Армирование столбчатого фундамента под стальную колонну

Бетонное основание обладает высокими показателями сжатия и прочности, но при оказании какой-либо нагрузки на разрыв, данный тип материала не столь прочен. По этой причине необходимо создавать армированную конструкцию для ленточного фундамента. Именно она и будет компенсировать недостаток прочности материала. Инструкция по гидроизоляции фундамента здесь: https://fundamentgid.ru/remont-i-obsluzhivanie/gidroizolyaciya/instrukciya-po-raschetu-i-ustrojstvu-gidroizolyacii-fundamenta.html.

Особенности технологии

Для того, чтобы правильно осуществить армирование основания необходимо уделить внимание некоторым техническим особенностям:

• Для прочности каркаса следует закреплять армированные прутья «в клеточку». Один из рядов располагают перпендикулярно другому.
• Следует отказаться от сварки элементов и воспользоваться связкой арматуры проволокой. Так снизится количество швов и хрупких узлов.
• Эффективнее кирпичей могут быть только ластиковые держатели промышленного типа.
• Также конструкция будет прочнее, если загибать арматуру в углах конструкции, а соединение арматуры производится внахлест. Примерно, 60 см от места угла.

На данный момент армирование по типу фундамента подразделяется на следующие виды:

• армирование ленточного фундамента – самая трудоемкая строительная работа. Требует значительных энергозатрат и большой объем материала;
• армирование столбчатого фундамента – это армирование, производимое в вертикальной плоскости. Используют два типа арматуры;
• армирование ростверка свайного фундамента – напоминает армирование ленточного типа, потому как ростверк по своей сути и есть лента из бетона;
• армирование плитного фундамента – сложный процесс, требующий большого опыта;
• армирование монолитного фундамента – этот вид строительных работ производится большой группой людей. Зачастую места узловых соединений сваривают между собой;
• армирование свайного фундамента – требует не только большого количества арматуры, но и дополнительный гидроизоляции;
• армирование круглого фундамента – это вариант работ, который выполняется по индивидуальному проекту. Места связки стягиваются промышленными креплениями;
• армирование фундамента стаканного типа – выполняется при сооружении опалубки, погружается в глубь бетонного слоя;
• армирование углов фундамента из ФБС – конструкция из арматуры не должна взаимодействовать с воздушной средой, иначе пруты подвергнуться коррозии и фундамент быстро разрушится.

Способы

На схеме показаны правильные и не правильные варианты армирования углов фундамента Армирование фундамента может производится двумя способами:
При заливке конструкции бетоном следует протряхивать арматуру – так добиваются более «тесного» залегания арматуры.

Армирование фундамента под колонну

Создание армированной конструкции под основания может быть различным, все зависит от того, под какое именно строение будет возводиться фундамент. Как сделать раствор для фундамента читайте на этой странице.

• армирование столбчатого фундамента под стальную колонну выполняется сварными сетками. Количество слоев – 1. Длина стержней во всех направлениях должна быть равной;
• армирование монолитного фундамента под колонну может быть, как много- так и одноступенчатой;
• армирование фундамента под дом – это важный этап возведения основания, требующий не только большого опыта, но и внимания;
• армирование фундамента под забор – это процесс не так уж си сложен, потому как масштабность проекта относительно невелика;

  Армирование фундамента под колонну на картинке

• армирование фундамента под оборудование – это строительная работа, производимая по средствам вязания армированных прутьев;
• армирование углов фундамента предполагает отступы равной длины от всех плоскостей фундамента;
• армирование подошвы фундамента – производится прутьями одинаковой длины. Для прочности используют ребристые изделия, которые способны выдержать нагрузку. В качестве связующего материала применяют гладкую арматуру;
• армирование фундамента стеклопластиковой арматурой – это инновационный способ армирования основания, который набирает популярность среди строителей.

При армировании фундамента следует использовать специальный крючок. Купить его можно в любом строительном магазине или смастерить самостоятельно. При использовании крючка весь процесс становится более простым.

Расчет

Прежде чем начинать строительные работы необходимо сделать расчет армированной конструкции для ленточного фундамента. Цель данных калькуляционных работ – узнать реальную нагрузку, производимую на основание строением. И только после этого можно подбирать подходящий тип арматуры.

Следует уделить внимание диаметру армированного прута и при их установке необходимо учитывать особый шаг. К примеру, при возведении гаража можно использовать проволоку с сечением в 1,2 см, а вот для ленточного основания жилого дома необходимо будет применять совершенно другой вид арматуры. Читайте, как восстановить фундамент, если в нем появилась трещина.

Выражаясь по-другому, под каждый тип постройки следует просчитывать показатель по строго индивидуальной схеме. При всем при том, необходимо будет произвести анализ грунта и установить величину глубины закладки фундамента. Процент армирования фундамента можно посмотреть в СНБ 5.03.01-02 пункт 11.1. Схема армирования фундамента арматурной сеткой:

• Раскладка кирпича на дно траншеи – это опора для нижнего яруса армированной конструкции;
• Отступ от краев траншеи — 5 см;
• Размер ячейки фундамента 20х30 см.

Идеальным вариантом для армирования фундамента является алгебраический минимум соединений. Специалисты утверждают, что следует ставить их цельными – каркас будет прочнее.

Стоимость армирования фундамента

Стоимость данного вида строительных работ обходится недешево, потому как процесс трудоемок и требует значительных энергозатрат. Ко всему прочему необходимо закупать материал различного диаметра и структуры, который стоит в пределах от 30 до 200 рублей за один погонный метр.

