Фундамент под стальную колонну

Фундамент под стальную колонну

1. Столбчатый с подколонником сплошного сечения

2. Верх подколонника располагают на отметке -0,600 или -0,200.

3. У колонны устраивают опорную базу — башмак. Под колонну укладывают стальной лист для равно­мерной передачи нагрузки площадь бетона фундамента.

4. Базу заглубляют ниже от­метки у.ч.п. и обетонируют).

7. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, заделываемыми в фундаменты при их изготов­лении.

8. Болты пропускают через опорную плиту и другие элементы базы.

9. Высота подколонника не менее 700 мм

10. Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки между подколонниками.

11. Под воротами для въезда в цех фундаментные балки не укладыва­ют.

12. Участки стен в пределах этого шага колонн опираются на монолитную подбетонку.

ЖБ фундаментные балки (183)

1. Имеют трапециевидное или тавровое сечение.

2. Их размеры зависят от шага колонн.

3. Балки у температурного шва и торцевых стена укорачи­ваются на 500 мм.

4. Верх фундаментных балок — на 30 мм ниже уровня пола.

5. Устанавливают балки на подливку из цементно- песчаного раствора толщиной 20 мм.

6. Таким же раствором заполня­ют зазоры между торцами балок и подколонниками.

7. По фундаментным балкам -гидроизоляция стен – 1-2 слоя рулонного ма­териала.

8. Во избежание деформации балок от пучения грунтов снизу и с боков балок -подсыпка из шлака, песка или кирпичного щебня.

9. Балки изготовляют из бе­тона класса В15-В30.

Свайные фундаменты под колонны промышленных зданий

1. Забивные или набивные сваи + ростверк сверху + ЖБ башмак со стаканом для колонн.

2. Свайные фундаменты устраивают при залегании у поверхности земли слабых фунтов и при наличии фунтовых вод.

Урок 55-57 (11-13)

Тема 3.5.3. ЖБК промышленных зданий

1. Каркас 1-этажного промышленного здания — колонны + подкрановые балки +покрытия.

2. Колонны каркаса: крайние и средние.

А) постоянного сечения (бесконсольные): 185

* для зданий с подвесными кра­нами

* крайние — прямоугольные постоянного сечения, средние – с консолью

Б) прямоугольного сечения с консолями – рис.186, а,б

* для здания пролетом 18 и 24 м, высотой до 10,8 м с мостовыми кранами гр. 10-20 т.

* крайние колонны одноконсольные, средние — двухконсольные.

В) двухветвевые колонны (186, в, г)

для зданий пролетом 18, 24, 30 м, высотой 10,8 -18 м, с мос­товыми кранами гр. до 50 т.

Г) сборные ЖБ колонны для бескрановых пролетов одноэтажных зданий:

Подкрановые и обвязочные балки

1. Железобетонные подкрановые балки (рис. 188)

А). Сечение: тавр и двутавр.

Б). Виды: рядовые и торцовые, отличаются положением закладных пластин.

В). Закладные элементы для крепле­ния к колоннам и крановым рельсам.

2. Обвязочные железобетонные балки (рис. 189)

А). Устраивают над окон­ными проемами.

Б). Уста­новка на стальные опорные столики, крепят к колоннам закладными элементами.

3. Стропильные и подстропильные балки и фермы

А). Стропильные — перекрывают пролет, поддерживают конструк­ции покрытия.

Б). Подстропильные служат опорой для стропиль­ных конструкций.

В) Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей.

А) односкатные — для однопролетных зданий, тавровое сечение. – 190,а

Б) двускатные — для зданий со скатной кров­лей. — в

В) решетчатые — прямоугольное сечение с отверстия­ми для труб, электрокабелей и др.-д

Г) с параллельными поясами — для плос­кой кровли — е.

5. Виды подстропильных ферм:

А) для малоуклонных кровель большей высоты;

Б) для скатных кровель меньшей высоты;

В) с провисающим нижним поясом.

Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных дета­лей.

