
Ледниковые отложения (g III). Распространены повсеместно. Представлены:
- супесями песчанистыми текучими (ИГЭ-2) с линзами песка средней крупности
водонасыщенного; вскрыты локально в скважине БС-1 мощность линзы 07 м глубина от
кровли ИГЭ - 1 до подошвы слоя составляет 23 м;
- суглинками лгкими тугопластичными (ИГЭ-3) коричневыми коричневатосерыми и серыми (в подошве отложений) с включениями гравия гальки до 20 %;
суммарные мощности слоев изменяется от 19 до 148 м. Глубина устья скважины до
подошвы слоя изменятся от 16 до 169 м;
- суглинками лгкими полутвердыми (ИГЭ-4) коричневато-серыми коричневыми
с включениями гравия гальки до 20 %; мощность слоя 34-59 м глубина залегания
подошвы слоя 82-94 м;
- суглинками мягкопластичными (ИГЭ-5) коричневато-серыми с линзами песка
пылеватого мощностью до 5 см светло-коричневого со следами органического вещества;
вскрыты локально в скважине БС-1 мощность слоя 35 м глубина залегания 136 м.
Морские отложения (m III) –(ИГЭ-6)представлены суглинками тяжлыми
твердыми(местами переходящими в полутвердые) темно-серыми с частыми прослоями и
линзами песка пылеватого влажного серого мощностью 5-7 см. Вскрытая мощность
морских отложений 81-90 м разведанная глубина подошвы слоя 25 м.
Подземные воды приурочены к насыпным грунтам. Обнаружены на глубине 14-16
м. Воды непостоянны во времени относятся к верховодке. Водоупором служат супеси и
суглинки ледниковых отложений.
Воды спорадического распространения приурочены к линзам и прослоям песка в
суглинках ледниковых и морских межледниковых отложений маломощны.
При устройстве фундаментов от отметки несущего слоя до отметки планировки
будет отсыпаться речной мелкий песок с послойным уплотнением.
Таблица 3.1 - Сводная таблица свойств грунтов
Модуль деформации Е МПа
Прочностные характеристики
Супеси песчаные текучие с
включениями гальки и гравия
полутвердый с включениями
гальки и гравия до 20 %
Суглинки тяжелые твердые с
прослоями песка пылеватого
Геологический индекс
Насыпные грунты используемые при обратной засыпке
Песок мелкий (табл.Б.1)[3]
ВАРИАНТЫ УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ
На выбор конструкции фундамента влияют конструктивные особенности глубина
сезонного промерзания и инженерно-геологические условия.
Глубину заложения фундамента принимаем в зависимости от расчетной глубины
сезонного промерзания
Нормативная глубина сезонного промерзания определяется по формуле
среднемесячных отрицательных температур за зиму (по СП 131.133330.2018
«Строительная климатология»).
Среднемесячная температура воздуха в соответствии с СП 131.133330.2018
«Строительная климатология» для г. Архангельск приведена в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Среднемесячная температура в Архангельске ºC
Mt= 136+121+57+48+99 = 461.
Нормативную глубину промерзания рассчитываем по формуле (4.2)
Помещение примыкающее к наружным фундаментам – подвал с температурой 5
Расчетная глубина промерзания по формуле (4.1)
Варианты устройства фундаментов мелкого заложения и прерывистого ленточного
под здание представлены на рисунке 4.1 и в разделе чертежей (Лист 12).
Рисунок 4.1 – Варианты устройства фундаментов
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО
Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле (5.1)
прочностные характеристики определены в ходе испытаний;
Предварительное давление находят по формуле
d - глубина заложения фундамента м;
А - площадь подошвы фундамента м2 ;
Среднее давление под подошвой фундамента вычисляется по формуле
Краевые напряжении при наличии момента вычисляются
1 Расчетное сечение 1
Проектируется фундамент кирпичной стены толщиной 770 мм. Нагрузки на
тугопластичный (ИГЭ №3). Расчетная схема фундамента представлена на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 – Расчетная схема фундамента стены
(01213+05 19)06 = 1938 кНм3.
Зависимость сопротивления грунта от ширины подошвы фундамента
Зависимость предварительного давления от ширины подошвы фундамента
Таблица 5.1 – Сводная таблица для подбора ширины подошвы.
Принимаем типовую фундаментную плиту ФЛ 16.12 Весом 103 кН
+ 03 06 24 = 1290кН.
Вес от грунта и нормативной нагрузки на уступах фундамента
Среднее давление под подошвой фундамента
= 3007 кПа 30807 кПа – Условие выполнено запас 2%.
