Дипломная (вкр): Пятиэтажный жилой дом по улице Шмидта

Nn3-3=559,1 кН/м

Требуемая ширина подошвы фундамента:

тр=1,05×Nn3-3/( Rо-g×H1) ,

тр3-3=1,05×559,1/(512,3-20·0,73)=1,18 м.

Окончательно принимаем с запасом bф=1,4 м.

.2.4 Расчет осадки фундамента

Осадка основания по сечению 3-3 определяется методом элементарного послойного суммирования по формуле:

=b×å(szpi×hi/Ei), м (2.19)

где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

szpi - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали проходящей через центр фундамента;

hi - толщина i-го слоя грунта;

Ei - модуль деформации i-го слоя грунта.

Осадку рассчитываем в следующем порядке:

1. Грунты, лежащие ниже подошвы фундамента, разбиваем на слои, толщиной

hi <0,4b=0,4×1,4=0,56 м.

. Определяем давление от собственного веса грунта по формуле

, кПа.

. Определяем дополнительное давление по глубине по формуле:

, кПа (2.20)

Природное давление определяется по формуле:

szqi=gi×zi , кПа

где gi - удельный вес i-го слоя грунта;

zi - глубина заложения подошвы i-го слоя грунта.

szq2=0,3×20=6 кПа

szq3=1,8×19,1=34,38 кПа

szq4=5×19,8=99 кПа

szq5=1,12×19,62=218,1 кПа

Рисунок 2.7 - Осадка основания фундамента по сечению 3-3

Среднее давление под подошвой фундамента:

р=(N3-3 + Nгр )/А , кПа (2.21)

где N3-3 - нагрузка по сечению 3-3;

Nгр - нагрузка от грунта, находящегося на выступах фундамента;

А- площадь подошвы фундамента.

р=(635,1+2×20×0,5×0,73×1)/1,4×1=464 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание:

р0=р-g×d , кПа (2.22)

где g - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d - глубина заложения фундамента.

р0=464-0,73×19,8=450 кПа

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента:

szрi=ai× р0 , кПа (2.23)

где ai - коэффициент, принимаемый по таблице 55[43] в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины, равной x=2×z/b.

Таблица 2.7 - Дополнительное вертикальное напряжение по слоям

Мощность активного слоя hакт=8,42 м (рисунок 2.7).

Осадка основания составит:

s=0,8×[411,6×0,46/28×103+325,8×0,46/28×103+250,7×0,46/28×103+199,9×0,46/28×103+

+164,5×0,46/28×103+135×0,56/24×103+114,1×0,56/24×103+100,2×0,56/24×103+

+87,1×0,56/24×103+78,7×0,56/24×103+70,3×0,56/24×103+63,7×0,56/24×103+

+58,8×0,56/24×103 +54,7×0,56/24×103 +50,9×0,56/24×103 +47,7×0,56/24×103]=0,042м

Суммарная осадка не должна превышать предельной:

общ< su , (2.24)

где su - предельная деформация основания, принимаемая по приложению 4 [8] в зависимости от типа здания.

,2 см < 10 см- условие выполняется, т.е. осадка фундамента значительно меньше нормативной.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Данная технологическая карта разработана на устройство фундаментов для 5-этажного жилого дома с применением типовых сборных конструкций.

В состав работ, рассматриваемых технологической картой, входят:

срезка растительного слоя;

разработка грунта;

монтаж железобетонного фундамента ленточного типа;

монтаж железобетонных плит перекрытия над цокольным этажом.

Следует подобрать машины, оборудование и инвентарь, необходимый при данных работах, рассчитать трудовые затраты на земляные и монтажные работы, а также составить календарный план производства работ.

3.1 Исходные данные для проектирования производства работ

.1.1 Параметры здания

Длина здания в осях 49,5 м, ширина 18,0 м. Под стены устраивают сборные железобетонные ленточные фундаменты, включающих в себя фундаментные плиты: ФЛ 12.24-2 (ФЛ-1), ФЛ 12.12-2 (ФЛ-2), ФЛ 14.24-2 (ФЛ-3), ФЛ 10.24-3 (ФЛ-4), ФЛ 14.12-2 (ФЛ-5), ФЛ 10.12-2 (ФЛ-6); фундаментные блоки: ФБС 24.4.6-т (Ф-1), ФБС 24.6.6-п (Ф-2), ФБС 12.4.6-т (Ф-3), ФБС 12.6.6-т (Ф-4), ФБС 9.4.6-п (Ф-5), ФБС 9.6.6-т (Ф-6), ФБС 12.6.3-т (Ф-7), ФБС 12.4.3-п (Ф-8). Масса наиболее тяжелого элемента - 1900 кг (фундаментная плита ФЛ 14.24-2).