Стоимость самих же работ зависит от площади предполагаемого фундамента, от его типа и от индивидуальной политики компании. Ко всему прочему цены на армирования могут различаться в зависимости от территориального расположения объекта.

Где заказать армирование фундамента?

Где заказать в Москве:

1. Компания Альфа бетон Москва, метро Кожуховская, ул. Южнопортовая, д. 5, строение 1 Бизнес Контактный телефон;
2. г. Москва, ул. Ивовая, д1. к1 Контактный телефон;
3. Компания Построим-Фундамент.ру (ООО «МОНОЛИТ») Московская область, Орехово-Зуевский район, г. Ликино-Дулево, пер. Ленинский, 70 Контактный телефон: 8 916 42-777-24.

Где заказать в Санкт-Петербурге:

1. г.Санкт-Петербург Васильевский остров , ул. Кожевенная д.27 Контактный телефон;
2. Торговая площадка М350.РФ г. Санкт-Петербург, Выборгское шоссе 212 Контактный телефон;
3. г. Санкт-Петербург ул.Фучика, д.8, оф.311 Контактный телефон.

Видео

Смотрите на видео секреты правильного армирования фундамента:

Фундамент – это начало начал. От того, как качественно будет возведено основание зависит комфорт и спокойствие обладателей дома. Каждый элемент, из которого собирают фундамент, должен соответствовать строительным нормам и быть высокого качества. Читайте, зачем нужна гидроизоляция фундамента и какие виды существуют.

Лист 1.04. Железобетонные подколонники под стальные колонны в фундаментах глубокого заложения

ВВЕДЕНИЕ

Современное индустриальное строительное производство ведется на базе развитой сети заво­дов-изготовителей, направляющих на строительные площадки подготовленные к монтажу укрупненные элементы зданий массой до 50 т, в соответствии с грузоподъемностью монтажных кранов.

Значительная часть промышленных зданий и сооружений возводится по типовым проектам. Ти­пизация заключается в постоянном отборе наибо­лее универсальных для данного периода объемно-планировочных и конструктивных решений, дающих наибольший экономический эффект в строитель­стве и эксплуатации зданий. Типизируются здания отраслевого назначения, ограниченные определен­ной производственной мощностью, и секции зданий универсального назначения, ограниченные опреде­ленными производственными площадями и обслу­живающими их транспортными средствами.

Современные типовые здания и сооружения отличаются от своих предшественников тем, что они унифицированы — подготовлены для возведе­ния методами строительной индустрии. Унифика­ция проводится путем применения наиболее эконо­мичных и универсальных элементов зданий, ото­бранных в соответствии с возможностями заводов-изготовителей, простотой перевозки, монтажа и тому подобными критериями.

Несущий каркас промышленных зданий, как правило, воспринимает значительные усилия, возникающие в связи с перекрытием больших площадей, необходимых для расстановки крупно­габаритных машин, а также в связи со значитель­ными, а порой и динамическими, нагрузками, вы­зываемыми технологическим процессом. Поэтому несущие каркасы промышленных зданий выпол­няются в виде рамных схем из особопрочных ма­териалов — стали и железобетона.

От внешней среды помещения зданий изоли­руются ограждениями — стенами и крышами, в состав которых для Отапливаемых зданий вхо­дят эффективные теплоизолирующие заполнители, В стенах устраиваются дверные, оконные и ворот­ные проемы, в крышах —фонари. Они служат для связи, освещения и проветривания помещений.

Особо эффективны конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции (оболочки и т. п.).

Внутренние конструкции — полы, пе­регородки, этажерки, служебные лестницы— обра­зуют отдельные помещения зданий, площадки для установки и обслуживания аппаратов и обеспе­чивают доступ к ним.

Конструкции изготовляемых отечественными заводами унифицированных изделий для всех пе­речисленных частей здания постоянно развиваются и совершенствуются. Они производятся на основе

единой номенклатуры унифицированных изделий, утверждаемой комитетами по делам строитель­ства — Госстроями союзных республик или СССР.

Сборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой до 18 м, с опорными кранами гру­зоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м и в многоэтажных зданиях при нагрузках на пере­крытие до 2,5 тс/м2. В ограждающих конструк­циях они используются преимущественно в виде легкобетонных и железобетонных стеновых пане­лей, ребристых плит междуэтажных перекрытий и крыш. Особая область применения сборного желе­зобетона — пространственные конструкции, пере­крывающие крупнопролетные здания.

Монолитный железобетон применяется преиму­щественно в столбовых фундаментах промышлен­ных зданий, так как здесь он экономически целе­сообразен. Основные преимущества железобетон­ных конструкций — долговечность, несгораемость и экономия стали.

В связи с успехами металлургической промыш­ленности в годы десятой пятилетки стальные кон­струкции стали шире применяться в строительстве. В настоящее время они используются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и более, с пролетами 30 м и более и с осо­быми условиями эксплуатации, а в многоэтажных зданиях — при нагрузках на перекрытие более 2,5 тс/м2.

В ограждающих конструкциях начал приме­няться стальной профилированный настил. Времен­но, в связи с дефицитностью, листовой стали, он используется там, где дает наибольший экономи­ческий эффект, например в труднодоступных райо­нах. Основные преимущества стальных конструк­ций — прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.

В ряде случаев экономически целесообразно подкрановые балки для кранов любой грузоподъ­емности и фермы выполнять в металле и устанав­ливать по сборным железобетонным колоннам. Для упрощения конструктивных узлов продольные связи и другие мелкие элементы почти всегда вы­полняются из стального проката. Стальные окон­ные панели применяются в зданиях тяжелого ре­жима работы (избыточные тепловыделения, осо­бый температурно-влажностный режим и т. п.) и повышенной капитальности, а стальные фонарные фермы, панели и переплеты в связи с их относи­тельной конструктивной простотой — во всех зда­ниях с верхним освещением.