1.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя
Подстилающим слоем является ИГЭ-4 с прочностными характеристиками по
второй группе предельных состояний выше чем у ИГЭ-3. В данном случае проверку
допустимости напряжений на кровле ИГЭ-3 не выполняем.
1.2 Расчет осадки основания
линейно-деформируемым
07 кПа. Размеры котлована: B = 293 м; L = 319 м; LB = 109.
Расчетная схема представлена на рисунке 5.2
Рисунок 5.2 – Расчетная схема осадки основания
Напряжения от собственного веса грунта вычисляем по исходной колонке грунтов
основания до начала строительства от отметки природного рельефа по формуле
Разбиваем массив грунта находящийся ниже подошвы фундамента на однородные
элементарные слои толщиной
Вычисляем напряжения в грунте до начала строительства
На границах элементарных слов вычисляем напряжения от внешней нагрузки по
сжимаемой толщи находится на глубине 426 м. от подошвы фундамента в слое грунта с
модулем деформации Е = 32 МПа (ИГЭ № 4).
В пределах сжимаемой толщи вычисляем напряжения от собственного веса грунта
выбранного при отрывке котлована по формуле
сжимаемую толщу также сведем в таблицу 5.2.
Осадку элементарного слоя основания фундамента определяют по формуле
Таблица 5.2 – Расчет осадки основания
Предельная осадка для многоэтажных кирпичных зданий с армированной кладкой
составляет 018 м (табл.Г.1)[3] – превышение отсутствует.
Согласно п.5.6.24 [3] расчетное сопротивление грунта может быть повышено на 20
% при S = 0015 м ≤ 04Su= 04 018 = 0072 м. Ввиду увеличенного расчетного
Таблица 5.3 – Сводная таблица для подбора ширины подошвы.
Принимаем типовую фундаментную плиту ФЛ 14.12 весом 91кН
= 34218 кПа 36656 кПа – Условие выполнено запас 7%.
Рисунок 5.3 – Расчетная схема осадки основания при увеличенном сопротивлении
Таблица 5.4 – Расчет осадки основания
Согласно п.5.6.24 [3] предельная осадка составит 07Su = 018 07 = 013 м.
Превышения не выявлено. Для дальнейшего сравнения вариантов фундамента принимаем
ФМЗ при повышенном расчетном сопротивлении.
1.3 Расчет прерывистого ленточного фундамента
При расчете прерывистого фундамента воспользуемся ранее вычисленными
зададимся следующим значением ширины типовой плиты ФЛ20.12.
Длина стены по оси Д1 Lст = 962 м тогда площадь сплошного ленточного
фундамента при ширине b=16мсоставит
Суммарную площадь плит находим по наименьшему значению повышающих
Количество плит в прерывистом фундаменте составит (при площади плиты
Расстояние между плитами
Вес грунта и нагрузка на уступах плит
Вес плит и фундаментных блоков
Среднее давление по подошве фундамента
Фактическое превышение расчетного сопротивления
Было выяснено что при меньшем количестве плит фактическое превышение не
удовлетворяет нормативному превышению. По итогу принимаем 6 плит. Расстояние
между плитами представлено на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4–Расстояние между плитами в прерывистом фундаменте
1.4 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя
1.5 Расчет осадки прерывистого ленточного фундамента
Расчетная схема представлена на рисунке 5.5. Итоговое значение осадки составило 1937
Рисунок 5.5 – Расчетная схема для осадки основания прерывистого фундамента
2 Расчетное сечение 6
Проектируется фундамент под монолитную конструкцию подземной парковки.
обрез фундамента. Глубина заложения фундамента d = 07 м. Грунт основания – суглинок
легкий полутвердый (ИГЭ №4). Расчетная схема фундамента представлена на рисунке 5.6.
Рисунок 5.6 – Расчетная схема фундамента монолитной конструкции
Таблица 5.5 – Сводная таблица для подбора ширины подошвы.
Фундамент проектируем индивидуального изготовления одноступенчатый с
высотой ступени 300 мм.
Рисунок 5.7 – Фундамент под монолитную конструкцию парковки
Объем фундамента с грунтом на уступах
Вес грунта на уступах
= 50249 кПа 56986 кПа – Условие выполнено запас
Проверяем фундамент на воздействие краевых напряжений по формуле (5.5)
2.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя
Поскольку угол внутреннего трения и удельное сцепление ИГЭ-3 меньше чем у
ИГЭ-4 залегающего под подошвой фундамента необходимо выполнить проверку
допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя (ИГЭ-3) расположенного на
глубине 452 м от подошвы фундамента. Расчетная схема представлена на рисунке 5.8.
