УДК 624.15

Вариантное проектирование фундаментов 18-этажного жилого дома

Скворцова Марина Александровна – магистрант Дальневосточного государственного аграрного университета.

Научный руководитель Туров Александр Иванович – кандидат технических наук, доцент Дальневосточного государственного аграрного университета.

Аннотация: В данной статье выполненосравнение вариантовфундаментов 18-ти этажного жилого дома в г. Благовещенске и определён наиболее экономически выгодный вариант фундамента. Вариантное проектирование каркаса здания выполнено в программном комплексе МОНОМАХ-САПР [1].

Ключевые слова: фундаментная плита, свайный фундамент, расход бетона и арматуры, стоимость, сравнение параметров.

Запроектировано здание 18-ти этажного жилого дома в г. Благовещенске. Расчёт каркаса выполнен в программном комплексе МОНОМАХ-САПР методом конечных элементов (рис. 1, рис 2).

В данной работе рассматривается сравнение расходов материалов для двух вариантов фундаментов:

• первый вариант - каркас со сплошными монолитными плитами перекрытий по монолитному свайному ростверку.
• второй вариант - каркас со сплошными монолитными плитами перекрытий по монолитной фундаментной плите.

При строительстве любого дома его проектирование начинается с выбора типа фундамента – основной части здания, обеспечивающей надежность и устойчивость всей конструкции. Свайный ростверк и фундаментная плита при расчете приняты толщиной 600 мм и выполнены из бетона класса В20 и арматуры класса А400 [2]. Монолитные стены подвала, диафрагмы и стены лифтово-лестничного блока выполнены из бетона класса В25. Монолитные плиты перекрытия приняты толщиной 180 мм. Перегородки приняты из газобетонных блоков и из керамического кирпича в санузлах. На все конструкции приложены нагрузки в соответствии с [3].

Рисунок 1. Расчётная модель здания

Рисунок 2. Комплекс из четырёх 18-ти этажных жилых зданий

Схемы расположения свайного фундамента и фундаментной плиты приведены на рисунке 3 и рисунке 4.

Рисунок 3. Схема расположения свайного фундамента

Рисунок 4. Схема расположения фундаментной плиты

Схема расчетного армирования фундаментной плиты по верху и низу плиты по оси Х и Y приведены на рисунках 5-8.

Рисунок 5. Схема расчетного армирования фундаментной плиты по верху плиты по оси Х

Рисунок 6. Схема расчетного армирования фундаментной плиты по верху плиты по оси Y

Рисунок 7. Схема расчетного армирования фундаментной плиты по низу плиты по оси Х

Рисунок 8. Схема расчетного армирования фундаментной плиты по низу плиты по оси Y

Данные по расходу материалов для здания на фундаментной плите и на свайном фундаменте приведены в таблице 1 и 2.

Таблица 1. Фундаментная плита. Расход материалов. Соотношения

Элементы	Опалубка / Бетон м2/м3	Арматура / Бетон, кг/м3
Фундаменты	1.89	120.00
Стены	10.09	11.02
Колонны	10.50	53.24
Плиты	5.59	41.88
Всего	7.01	42.56

Таблица 2. Свайный фундамент. Расход материалов. Соотношения

Элементы	Опалубка / Бетон м2/м3	Арматура / Бетон, кг/м3
Фундаменты	2.91	120.00
Стены	10.13	11.22
Колонны	10.50	53.18
Плиты	5.59	41.88
Всего	7.23	40.09

Рисунок 9. Сравнительные диаграммы расхода материалов

Заключение

В ходе исследования проведено вариантное проектирование жилого здания со свайным фундаментом и фундаментной плитой, в зависимости от применения сплошной или пустотной монолитной плиты перекрытия.

Выбран наиболее выгодный вариант фундамента дома.

В проекте принят свайный фундамент, сваи висячие забивные, длиной 7 м. Ростверки приняты монолитные, железобетонные ленточные, сечением 1400х600 (h) мм.

При сравнении расхода бетона, арматуры, опалубки и общей цены фундаментов сравниваемых вариантов были составлены диаграмма для двух вариантов сравнения. Исходя из это, мы видим, что независимо от применения вида плит перекрытий, наиболее выгодный вариант – это свайный ленточный фундамент.

По результатам расчета двух каркасов зданий наиболее экономичным оказался вариант номер один: 18-ти этажный жилой дом, выполненный с монолитными плитами перекрытия сплошного сечения и свайным ленточным фундаментом.

При сравнении расхода бетона, арматуры и общей цены фундаментов сравниваемых вариантов различного конструктивного типа, была составлена сравнительная диаграмма (рис.7).

Максимальное горизонтальное перемещение здания при наиболее невыгодном сочетании нагрузок с учетом пульсации ветра и крена фундаментов составило: -15,4 мм по оси X и 25,7 мм – по оси Y.

Список литературы

1. МОНОМАХ-САПР 2016. Примеры расчёта и проектирования / Д. А. Городецкий и др. - М.: 2016. - 368 с.
2. СП 63.13330.2018. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. / Минстрой России. – Москва : НИЦ Строительство, 2018. – 149 с.
3. СП 20.13330.2016. Свод правил. Нагрузки и воздействия. / Минстрой России. – Москва : НИЦ Строительство, 2016. – 80 с.