Фундаменты под колонны: виды оснований для железобетонных и металлических конструкций — СамСтрой
В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны. Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания. Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.
ФУНДАМЕНТЫ ПОД КОЛОННЫ: ВИДЫ ОСНОВАНИЙ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Основой строительства любой капитальной постройки сегодня, независимо от того какое планируется его дальнейшее применение, является фундамент, тип и особенности которого зависят в первую очередь от типа грунтов на участке и той нагрузки, которая будет передаваться на него от остальных элементов здания.
Для устройства основания под такие специфические строительные элементы, как колонны в отличие от остальных видов конструкций применяются фундаменты, способные не только выдержать вес колон и остальных частей здания, но и обеспечить необходимую проектом заданную вертикаль.
Для выполнения этих задач в современных технологиях применяются два основных варианта устройства фундамента под колонные конструкции:
- монолитные основания;
- сборные фундаменты.Виды фундаментов под колонны: слева — монолитный, справа — сборный
Оба варианта в основе своей имеют схожую конструкцию, выполненную из армированного железобетона. Такое исполнение позволяет надежно зафиксировать нижние точки опор в соответствующем положении. Отличие заключается в том, что каждый вид имеет свое направление применения:
- монолитные фундаменты более универсальны и могут использоваться как под железобетонные колонны, независимо от формы, так и под стальные или металлические;
- составные или сборные основания используются в основном под бетонные колонны.
Для обеспечения соединения колонн и фундаментов в одно целое, применяются два основных вида соединения:
- для железобетонных конструкций применяются метод вставки основания колонны в специально созданное углубление с последующей его фиксацией заливкой бетоном;
- для стальных элементов предусматривается соединения с помощью болтов. Такая конструкция, когда в фундаментном блоке заранее установлены болты под отверстия в основании колонны обеспечивает наиболее удобное соединение.
РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОНН
Отправными данными для расчета фундамента под одну колонну здания являются:
- масса непосредственно самой колонны;
- масса перекрытия;
- масса стеновых материалов;
- масса конструкций здания, опирающихся на колонны.
Вычисление давления, которое воздействует на одну опору, проводится с использованием расчета площади опоры непосредственно самой колонны. Так, при размерах опоры 50*50 см. искомая площадь будет составлять 2500 кв. см. Далее проводится суммирование всех масс здания и деления полученного результата на площадь одной опоры.
Для расчета количества самих колон, требуются данные о свойствах грунта, глубине грунтовых вод, их насыщенности, при этом как показывает практика, количество опор рассчитывается с запасом не менее 50% запаса по прочности на каждую из колонн. При получении меньшего результата, как правило, увеличивают количество точек опор.
УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТА ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ
Монолитные и сборные основания под колонны предусматривают в своей конструкции специальную форму, в которую устанавливается железобетонная колонна. По сути это железобетонная форма, получившая в строительстве название «стакан».
Непосредственно сами фундаменты под железобетонные колонны могут быть представлены в двух основных вариантах конструкции:
- в монолитном исполнении;
- сборные конструкции.
Основой такой конструкции является прямоугольная плита, на которой располагаются другие меньшие плиты, образуя, таким образом, пирамиду в виде ступеней с венчающем ее вверху стаканом под опору. В монолитном исполнении все основание является одним целым, а вот сборная конструкция является чем-то вроде детской пирамидки – снизу самая большая плита, а далее плиты поменьше.
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА ПОД МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОЛОННЫ
В качестве фундамента под металлические колонны используются в основном монолитные железобетонные основания. Каркасом такого монолита является армированная конструкция, вверху которой в определенном порядке в соответствии с размерами подошвы стальной колонны установлены анкерные болты.
Технология изготовления такого фундамента ничем не отличается от заливки монолитного фундамента для железобетонных опор, с той поправкой, что вместо стакана устанавливаются с помощью кондуктора анкерные болты.
Еще одной особенностью таких основания является точность разметки всех линий и точек установки болтов.
МОНОЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ ПОД КОЛОННЫ
Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения. Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн. Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.
Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).
При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройство свайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.
АНКЕРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ КОЛОННЫ
Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки. Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью. Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.
При промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.
В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.
КОНДУКТОР-ШАБЛОН ДЛЯ АНКЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.
Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.
Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.
После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки. При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.
Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.
В любом случае колонна должна иметь жесткое, твердое и правильно установленное основание. И хотя в большинстве случаев закладка фундамента проводится индивидуально для каждого сооружения, и в этом деле как кажется на первый взгляд, нет ничего особенного, однако привлечение специалиста, также, как и использование проектной документации, позволит существенно сократить объемы работ и избежать при этом серьезных ошибок.
Фундаменты под колонны:виды оснований для железобетонных и металлических конструкций — СамСтрой
В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны. Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания. Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.
ФУНДАМЕНТЫ ПОД КОЛОННЫ: ВИДЫ ОСНОВАНИЙ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Основой строительства любой капитальной постройки сегодня, независимо от того какое планируется его дальнейшее применение, является фундамент, тип и особенности которого зависят в первую очередь от типа грунтов на участке и той нагрузки, которая будет передаваться на него от остальных элементов здания.
Для устройства основания под такие специфические строительные элементы, как колонны в отличие от остальных видов конструкций применяются фундаменты, способные не только выдержать вес колон и остальных частей здания, но и обеспечить необходимую проектом заданную вертикаль.
Для выполнения этих задач в современных технологиях применяются два основных варианта устройства фундамента под колонные конструкции:
- монолитные основания;
- сборные фундаменты.Оба варианта в основе своей имеют схожую конструкцию, выполненную из армированного железобетона. Такое исполнение позволяет надежно зафиксировать нижние точки опор в соответствующем положении. Отличие заключается в том, что каждый вид имеет свое направление применения:
- монолитные фундаменты более универсальны и могут использоваться как под железобетонные колонны, независимо от формы, так и под стальные или металлические;
- составные или сборные основания используются в основном под бетонные колонны.
Для обеспечения соединения колонн и фундаментов в одно целое, применяются два основных вида соединения:
- для железобетонных конструкций применяются метод вставки основания колонны в специально созданное углубление с последующей его фиксацией заливкой бетоном;
- для стальных элементов предусматривается соединения с помощью болтов. Такая конструкция, когда в фундаментном блоке заранее установлены болты под отверстия в основании колонны обеспечивает наиболее удобное соединение.
РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННы
Отправными данными для расчета фундамента под одну колонну здания являются:
- масса непосредственно самой колонны;
- масса перекрытия;
- масса стеновых материалов;
- масса конструкций здания, опирающихся на колонны.
Вычисление давления, которое воздействует на одну опору, проводится с использованием расчета площади опоры непосредственно самой колонны. Так, при размерах опоры 50*50 см. искомая площадь будет составлять 2500 кв. см. Далее проводится суммирование всех масс здания и деления полученного результата на площадь одной опоры.
Для расчета количества самих колон, требуются данные о свойствах грунта, глубине грунтовых вод, их насыщенности, при этом как показывает практика, количество опор рассчитывается с запасом не менее 50% запаса по прочности на каждую из колонн. При получении меньшего результата, как правило, увеличивают количество точек опор.
УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТА ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННы
Монолитные и сборные основания под колонны предусматривают в своей конструкции специальную форму, в которую устанавливается железобетонная колонна. По сути это железобетонная форма, получившая в строительстве название «стакан».
Фундамент стаканного типаНепосредственно сами фундаменты под железобетонные колонны могут быть представлены в двух основных вариантах конструкции:
- в монолитном исполнении;
- сборные конструкции.
Основой такой конструкции является прямоугольная плита, на которой располагаются другие меньшие плиты, образуя, таким образом, пирамиду в виде ступеней с венчающем ее вверху стаканом под опору. В монолитном исполнении все основание является одним целым, а вот сборная конструкция является чем-то вроде детской пирамидки – снизу самая большая плита, а далее плиты поменьше.
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА ПОД МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОЛОННЫ
В качестве фундамента под металлические колонны используются в основном монолитные железобетонные основания. Каркасом такого монолита является армированная конструкция, вверху которой в определенном порядке в соответствии с размерами подошвы стальной колонны установлены анкерные болты.