Привязка колонн к разбивочным осям зданиям

1. Привязка – совмещение грани колонны с разбивочной осью.

2. Виды привязок:

В) 250, 500 мм и т.д.

Обеспечение пространственной жёсткости ЖБ каркаса

1. Система связей обеспечивает простран­ственную жесткость каркаса.

А) вертикальные связи — между колоннами в середине температурного блока:

• при шаге колонн 6м — крестовые; 12 м — порталь­ные.

Б) горизонтальные связи. Виды:

крестовые связи — (196, а);

Узлы сборного железобетонного каркаса

1. Узлы — сопряжения элементов сборного каркаса называют (рис. 198).

2. Требования к узлам:

Г) неименяемость сопрягаемых элементов при действии нагрузок

Д) простота монтажа и заделки

3. Основные узлы (198):

А) Сопряжение колонны с фундаментом (а).

Б) Опирание подкрановой балки на выступы колонны (б).

В) Сопряжение стропильных ферм и балок с колонной (в).

Г) Опирание подстропильных конструкций на оголовке колоны (г).

Д) Крепление подвесных кранов к конструкциям покрытия (д).

Е) Опирание стропильных и подстропильных балок на оголовки колонны — (е).

Е) Сопряжение стропильных и подстропильных элементов — (ж).

Многоэтажный сборный ЖБ каркас

1. Балочная (199,а) и безбалочная (с.202) конструктивная схемы.

2. Фундаменты — столбчатые стаканного типа.

3. Колонны — сечение 400 х 400, 400 х 600 мм с консолью высотой в один, два, три этажа

4. Крайние колонны — одна консоль, средние — две.

5. Связи между колоннами — портальные или крестовые.

6. Виды привязок: нулевая, центральная, осевая или 500 мм

Узлы каркаса (201)

1. Сопряжение ригелей с колоннами — б

Читайте также:  Княженика посадка и уход в подмосковье

2. Стыки колонн (по высоте) — а

Основные узлы безбалочного каркаса (203)

1. Стыки колонн — а

2. Стык капители с колонной (203, б).

3. Стыки плит перекрытия — в

Урок 58 (14)

Тема 3.5.4. Стальные конструкция одноэтажных промышленных зданий

1. Стальной каркас: колонны + подкрановые балки, фермы, прогоны и связи.

2. Жесткость каркаса обеспечивают подкрановые балки, прогоны, связи.

3. Сопряжение элементов — на болтах, сварке и заклепках.

А) при высоте одноэтажного зда­ния более 14,4 м

Б) при грузоподъемности кранов ≥50 т

В) при пролетах здания ≥ 30 м

Г) в неотапливаемых зданиях ≥18 м

Е) при высоких дина­мических нагрузках

Ж) в труднодоступных районах и др.

Типы стальных колонн. Их опирание на фундамент.

1. Составные части колонны:

А) оголовок — воспринимает нагрузку свыше;

Б) стержень (ствол): надкрановая и + подкрановая часть

В) башмак (база) — передаёт нагрузку на фундамент.

2. Стальные колонны (6.22 — 207) различают по призна­кам:

А) крайние и средние;

Б) постоянного сечения, переменного (сту­пенчатого)

В) по сечению ствола: сплошные, сквозные (ветви, соединенные раскосами или планками)

смешанный (надкрановая часть сплошная, подкрановая сквозная).

Типы колонн

1. Постоянного сечения

А) двутавры с консолями для подкрановых балок.

Б) применяют в бескрановых или крановых зданиях высотой 4-9,6 м (для кранов до 20 т).

2. Ступенчатые (двухветвевые) колонны

А) для зданий высотой этажа 9,6-18 м с кранами до 125 т.

Б) надкрановая часть (шейка) — сварной двутавр

В) подкрановая — две ветви, соединен­ные решеткой

2. Башмаки стальных колонн крепят к анкерным болтам в ЖБ фундаменте.

А) опирание на фундамент — через раствор или бетон.

Б) башмаки колонн сплош­ных и решетчатых могут име­ть общую базу.

В) заглубленную часть колонны от коррозии бетонируют.