Рисунок 5.8 – Расчетная схема для проверки напряжений подстилающего слоя
= 603. Соотношение размеров подошвы
фундамента lb =12. Отсюда коэффициент учитывающий распределение напряжений по
глубине α = 006 (по таблице 5.8 [3]).
Требуется выполнение следующего условия
Напряжения создаваемые фундаментом по формуле (5.7)
Напряжения от собственного веса грунта выбранного при отрывке котлована
Рассчитаем напряжения от собственного веса грунта по формуле (5.11)
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта находим по формуле
Расчетное сопротивление подстилающего грунта вычисляют с учетом размеров
Ширина подошвы условного фундамента прямоугольной формы определяется по
01 + 0152 015 = 656 м.
В основании условного фундамента залегает
суглинок легкий тугопластичный
Удельный вес грунта залегающего выше подошвы условного фундамента
Расчетное сопротивление грунта по формуле (5.1)
1 1 656 213 + 306 522 2166 + 566 36 = 81227 кПа
Условие (5.10) выполнено: 13033 кПа 81227 кПа.
2.2 Расчет осадки основания
Размеры фундамента: d = 07 м; b = 15 м; lb = 12. Давление под подошвой
представлена на рисунке 5.9 расчеты сведены в таблицу 5.6.
Рисунок 5.9 – Расчетная схема осадки основания
- Природная плотность грунта ИГЭ-1 18 гсм3;
- Природная плотность грунта ИГЭ-2 19 гсм3.
Таблица 5.6 – Расчет осадки основания
Для зданий с монолитным каркасом предельная осадка составляет 015 м (табл.
Г.1)[3] – Превышения не выявлено.
Согласно п.5.6.24 [3] Расчетное сопротивление грунта может быть повышено на 20
% при S = 0014 м ≤ 04Su= 04 015 = 006 м.Ввиду увеличенного расчетного
напряжений на кровле подстилающего слоя и пересчитываем осадку.
Принимаем фундамент индивидуального изготовления с подошвой 15x15 м.
Высота ступени 300 мм. Расчет аналогичен п.5.1 ниже представлены результаты расчета.
Воздействие краевых напряжений на фундамент
Расчетная схема для проверки напряжений на кровле подстилающего слоя
представлена на рисунке 5.11. Ниже приведены результаты расчета.
Рисунок 5.11 – Расчетная схема для проверки напряжений подстилающего слоя при
Расчетная схема для осадки основания представлена на рисунке 5.12 итоги
расчетов сведены в таблицу 5.7.
Таблица 5.7 – Расчет осадки основания
Согласно п.5.6.24 [3] предельная осадка составит 07Su = 015 07 = 011
м.Превышения не выявлено.
Для дальнейшего сравнения вариантов фундаментов под конструкцию парковки
принимаем отдельный фундамент при повышенном расчетном сопротивлении.
3 Результаты расчетов по сечениям 2-5
Дальнейшие сечения здания рассчитываем аналогично первому сечению. Ввиду
схожих инженерно-геологических условий и принятых решений для сечений 2-5
представлены конечные результаты расчетов. Расчетные схемы для подбора ширины
фундаментов сечений 2-5 представлены на рисунке 5.13. Проверку допустимости
напряжений на кровле подстилающего слоя не выполняем ввиду более высоких
прочностных характеристик ИГЭ - 4. Расчетные схемы осадки оснований для сечений 2-5
представлены на рисунке 5.14. Расчетные схемы осадки оснований для сечений 2-5 при
повышенном расчетном сопротивлении грунта представлены на рисунке 5.15. Расчетные
схемы осадки оснований для сечений 2-5 прерывистого фундамента представлены на
рисунке 5.16. Результаты расчетов по всем сечениям сведены в таблицу 5.8.
Рисунок 5.13 – Схемы к подбору ширины сечений
(А – Сечение 2 Б – Сечение 3 и 4 В – Сечение 5)
Рисунок 5.14 – Схемы для расчета осадки оснований
Рисунок 5.15 – Схемы для расчета осадки оснований при повышенном расчетном сопротивлении грунта
Рисунок 5.16 – Схемы для расчета осадки оснований прерывистого фундамента
Таблица 5.8 – Результаты расчетов по сечениям
Прерывистый фундамент
4 Расчет монолитной фундаментной плиты под конструкцию парковки
Проектируется плитный фундамент под подземную конструкцию парковки.