Технология изготовления такого фундамента ничем не отличается от заливки монолитного фундамента для железобетонных опор, с той поправкой, что вместо стакана устанавливаются с помощью кондуктора анкерные болты.
Еще одной особенностью таких основания является точность разметки всех линий и точек установки болтов.
МОНОЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ ПОД КОЛОННЫ
Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения. Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн. Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.
Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).
При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройствосвайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.
АНКЕРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ КОЛОННЫ
Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки. Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью. Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.
Сборные металлические колонныПри промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.
В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.
КОНДУКТОР-ШАБЛОН ДЛЯ АНКЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.
Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.
Кондуктор-шаблон для анкерных соединенийПод тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.
После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки. При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.
Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.
ОТДЕЛЬНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПОД КОЛОННЫ
Для проектирования и строительства отдельных фундаментов чаще всего независимо от типа почвы, на которой они планируются располагаться, выбираются сборные или монолитные фундаменты. Основанием является плита или несколько плит с дальнейшим расположением на ней ступенчатой конструкции. На особо ответственных участках площадь основания увеличивают, и дополнительно усиливают сварной решеткой из арматуры. В зданиях, где отдельные фундаменты под колонны планируется размещать в центре постройки для обеспечения больших нагрузок, площадь подошвы делают увеличенной, на дополнительно залитой монолитной площадке.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В любом случае колонна должна иметь жесткое, твердое и правильно установленное основание. И хотя в большинстве случаев закладка фундамента проводится индивидуально для каждого сооружения, и в этом деле как кажется на первый взгляд, нет ничего особенного, однако привлечение специалиста, также, как и использование проектной документации, позволит существенно сократить объемы работ и избежать при этом серьезных ошибок.
Фундаменты промышленных зданий
Новый сервис — Строительные калькуляторы online
Фундаменты сборных железобетонных колонн
Типовые чертежи фундаментов по сериям 1.412-1, 1.412-2 разработаны для сборных железобетонных колонн любого вида и типоразмера при нормативном давлении на грунт 0,15-0,45 МПа.
Фундаменты выполняют на строительной площадке, используя, как правило, деревянную опалубку.
Фундаменты состоят из подколонника и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части.
Фундаменты спроектированы по высоте 1,5 м и в пределах 1,8-4,2 м с интервалом 0,6 м.
Обрез фундаментов под железобетонные колонны располагается чаще всего для одноэтажных зданий на отметке минус 0,15 м, для многоэтажных зданий-на отметке минус 0,2 м.
Фундаменты выполнены с уступами, высота которых 0,3 и 0,45 м.
Все размеры их в плане унифицированы и кратны модулю 0,3 м.
Площадь подколонников принята в шести вариантах начиная от 0,9 х 0,9 м (ак х Ьк).
В последующих вариантах размер подколонника в направлении шага колонн Ьк установлен 1,2 м, а размер в направлении пролета между колоннами ак составляет 1,2; 1,5; 1,8; 2,1 и 2,7 м.
Фундаменты сборных железобетонных колонн:
(1-подколонник стаканного типа; 2-железобетонная колонна; 3-плитная часть; 4-подошва фундамента)
Размеры конкретного фундамента выбирают в зависимости от нагрузки, передаваемой колонной, характеристик грунта и решений конструктивной части здания ниже отметки 0.000.
Зазор между гранями колонн и стенкой стакана принят по верху стакана 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонны и дном стакана 50 мм. Минимальная толщина стенки поверху 175 мм.
Стакан для ветвей двухветвевой колонны устраивают общим.
Класс бетона фундаментов В10-В12 (М150 или М200).
После установки колонн стаканы заливают бетоном класса В20 или В25 на мелком гравии.
Под железобетонные фундаменты обычно делают подготовку толщиной 100 мм из щебня с проливкой цементным раствором или из бетона класса В7,5.
При прочных слабофильтрующих грунтах устройство подготовки не требуется.
Фундамент под спаренные колонны в температурных швах устраивают общим даже в том случае, если колонны по смежным разбивочным осям спроектированы стальными и железобетонными.