Балки

1. Подкрановые балкипрокатные и сварные (рис. 6.23).

А). двутавр 6 и 12 м –для зданий с мостовыми кранами до 200 т.

Б). высота 600-2050 мм,

А) разрезные — с постоянным сечением и стыкуемые на опорах

Б) неразрезные — различных сечений, со стыками в четвертях пролета.

3. Тормозные балки и фермы — (6.24, 6.23, поз.1 — б)

А). Для устойчивости подкрановых балок,восприятия тормозных усилий мостовых кранов

Б). При шаге колонн 12 м при кранах более 75 т по длине подкрановых балок устраивают тормозные фермы.

Существует ряд зданий, где есть особенные требования к типу и прочности фундаментов. В большинстве случаев, это объекты промышленного назначения, а также различные предприятия энергетической отрасли.

Такие здания часто возводятся на фундаментах каркасного типа, где основную нагрузку принимает на себя металлическая колонна, установленная внутри специальной бетонной чаши или углубления.

Все фундаменты под стальные колонны отличаются особенной конструкцией, ведь изначально создается прямоугольная или квадратная бетонная подушка с углублением, где с помощью анкеров устанавливается и фиксируется колонна.

Кроме зданий с анкерными соединительными элементами, также в таких основаниях можно предусмотреть:

  • трубопроводы различного типа и диаметра;
  • канализационные системы с анкерными крепежами;
  • электрические сети;
  • специальные поддерживающие элементы и конструкции.

Учитывая высокие требования по прочности к таким конструкциям, все расчеты и дальнейшее возведение проводится максимально точно, контроль качества на каждом этапе возведения, а строительные материалы полностью соответствуют нормам.

Монолитный фундамент под металлическую колонну

Как правило, при строительстве таких фундаментов редко используются сборные конструкции, ведь тогда приходится делать дополнительные расчеты несущих способностей зданий.

В таких случаях лучше монолитный бетонный фундамент, ведь он и прочнее, и быстрее заливается. Этапы возведения монолитной подушки для колонны приблизительно следующие:

  1. Расчет максимально допустимых нагрузок на подошву.
  2. Проведение разметки мест установки колонн, подготовка почвы.
  3. Рытье котлована на заданную глубину и соответствующих размеров.
  4. Подготовка внешней опалубки. Она делается с досок или влагостойкой фанеры, в большинстве случаев несъемная.
  5. Выравнивание внутренней поверхности котлована, формирование песчано-гравийной подушки.
  6. Создание основного армирующего пояса по периметру подушки в горизонтальном и вертикальном направлениях.
  7. Заливка котлована бетоном. В это время заблаговременно устанавливаются геодезические уровни и высотные знаки. Они используются при дальнейшем монтаже колонн, а также при ремонте фундамента через просадку.

Как правило, при возведении колонных фундаментов делаются различные высотные отметки, они наносятся на внешний слой бетона, также указывается уровень расположения анкерных соединений, закладочных элементов и других монтажных аксессуаров.

Анкерные соединения

Конструктивная схема с указанием нахождения анкерных соединений

В зависимости от типа выбранной колонны, анкерные соединения подбираются в индивидуальном порядке. Установки и фиксация колонны выполняется с помощью больших болтов или анкеров, которые затем привариваются к арматурному слою и надежно удерживают колонну в вертикальном положении.

Отличительная особенность монтажа соединительных элементов в том, что после их закрепления фундамент разбивают. Если после этого отклонения болтов не произошло, то монтаж считают выполненным правильно, а если есть отклонения центров на расстояние от 2 мм, тогда анкера заменяют.

Расчет фундаментов под колонны

Такие основания всегда рассчитываются под конкретное геодезическое обеспечение. Для правильного обеспечения геодезических параметров проводится контроль вертикальных и горизонтальных высотных положений болтовых соединений. Для таких целей отлично подходят готовые шаблоны или специальный кондуктор.

