9. Технико – экономическое сравнение вариантов фундаментов

Определение стоимости свайного фундамента и фундамента мелкого заложения.

Таблица 9

Технико – экономическое сравнение вариантов фундаментов

№ п/п	Наименование работ		Единица измерения	Объем работ		Стоимость, руб.
						Единичная			Общая
I Фундамент из свай 7,25 м
1	Разработка грунта экскаватором с ковшом вместимостью 1м3 с погрузкой на автосамосвал.		1м3	6,96		250			1740
2	Погружение ж/б свай дизель-молотом.		1шт	6		512			3072
3	Сваи квадратного сечения сплошные и с круглой полостью с периметром сторон 1001-1200мм		1шт	6		4680			28080
4	Устройство ростверка (В-15) с подколонником h=4м, периметром до 5м.		1м3	3,24		423			1370
5	Стоимость бетона ростверка (В-15) с крупным заполнителем до 20мм.		1м3	3,24		2080			6739
6	Обратная засыпка котлована бульдозером		1м3	3,72		300			1116
Стоимость свайного фундамента:42117
1	Разработка грунта экскаватором с ковшом вместимостью 1м3 с погрузкой на автосамосвал.	1м3			20,412		250 руб	5103руб
2	Устройство ж/б фундамента (В-15) с подколонником при h=4м периметром до 5м.	1м3			8,41		423 руб	3557 руб

Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

39

продолжение таблицы 9

3	Обратная засыпка котлована бульдозером	1м3	12,002	300	3600,6
Стоимость отдельно-стоящего фундамента: 12260,6 руб

Вывод: применение отдельно-стоящего фундамента мелкого заложения более эффективно и экономично.

10. Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

Учитывая значительное заглубление фундамента в грунт примем конструкцию фундамента стаканного типа. Примем толщину стенок стакана по верху, равной не менее 150 мм и зазор 75мм; размеры подколонника в плане примем по унифицированному модулю равными 1200х900 мм.

а) Расчет и конструирование нижней части фундамента.

На первом этапе расчета определим распределенное реактивное давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки: N_0I=2310 кН; М_0I=225,5 кН м;

Тогда:

Учитывая в дальнейших расчетах P_max=231,9 кПа определим требуемую рабо-

чую высоту нижней части плиты фундамента по формуле:

где b_сf – ширина подколонника, , принимаем b_сf=900 мм;

l_сf – длина подколонника, , принимаем l_сf=1200 мм;

b, l – ширина и длина подушки фундамента, l=4200 мм; b =2700 мм;

R_вt – прочность бетона на осевое растяжение;

R_вt=665 кПа, для бетона класса В-12,5.

Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

40

H=h_opt+50=443+50=493 мм.

Получили по расчету минимальную толщину плиты, равной 493 мм. Конструктивно примем две ступени, каждая высотой по 450 мм.

Проверим плитную часть на продавливание (рис.23,а)

Проверим нижнюю ступень на продавливание (рис.23,б)

б)

а)

Рис.23 Конструирование нижней части фундамента

а) к расчету на продавливание плитной части;

б) к расчету на продавливание нижней ступени

Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

41

Произведем расчет по наклонному сечению. Первоначально определим внешнюю поперечную силу:

Q_max=P_max·(с₁-h₀₁)·b=231,9·(0,9-0,4)·2,7=115,95 кН,

Определим поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

Q_в=0,6·R_вt· b· h₀₁=0,6·665·2,7·0,4=430,9 кН,

где 0,6 – для тяжелого бетона.

Далее необходима проверка условия: Q Q_в, 115,95 кН<430,9 кН, условие выполняется. Следовательно, можно производить подбор арматуры в подошве.

Определим расчетный изгибающий момент в сечении I-I:

M_I-I=b·с₁²· ,

где Р₁ – реактивное давление в сечении I-I.

Р

Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

ис. 24. К подбору арматуры в подошве фундамента под колонну

42

Требуемое сечение арматуры в сечении I-I определим по формуле:

где R_S – сопротивление арматуры сжатию и растяжению,

R_S =280МПа для арматуры класса А–II;

η – коэффициент, который находит в зависимости от А₀, η=0,9;

Определим расчетный изгибающий момент в сечении II-II:

Требуемое сечение арматуры в сечении II-II определим по формуле:

Определим расчетный изгибающий момент в сечении III-III:

Арматуру подбираем по большей площади поперечного сечения, т.е. по А_S2=31,9 см², следовательно принимаем 14 стержней ø16 с площадью равной 32,17 см², с шагом 200.

Рис. 25. Армирование фундамента

Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

43

Расчет поперечной арматуры подколонного стакана;

Сетки поперечного армирования предназначены для восприятия изгибающего момента и перерезывающих сил, возникающих в стакане подколонника в результате внецентренно-приложенной внешней нагрузки.

Площадь поперечного сечения поперечной арматуры можно определить по формуле:

где - сумма расстояния от обреза фундамента до плоскости каждой сетки в пределах расчетной высоты стакана.

43

Рис. 26. Расчётная схема для определения поперечного армирования

=50+250+450+650=1400 мм=1,4 м.

П

Конструирование и армирование отдельно стоящего фундамента

44

оперечная арматура не нужна. Но из конструктивных соображений примем поперечное армирование в виде сеток С-2 из арматуры ø 8 мм класса А-I с шагом 200 мм в пределах всей высоты подколонника и одну сетку С-3 конструктивно по длине стакана.

Рис. 27. Схема армирования отдельно стоящего фундамента под колонну