Оптимальный вариант фундамента для промышленно-логистического парка
При строительстве промышленно-логистического парка в г. Новосибирске предложены два варианта фундаментов с одинаковой несущей способностью: свайные фундаменты и фундамент "SPIDER".
Ключевые слова: несущая способность, свайный фундамент, фундамент "SPIDER"
При строительстве на территории Промышленно-логистического парка г. Новосибирска в Новосибирском районе МО Толмачевский сельсовет производственного корпуса завода КПД, производительностью до 70 000 м 2 жилья в год, был принят вариант фундаментов из составных свай длиной 17,0 м. Указанная длина свай обусловлена сложными грунтовыми условиями площадки. Значительный по толщине слой представлен водонасыщенными суглинками, из которых выделены пять инженерно-геологических элементов ИГЭ (см. табл. 1).
Производственное здание представляет собой 4-х пролетную стоечно-балочную железобетонную конструкцию. Ширина пролетов 24,0 м, шаг средних колонн 12,0 м и по периметру корпус в сочетании с факверковыми колоннами с шагом 6,0 м. Общая длина здания 204,0 м. Общая площадь застройки 20 тыс. м 3.
За относительную отметку 0,000 принята отметка чистого пола 1 этажа, что соответствует абсолютной отметке 113,6 м.
Здание в основном одноэтажное. Первоначально предложенный вариант представлял свайное поле из составных свай в количестве 1387 шт. и длиной l=17,0 м. Под средние колонны кусты свай составляли 12 шт., а под крайние - 9 шт.
Таблица 1 - Основные расчетные физико-механических характеристик слоев грунта
Наименование грунта |
Мощность слоя, м |
Число пластичности |
Показатель текучести |
Плотность грунта, кН/м3 |
Удельный вес грунта, кН/м3 |
Коэффициент пористости |
Модуль деформации, МПа |
Угол внутреннего трения, ° |
Удельное сцепление, кПа |
ИГЭ-2. Суглинок пылеватый |
1,8 |
0,1 |
>1 |
16,2 |
26,8 |
0,91 |
3,3 |
15 |
27 |
ИГЭ-3. Суглинок пылеватый |
2,7 |
0,12 |
0,75 |
18,4 |
26,9 |
0,77 |
8,5 |
16 |
21 |
ИГЭ-3а. Суглинок тяжелый пылеватый |
6,3 |
0,12 |
0,33 |
17,2 |
26,9 |
0,72 |
5,7 |
19 |
54 |
ИГЭ-4. Суглинок тяжелый пылеватый |
11,8 |
0,12 |
0,67 |
17,8 |
26,8 |
0,8 |
4,1 |
16 |
31 |
ИГЭ-4. Суглинок тяжелый пылеватый |
2,5 |
0,12 |
0,33 |
19,2 |
27,1 |
0,7 |
7,4 |
19 |
39 |
Здание в основном одноэтажное. Первоначально предложенный вариант представлял свайное поле из составных свай в количестве 1387 шт. и длиной l=17,0 м. Под средние колонны кусты свай составляли 12 шт., а под крайние - 9 шт.
Рис. 1. Геологический разрез площадки строительства
Рис. 2. Схема расположения свай
Грунт фундамент свая нагрузка
В таких грунтовых условиях целесообразно устройство фундамента в виде кустов призматических составных железобетонных свай. Несущая способность призматической сваи будет складываться из сопротивления грунта под острием R и сопротивления вдоль боковой поверхности f. Значения R и f принимаем по табл. 1 и 2 [1].
Несущая способность призматической сваи определяется по формуле (8) [1].
Fd = гc(гcRRA + u ?гcffihi)
По расчету несущая способность призматической сваи длиной 17 м составляет 375 кН.
Удельная несущая способность призматической сваи:
Fуд. пр=F/Vпр., где Vпр.=Sосн. h - объем сваи;
Fуд. пр=375/(0,3-0,3-17)=245 кH/м 3.
Расчетно-допускаемая нагрузка на такую сваю составит:
Nрд=F/=375/1,4=268 кH.
Несущая способность куста 12-ти призматической сваи длиной 17 м составляет 4510 кН.
Nр. д.куста свай =F/=4510/1,4=3220 кH.
Ростверк принимаем ступенчатый с размерами в плане 2,4х 3,3м.
Стоимость куста из 12-ти призматических составных железобетонных свай составляет:
Vроств=2,4-3,3-0,6+2,4-1,0-1,2=7,64 м 3
Vсвай=0,3-0,3-17-12=18,36 м 3
ССроств=7,64-14,0=107 тыс. руб.
ССсвай=18,36-14,0=257 тыс. руб.