В настоящее время для несущих строительных конструкций применяются высокопрочные стали, а для ограждающих все шире — легкие металлы

(алюминиевые переплеты) и пластические массы. Повышение индустриализации производства метал­лических конструкций достигается путем их ти­пизации.

Выбор того или иного материала должен проис­ходить на основе экономического анализа стоимо­сти сооружения с учетом местных материальных ресурсов.

Быстрое развитие строительной науки и техники в нашей стране непрерывно выявляет новые ма­териалы и методы конструирования.

В третьем издании книга дополнена материала­ми по сборным железобетонным фундаментам под стальные колонны, стальным фермам из круглых труб, колоннам из центрифугированного железобе­тона, пространственным структурным плитам из армоцементных элементов и стальных стержневых систем, трехслойным железобетонным и стальным панелям для отапливаемых зданий, стальным оконным панелям с алюминиевыми переплетами, стальным конвейерным галереям-оболочкам. Пере­работаны чертежи железобетонных колонн для бескрановых зданий, ограждений из волнистых асбестоцементных листов светоаэрационных и аэрационных фонарей и утепленных конвейерных галерей.

Приведенные ниже типовые и эксперименталь­ные решения строительных конструкций промыш­ленных зданий, хотя и не могут претендовать на исчерпывающую полноту, позволяют ориентиро­ваться в основном направлении их развития. В этих же целях показываются и применявшиеся ранее типовые решения там, где они не являются основными. Например, на отдельных листах главы 6 «Стены» и главы 8 «Крыши и фонари» сохране­ны элементы стального каркаса зданий, выполнен­ные по предыдущим типовым сериям.

По объемно-планировочному решению промыш­ленные здания подразделяются на одно- и мно­гоэтажные, сплошной и павильонной застройки. В связи с относительной дешевиз­ной, возможностью применять разреженную сетку колонн и передавать непосредственно на основание нагрузки от оборудования наибольшее распростра­нение получили одноэтажные здания. Многоэтаж­ные здания возводятся для производства с огра­ниченными технологическими нагрузками, с верти­кальными технологическими процессами и в усло­виях естественной городской застройки.

Многоэтажные здания и здания сплошной за­стройки позволяют более компактно организовать технологический процесс. Здания павильонной за­стройки имеют преимущество в отношении естест­венного освещения и аэрации.

Здания сплошной застройки в зависимости от наличия и расположения внутренних колонн под­разделяются на многопролетные ячейко­вые и зальные.

Пролетом называется внутренний объем, огра­ниченный двумя рядами колонн и торцовыми стен­ками. Пролет может оборудоваться подвесными балочными кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т или опорными мостовыми кранами грузоподъемно­стью от 10 до 500 т. Пролетом называется также расстояние между опорами основных конструкций покрытия. Расстояние между опорами вдоль их ряда именуется шагом.

Пролеты определяют направленность технологических потоков и располагаются, как правило, в одном, а для отдельных производств — в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Переход технологического потока в соседний пролет вызы­вает ряд эксплуатационных и конструктивных затруднений из-за отсутствия транспортной связи и часто появляющейся необходимости местного увеличения шага колонн.

В ячейковых зданиях колонны располагаются в вершинах близкого к квадрату прямоугольника. Ячейковые здания оборудуются подвесными одно-балочными кранами, проходящими в разных уровнях и в обоих направлениях, и позволяют сво­бодно маневрировать направлениями технологиче­ских потоков. Таким зданиям присуща гибкость планировки и, в известной мере, универсальность.

Зальные здания большой глубины с пролетами до 100 м (сборочные цехи самолетостроительных заводов, экспериментальные корпуса ускорителей ядерных частиц и т. п.) обеспечивают маневрен­ность крупногабаритных машин и эксперименталь­ной аппаратуры. Они оборудуются подвесными и напольными средствами транспорта.

Здания павильонной застройки подразделяются на одно-двухпролетные, павильонные и зальные. Одно-двухпролетные здания применяются для це­хов с избыточным тепловыделением. Павильонными именуются высокие бескрановые здания со встро­енными этажерками для оборудования. Павильон­ные здания позволяют совмещать процессы, проте­кавшие ранее в одно- и многоэтажных зданиях, и относительно просто реконструировать их при последующих изменениях технологии. Павильон­ные здания распространены в химической промыш­ленности и начинают применяться в других отрас­лях. Зальные здания небольшой глубины — ангары оборудуются раскрывающимися торцовыми стена­ми, позволяющими оставлять за пределами поме­щения хвостовую часть крупногабаритных самоле­тов и других подобных машин.

Лист 0.01. Сетки колонн и схемы перекрытия промышлен­ных зданий общего назначения

Покрытия одноэтажных пролетных зданий вы­полняются в основном из унифицированных пло­ских элементов — плит, балок, ферм, последова­тельно передающих друг другу собранную нагрузку. Плоские конструкции перекрывают пролеты до 36 м при шаге до 18 м. Шаг крайних и средних колонн и опирающихся на них стропильных конструкций может быть 6-метровым, 12-метровым и комбинированным — 6-метровым для крайних колонн и стропильных конструкций и 12; 18-метровым — для средних колонн.

