Рекомендуемая литература

1. Киселев В.А.. Строительная механика. Общий курс. М. ГСН 1986.

2. Лихтарников Я.М., Клыков В.М., Ладыженский Д.В. Киев: Будiвельник, 1976.

3. Мухин Н.В., Першин А.Н., Шишман Б.А.. Статика сооружений. М., Высшая школа, 1980.

4. Замшин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. Примеры расчета. М., изд-во АСВ, 2002.

5. Константинов И.А., Лалин В.В., Лалина И.И. Строительная механика: учебник. М., 2010.

Б. Основания и фундаменты

Раздел состоит из пояснительной записки и графической части, представленной на чертежах формата А1.

Состав и содержание пояснительной записки

1. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства [1], [2], [5], [6].

   1. Ситуационный план с расположением скважин и шурфов.

   2. Инженерно-геологический разрез площадки реконструкции. Физические характеристики грунта. Уровень грунтовых вод.

   3. Определение производных и классификационных характеристик грунта.

   4. Определение нормативных и расчетных значений и показателей, характеризующих механические свойства грунтов.

   5. Сводная ведомость нормативных значений физико-механических характеристик грунтовых свойств.

При наличии изысканий прошлых лет (на момент строительства) необходимо проанализировать и спрогнозировать изменение свойств основания и уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации.

2. Определение усилий, приходящихся на обрез фундамента, выполняется с учетом конструктивной схемы здания. Для каркасных зданий сбор нагрузок и определение усилий выполняется на основании статического расчета (раздел А).

Для бескаркасных зданий выполняется сбор нагрузок на обрез фундамента при расчете по двум группам предельных состояний в характерных сечениях от конструкций существующего здания и после проведения реконструкции (надстройка, пристрой, усиление конструкций, модернизация оборудования и т.д.) в соответствии с рекомендациями [8].

3. Осуществляются поверочные расчеты существующих фундаментов мелкого заложения, которые выполняются в характерных сечениях (3-4 сечения).

Обязательно должны быть приложены расчеты

1. Определяется расчетное сопротивление грунтов основания при известных размерах подошвы фундамента и глубине заложения [1], [2], [6].

2. Определяются среднее давление (при центральном загружении) или краевые давления (при внецентренном приложении нагрузки) под подошвой фундамента [1], [2], [6].

3. Сравниваются расчетное сопротивление и давление под подошвой фундамента. Расчетное сопротивление грунта основания должно быть больше или равно давлению под подошвой фундамента. По результатам сравнения делается вывод о достаточности размеров подошвы фундамента или необходимости их усиления.

4. Определяется осадка существующих фундаментов после проведения мероприятий по реконструкции (одного-двух сечений) в соответствии с [1], [2].

Расчеты в пунктах 3.1 – 3.4 выполняются по второй группе предельных состояний.

5. В случае значительных нарушений тела фундамента выполняется расчет прочности фундамента по материалу в соответствии с [1], [2], [7]. По результатам расчета определяется необходимость восстановления или усиления тела фундамента.

6. В результате недостаточности размеров подошвы фундамента после увеличения нагрузки или при изменении физико-механических характеристик грунта с учетом конструктивных особенностей здания выбирается способ усиления фундаментов или закрепления грунта основания, также могут рассматриваться мероприятия по понижению уровня грунтовых вод [9], [10]. Способы усиления и их вариантность определяются руководителем проекта. В случае вариантного проектирования необходимо выполнить технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов и выбрать наиболее рациональный способ.

7. Представляется последовательность технологии выполнения работ по рассчитанным способам усиления и восстановления основания и фундаментов реконструируемого здания.

4. при наличии свайных фундаментов выполняются следующие поверочные расчеты:

   1. Определяется тип существующих свай, их количество и характер передачи нагрузки на грунт.

   2. Определяется расчетное значение нагрузки по первому предельному состоянию, действующей на одну сваю.

   3. Определяются нормативное и расчетное значения несущей способности одиночной сваи [3], [4].

   4. Сравнивается расчетное значение несущей способности одиночной сваи с расчетным значением нагрузки, приходящимся на одну сваю. По результатам сравнения делается вывод о достаточности размеров (длина и поперечное сечение) и количества свай или необходимости усиления свайного фундамента. Расчеты в пунктах 4.1 – 4.4 выполняются по первой группе предельных состояний.

   5. Определяется осадка существующего свайного фундамента после проведения мероприятий по реконструкции (одного-двух сечений) [1], [3].

Расчет ведется по второй группе предельных состояний.

6. В случае недостаточности несущей способности свайного фундамента рассматриваются вопросы его усиления или восстановления способами применения обойм, разгрузки и др [9], [10].

7. Представляется последовательность технологии выполнения работ по рассчитанным способам усиления и восстановления основания и свайных фундаментов реконструируемого здания.