Читайте также:  Температура кипячения воды в чайнике

Шаблоны – это металлические или деревянные рамки конкретных размеров, в которых уже есть готовые гнезда под будущие анкера. Они соединяются по опалубке с осями монолитного фундамента, закрепляются.

Шаблоны должны быть установлены абсолютно ровно, поэтому проводится дополнительное измерение вертикали с помощью строительного уровня или нивелира. В некоторых случаях оправданным будет использование сварочных работ, когда шаблоны жестко устанавливают на арматуру монолитной бетонной подушки.

Сейчас при возведении оснований под металлические колонны стали практиковать анкерные соединения, установленные в колодцах. Такие углубления заделываются в последнюю очередь, ведь головка болта измеряется геодезическими приборами, уточняется его положение и горизонтальное расположение.

Все монолитные подушки соединяются с колоннами с помощью мощных анкеров, ведь нагрузки на подушку огромные через большое расстояние между колоннами. Поэтому, кроме соединений, дополнительно используют специальные строительные обвязки и соединение конструкций в верхнем положении на ростверке. Обвязки состоят:

  1. Металлического каркаса для фиксации болтовых шаблонов.
  2. Металлических шаблонов. Их применяют для непосредственной фиксации конструкций, монтажа анкеров и болтовых соединений.

Также можно на бетонное основание устанавливать металлические рамки, обхваты и фиксаторы, соединять их между собой. После того, как все армирующие элементы между собой соединены, конструкция заливается бетоном и оставляется на месяц сохнуть. При этом все шаблоны и кондукторы демонтируются.

Ленточные фундаменты постепенно отходят в прошлое. Такая ситуация связана с попыткой удешевить строительный процесс. Основание ленточного вида требует большого расхода строительных материалов, что приводит к увеличению себестоимости строительства. Снижение расходов становится возможным, если использовать столбчатый фундамент под колонну.

Виды колонн

Строительный материал, который будет использоваться при возведении колонн, выбирается в зависимости от предполагаемых нагрузок будущего строения. Какие существуют колонны:

Под определенный вид столпа, выбирается свой вид фундамента.

На сегодняшний день существуют следующие виды оснований под колонны:

Применение каждого из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать. Самый популярный – это столбчатые фундаменты под стальные колонны.

Столбчатое основание под колонны

Для возведения основы под столпы используют:

Столбчатые фундаменты под железобетонные колонны применяются, когда возникает необходимость перенести нагрузку каждой отдельной конструкции на почву. Случаи, когда становится актуальным использование рассматриваемого вида основания:

  • Возводимая конструкция оказывает незначительную нагрузку на фундамент. А этом случае нецелесообразно строить ленточный или монолитный фундаменты;
  • Когда верхний слой почвы подвижен, а несущий находится на глубине от 3 метров. Использование даже свайного основания потребует значительных расходов.

Каждый раз при определении типа основания следует учитывать нагрузки, которые будут действовать на колонны. Когда предварительный расчет показывает значительное давление, то стоит подумать над обустройством фундамента. Возведение здания на почвах, не имеющих несущего слоя на поверхности, происходит путем установки основания из свай.

В этом случае ростверками или связующими элементами будут выступать нижние ступени. Через них нагрузки будут передаваться сваям. Стаканы устанавливаются на столбы и бетонируются.

Когда для основания выбран столбчатый фундамент на природном основании, то монтаж конструкции происходит на грунте. В качестве ростверка выступает подошва из бетона, связывающая все сваи в один элемент.

Для строительства крупногабаритных размеров, необходим соответствующего размера столбчатый фундамент под колонну. В этом случае, элементы изготавливаются на заводе, что приводит к значительному удорожанию строительства: доставка, погрузочно-разгрузочные работы, монтаж, применение специализированной техники.

Особенности фундамента под железобетонные колонны

Основания под столпы из железобетона выбираются исходя из положительных и отрицательных характеристик каждого вида в отдельности. В указанном случае самым оптимальным будет использование стаканного основания, имеющего следующие положительные характеристики:

  • Они надежны;
  • Имеют повышенную прочность.