Глубина заложения фундамента d =423 м. Расчетная глубина сезонного промерзания
грунта df=133 м. Грунт основания – песок мелкий (ИГЭ №8). Плитный фундамент имеет
сложную геометрическую форму разделяем его на два прямоугольника. Расчетные схемы
фундамента представлены на рисунках 5.18 и 5.19.
Рисунок 5.17 – Монолитная плита в плане
Рисунок 5.18 – Расчетная схема монолитной плиты для площади 1
Рисунок 5.19 – Расчетная схема монолитной плиты для площади 2
Найдем вес конструкции парковки на прямоугольные площади 1 и 2. Расчет сведем
Таблица 5.9 – Нагрузка на плитный фундамент
Вес парковки на прямоугольную площадь «1»
47(266 1755 + 45 86)
2(262 1705 04 04 12 + 825 435)
(266 1755 + 45 86) 1
(262 1705 04 04 12 + 825 435
3 (266 1755 + 45 86 + 1829 45) 09
Вес парковки на прямоугольную площадь «2»
47(1538 1720 + 291 03)
(1538 1720 + 291 03) 1
3 (1538 1720 + 291 03) 09
Рассчитаем расчетное сопротивление грунта и среднее давление на фундамент с
площадью под обозначением«1» (bxl=2205266=58653м2).
фундамента на глубину b2 = 22052=1108 м залегают ИГЭ-8 ИГЭ-4 ИГЭ-3 ИГЭ-5.
Осредненные значения cII φII составят
2+46453+1936+3522+06936
32+46424+1920+3519+06920
Удельный вес грунта выше подошвы фундамента (С учетом асфальтного
Удельный вес грунта ниже подошвы фундамента
Cопротивление грунта под подошвой фундамента
9 056 2205 2122 + 336 423 1918 + 596 3761 = 107538
Рассчитав фундаментную плиту площадью под обозначением «2» результаты
4.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя
ниже чем у ИГЭ –8. Проверим условие (5.10) для обеих частей плитного фундамента.
= 2275 = 003. Соотношение размеров подошвы
фундамента lb=2662205 = 121. Отсюда коэффициент учитывающий распределение
напряжений по глубине α = 0997 (по таблице 5.8 [3]).
Ширина подошвы условного фундамента
828 + 2282 228 = 2208 м.
2 055 2208 22 + 387 453 1918 + 645 53 = 1186 кПа
Условие (5.10) выполнено: 7322 кПа 1186 кПа.
Расчет второго участка плиты так же удовлетворил условию (5.10).
4.2 Расчет осадки основания
Расчетная схема представлена на рисунке 5.20. Расчет представлен в таблице 5.10.
Рисунок 5.20 – Расчетная схема осадки основания
(А - для части фундамента с площадью «1»; Б – для части фундамента с площадью «2»)
Таблица 5.10 – Расчет осадки основания для части фундамента с площадью «1»
При расчете второй части плитного фундамента осадка составила 063мм.
Превышения осадок не выявлены.
4.3 Расчет армирования фундаментной плиты
Была рассчитана конструкция парковки с фундаментной монолитной плитой в ПВК
PLAXIS 3D. Результаты максимальных изгибающих моментов представлены на рисунке
Рисунок 5.21 – Изгибающие моменты в плите
Армирование фундаментных плит производится в нижней и верхней зонах с
рабочей арматурой в двух направлениях. Рассчитаем армирование по максимальному по
модулю изгибающему моменту. Для диаметра арматуры 12 мм класса А500 расчетное
сопротивление растяжению арматуры Rs = 435 МПа [4]. Расчетное сопротивление бетона
B25 на осевое сжатие Rb = 145 МПа [4]. Расчет армирования ведем на 1 м ширины.
Для определения требуемого количества рабочей продольной арматуры сначала
определяем вспомогательный коэффициентαm для момента по формуле
По таблице 10.1 СП.63.13330.2018 толщина защитного слоя бетона для
конструкций в грунте составит 40 мм. Тогда
Определяем требуемую площадь продольной арматуры по формуле
Согласно (Прил.1)пособия к СП 52-101-2003 ближайшая необходимая площадь
Проверяем фактический процент армирования
Согласно (Прил.1) пособия к СП 52-101-2003 ближайшая необходимая площадь
Принимаем две одинаковые сетки для нижней и верхней частей плиты с
размерами ячейки 200x200 мм. По площади плиты равномерно распределяем
вертикальную арматуру для удержания верхней и нижней сетки в нужных положениях
диаметром не менее чем диаметра основной рабочей арматуры. Принимаем арматуру
А240 диаметром 6 мм шаг арматуры 400 мм. Армирование плиты на 1 м2 представлено на
Рисунок 5.22 – Фрагмент армирования монолитной плиты
5 Расчет монолитной фундаментной плиты под здание
Проектируется плитный фундамент под здание. Глубина заложения фундамента d
= 41 м. Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df=133м. Грунт основания –
песок мелкий (ИГЭ №8). Плитный фундамент имеет сложную геометрическую форму
разделяем его на два прямоугольника. Расчетные схемы фундамента представлены на
рисунках 5.24 и 5.25.