Фундаментные балки под наружные стены рассчитаны на нагрузку от сплошных стен и стен с оконными или дверными проемами, расположенными над серединой фундаментной балки.
Для опирания фундаментных балок на фундаменты колонн рекомендуется устройство приливов (бетонных столбиков), ширину которых следует принимать не менее максимальной ширины балки, а обрез на отметке минус 0,45 или 0,6 м-в зависимости от ее высоты.
В многоэтажных каркасных зданиях с подвалами стены последних могут быть выполнены монолитными, из сборных железобетонных панелей (аналогично панелям наружных стен зданий) или из стеновых блоков и плит.
Отметку низа фундаментов колонн и стен подвала, расположенных между колоннами, принимают, как правило, одинаковой.
Гидроизоляцию выполняют в соответствии с материалами, в зависимости от грунтовых вод и глубины наложения подвала.
В сухих грунтах следует учитывать возможность временного появления грунтовых вод, например весной.
Расположение фундаментных балок:
а — вид сбоку; б — план; в — сечение; 1 — фундаментная балка; 2 — прилив или бетонный столбик; 3 — колонна рядовая; 4 — колонна у температурного шва; 5 — колонна примыкающего пролета; 6 — стена; 7 — засыпка шлаком; 8 — отмостка
В многоэтажных каркасных зданиях с подвалами стены последних могут быть выполнены монолитными, из сборных железобетонных панелей (аналогично панелям наружных стен зданий) или из стеновых блоков и плит.
Отметку низа фундаментов колонн и стен подвала, расположенных между колоннами, принимают, как правило, одинаковой.
Гидроизоляцию выполняют в соответствии с материалами, в зависимости от грунтовых вод и глубины наложения подвала.
В сухих грунтах следует учитывать возможность временного появления грунтовых вод, например весной.
Фундаменты стальных колонн
Фундаменты под стальные колонны принимают по типу фундаментов под железобетонные колонны. При этом подколонник устраивается сплошным (без стакана) и имеет анкерные болты, заделанные в бетон.
База стальной колонны крепится к фундаменту гайками, навинчивающимися на верхние выступающие из бетона концы анкерных болтов.
Размеры фундамента выбирают как для сборной железобетонной колонны, имеющей размеры сечения, близкие к размерам сечения стальной колонны.
Для заглубления развитых баз стальных колонн (с траверсами) обрезы фундаментов располагают на отметке — 0,7 или — 1,0 м.
Для стальных колонн, у которых траверсы отсутствуют, отметку верха подколонника назначают порядка — 0,25 м.
Сечение подколонников под базы стальных колонн выбирают так, чтобы расстояние от оси анкерных болтов до грани подколонника было не менее 150 мм.
Монолитные железобетонные фундаменты под стальные колонны:
(1-стальная колонна; 2-анкерный болт; 3-анкерная плита; 4-опорная плита; 5-цементная подливка; 6-железобетонный фундамент)
Свайные фундаменты
Конструкции монолитных фундаментов железобетонных и стальных колонн могут применяться совместно со сваями.
При устройстве фундаментов использование свай целесообразно в тех случаях, когда непосредственно под сооружением залегают слабые грунты, не способные выдержать нагрузку от сооружения, или когда применение свай позволяет получить экономически наиболее выгодное решение.
В отечественной практике известно более 150 видов свай, которые классифицируются по материалам (железобетонные, бетонные, деревянные и т. д.), конструкции (цельные, составные, квадратные, круглые, с уширением и без него и т.д.), виду армирования, способу изготовления и погружения (сборные, монолитные, забивные, завинчиваемые, буронабивные, виброштампованные и т. д.), характеру работы в грунте (сваи-стойки, висячие сваи).
Сваи железобетонные забивные цельные сплошного квадратного сечения по ГОСТ 19804.1-79* и ГОСТ 19804.2-79* рекомендуется применять для всех зданий и сооружений в любых сжимаемых грунтах (за исключением грунтов с непробиваемыми включениями).
Сваи забивают до проектных отметок.
В том случае, если по каким-либо причинам отметки свай разные, осуществляют срубку свай ручными или механическими инструментами до заданных проектных отметок.