ССземл. работ=0,4-18,0=7 тыс. руб.
Итого:107+257+7=371?370 тыс. руб.
Авторами предложен альтернативный вариант в виде фундамента "SPIDER" на песчаной подушке. С учетом расчетной вертикальной нагрузки от средней колонны NII=5000/1,15=4350 кН фундамент представляет собой железобетонную плиту с размерами bЧl=2,4Ч3,0 м и угловыми консолями (рис.2). Размеры последних bkЧlk=1,2Ч2,1 м. Указанные размеры элементов фундамента определены с учетом расчетного сопротивления песчаной подушки равного Rп. п.=275 кПа, тогда как сопротивление водонасыщенного суглинка Rc=160 кПа.
Фундамент "SPIDER" состоит из пяти элементов, максимальная ширина которых составляет b=2,4 м. Согласно [2] при проектировании песчаных подушек толщина последних должна быть не менее 0,5-b=1, следовательно в данном случаеhп=1,2 м. С учетом указанной толщины выполнен расчет комбинированного снования с учетом взаимовлияния всех элементов.
Рис. 3. Расчетная схема фундамента "SPIDER"
Загружаем схему, нагрузки и характеристики грунтового основания в расчетную программу "Осадка" (рис. 4). По результатам расчета получаем осадку c учетом взаимовлияния консолей S=119 мм. Таким образом расчетная осадка не превышает предельно допустимого значения Su=120 мм. При сплошной плите фундамента минимальная ширина подошвы bmin=4,2 м и следовательно толщина плиты hmin=2,05 м. При этом расчетная осадка фундамента S=195 мм. Для уменьшения последней до 120 мм требуется запроектировать песчаную подушку толщиной порядка 3,2 м, что приведет к серьезному удорожанию фундаментов.
Рис. 4. Расчет осадки S фундамента "SPIDER" с учетом взаимовлияния
Стоимость фундамента "SPIDER" составляет:
Vф-та = 2,4-3,0-0,5+1,0-1,0-1,0+4-1,2-2,1-0,5-0,85 = 9,0 м 3
Vземл. работ =6,0-6,0 = 36,0 м 3
Vподбет = 1,7 м 3
ССф-та= 9,0 м 3-14 тыс. руб./м 3 + 36,0 м 3-0,3 тыс. руб./м 3 + 1,7 м 3-6 тыс. руб./м 3 = 147,0 тыс. руб.
Из расчетов сметной стоимости обоих вариантов фундаментов можно сделать вывод, что экономическая эффективность последнего составляет более 50% от стоимости свайных фундаментов.
Библиографический список
- 1. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. М.: Госстрой. 2004. 2. Пособие к СНиП 2.02.01-83 Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. М., Госстрой СССР. 1986.
Похожие статьи
-
Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов - Проектирование свайного фундамента
Технико-экономическое сравнение вариантов позволяет сделать выбор наиболее эффективного варианта. Экономическое сравнение выполняется следующим образом....
-
Таблица №7 По результатам сравнения стоимости трех вариантов фундамента наиболее экономичным является II тип фундамента. Поэтому для дальнейшего расчета...
-
Проектирование фундамента на естественном основании Выбор и обоснование глубины заложения фундамента Глубина заложения фундамента зависит в основном от...
-
Расчет технико-экономических показателей После того как определены размеры двух вариантов фундаментов (мелкого заложения и свайного), вычислим стоимость...
-
Выполнение курсового проекта "Основания и фундаменты промышленного здания" по дисциплине "Основания и фундаменты" направлено на усвоение знаний,...
-
Расчетная схема Сваи забивные железобетонные цельные, сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Марка сваи С3-30, марка бетона М250, вес...
-
Расчет фундамента под двухветвевую колонну - Проектирование конструкции промышленного здания
Данные для расчета Грунты основания - пески пылеватые средней плотности, маловлажные. Расчетное сопротивление грунта Арматура из горячекатаной стали...
-
Определение глубины заложения ростверка. Выбор размера сваи Принимаем свободное сопряжение ростверка со сваей с глубиной заделки оголовка сваи в ростверк...
-
Оценка инженерно - геологических условий Проектирование оснований и фундаментов начинается с изучения и общей оценки всей толщи и отдельных входящих в...
-
Сбор нагрузок на фундамент крайней стены. - Девятиэтажный жилой дом с встроенными помещениями
Для дальнейшего расчета фундамента необходимо определить нагрузки. Постоянные нормативные нагрузки: Покрытия Чердачные перекрытия с утеплителем...
-
Сплошные и свайные фундаменты - Строительство и архитектура
Сплошные фундаменты применяют при строительстве на слабых и неоднородных грунтах, при больших нагрузках, передаваемых на основание при строительстве...