Рисунок 5.23 – План монолитной плиты
Рисунок 5.24 – Расчетная схема плитного фундамента для площади «1»
Рисунок 5.25 – Расчетная схема плитного фундамента для площади «2»
Найдем вес конструкции здания на прямоугольные площади 1 и 2. Расчет сведем в
Таблица 5.11 – Нагрузка на плитный фундамент
Вес здания на прямоугольную площадь «1»
Внутренняя неучтенная
Стена подвала по оси
(39620 + 2384 + 616 + 4045) 1299
Вес здания на прямоугольную площадь «2»
Рассчитаем среднее давление на фундамент с площадью под обозначением «1»
(bxl=14352696=38688 м2).
залегают ИГЭ-8 ИГЭ-4 ИГЭ-3. Осредненные значения cII φII составят
19+297213+3422+051213
3 076 1435 2154 + 352 41 19 + 612 4263 = 88803 кПа.
5.1 Проверка допустимости напряжений на кровле подстилающего слоя
ниже чем у ИГЭ – 8. Проверим условие (5.10) для обеих частей плитного фундамента.
= 1435 = 004. Соотношение размеров подошвы
фундамента lb=26961435 = 188. Отсюда коэффициент учитывающий распределение
напряжений по глубине α = 0998 (по таблице 5.8 [3]).
766 + 6312 631 = 1437 м.
2 076 1437 22 + 387 44 19 + 645 53 = 84156 кПа
Условие (5.10) выполнено: 2375 кПа 84156 кПа.
5.2 Расчет осадки основания
Расчет осадки ведем аналогично предыдущим пунктам. Расчетная схема
представлена на рисунке 5.26.
Рисунок 5.26 – Расчетная схема осадки основания
(А – 1 часть плиты; Б – 2 часть плиты)
Таблица 5.12 – Расчет осадки основания для части фундамента с площадью «1»
Осадка для второй части плитного фундамента составила 1305 мм. Превышения
5.3Расчет армирования монолитной плиты
Расчет ведем аналогично п.5.4.3. Принимаем арматуру диаметром 14 мм класса
А500. Наибольшие изгибающие моменты представлены на рисунке 5.27. По итогу
получилось две сетки с размером ячейки 200x200 м. Фрагмент армирования представлен
Рисунок 5.27 – Изгибающие моменты в плите
Рисунок 5.28 – Фрагмент армирования монолитной плиты
6 Выбор основного варианта фундамента
СП.22.13330.2016 по предельным деформациям основания. Сравнение фундаментов по
требуемому объему бетона представлено в таблице 5.13.
Таблица 5.13 – Сравнение вариантов фундаментов
Монолитная плита на полпролета между несущими конструкциями
Примечание: Расчет материалов монолитной плиты велся с учетом того что плита выступает и в
роли подземного перекрытия (объем перекрытий по проекту вычитался).
За основной вариант принят ленточный фундамент при повышенном расчетном
сопротивлении под здание и отдельные фундаменты при повышенном расчетном
сопротивлении под подземный паркинг.
РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ВАРИАНТА ФУНДАМЕНТОВ В ПВК «PLAXIS 3D»
представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Характеристики материалов здания
Материалы задаваемые как plate
Наименование материала
Кирпичная cтена 770 мм
Кирпичная cтена 510 мм
Кирпичная cтена 380 мм
Кирпичная cтена 120 мм
Плита перекрытия 220 мм
Балконная плита 140 мм
Фиброцементная панель 100 мм
Фундаментные плиты высотой 300 мм
Фундаментные плиты высотой 500 мм
Монолитный фундамент высотой 500 мм
Монолитное перекрытие и покрытие парковки 240 мм
Монолитная стена парковки 300 мм
Вторая ступень монолитного фундамента парковки 300
Монолитный фундамент под стены парковки 400 мм
Материалы задаваемые как beam
Колонна круглого сечения под балконом d=400 мм
Колонна квадратного сечения под лоджией
Балка покрытия парковки
Первая ступень монолитного фундамента парковки
М150 на растворе М100;
фундаментов представлены на рисунках 6.1 6.2 6.3 и в разделе чертежей (Лист 16).