Материалы: бетон для монолитных заделок в фундаментных плитах и блоках класса В7.5, раствор и сборные конструкции доставляются на строительную площадку с заводов ЖБИ автотранспортом.

Отметка низа фундаментов -4,350 м.

3.1.2 Параметры грунта

Грунт под подошвой фундамента - суглинок. Толщина растительного слоя (hР.СЛ.) 0,3 м. Уровень грунтовых вод находится на расстоянии 0,3 м от естественной поверхности земли. Характеристики грунта представлены в табл. 3.1.

Определяем:

группу грунта при механизированной разработке, [11] глава 1, табл. 1 (немерзлые грунты),

объемную массу грунта [11] глава 1, табл. 1 и 2, глава 2, табл. 1.

крутизну откоса [12], табл. 4;

показатели разрыхления грунтов [11], прилож. 2.

Таблица 3.1 - Характеристика условий разработки грунта

3.2 Земляные работы

.2.1 Объем работ по срезке растительного слоя

Независимо от формы земляных выемок растительный слой снимается по всей площади будущего здания, а также дополнительно вдоль здания по всему периметру с участков, предназначенных для устройства отмостки, постоянных и временных дорог, складских площадок и т.д. В данном дипломном проекте площадь очищаемой поверхности составляет 3816 м2.

Рисунок 3.1- Схема срезки растительного слоя бульдозером

Срезку растительного слоя производим за два прохода бульдозером по одному следу на глубину 15 см. Срезку производим последовательно, разделяя один ход бульдозера на 24 части по 2,5 метра каждый, включая крайнюю часть шириной 1,64 м. Срезать начинаем с дальнего насыпаемому кавальеру участка.

Определяем объем срезаемого грунта:

 = F∙hР.СЛ.∙kП =3816∙0,3∙1,25=1431 м3

где hР.СЛ - толщина растительного слоя, равная 0,3 м.

Определяем объем каждого кавальера:

VКАВ=79,5∙24,0∙0,3∙1,25=715,5 м3

Для проведения работ по срезке растительного слоя и последующей планировки поверхности выбираем бульдозер ДТ-75.

Определяем объем вывозимого грунта из кавальера:

=A∙B∙hР.СЛ∙kП .=13,94∙28,54∙0,3∙1,25=149,2 м3

Длина обноски для разбивки зданий с забивкой столбиков в грунт и пришивкой досок:

, м

обн =(49,5+0,3×2)×2+(18+0,3×2)×2=137,4 м.

3.2.2 Расчет кавальера растительного слоя

Кавальер устраиваем протяженностью равной длине устраиваемой выемки LКАВ = 79,5 м.

Площадь поперечного сечения кавальера

КАВ= VКАВ/ LКАВ =715,5/79,5=9,0 м2

Принимаем h=2 м

Fкав=(а+1,34)·h, м2 (3.1)

,0=(а+1,34)∙2

Находим параметр а из уравнения: а=3,16 м

Данные геометрических характеристик кавальеров представлены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2- Поперечное сечение кавальера

3.2.3 Определение параметров земляных сооружений

При определении размеров земляного сооружения необходимо учитывать размеры фундаментов, шпунтового ограждения, опалубки и ее элементов креплений и т.д.

При устройстве ленточных фундаментов под здание выбран следующий вариант загружения - общий котлован. Размеры котлована по дну складываются из расстояния между осями, ширины подошвы фундамента плюс по 1,0 м с каждой стороны фундамента на рабочее место монтажника, плюс 0,4 м с каждой стороны для устройства траншеи для отвода воды.

Исходя из плана фундамента максимальные размеры котлована по дну:

А = 49,5 + 1,96+0,68+ 1,0·2+0,4∙2 = 54,94 м

В = 18,0 + 0,6 + 4,18 + 1,0·2+0,4∙2 =25,58 м

3.2.4 Подсчет объема земляного сооружения

Определив размеры котлована, объем определяем по формулам расчета объемов различных геометрических тел. При сложной конфигурации - сооружение разбивается на отдельные простые объемы.

Объем прямоугольного котлована определяется по формуле:

, м3 (3.2)

где Нк - глубина котлована.

А, В - соответственно ширина и длина котлована по дну;

С, D - соответственно ширина и длина котлована по верху.

А=54,94 м; В=25,58 м;

С=54,94+2∙1,35= 57,64 м;

D=25,58+2∙1,35= 28,28 м.

VK1= 2,7/6·(54,94·25,58+57,64·28,28+(54,94+57,64)·(25,58+28,28)) = 4095 м3

VK=4095+4,96х7,8х2,7=4200 м3

Устройство пандуса для съезда в котлован бульдозера не требуется, т.к. бульдозер будет опущен в котлован при помощи крана СКГ-25.