-
Определение несущей способности сваи Рассчитать свайный фундамент под сборную железобетонную колонну сечением. Действующие нагрузки по обрезу для расчета...
-
Рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группе предельных состояний. В качестве материала плиты фундамента согласно требованиям назначаем...
-
Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов для наружных стен. Ростверки под стенами кирпичных зданий, опирающиеся на железобетонные...
-
Определение размеров подошвы ленточного фундамента Ширина подошвы фундамента определяется по формуле: , м Где: - расчетная нагрузка по второму...
-
N=378 кН, М=115 кНм. Колонна фахверка - железобетонная, сечением 40х40 см. Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле: , Где, N=1,1 -...
-
Исходные данные: Требуется рассчитать и запроектировать ленточный фундамент под внутреннею стену по оси В 5-ти этажного жилого дома. Кровля скатная,...
-
Определение осадки основания фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента на естественном основании. Границы условного...
-
Таблица. Комбинация усилий M, N и Q от колонны по оси А Случай расчета Первая Вторая Третья N M Q N M Q N M Q Основание 638,01 -204,56 -27,53 558,01...
-
Определение глубины заложения ростверка. Выбор размера сваи По своим физико-механическим характеристикам слой №3 (глины) является более прочным, чем слой...
-
Определение глубины заложения подошвы фундамента Принимаем в качестве несущего слоя слой №1 - суглинки. Колонны - железо-бетонные. Обрез фундамента на...
-
Суглинки - грунт находится в тугопластичном состоянии; Е=12,89 мПа-среднесжимаемый грунт; Супеси - грунт находится в пластичном состоянии; Е=6,29мПа -...
-
Данные для проектирования Грунты основания - пески пылеватые средней плотности, маловлажные. Условное расчетное сопротивление грунта: R 0 =0,31 МПа;...
-
Вариантное проектирование заключается в рассмотрении как минимум 2-х различных вариантов фундаментов в одном расчетном сечении с последующим...
-
Исходные данные: N0II=790кH, M0II=126кН, под железобетонную колонну сечением 510Ч510. Расчет производится для г. Пермь. Назначение глубины заложения...
-
Рис. 6 : Усиление узла примыкания стенки к днищу: 1 - песчанная подсыпка; 2 - раскосы; 3 - железобетонное кольцо; 4 - стенка РВС; 5 - днище РВС; 6 -...
-
Железобетонные плитные фундаменты целесообразно устраивать при возведении многоэтажных зданий с несущими стенами или неоднородных грунтах. Плита...
-
Расчетная схема к определению несущей способности сваи Рис. 6. Расчетная схема к определению несущей способности сваи Определение несущей способности...
-
Конструируем ростверк. Сваю размещаем по центру ростверка. Проверяем фактическую нагрузку на сваю. Объем бетона ростверка: ; объем грунта на ступенях: ....
-
Котлован фундамент земляной грунт Размер здания в осях 20 Ч 42 м Глубина котлована 4.0 м Вид грунта Суглинок тяжелый Тип экскаватора Обратная лопата...
-
Расчетная схема Для расчета под ленточный фундамент выбираем фундамент по оси 2. Нагрузки для осадок (по второму предельному состоянию): Определение...
-
Сечение рабочей арматуры в нижней ступени фундамента определяется из расчета на изгиб консольного выступа фундамента в сечениях по грани колонны и по...
-
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ - Основания и фундаменты
Сравниваются объемы работ, расход материалов, затраты труда по устройству каждого из вариантов фундаментов до уровня перекрытия подвала. Подсчет объемов...
-
Расчет оснований производится, исходя из условия: , Где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом, SU - предельное значение...
-
Сравнение вариантов проводим, используя данные таблицы 7 методических указаний. Суммарную стоимость варианта умножаем на коэффициент. Фундамент на...
-
План фундаментов, План покрытия - Конструкции гражданских и промышленных зданий. Промышленное здание
Под колонны каркаса промышленных зданий устраиваются отдельно стоящие столбчатые фундаменты стаканного типа. На плане необходимо показать габариты...
-
Определение характеристик грунта ведем по формулам Удельный вес грунта: , Где с - плотность грунта; g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения; Удельный...
-
Использование при строительстве гидротехнических сооружений разных видов сложности и капитальности невозможно без использования современных материалов....
-
Колонны -- это вертикально стоящие строительные конструкции, размеры поперечного сечения которых малы по сравнению с высотой, которую также называют...
-
Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов для наружных стен Ростверки под стенами кирпичных зданий, опирающиеся на железобетонные...
Оптимальный вариант фундамента для промышленно-логистического парка