Сравнение аналитических расчетов по СП и результатов численного моделирования
представлено в таблице 6.2.
Рисунок 6.1 – Конструкция здания с приложенными нагрузками
Рисунок 6.2 – Осадка фундаментов парковки
Рисунок 6.3 – Осадка фундаментов здания
По рисунку 6.2 наибольшая осадка фундаментов парковки составила 2646 мм что
удовлетворяет максимально допустимой осадке в 105 мм. Так же оценим наибольшую
относительную разность осадок фундаментов. Согласно таблице Г.1 СП 22.13330.2016
допустимая относительная разность осадок для зданий с полным монолитным каркасом
составляет 0003. Относительная разность осадок рассматриваемых фундаментов составит
= 00023 – Условие деформаций выполнено.
По рисунку 6.3 максимальная осадка фундаментов здания составила 4776 мм что
удовлетворяет предельно допустимой осадке в 126 мм. Согласно таблице Г.1 СП
13330.2016 допустимая относительная разность осадок для многоэтажных зданий с
рассматриваемых фундаментов составит
= 00011 – Условие деформаций выполнено.
Таблица 6.2 – Сравнение аналитических расчетов и численного моделирования основного
варианта фундаментов
Аналитический метод расчета по СП
Численное моделирование
Численное моделирование и аналитические расчеты по СП 22.13330.2016 показали
хорошую сходимость в определении осадок рассматриваемого фундамента.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Указания к выполнению работ
Состав работ для устройства фундаментов здания:
Разбивка осей в котловане;
Укладка плит прерывистого ленточного фундамента по проекту укладка
ленточного фундамента и устройство монолитных стыков между плитами;
Установка опалубки укладка арматуры и бетонирование монолитных
ленточных и отдельных фундаментов.
Состав работ для устройства фундаментов парковки:
2 Строительные машины и механизмы
Подбор по грузоподъемости гусеничного крана будем вести для самой тяжелой
конструкции ФП-3: ФЛ20.12 весом в 195т.
Требуемая грузоподъемность определяется как
Qтр Qк Qг.п Qм.о Qт.о
где Qк – масса монтируемой конструкции в тоннах т;
Qг.п. – масса грузозахватного приспособления применяемого при монтаже данной
Qм.о – масса монтажной оснастки устанавливаемой на конструкцию до начала ее монтажа
(устройства для временного закрепления и навесные монтажные площадки) т;
Qт.о – масса технологического оборудования установленного на конструкцию до начала ее
В качестве грузозахватного приспособления для фундаментных плит будет
применяться двух ветвевой строп массой 002 т и высотой строповки 22 м. Монтажная
оснастка для временного закрепления и технологическое оборудование не используем.
Высоту и требуемый вылет стрелы будем искать для самой удаленной плиты от
бровки котлована ФП-2: ФЛ16.12
Высота подъема крюка вычисляется как
где hк - высота монтируемой конструкции;
hг.п. – расчтная высота грузозахватного приспособления;
hб - монтажная высота (hм = 05 м);
hо – проектная высота установки данной конструкции.
H тр 03 22 05 41 71 м.
Требуемый вылет стрелы представляет собой сумму расстояний
a - рабочая зона 3 м;
lбез - безопасное расстояние для установки крана принимается в зависимости от типа
- половина базы предполагаемого крана 215м.
Расчетная схема представлена на рисунке 7.1.
Lтр 133 3 565 215 2410 м.
Рисунок 7.1 – Расчетная схема для подбора крана
Принимаем гусеничный кран МКГ-40:
- грузоподъемность: при максимальном вылете стрелы – 3 т;
при минимальном вылете стрелы – 40 т;
- вылет стрелы – 5 308 м;
- наибольшая высота подъема крюка – 33 м.
Для подачи бетона принимаем бетононасос марки Putzmeister М 24-4. С основными
техническими характеристиками подачи [8]:
- Давлением 7800 кПа.