3.2.5 Подсчет объемов работ по подчистке дна котлована

Объем подчистки дна котлована после отрывки его экскаватором:

, м3 (3.3)

где Fк- площадь дна котлована, м2;н - толщина недобора грунта.

При работе экскаватора «обратная лопата» допускаемый недобор hн=20 см.

3.2.6 Подсчет объемов работ по обратной засыпке

Обратную засыпку производим экскаватором. Смонтированный фундамент в котловане засыпаем грунтом из отрываемого котлована на разработке другой оси. Экскаватор начинает засыпку котлована и разработку другого, как только между осью его вращения и осью вращения крана будет не менее 15 метров по технике безопасности. Объем грунта обратной засыпки () определяется исходя из того, что проектируемое здание с подвалом. Тогда обратная засыпка будет осуществляться лишь для пазух по периметру здания с учетом коэффициента остаточного разрыхления ().

Объем грунта при обратной засыпке пазух котлована

 (3.4)

Объем грунта на уровне подвала:

 = F×hгр×kпр = 54,94∙25,58 × 0,73× 1,3= 1334 м3 ,

где hгр = 4,35 - 3,62 = 0,73 м, тогда

Vоз=4200+281-741,48∙0,3-734,73∙2,7=2275 м3

Объём грунта, разработанного экскаватором с погрузкой в транспортное средство:

 2167м3

Объём грунта, разрабатываемый экскаватором навымет:

Vкв= VK- Vозтр=4200-2167=2033 м3

Обратная засыпка для грунта І группы:

VозI= Vкв∙= 2033∙=2517м3

При засыпке фундамента производим электрическое трамбование по слоям, начиная с краев трамбуемой площади с последующим приближением к её середине. Каждым последующим ударом трамбовки захватывается часть уже уплотненной площади.

Трамбование грунта вручную электрической трамбовкой ИЭ-4505 с круглым башмаком Ш 200 (мм). Масса трамбовки 27 кг.

Площадь трамбовки грунта при обратной засыпке фундаментов:

, (3.5)

где - высота слоя трамбовки, принимаем 0,2 м;

- коэффициенты первичного и остаточного разрыхления, принимаем по таблице 3.1.

Sктр=

Площадь трамбовки грунта под полы подвала:

Sполтр=543 м2

Общая площадь трамбовки:

Sтр=14083+543=14626 м2

После закрепления нивелирных отметок и засыпки фундаментов производим окончательную планировку площадей бульдозером ДТ-75 за один проход, при рабочем ходе в двух направлениях.

Окончательная планировка площадей бульдозером:

Sок.пл=3816-867=2949 м2

Рассчитываем площадь, необходимую для устройства песчаного подстилающего слоя под каждую ленту фундамента в котловане:

Sпод.cл=421 м3

3.2.7 Выбор экскаватора

Выбран экскаватор ЭО-4321 (рис. 3.2). Вместимость ковша - 0,65 м3. Наибольшая глубина копания - 5,5 м. Наибольший радиус копания - 8,9 м. Наибольшая высота выгрузки - 5,67 м. Мощность - 80 л.с. Масса экскаватора - 19,2 т.

Рисунок 3.2- Схема расположения экскаватора ЭО-4321 при разработке котлована

Ширину проходки экскаватора рассчитываем по формуле:

, м (3.6)

где - оптимальный радиус резания, принимаемый 0,9 наибольшего радиуса резания,

- длина рабочей передвижки, определяется по формуле:

,

где - допустимое расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры экскаватора, принимаем из условий техники безопасности по СНиП. = 4 м.

Ширину проходок принимаем 8,5 м.

3.3 Монтажные работы

.3.1 Выбор метода монтажных работ

Выбор метода монтажных работ зависит от объемно-планировочного и конструктивного решения. Экскаватор разрабатывает котлован под все здание до отметки -4,350. Грунт грузится на автомобили-самосвалы КамАЗ-5511 и транспортируется в кавальеры для обратной засыпки котлована до уровня подвала и пазух. Монтирует подушки, блоки, плиты перекрытия автомобильный кран, он же подает бадьи с грунтом для обратной засыпки.

3.3.2 Выбор монтажных приспособлений

Для монтажа фундаментных блоков ленточного типа принимаем двухветвевые стропы 2СК-2,5 с грузоподъемностью 2,5 т, массой 100 кг с расчетной высотой 2,0 м, четырехветвевые стропы 4СК-1,25 с грузоподъемностью 1,25 т, массой 40 кг с расчетной высотой 2,0 м.

3.3.3 Подсчет объемов монтажных работ

На основании данных проекта определяем количество монтажных элементов, их массу и размеры по спецификациям или каталогам типовых конструкций или справочным данным. Данные по определению количества монтажных элементов и перечень рабочих процессов заносим в таблицу 3.2.