В связи с массовым производством унифициро­ванных 6-метровых стеновых и оконных панелей в крайних рядах колонн предпочтителен 6-метровый шаг. В целях эффективного и маневренного ис­пользования производственных площадей в сред­них рядах колонн наиболее распространен 12-мет­ровый шаг. Вот почему в большинстве случаев эко­номичным является комбинированный шаг, соче­тающий разреженную сетку колонн с возможно­стью подвески однобалочных кранов.

18-метровый шаг средних колонн применяется в экспериментальном порядке.

6-метровый шаг средних колонн применяется преимущественно в невысоких двухпролетных зда­ниях, где его увеличение усложняет конструкцию, не давая экономического эффекта.

12-метровый шаг крайних колонн сочетается с 12-метровым шагом стропильных ферм. Это исклю­чает подстропильные конструкции, но требует в ряде случаев применения фахверковых колонн и в продольных стенах для крепления распространен­ных в производстве 6-метровых стеновых и окон­ных панелей. 12-метровый шаг крайних и средних колонн экономичен в высоких зданиях с опорными кранами большой грузоподъемности.

Выбор шага крайних и средних колонн и стро­пильных конструкций в пределах, допускаемых унифицированными габаритными схемами, произ­водится на основе экономического сопоставления вариантов.

Вместе с тем начинают внедряться и простран­ственные конструкции — цилиндрические оболочки, структурные плиты и т. д., перекрывающие те же пролеты с меньшей затратой материалов.

Для покрытия ячейковых зданий наряду с плоскими элементами применяются шеды — склад­чатые конструкции с фонарями односторонней ориентации, цилиндрические оболочки и т. д., пе­рекрывающие ячейку до 36 X 36 м.

Пролеты зальных зданий до 100 м пере­крываются облегченными фермами из высоко-прочных сплавов, вантовыми конструкциями, же­лезобетонными арками и оболочками двоякой кривизны.

В зданиях с искусственными освещением и кли­матом межферменное пространство по гигиениче­ским и санитарно-техническим соображениям же­лательно отделить подвесным потолком, над кото­рым, в так называемом техническом чердаке, размещаются воздуховоды, электропроводки и т. д.

Многоэтажные здания сплошной застройки с близкой к квадрату сеткой колонн, которая может быть разрежена в верхнем этаже, представляют в основном ячейковый тип. При балочных между­этажных перекрытиях с нагрузкой до 1,5 тс/м2 и более сетка колонн соответственно принимается 6X9 и 6X6 м. Остовы многоэтажных зданий производственного и конторско-бытового назначе­ния с балками, опирающимися на скрытые в подрезках консоли, и настилом из плит с круг­лыми пустотами применяются при нагрузке до 1,25 тс/м2. Покрытия безбалочного типа с плоским потол­ком, применяемые по гигиеническим соображениям в пищевой промышленности (холодильники и т. п.), возводятся с сеткой колонн 6X6. Покрытия верхних этажей с разреженной сеткой колонн ана­логичны по своей конструкции покрытиям одно­этажных пролетных или ячейковых зданий. Приме­нение шпренгельных конструкций и монолитных кессонированных плит в зданиях, возводимых ме­тодом подъема этажей, позволяет увеличить сетку колонн до 12 X 12 м.

Многоэтажные здания павильонной застройки выполняются в основном двух-трехпролетными с укрупненным пролетом в верхнем этаже. Увели­чение пролетов нижних производственных этажей до 18 м может быть достигнуто применением ферм.

В межферменном пространстве размещаются тех­нические этажи, используемые для пропуска раз­личных коммуникаций, и подсобные, складские и бытовые помещения. Располагаясь над каждым производственным этажом, технические этажи об­разуют в большинстве производств излишек вспо­могательной площади. Рациональнее размещать технические этажи через два производственных этажа, тогда перекрытие нижнего из них осущест­вляется по внутренним колоннам, опирающимся на фермы.

ЛИСТ 0.02. Основные параметры одноэтажных одно- и мно­гопролетных зданий и кранового оборудования

Широкое распространение заводских изделий из стали и сборного железобетона ограниченной номенклатуры, предназначенных в основном для сборки одно- и многопролетных промышленных зданий, основывается на единой модульной систе­ме, правила которой в кратком изложении сводят­ся к следующему.

Рекомендуется проектировать промышленные здания прямоугольного очертания, без перепадов высот, с пролетами одного направления. Перепады высот от 1,8 м и более допускаются при значи­тельной площади пониженной части. Пролеты двух взаимно перпендикулярных направлений применя­ются, если в этом случае есть существенные тех-нологические преимущества.

Модульная система основывается на планиро­вочном модуле 0,5 м и высотном — 0,6 м. Все элементы ограждения зданий — стеновые и окон­ные панели, ворота, включая обрамляющую раму, плиты покрытий и перекрытий и т. д. — кратны по основным номинальным размерам* этим модулям или их дробной части.

Сетка колонн, образуемая их разбивочными осями, кратна укрупненным планировочным мо­дулям: в направлении шага — 6 м; в направлении пролета — 6 м для одноэтажных и 1,5 м — для многоэтажных зданий.

Колонны крайнего продольного ряда и у про­дольных деформационных швов совмещаются на­ружными гранями с продольными осями (нулевая привязка) или смещаются на 250 и 500 мм. нару­жу здания (привязки «250», «500»).

Колонны крайнего поперечного ряда (торцо­вые) и у поперечных деформационных швов сме­щаются с разбивочных осей на 500 мм внутрь тем­пературного отсека здания.

Колонны средних продольных и поперечных ря­дов совмещаются осями сечений с сеткой разбивоч­ных осей.