3Трудозатраты и продолжительность работ
Таблица 7.1 – Трудозатраты на фундаменты
Таблица 7.2 – Продолжительность работ
Нормативный состав звена
Монтажник 4 разр. -1
Монтажник 3 разр. -1
Монтажник 2 разр. -1
Расчетные показатели при совмещенном методе устройства фундаментов парковки
) Продолжительность выполнения работ: 18 дн;
) Объм работ по устройству фундаментных плит: 132 шт;
) Объм работ по устройству монолитных фундаментов: 5949 м3;
) Количество кранов: 1 гусеничный кранМКГ- 40;
) Количество машинистов: 1 чел;
) Количество монтажников конструкций: 3 чел;
) Количество плотников: 2 чел.
При устройстве фундаментов мелкого заложения необходимо контролировать [9]:
- Обеспечение необходимых недоборов грунта в котловане недопущение
- Недопущение нарушений структуры грунта во время срезки недоборов
- Предохранение грунтов в котловане от подтапливания подземными или
поверхностными водами с размягчением и размывом верхних слоев основания;
- Достаточность примененных мер по защите грунта основания от промерзания в
- Соответствие фактической глубины заложения и размеров фундамента а также
его конструкции и качества примененных материалов предусмотренным в проекте;
- Соответствие характеристик вскрытых грунтов характеристикам по проекту.
Допустимые отклонения забетонированных на месте (сборных) фундаментов:
Фактических размеров фундаментов от проектных должны быть в пределах ± 50
Положения по высоте верха фундамента от проектного должны быть в пределах
Положение в плане относительно разбивочных осей должны быть в пределах 25
Размеров в плане +20 мм -5 мм.
Контроль всех размеров осуществляется теодолитом рулеткой и линейкой.
5 Техника безопасности и охрана труда при работах
Основными документами в данной области считаются: СНиП 12.03-2001 –
Безопасность труда в строительстве ч.1; СНиП 12.04-2002 – Безопасность труда в
5.1 Монтажные работы
При установке фундаментных плит необходимо предусматривать мероприятия по
предупреждению воздействия на работников следующих опасных факторов связанных с
)Расположение рабочих мест вблизи перепада по высоте 13 м и более;
)Передвигающиеся конструкции грузы;
) Опрокидывание машин падение их частей;
)На участке где ведутся монтажные работы не допускается выполнение других
работ и нахождение посторонних лиц;
)При устройстве фундаментных плит запрещается выполнять другие работы
которые требуют нахождения людей на одном участке над которыми производится
перемещение и установка элементов сборных конструкций.
При приготовлении подаче укладке и уходу за бетоном заготовке и установке
арматуры а также установке и разборке опалубки (далее - выполнении бетонных работ)
работников следующих опасных и вредных производственных факторов связанных с
характером выполняемой работы:
) Расположение рабочих мест вблизи перепада по высоте 18 м и более на
расстоянии ближе 2 м от границы перепада по высоте в условиях отсутствия защитных
ограждений либо при высоте защитных ограждений менее 11 м;
) неустойчивое состояния сооружения объекта опалубки и поддерживающих
) высокие ветровые нагрузки;
) наличие химических добавок в бетонной смеси возможность химических
ожогов кожи и повреждения глаз работников;
) движущиеся машины и передвигаемые ими предметы;
) обрушение элементов конструкций;
) повышенное напряжение в электрической цепи замыкание которой может
произойти через тело человека.
При наличии опасных и вредных производственных факторов указанных
выше правил безопасность бетонных работ должна быть обеспечена на основе
выполнения требований по охране труда содержащихся в проектной и организационнотехнологической документации на строительное производство:
) определение средств механизации для приготовления транспортирования
подачи и укладки бетона;
) определение несущей способности последовательности установки и порядка
разборки опалубки а также разработка ее проекта;
) разработка мероприятий по обеспечению безопасности рабочих мест на высоте;
) разработка мероприятий по уходу за бетоном в холодное и теплое время года.
5.3 Использование строительных машин
Строительные машины транспортные средства оснастка и инструмент должны
соответствовать требованиям государственных стандартов по безопасности труда а вновь
приобретаемые иметь сертификаты на соответствие требованиям безопасности труда.
Организация или физическое лицо которое применяет строительные машины
транспортные средства и прочие средства механизации должны поддерживать их
работоспособное состояние.
Неисправности при которых запрещается эксплуатация средств механизации
должна определяться по документации завода (изготовитель данных средств).
Строительные машины транспортные средства производственное оборудование и
другие средства механизации должны применяться по назначению при условиях
разработанных заводом изготовителем.
Монтажные зоны должны иметь ограждение и(или) иметь предупреждающие
В данной работе были проанализированы архитектурно-конструктивные и
объемно-планировочные решения 10-ти этажного жилого дома и подземного паркинга
расположенного на наб. Сев. Двины.