Свайные фундаменты:
1-железобетонная колонна; 2-подколонник; 3-плитная часть фундамента; 4-свая
Монолитный фундамент под металлическую колонну. Видеоурок
При конструировании монолитного фундамента под металлическую колонну нужно выдержать ряд правил, о которых пойдет речь в статье.
Какой литературой стоит пользоваться при конструировании фундамента?
- Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83).
- Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) – пункты 3.47 – 3.53.
- ГОСТ 24379.1-80 Болты фундаментные.
- Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03).
Крепление колонны к фундаменту фундаментными болтами
При установке стальных колонн наиболее часто применяется метод соединения с фундаментом посредством фундаментных болтов. Болты устанавливаются в фундамент и анкерятся в нем, их количество и диаметр подбирает по расчету разработчик металлоконструкций и выдает в виде задания разработчику КЖ. При этом болты способны выдержать нагрузку от колонны и передать ее на фундамент. Достаточная глубина анкеровки болта способна выдержать усилия и удержать болты в проектном положении.
Что представляет собой задание от разработчика КМ? Это чертеж базы колонны с указанием размеров и толщины пластин и шайб, диаметров болтов и их привязки, толщины подливки под колонну, высотных отметок и наличия обетонки колонны при необходимости.
Еще в задании должны быть указаны нагрузки на колонну, по которым будет выполнен расчет фундамента.
Как видно из рисунка задания, в подколонник забетонированы фундаментные болты, при этом они выступают из подколонника на определенную длину. Этой длины должно быть достаточно, чтобы по высоте разместилась подливка под колонну, база колонны, состоящая из опорной пластины и наваренных на нее шайб, и гайки с шайбами, которые скрепляют всю эту конструкцию (при этом должна остаться еще небольшая выступающая часть болта, гарантирующая, что гайки не слетят).
Этапы конструирования фундамента под металлическую колонну
1. Выбрать подходящий тип фундаментного болта.
2. Определить габариты подколонника с учетом минимального расстояния от оси болта до грани фундамента.
4. Определить выступающую часть фундаментного болта.
3. Определить глубину анкеровки болта в зависимости от его конструкции и диаметра, принять окончательную длину фундаментного болта и проверить, хватает ли предполагаемой высоты фундамента для размещения болтов такой длины (для удобства монтажа болты могут либо стоять на подготовке под фундамент, либо полностью находиться в подколоннике, не заходя в подошву – другие варианты провоцируют трудности для строителей).
5. Выполнить расчет фундамента.
6. Выполнить чертеж фундамента.
Процесс конструирования подробно изложен в видеоуроке:
Окончательный вид чертежа фундамента под стальную колонну будет следующим:
А скачать чертеж в формате pdf можно здесь.
class=»eliadunit»>Добавить комментарий
Фундаменты стаканного типа под колонны
Начнем с того, что все здания условно разделяются на два типа: каркасные и бескаркасные. К каркасным зданиям относятся почти все промышленные сооружения. Для того чтобы грамотно рассчитать расход бетона, что идет как на фундамент, так и на общее строительство, необходимо правильно выбрать конструкцию фундамента.
Что такое фундамент стаканного типа и где он применяется?
Для строительства каркасного здания применяются колонны или ригели, на которые устанавливаются панели и перекрытия. Существует два вида колонн: металлические и железобетонные. Фундаменты стаканного типа под колонны на металлической основе – это лучший вариант для промышленных зданий. Они используются при строительстве электростанций, а также в атомной промышленности.
Преимущество такого фундамента в том, что он является наиболее прочным и становится опорой для всего здания.
К достоинствам данной конструкции можно отнести и то, что ее установка относительно простая и не занимает много времени. Фундамент под металлическую колонну устанавливается с помощью специальной тяжелой техники, поэтому такое строительство достаточно дорогостоящее. В его стоимость также входит транспортировка некоторых элементов с завода – производителя.
Основные требования и правила к установке фундамента стаканного типа
Фундамент под металлическую колонну используется исключительно в строительстве мостов или объектов промышленности. Данное основание не предназначено для индивидуального строительства.