Нулевая привязка крайних продольных рядов применяется для многоэтажных и одноэтажных бескрановых зданий и в зданиях с кранами грузо­подъемностью до 30 т при шаге крайних колонн 6 м и высоте от пола до низа стропильных конст­рукций не более 14,4 м. Нулевая привязка исклю­чает применение в покрытии доборных элементов.

Привязка «250» применяется при любой из указанных ниже характеристик — грузоподъем­ность кранов 50 т, шаг крайних колонн 12 м, вы­сота здания 16,2 и 18 м.

* Номинальные- размеры в отличие от конструктивных включают зазоры между элементами

Расстояние от продольной оси колонн до оси катков крана назначается 750 мм для кранов грузо­подъемностью до 50 т и 1000 мм — для кранов боль­шей грузоподъемности.

Возрастание суммарного расстояния от наруж­ной грани колонн до оси катков крана или между осями катков кранов в соседних пролетах по мере повышения их грузоподъемности позволяет разме­щать «шейку» колонны и «хвост» крана. Расстоя­ние между ними допускается до 60 мм.

При интенсивном использовании кранов (сред­ний и тяжелый режимы работы) и в зданиях тя­желого режима работы (см. СНиП II-В. 3—62, приложение VI) возникает необходимость устрой­ства проходов для осмотра и ремонта крановых путей. В этом случае применяется привязка «500», а расстояние от оси колонн до оси катков крана принимается 1000 мм для кранов грузоподъемно­стью до 50 т и 1500 мм — для кранов большей грузоподъемности.

Крановый габарит здания — высота от головки рельса до низа стропильных конструкций — вклю­чает в себя высоту крана и допускаемое прибли­жение 100 мм для кранов легкого, среднего и тя­желого режимов работы и 250 мм — для кранов весьма тяжелого режима работы.

Классификация кранов по режиму работы при­ведена в «Правилах устройства и безопасной экс­плуатации грузоподъемных кранов».

Для ограничения усилий, возникающих в кон­струкциях от перепада температур, здание разре­зается деформационными швами на отсеки. Раз­меры отсеков зависят от материала каркаса, теп­лового режима здания и климатических условий. Эти размеры определяются расчетом. Для отапли-ваемых зданий с железобетонным каркасом из унифицированных элементов расстояния между поперечными деформационными швами прини­маются до 174 м, а между продольными — до 144 м.

Конструктивно поперечные деформационные швы выполняются на двух колоннах, смещенных на 0,5 м с оси шва внутрь каждого отсека.

В зданиях сплошной застройки продольные де­формационные швы выполняются при железобетон­ном каркасе на двух колоннах. Размер вставки между продольными осями этих колонн принима­ется 0,5; 1,0 и 1,5 м так, чтобы за вычетом при­вязок расстояние между колоннами в свету было не менее 0,5 м.

Перепады высот, как правило, совмещаются с деформационными швами.

Глава 1

ФУНДАМЕНТЫ

ЛИСТЫ 1.01 ; 1.02. Монолитные железобетонные фунда­менты со ступенчатой плитной частью

Типовые столбовые монолитные железобетон­ные фундаменты под колонны промышленных зда­ний состоят из подколонника и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части. Фундаменты за­проектированы в шести вариантах по высоте (1,5 м и от 1,8 до 4,2 м с интервалами 0,6 м).

Обрез фундамента располагается на отметке —0,15 м под железобетонные и на отметке —0,7; —1,0 м под стальные колонны. Таким образом, заглубляются развитые базы стальных колонн.

При вскрытии основания целиковый грунт, не­посредственно воспринимающий нагрузку, вырав­нивается и накрывается бетонной подготовкой тол­щиной 100 мм из бетона марки 50. На бетонную подготовку ложится подошва фундамента.

Высота ступеней плитной части 0,3 и 0,45 м. В связи с применяемой для устройства форм ин­вентарной щитовой опалубкой все размеры сече­ний в плане кратны 0,3 м. Площадь сечения подколонников принята в шести вариантах от 0,9 X 0,9 м.В последующих вариантах ширина сечения (в направлении шага колонн) принимает­ся 1,2 м, а высота (в направлении пролета между колоннами) изменяется от 1,2 до 2,7 м. Площадь сечения подошвы изменяется от 1,5X1,5 м (пло—щадь 2,25 м2) до 7,2X6,6 (площадь 47,5 м2). Она выбирается в связи с нагрузкой, передаваемой колонной, и допускаемым удельным давлением грунта.

Зазор между гранями колонн и стенами стака-/на принят по верху 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонн и дном стакана 50 мм Небольшой уклон стенок стакана упрощает распа­лубку. Минимальная толщина стенки стакана по верху 175 мм обеспечивает ее прочность при мон­тажных и постоянных нагрузках. Заливка стаканов после установки колонн производится бетоном марки 200 на мелком гравии.

Сечение подколонников под базы стальных колонн выбирается исходя из размещения анкер­ных болтов так, чтобы расстояние от оси болта до грани подколонника было не менее 150 мм.

В зависимости от вылета граней подошвы фун­дамента по отношению к подколоннику форма плитной части принимается одно-, двух- или трех­ступенчатой, так чтобы при высоте ступеней до 0,45 м вылет всей плитной части и отдельных сту­пеней ограничивался уклоном 1 : 2 при опорных кранах грузоподъемностью до 50 т и 1 : 1,5 при опорных кранах большей грузоподъемности.

Для каждой комбинации площади сечений по­дошвы и подколонника принят один типоразмер плитной части. При очертании подошвы фундамен­та, близком к 1,5 квадратам и более, уступы ступеней в направлении шага колонн совмещаются. Всего под рядовые колонны одноэтажных зданий предусмотрен 651 типоразмер, а под рядовые ко­лонны многоэтажных зданий — 288 типоразмеров опалубки. Причем в последнем случае 226 типораз­меров отличаются от фундаментов под колонны одноэтажных зданий только глубиной стакана.