В строительстве применяется два вида оснований:

Ступени можно начинать делать, когда необходимо основание в высоту от 35 сантиметров. Здесь также есть свои разновидности по поверхности. Она может быть наклонной или горизонтальной. Если планируется монолитное основание под колонну, то выбирается горизонтальная поверхность.

Этапы строительства

Соблюдение правил при строительстве фундамента под железобетонные колонны, способствует увеличению срока службы конструкции, качества.

  • Столпы устанавливаются в грунт на глубину не меньше 70 сантиметров;
  • На участке строительства почва не должна быть подвижной или подвергаться температурному пучению;
  • Грунтовые воды должны залегать не менее, чем на 1,5 метра вглубь;
  • Рекомендуется выравнивать площадку, чтобы она не имела резких наклонов и поворотов;
  • Чтобы обеспечить прочность фундамента, ростверк должен быть смонтирован из железобетона. Конечно, устройство ростверка потребует финансовых затрат, но это сделает каркас более долговечным;
  • Для стен рекомендуется использовать строительные материалы, относящиеся к легким: пеноблоки, брус, панели, бревно.

Предварительное проектирование позволяет сделать основание крепким, но должны соблюдаться нормы:

  • Сечение колонн – 20х20 см. Практика показывает использование столпов с сечением 25х25см;
  • Рекомендуется делать башмак под каждую колонну. Это значит расширить нижнюю часть скважины под сваю. В результате получают распределение и снижение нагрузки от здания;
  • Колонны размещать на расстоянии от 1 до 2 метров. При этом столпы должны находиться по углам строения, в местах стыка стен, под выступами: камин, печь.

Каждый фундамент опирается на подушку из щебня и песка, выровненного по горизонтали и хорошо утрамбованного.

Для увеличения прочности столпы армируют прутами с сечением от 12 до 16 мм. В зависимости от материала для ростверка, регулируется высота арматуры:

  • Для деревянной связки прутья не должны достигать верхней части 1-2 см;
  • Когда планируется железобетонный ростверк, то арматура должна выступать на 40 см.
Читайте также:  Силовой кабель что это такое

Работать с арматурой следует только после того, как бетон наберет нужной прочности.

Монтаж башмака

Как уже было сказано, в скважинах рекомендуется делать увеличение нижней части для создания башмака. На песчано-щебневой подушке устанавливается опалубка из фанеры. Высота 20-30 см. Диаметр подготавливаемой опалубки должна быть в 1,5 раза больше, чем диаметр будущих столпов. Теперь в подготовленную емкость заливается раствор. В течение 10 дней бетон застывает, при условии, что стоит теплая сухая погода.

Монтаж колонн

Следующим шагом идет монтаж непосредственно опалубки под столпы. Деревянные доски необходимой длины скрепляют хомутами. Внутренние стенки рекомендуется укрыть рубероидом. В результате выполненных мероприятий стены колонн получаются гладкие, а главное, что при снятии опалубки отсутствуют повреждения.

Теперь установить арматуру и можно заливать раствор бетона марки 200М. Если строительство происходит в зимний период, то лучше добавить пластифицирующие добавки, улучшающие застывание раствора. Специалисты рекомендуют такие работы проводить, когда температура воздуха держится выше 15 градусов тепла. С помощью металлического штыря из жидкого бетона удаляется воздух. При температуре внешнего воздуха 20 градусов и сухой погоде, раствор застывает в течение 7 дней.

Необходимо дождаться полного высыхания и только тогда снимать опалубку. Теперь по всей высоте колонн и башмака наносят гидроизоляцию.

Ростверк

Самый надежной считается монолитная конструкция. Но есть и другие варианты связки фундамента и здания:

  • Крепление с помощью швеллера или двутавра. В этом случае элемент укладывается полкой вниз и крепится с помощью болтов. Такой связке не страшны большие нагрузки;
  • Железобетонный или монолитный ростверк. Для его сооружения потребуется опалубка и установка армирующей конструкции. Как правило, монолитный ростверк применяется для панельного дома, каркасного строительства, деревянного сруба;0
  • Деревянный ростверк. Использование бруса считается самым дешевым вариантом для связки столбчатого фундамента.