Фундаменты стаканного типа под колонны устанавливаются с учетом некоторых правил и рекомендаций.
- Фундамент под металлическую основу нельзя строить на грунтах, которые имеют свойство проседать. Также запрещается установление такого фундамента на песчаных грунтах.
- Блоки, что используются для фундамента, должны отвечать основным требованиям ГОСТа, в том числе, быть водонепроницаемыми и прочными. Учитывайте то, что блоки заводского производства обладают более высоким качеством, чем изделия, что изготовленные на строительной площадке.
- Фундаменты стаканного типа под колонны в обязательном порядке армируются.
- Толщина слоя вокруг прутков должна быть не менее 30 мм. В противном случае, работа не принимается и является браком.
- Блоки, в которых обнаружены трещины (0,1 мм и больше), не используются.
- Оставлять в конструкции монтажные петли категорически запрещается!
Монтаж фундамента
Монтаж фундаментов стаканного типа под металлические колонны выполняется специалистами, которые выполняют все требования, что установлены государственными стандартами для этого вида работ. Какие инструменты необходимы для монтажа фундамента такого типа?
В традиционный набор инструментов входит болгарка, нивелир, сварочный аппарат, перфоратор, рулетка, строительный уровень.
Подготовка для работы предусматривает тщательное выравнивание поверхности. Это делается для того, чтобы не произошло смещения балок. После этого роются ямы, которые необходимо уплотнить с помощью гравия. Только после трамбовки грунта можно ставить блоки. Для достижения максимальной точности в установке элементов всей системы, используются специальные геодезические инструменты.
Напоминаем, что установка фундамента стаканного типа может проводиться только на грунте, который имеет стойкость к проседанию, ведь основная задача такой конструкции – равномерное распределение нагрузки по всей поверхности. Чтобы правильно рассчитать нагрузку всего строения на землю, необходимо знать массу всего строения и площадь опоры. Только после этого можно узнать общее давление здания на поверхность.
Масса здания включает в себя все его составные части, в том числе и сами колонны и перекрытия.
Монтаж фундамента выполняется с учетом показателей морозоустойчивости и прочности сжатия. Только так можно избежать деформации и трещин строения в будущем.
Производство таких фундаментных стаканов достаточно сложное, особенно, если учитывать армирование и опалубку. Но, по мнению специалистов, это существенно сокращает денежные расходы при выполнении монтажа. Особенное внимание необходимо обратить на транспортировку и складирование таких фундаментов. Их необходимо перевозить на специальных прокладках, сделанных из древесины.
Фундаменты прочно закрепляются для предотвращения смещений во время перевозки.
Такие фундаменты хранятся на деревянных прокладках. Расстояние между рядами – не меньше одного метра!
основания под вахверковые металлические столбы, расчет, цена
Основным элементом многих каркасных зданий являются металлические или железобетонные колонны.
Основание под такие элементы имеет определенную специфику, чаще всего применяются столбчатые фундаменты под колонны, которые способны обеспечить высокую устойчивость каркаса здания.
↑Типы столбчатых фундаментов
На практике применяют два основных типа столбчатых фундаментов под колонны:
- Монолитные, которые могут быть изготовлены в заводских условиях или выливаются непосредственной на месте установки. Монолитный столбчатый фундамент под колонну имеет ступенчатую форму, при этом грани каждого уровня сопряжены под прямым углом. Ширина нижней ступени (и их количество) определяется типом колонны и ее весом. Данный тип фундамента применяется в большинстве строящихся на сегодняшний день зданий.
- Сборные столбчатые фундаменты монтируются из отдельных элементов. При этом в отличие от монолитных конструкций отдельные сегменты конструкции могут иметь трапециевидную форму (скошенные грани).
Проектирование стакана под колонну
Столбчатые фундаменты (другое название стаканы) изготавливаются из тяжелого бетона, марка которого определяется исходя из предполагаемой нагрузки.
Расчет фундамента под колонну должен выполняться специалистом, он включает в себя определение следующих параметров:
Высота основания (плитной части).- Количество ступеней и их высота.
- Размеры поперечных сечений как подколонника, так и стаканной части фундамента.