В зависимости от схемы армирования в каждом типоразмере опалубки может быть выполнено несколько фундаментов различной несущей способ­ности. Таким образом, в целом стандартом преду­сматривается более двух тысяч вариантов фунда­ментов, практически охватывающих возможные сочетания нагрузки, собираемой колонной, и допу­скаемого удельного давления грунта.

Для опирания фундаментных балок рекомендуется устройство приливов площадью сечения 0,3X0,6 м с обрезом на отметке —0,45 м (при высоте балок 0,4 м, для шага колонн 6 м) , и с обрезом на отметке —0,65 м (при высоте балок 0,6 м — для шага колонн 12 м).

Фундаменты армируются типовыми арматурны­ми сетками (горизонтальный элемент) и плоскими каркасами (вертикальный элемент). Сетки и пло­ские каркасы изготавливаются из арматуры перио­дического профиля на автоматических линиях с применением контактной точечной электросварки во всех местах пересечений стержней.

На высоте защитного слоя (35—50 мм от по­дошвы фундамента) укладываются два ряда сеток плитной части, располагаемых в перекрестном нап­равлении. Рабочая арматура сеток расположена с интервалом 0,2 м. Ширина сеток 1; 1,4; 1,6 м за­дана с учетом размещения их целого числа при любой предусмотренной стандартом конфигурации подошвы фундамента. Длина сеток (от 1,45 до 7,15 м с интервалом через 0,3 м) на 50 мм короче ширины или высоты сечения подошвы фунда­мента.

В центре фундамента на сетке плитной части устанавливается объемный каркас подколонника, свариваемый из четырех плоских каркасов. Рас­пределительная арматура плоских каркасов не до­ходит до их верха примерно на глубину стакана, с тем чтобы можно было образовать его обойму, нанизывая на рабочие стержни каркаса ряд сеток подколонника. В подколонниках пенькового типа под стальные колонны эти сетки, кроме периметральных, имеют и ряд внутренних стержней.

Высота и ширина плоских каркасов и размеры в плане сеток подколонника назначаются исходя из его сечения и принятой высоты фундаментов.

Сборка каркасов подколонника, как правило, производится на поточных линиях в арматурном цехе или на полигоне в зоне действия монтажного крана. Жесткость собранных каркасов при транс­портировке обеспечивается съемными диагональ­ными связями.

В связи с необходимостью графически отразить различие между монолитным и сборным, конструк­тивным и легким бетоном на рассматриваемых листах и далее, согласно примечанию 3б к § 2 ГОСТ 2.306—68, сборные железобетонные элемен­ты в отличие от монолитного бетона обозначены в разрезах без вкрапления точек, из конструктивно­го бетона — с вкраплением треугольников, из лег­кого бетона — с вкраплением овалов.

Лист 1.03. Опалубка монолитных железобетонных фунда­ментов

Инвентарная опалубка монолитных железо­бетонных фундаментов может рассматриваться как строительная конструкция здания, поскольку ее устройство входит в построечную трудоемкость, а она сама по себе является достаточно сложным и металлоемким сооружением. |В данной книге рас­смотрены конструкции опалубки для фундаментов со ступенчатой и пирамидальной плитной частью. Последняя позволяет уменьшить объем бетона, но несколько увеличивает металлоемкость форм.|

Комплект опалубки со ступенчатой плитной частью состоит из: плоских щитов девяти типораз­меров, образующих опалубные панели ступеней Элитной части и подколонника; П-образных щитов двух типоразмеров для последующего бетонирова­ния опор под фундаментные балки; стяжек двух типоразмеров, диагональных опорных балок, связывающих между собой опалубочные панели ступеней; набора пуансонов, образующих стаканы; подмостей при бетонировании формы. Щиты для образования панелей подколонника выполняются из стального листа толщиной 2 мм с окаймлением и ребрами жесткости из уголков 63X40X5 мм и имеют размеры: (0,75; 0,9 и 1,2) X 0,75 м и (0,9 и 1,2) X 1,2 м. Аналогичные щиты для ступеней плитной части имеют размеры (0,3 и 1,5) X (0,3 и 0,45) м. Плоские панели каж­дой ступени собираются путем скрепления щитов болтами. Болты снабжены удлиненными шайбами так, чтобы полка окаймляющего уголка не мешала подтягиванию гайки. Собранные опалубочные па­нели соединяются в трех углах через промежуточ­ный уголок винтами. Четвертый угол соединяется винтовым замком, позволяющим уточнить размеры формы.

Объемные формы отдельных ступеней связаны между собой и с формой подколонника диагонально расположенными опорными балками, касательными к углам вышележащих форм. При посредстве этих балок вся опалубка фундамента может быть со­брана до его бетонирования. При раздельном бето­нировании ступеней и подколонника диагональные опорные балки могут быть исключены.

Укрупнительная сборка опалубочных панелей подколонника производится из отдельных щитов на выровненной монтажной площадке. Щиты укла­дываются рабочей поверхностью вниз. К горизон­тальным или вертикальным ребрам щитов посред­ством пальцев крепятся откидные шпильки и про­пускаются в зазор между швеллерами, составляю­щими стяжку. Гайками стяжки подтягиваются к щитам и сплачивают панель опалубки. Опалубоч­ные панели подколонника соединяются между со­бой в пространственный блок на месте бетонирова­ния аналогично опалубочным панелям ступеней.

