III. Подсчет объемов работ нулевого цикла

Определив глубину и размеры в плане (рис. 2) котлованов и траншей, можно подсчитать объем земляных работ по их отрывке, используя формулы расчета объемов различных геометрических фигур.

При сложной конфигурации земляных сооружений следует разбить их на отдельные простые фигуры, объемы которых находят раздельно.

При проектировании котлованов и траншей с откосами, объем грунта определяют по приближенной формуле объема призмы с трапецеидальным сечением.

Планировка (подчистка) дна котлована или траншей может производиться вручную. В этом случае, подчистка производится лишь в тех местах, где будет выполняться подготовка под фундаменты или проходит подошва фундаментов здания.

3.1. Подсчет объемов земляных работ по отрывке земляного сооружения

Для подсчета объемов земляных работ необходимо определить габариты отрываемых земляных сооружений.

Ширину котлована по низу под все здание определяют (рис. 2в):

,

Ширину котлована по низу для траншеи или отдельного котлована определяют (рис. 2а, 2б):

Длину котлована под все здание или траншеи по низу определяют (рис. 2а, 2в):

Длину по низу для отдельного котлована определяют (рис. 2б):

где П, Д - ширина и длина здания по осям;

а – ширина подошвы фундамента (бетонной или щебеночной подготовки);

d – запас для возможности производства работ по устройству фундаментов.

Ширину и длину котлованов и траншей по верху (рис. 1,2) определяют:

где B (L) ширина (длина) котлована по низу.

А) для траншей

б) для отдельных котлованов

в) для общего котлована под здание

Рис. 2 Определение габаритов траншей и котлованов для подсчета объемов земляных работ

Рассчитав размеры земляных сооружений, определяют:

1. Площадь котлована по низу: А = B  L

2. Площадь котлована по верху: А₁ = Еш  Ед

3. Среднюю площадь котлована:

4. Объем грунта при отрывке котлована под все здание:

5. Объем грунта при отрывке отдельных котлованов и траншей:

,

где n - количество отдельных котлованов или траншей под все здание.

6. Объем подчистки дна котлована:

Для отдельных котлованов:

,

где n₁ - количество отдельных фундаментов;

h_п – толщина подчистки дна котлована под подушку фундамента и щебеночное основание под фундамент, h_п  0,2 м.

В случае устройства съездов в котлованы, объем разрабатываемого грунта (V₂) определяют дополнительно.

Ширину съездов принимают:

при одностороннем движении - 3,5 м, при двустороннем - 7,0 м.

Уклон съезда i = 10  15 %.

Длина съезда L₂ = h_к / i, где h_к - глубина разработки котлована, м

(например, h_к2,8 м; L₂ = 2,8 / 0,15 = 18,6 м).

7. Объем грунта при устройстве съезда определяют из выражения:

,

где b₁ - ширина съезда.

8. Общий объем разработки грунта тогда составит:

V₀ = V₁ + V₂.

9. Объем механизированной разработки:

V_мр = V₀ - V_п;

10. Объем обратной засыпки с учетом коэффициента остаточного разрыхления:

,

где: V_c - объем грунта, вытесняемый выполненными фундаментами или подвалом сооружения

k_ор – коэффициент остаточного разрыхления грунта (для курсовой работы может быть принят k_ор = 1,05).

3.2. Определение объемов работ при возведении фундаментов

1. Опалубка

Требуемую площадь мелкощитовой опалубки для отдельностоящих ступенчатых фундаментов определяют согласно (рис. 3а):

а) площадь опалубки в отдельностоящем ступенчатом фундаменте составляет:

А_оп1 = [h₁а + h₂(c+2f) +h₃c]·4

б) общая площадь опалубки всех отдельностоящих ступенчатых фундаментов:

А_оп = А_оп1·n₁

Требуемую площадь опалубки для ленточных фундаментов, с подвальным помещением определяют согласно (рис. 3б):

А_{оп л.ф .}= [h₁а + h₂(c+2f) +h₃c]·(Д+П)2

Определение требуемой площади опалубки в здании с подвалом аналогично как для ленточного фундамента.

2. Объем бетона

Объем бетонной смеси, необходимый для возведения фундаментов, определяют из запроектированных размеров фундаментов:

а) для ленточных фундаментов, с подвальным помещением (рис. 3б):

V_б=[h₁·а+h₂(c+2f)+h₃·c]·(Д+П)·2

б) для отдельностоящих фундаментов (Рис. 3а):

V_б=[h₁·а²+h₂·(c+2f)²+h·c²]·n₁

а) для отдельностоящего ступенчатого фундамента

б) для ленточного фундамента

Рис. 3. К определению площади опалубки и объема бетона

3. Арматура

Для определения требуемых объемов по монтажу ранее изготовляемых и привозимых на строительную площадку армоизделий в составе курсовой работы следует руководствоваться такими допущениями:

1. Армирование фундаментов осуществляют с использованием таких видов армоизделий:

- в плитной части размещают одну сетку на расстоянии от подготовки под фундамент, равном величине защитного слоя бетона 50 мм. Массу сеток определяют из расчета 30 кг/м²;

- в подколонной части столбчатого фундамента устанавливают один армокаркас, массу которого определяют из расчета 70-80 кг на 1 м³ железобетона. Считая, что данный фундамент изготавливают под стальную колонну, в нем предусматривают установку четырех анкерных болтов, и конструктивно – двух сеток у верхнего обреза (рис. 4). Для курсовой работы принимают, что анкерные болты длиной свыше 1 м имеют диаметры 50 мм.,. а сетки – массу из расчета 20 кг/м²;

- в стеновой части ленточного фундамента устанавливают армокаркасы расчетных размеров с массой, определяемой из расчета 40 кг/м² площади стеновой части.

2. Конкретные расчетные размеры армоизделий определяют, исходя из конструктивных решений фундаментов и условий производства арматурных работ, а именно:

- для столбчатых фундаментов площадь сетки принимают равной площади нижней плиты, а высоту каркаса – высоте фундамента;

- для ленточных фундаментов, исходя из условий транспортирования готовых армоизделий на стройплощадку, ширину сетки плитной части принимают равной ширине подошвы фундамента, а длину равной 3,0 м. Аналогично для стеновой части фундамента высоту армокаркаса принимают равной ее высоте, а длину – равной 3,0 м. Количество названных армоизделий определяют исходя из общей длины фундаментов.

Рис. 4 Конструктив арматурных изделий фундамента