Из–за отсутствия слабых грунтов в основании выполнялся расчет трех вариантов
фундаментов мелкого заложения для жилого дома: сборный ленточный прерывистый и
плитный и двух для подземного паркинга – отдельные монолитные фундаменты и
плитный. Расчет указанных вариантов фундаментов показал их соответствие предельным
деформациям основания.
По требуемому объему бетона за основной вариант принят фундамент сборный
ленточный и отдельный монолитный фундамент под здание и подземный паркинг
Сопоставление значений деформаций основания полученных путем численного
моделирования в ПВК «PLAXIS 3D» и аналитическими методами по действующим
нормативным документам показали хорошую сходимость.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
свободный. – Загл. с экрана.
ГОСТ 21.302-2013 Система проектной документации для строительства (СПДС).
Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим
СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. [Электронный ресурс]. –
Введ. 2017-07-01. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
нормативно-технической
СП 131.13330.2018. Строительная климатология. [Электронный ресурс]. – Введ.
СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. [Электронный
ресурс]. – Введ. 2013-07-01. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. [Электронный
ресурс]. – Введ. 2019-06-20. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
СП.15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. [Электронный
ресурс]. – Введ. 2019-05-29. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд
СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. [Электронный ресурс].
– Введ. 2013-07-01. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
СНиП 12.03-2001.Безопасность труда в строительстве ч.1. [Электронный ресурс].
– Введ. 2001-09-01. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
СНиП 12.04-2002 – Безопасность труда в строительстве ч.2. [Электронный
ресурс]. – Введ. 2003-01-01. – Электрон. Дан. Техэксперт: электронный фонд правовой и
СТО 60-02.2.3-2018 Общие требования к оформлению и изложению документов
учебной деятельности обучающихся. [Электронный ресурс]. – Введ. 2018-01-24. –
Электронные данные САФУ. Оформление учебных и научных работ. – Режим доступа:
ГЭСН 81-02-07-2020 – Государственные элементы сметных норм на
строительные и специальные строительные работы. Редакция 2020 г. Сборник 7. Бетонные
ГЭСН 81-02-06-2020 – Государственные элементы сметных норм на
строительные и специальные строительные работы. Редакция 2020 г. Сборник 6. Бетонные
монолитные.[Электронный
Пособие к СП 52-101-2003. Пособие по проектированию бетонных и
железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения
Аксенов С.Е. Проектирование фундаментов зданий и сооружений Часть I. СБОР
НАГРУЗОК: учебное пособие С.Е. Аксенов И.Ю. Заручевных – Архангельск: АГТУ
Невзоров А.Л. Проектирование фундаментов: учебно-методическое пособие
А.Л. Невзоров. – Архангельск: ИД САФУ 2014. – 110 с.
Заручевных И.Ю. Механика грунтов в схемах и таблицах: учебное пособие
И.Ю. Заручевных А.Л. Невзоров. – СПб.: «Недра» 2006. – 112 с.
Вешняков А.В. Монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами
железобетонных конструкции по направлению подготовки «Строительство» всех форм
обучения А.В. Вешняков. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный
университет имени М.В. Ломоносова 2016. – 65 с.
Строительные краны: СправочникВ.П. Станевский В.Г. Моисеенко Н.П.
Колесник В.В.Кожушко; Под общ.ред. В.П. Станевского. – Киев: Будивельник 1989.-296
Шепелев А.Л. Нормативно-справочные материалы для проектирования
возведения каменных жилых и общественных зданий А.Л. Шепелев З.С. Барболина
Э.П. Гайдо. – Архангельск: РИО АЛТИ 1984. – 40 с.
Базальтовая вата "ТехноникольРоклайт" [Электронный ресурс]. – Режим
Армирование монолитной фундаментной плиты. [Электронный ресурс].
(Дата обращения 20.05.2020).
Характеристики и особенности бетононасосов. [Электронный ресурс]. Режим
Сведения о самостоятельности выполнения работы
Работа - Расчет фундаментов 10-ти этажного жилого дома на наб. Северной Двины
в г. Архангельске выполнена мной самостоятельно.
Используемые в работе материалы и концепции из публикуемой литературы и
других источников имеют ссылки на них.
Электронный экземпляр выпускной квалификационной работы в формате pdf
размещен на платформе Sakai на странице онлайн-курса «ГИА_08.03.01 Строительство в
северных климатических условиях»
- 250x120x14021 150135
(S2-S1)L=(43-36)6500=00011 -
(S4-S3)L=(25-12)5600=00023 .