Пуансон для образования стакана посредством опорных балок крепится к опалубке подколонника. Так как верхняя грань опалубки может превышать обрез фундамента, предусмотрена возможность ре­гулирования положения пуансона по высоте. После распалубки фундаментов под крайние и торцовые колонны производятся крепление П-образных щи­тов к подколеннику и бетонирование опор под фундаментные балки.

Блочная опалубка фундамента с пирамидаль­ной плитной частью состоит из нижней рамы, тра­пециевидных панелей плитной части и прямоуголь­ных панелей подколонника. Размеры щитов, образующих панели, назначаются в связи с конкретными размерами фундамента, проектируе­мого индивидуально. Щиты состоят из стальных листов толщиной 3 мм с окаймлением и ребрами жесткости из полос площадью сечения 70 X 5 мм. При сборке формы щиты болтами скрепляются между собой и с нижней рамой.

Жесткость формы обеспечивается обвязками из швеллеров, связанных в углах шарнирами или зам­ками, позволяющими производить обжатие, и рас­косами из прокатных уголков, соединяющими ниж­нюю раму с блочной опалубкой подколонника.

Если есть возможность использования крано­вого оборудования грузоподъемностью около 10 т, объемные блоки опалубки можно собирать на мон­тажной площадке вокруг арматурного каркаса и устанавливать вместе с ним.

Глава 2

Глава 3

Глава 4

Глава 5

МНОГОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ

Лист 5.01. Многоэтажное здание под полезную нагрузку на перекрытие до 2,5 тс/м 2

ЛИСТ 5.02. Элементы и монтажные узлы железобетонного каркаса здания под полезную нагрузку на перекрытие до 2,5 тс/м2

Лист 5.03. Лестничная клетка здания под полезную нагруз­ку на перекрытие до 2,5 тс/м2

Расходы основных материалов и трудоемкость монтажа на 1 м2 производственной площади мно­гоэтажного здания с сеткой колонн 6 X 9 м при статической полезной нагрузке перекрытия до 1,5 тс/м2 в 1,5—2 раза больше, чем на 1 м2 площади одноэтажного здания с сеткой колонн 12 X 24 м при неограниченной по характеру и ве­личине полезной нагрузке пола.

Вместе с тем многоэтажные промышленные зда­ния по совокупности всех затрат экономичнее одноэтажных: при потребности в значительных производственных площадях (от 10000 м2) — вследствие компактного размещения технологиче­ского процесса; при расположении производства в городской черте — благодаря максимальному ис­пользованию стесненных участков; при развиваю­щихся по вертикали технологических процессах — за счет исключения излишних коммуникаций, обслуживающих площадок и т. п.

Многоэтажные производственные здания рас­пространены в легкой, пищевой, химической и электротехнической промышленности, в точном приборостроении и аналогичных, связанных с об­работкой негрузоемких деталей, производствах.

Основным потребностям указанных отраслей промышленности удовлетворяют спроектированные на основе межотраслевой унификации многоэтаж­ные производственные здания из сборных железо­бетонных элементов с сеткой колонн 6 X 9 м, при нагрузках на перекрытие до 1,5 тс/м2 и 6Х X 6 м — до 2,5 тс/м2, с высотой этажей от 3,6 до 7,2 м, количеством этажей от двух до пяти и количеством пролетов от двух и более.

Каркасы этих зданий могут применяться и как этажерки под технологическую аппаратуру в зданиях павильонного типа и на открытых пло­щадках.

Административно-вспомогательные и производ­ственные здания с полезной нагрузкой на пере­крытие до 1,25 тс/м2, с сеткой колонн до 6 X X 6 м и высотой до 12 этажей спроектированы на основе использования унифицированных железобе­тонных элементов, применяемых в многоэтажных общественных зданиях (см. листы 5.04—5.06).

Дальнейшее совершенствование конструкции в направлении увеличения пролета и шага колонн отражается в ряде экспериментальных строи­тельств и проектов.

К их числу принадлежат здания, возводимые методом подъема этажей, с монолитными кессони-рованными плитами перекрытий и сеткой колонн 9 X 9 м (см. лист 5.07); перекрытия производст­венных этажей фермами пролетом до 18 м с расположением в межферменном пространстве обслу­живающих помещений (см. лист 5.08); перекрытия из железобетонных элементов со стальными шпренгелями пролетом до 12 м и здания с безба­лочными перекрытиями, применяемые в пищевой промышленности. Унифицированные габаритные схемы много­этажных промышленных зданий с полезной на­грузкой на перекрытие до 2,5 тс/м2 предусматри­вают сетку колонн 6Х6 и 6Х9 м и высоту эта­жей 3,6; 4,8 и 6 м. Дополнительные высоты: 7,2 м для первого этажа и верхнего этажа пролетом до 18 м, оборудованного подвесным краном, и 8,4 и 10,8 м для верхнего этажа пролетом до 18 м, обо­рудованного опорным краном грузоподъемностью 10 т при пролете нижних этажей 6 м. Допускае­мые нагрузки на перекрытие при пролете 6м — от 1 до 2,5 тс/м2, при пролете 9м — от 0,5 до 1,5 тс/м2, рекомендуемое число этажей при про­лете 6м — от 3 до 5, при пролете 9 м — от 3 до 4. Ширина зданий — от 2 до 10 шестиметровых или 7 девятиметровых пролетов.

Каркас здания состоит из ряда многоярусных рам с жесткими узлами. В поперечном направле­нии рамные узлы образуют стыки ригелей с ко­лоннами, осуществляемые посредством ванной сварки выпусков арматуры, сварки закладных де­талей колонны и ригеля и замоноличивания всего узла. В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается стальными связями, уста­новленными в середине температурного отсека по каждому продольному ряду колонн.