- Сечение арматуры и конструктивная схема каркаса.
- Диаметр, форма и длина анкерных болтов или закладных элементов.
Высота основания (плитной части).При выполнении расчетов стоит учитывать то, что различные колонны могут работать под разной нагрузкой. Так фундамент под фахверковые колонны (которые устанавливаются для укрепления ограждающих конструкций, увеличения устойчивости к ветровым нагрузкам) имеет более простую конструкцию. Он состоит из опорной плиты и основного стакана. А под несущие конструктивные элементы необходимо применять многоступенчатые фундаменты.
↑Изготовление фундаментов
Проще всего выполнять работы по изготовлению фундаментов под колонны в заводских условиях (вне пределов строительной площадки).
Данный способ имеет ряд преимуществ:
- Возможность сократить срок строительства. Дело в том, что устройство фундамента под здания с металлическим каркасом требуют выполнения большого объема земляных работ (котлован, трамбовка, подготовка подушки). Именно в этот период параллельно ведутся работы по изготовлению стаканов под колонны, которые к моменту завершения земляных работ достигают проектной прочности.
- В заводских условиях существует возможность применять мощное сварочное оборудование, что обеспечит качество конструкции и ускорит выполнение работ.
- Отпадает необходимость транспортировки элементов опалубки на строительную площадку.
- Существенно упрощается сама заливка бетона благодаря свободному доступу миксера к стаканам. При заливке непосредственно на строительной площадке зачастую приходится прибегать к использованию бетононасосов или подаче смеси подъемными кранами.
Стоит отметить то, что фундаменты под стальные колонны имеют значительный вес, поэтому их перевозка потребует большегрузного транспорта.
В первую очередь необходимо изготовить арматурный каркас будущего фундамента. В 
основание укладывается сетка с определенным проектом размером ячейки. Основной стакан армируется при помощи объемной конструкции.
Устанавливая каркас в опалубку, не стоит забывать о необходимости наличия защитного слоя бетона. Поэтому армокаркас должен быть приподнят от основания.
Для установки опалубки лучше всего применять стальные элементы, которые соединяются при помощи сварки. Стальная опалубка отличается высокой оборачиваемостью. Для изготовления небольших стаканов можно применять и деревянные пиломатериалы. При монтаже следует контролировать вертикальность стенок опалубки и отмечать уровень заливки каждой ступени.
↑Установка анкеров
Одним из основных элементов, который имеют все фундаменты под металлические колонны, является анкер, при помощи которого и крепятся элементы каркаса здания.
Существует два основных способа установки анкеров:
- Монтаж в предварительно подготовленные технологические проемы или в забуренные отверстия. Для фиксации анкера применяют специальные клеящие смеси.
- Но более надежной считается установка анкеров до заливки стакана бетоном. При этом анкерный элемент стыкуется с арматурным каркасом конструкции, что позволяет повысить надежность фундамента.
При установке анкеров необходимо учитывать расстояние между ними, место установки по отношению к осям фундаментного блока.
В идеале все эти параметры должны быть соблюдены с точностью до миллиметра, в противном случае монтаж колонн значительно усложняется.
Еще один параметр, который необходимо контролировать, это высота анкера от поверхности бетона. Для того чтобы упростить установку анкеров, стоит воспользоваться кондуктором, шаблоном на котором предварительно высверлены отверстия с соблюдением всех конструктивных размеров. Кондуктор устанавливается на требуемом уровне, что обеспечит необходимую высоту анкера.
После выполнения земляных работ необходимо выполнить осевую разметку фундамента при помощи стальной проволоки, по этим ориентирам и будут устанавливаться отдельные стаканы. После установки на требуемое место каждый элемент можно передвинуть при помощи обычных ломов, что позволяет обеспечить высокую точность монтажа. В обязательном порядке необходимо контролировать высоту установки фундамента, для этого применяют лазерные или оптические нивелиры.
Фундамент столбчатого типа под колонны позволяет получить надежное основание для зданий любого назначения, независимо от его размеров. А технология изготовления его элементов и монтажа отличается простотой, что позволяет существенно сократить срок всего строительства.