Особенности фундамента под металлические колонны

Есть здания, в которых требования к прочности увеличены. Это строения, относящиеся к объектам промышленного назначения, энергетики.

Как правило, здесь используется столбчатый фундамент под металлическую колонну каркасного типа, когда нагрузка от здания приходится на металлические столпы, устанавливаемые внутри чаши, выполненной из бетона. Особенность фундаментов под колонны из стали заключается в том, что предварительно подготавливается подушка, внутри которой делается углубление. Сюда и будет крепиться колонная, путем анкерной фиксации.

Этапы строительства

Применение металлических столпов не предполагает наличие сборных конструкций. В противном случае пришлось бы делать дополнительный расчет несущих характеристик строения.

Оптимальный вариант – это использование монолитного фундамента из бетона. Указанный вид основания прочнее, быстро заливается. Строительный процесс разделяют на следующие этапы:

  • Предварительно рассчитывают максимально допустимые нагрузки, оказываемые на подушку основания;
  • Проводится разметка точек, где будут установлены колонны. Затем проводятся земляные работы;
  • Роется скважина. Длина и размер котлована зависит от сечения металлической колонны и расчетной глубины;
  • Теперь нужно сделать внешнюю опалубку. Для этого берутся доски, рекомендуется использовать фанеру с влагостойким покрытием. Как правило, такая опалубка несъемная;
  • Делается подушка из песка и гравия. Предварительно поверхность грунта выравнивается, затем засыпают песок. Слой не больше 15 см, тщательно трамбуется. Сверху засыпается щебень. Слой не больше 20-25 см. Также тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали;
  • Следующим этапом идет создание армирующего пояса, который будет основным. Металлические прутья устанавливаются по периметру подушки. Арматуру располагают как по вертикали, так и по горизонтали;
  • Теперь подготовленный котлован заполняют бетонным раствором. Важно использовать бетон марки 200М. Перед тем, как запускать раствор необходимо установить геодезические уровни, а также высотные знаки. Это будут указатели, где будут размещаться металлические колонны. Также эти указатели помогут при проведении ремонтных работ фундамента, из-за просадки.

Внутри углублений устанавливаются анкерные соединения, с помощью которых происходит крепление стальных элементов. Но и здесь есть свои особенности.

Существует много разновидностей анкерных соединений. Каждое из них подбирается строго индивидуально под определенный тип колонны. Столп устанавливается внутри углубления, затем фиксируется с помощью больших болтов, другое название анкеры. Их приваривают к арматуре. В результате проведенных мероприятий колонна надежно удерживается в вертикальном положении.

Надежность и прочность крепления проверяется следующим образом: после того, как анкера привариваются к арматурному слою, бетонное основание разбивают и смотрят на состояние болтов. Если последние остались на месте, значит, монтаж проведен правильно и можно продолжать строительство. В случае, когда конструкция отклонилась от центра даже на 2 миллиметра, возникает необходимость замены анкерных болтов. Проверку проводят после каждой установки. В противном случае возведенная конструкция будет неустойчивой и может привести к разрушению здания.

Ссылка на основную публикацию
Фрезерная приставка для токарного станка своими руками
Приспособления для токарных станков позволяют облегчить некоторые работы и расширить функциональные возможности серийных станков. Приспособления могут быть заводскими, которые выпускают...
Фонтан из цветов своими руками
Что такое фонтан? Сухие строки словарей и других информационных источников повествуют нам о том, что «фонтан» - это слово иностранного...
Фонтанчики на даче фото
Эта статья — о том, как сделать фонтан на даче своими руками. Нам предстоит определиться с тем, какое оборудование нужно...
Фрезерный станок вм 127м технические характеристики
ВМ127М - Станок консольный вертикально-фрезерный Купить станочный подшипник с доставкой Podshipnik@podshipnik.info Технические характеристики: Станки модели вм127м предназначены для фрезерования всевозможных...
Adblock detector