1. В случае устройства пристроя к существующему зданию необходимо проектирование новых фундаментов.

   1. Фундаменты мелкого заложения (столбчатые, ленточные).

      1. Задаются типом фундамента по конструкции, материалу и способу изготовления. Определяется минимальная глубина заложения подошвы фундамента с учетом глубины сезонного промерзания грунтов, глубины заложения подошвы существующих фундаментов, наличия подземной части и других конструктивных требований. Определяется требуемая площадь подошвы фундамента, уточняются ее размеры.

      2. Определяется расчетное сопротивление грунтов основания при принятых размерах подошвы фундамента и глубине заложения [1], [2], [6].

      3. Рассчитываются среднее (при центральном загружении) или краевые давления (при внецентренном приложении нагрузки) под подошвой фундамента.

      4. Сравниваются расчетное сопротивление и давление под подошвой фундамента. Проверяется рациональность принятого решения (условие экономичности), запас прочности должен быть не более 10%. По результатам сравнения делается вывод о достаточности размеров подошвы фундамента.

      5. Определяются осадки проектируемых фундаментов методом послойного суммирования (1 – 2 характерных сечения). Расчеты в пунктах 5.1.2 – 5.1.7 выполняются по второй группе предельных состояний [1], [2], [6].

      6. Делаются расчеты несущей способности тела фундамента: для столбчатого – расчет на изгиб и продавливание, для ленточного – расчет на изгиб для подбора арматуры плитной части фундамента. При необходимости рассчитывается несущая способность основания и осуществляется проверка слабого подстилающего слоя (при его наличии) [1], [2], [7].

   2. Свайные фундаменты

      1. Задаются типом свай по материалу, характеру передачи нагрузки на грунт и способу устройства, а также размерами поперечного сечения, длиной и количеством свай в кустовом фундаменте или их количеством на 1 пог. м в ленточном свайном фундаменте (необходимо задаться шагом свай). Конструируют ростверк под принятое количество свай, длина которых назначается с учетом характера напластования грунтового основания, наличия подземной части и других конструктивных требований.

      2. Определяется значение нагрузки по первому предельному состоянию, приходящейся на одну сваю или на 1 пог.м.

      3. Изменяя длину свай, размеры поперечного сечения и их количество, подбирают такие параметры свай, при которых выполняется следующее условие: расчетное значение несущей способности сваи должно быть больше или равно значению нагрузки, приходящейся на одну сваю или на 1 пог. м [3], [4]. Условие экономичности принятого решения – не более 20%.

2. В пояснительной записке должны быть представлены конструкции всех рассчитываемых фундаментов (существующих, усиливаемых, проектируемых), эпюры природных и дополнительных давлений при расчете осадки, расчетные схемы для дополнительных расчетов фундаментов (расчет на продавливание, изгиб, проверка слабого подстилающего слоя, расчет несущей способности основания). Объем пояснительной записки – 15-20 страниц, в случае рассмотрения вариантного усиления фундаментов объем пояснительной записки может составить 25-40 страниц.

Графическая часть раздела

Если не требуется усиления фундаментов, то графическая часть должна быть представлена на одном листе формата А1. Состав листа следующий:

1. Схема расположения элементов существующих и проектируемых фундаментов (для пристроя) – в масштабах 1:100 или 1:200. На плане фундаментов должны быть показаны раскладка фундаментных блоков и подушек (сборный ленточный фундамент), размеры монолитных участков (при их наличии), проемы, приямки, отверстия для коммуникаций, отметки подошвы фундаментов, маркировка, привязка к разбивочным осям, габаритные размеры, размеры между разбивочными осями, габаритные размеры здания, характерные сечения, линии разрезов.

2. Разрезы фундаментов (1 – 2) выполняются в масштабах 1:100 или 1:200.

3. Развертка стены по подземной части (для сборных ленточных фундаментов) – в масштабах 1:100 или 1:200.

4. Характерные расчетные сечения фундаментов (не менее трех) выполняются в масштабах 1:20, 1:25, при необходимости осуществляют армирование проектируемых фундаментов. Делается спецификация существующих и проектируемых фундаментов, а при необходимости – спецификация арматурных изделий. Оформляются примечания (2 – 4 пункта).

При необходимости усиления фундаментов и рассмотрении нескольких вариантов их восстановления и усиления графическая часть может содержать в себе 2 – 4 листа формата А1.

5. Состав первого листа рассмотрен в пунктах 1 – 4.

6. На остальных листах представляется следующее:

а) схема расположения усиленных фундаментов – в масштабах 1:100 или 1:200 (каждый вариант на отдельном листе);

б) разрезы и при необходимости развертки фундаментов – в масштабах 1:100 или 1:200;

в) характерные расчетные сечения усиленных фундаментов (не менее трех) – в масштабах 1:20, 1:25;

г) конструктивные узлы, армирование и спецификации элементов усиления.