Жесткость здания в продольном направлении может быть обеспечена дополнительными продоль­ными монолитными или сборными ригелями. Моно­литные ригели устраиваются на месте межколон­ных плит. Сборные продольные ригели устанавли­вают на стальных столиках, привариваемых к закладным деталям колонн в уровне железобетон­ных консолей.

Колонны монтируются в основном из элементов высотой в два этажа. Разрезка колонн на два этажа вместо принятой ранее на один этаж позволяет вести монтажные работы без замоноли­чивания стыков на высоту до четырех этажей и исключает перерывы в работе, связанные с поэтажным замоноличиванием каркаса. Площадь сечения колонн 0,4 X 0,4 м для верхних и 0,4 X X 0,6 м — для нижних этажей. Все консоли име­ют одинаковый вынос. Для удобства монтажных работ стыки колонн расположены на 1 м (0,6 м при плитах, опирающихся по верху ригелей) выше верха плит перекрытия.

Высота всех ригелей 0,8 м. Ригели пролетом 9 м предварительно-напряженные. Полки ригелей высотой 0,4 м могут воспринять сосредоточенные нагрузки до 15 тс. При больших нагрузках от крупноразмерного провисающего оборудования плиты устанавливаются по верху ригелей прямо­угольного сечения. Ширина основных плит 1,5 м, межколонных 0,75 м. Длина плит, укладываемых

по верху ригелей, 6 м, а на полки ригелей — 5,55 м и у торцов и деформационных швов — 5,05 м. Высота продольных ребер плит 0,4 м.

Плиты под нагрузки свыше 1,5 тс/м2 предва­рительно-напряженные. Неразрезность настила в расчет не принимается. Она дает экономический эффект при нагрузках до 1,5 тс/м2, но необходи­мое при этом замоноличивание стыков плит усложняет производство работ и снижает общий уровень сборности здания.

Конструкции верхних этажей с пролетами 12 и 18 м, оборудованными подвесным или опорным кранами, аналогичны одноэтажным зданиям.

Каркасы этажерок и средства обеспечения их жесткости идентичны принятым для многоэтаж­ных зданий (см. лист 9.10).

Встроенная лестничная клетка предназначена для многоэтажного здания из унифицированных элементов с минимальной сеткой разбивочных осей 6X6 м. Шахта лестничной клетки не нару­шает пространственной устойчивости каркаса, встраиваясь между элементами многоярусных рам — колоннами, ригелями и межколонными пли­тами перекрытий.

Лестничная клетка примыкает к наружной сте­не. Образующие ее поперечные панельные внут­ренние стены связаны в продольном направлении гнутыми лестничными маршами и замкнутым по­этажным балочным каркасом, опирающимся на полки ригелей.

Лестничные марши с высотой подъема 1,2 м кратны предусмотренным высотам этажей. При нечетном количестве маршей в пределах этажа поэтажные входные двери размещаются в обоих рядах площадок.

За лестничной клеткой размещается шахта для подъемников. В зданиях с сеткой колонн 6Х Х9. м сечение шахты может быть увеличено для установки лифтов грузоподъемностью до 5 т.

Выход на крышу и машинное отделение лифта выполняются в кирпичных стенах и перекрывают­ся укороченными

Армирование столбчатого фундамента, зачем это необходимо?

При строительстве индивидуального дома далеко не всегда для закладки фундамента используют железобетонные плиты. Обычный же бетонный фундамент не очень хорошо работает при периодическом воздействии на него знакопеременных нагрузок, и, особенно – изгибающих напряжений.

Армирование столбчатого фундамента путём введения в бетонную массу укрепляющих её стальных стержней – один из действенных способов укрепления такого фундамента. Особенно, если предполагается возводить дом из тяжёлых строительных материалов, притом – двухэтажным, либо с мансардой.

Армирование железобетонного подколонника пространственным каркасом, собранным из сеток

В железобетонных подколонниках, где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допуска­ется устанавливать сетки только по граням подколонника, перпендикуляр­ным плоскости действия большего из двух действующих на фундамент мо­ментов. При этом толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 50 мм и не менее двух диаметров арматуры.

При необходимости армирования стенок стакана в бетонных подколонни­ках следует устанавливать пространственный каркас в пределах стаканной час­ти с заглублением ниже дна стакана на величину не менее 35 диаметров про­дольной арматуры. При этом площадь всей продольной арматуры принимается не менее 0,04% от площади подколонника вне стакана (рис. ниже).

Почему необходимо армировать фундамент

Перед началом укрепления необходимо выяснить, где находятся зоны возникновения максимальных растягивающих напряжений.

Если возводится обычный частный дом, в котором не предусматриваются какие-либо помещения производственного назначения – например, мастерские, то такими местами будут являться углы дома, где возникающие усилия действуют во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Ещё один фактор, предопределяющий необходимость усиления фундамента – это состояние грунта. При резких перепадах температур, возникающих при внезапных существенных похолоданиях или потеплениях, грунт может выпучиваться. Ввиду того, что бетон – материал непластичный, то любые локальные нагрузки на него приведут к трещинообразованию.

Причём, если монолитный фундамент будет воспринимать нагрузки более-менее равномерно всей своей поверхностью, то столбчатый – только отдельными его частями.

Динамика процесса выглядит так:

• По мере понижения температуры влажный грунт начинает примерзать к контактной поверхности столба (чем больше влажность исходного грунта, тем этот процесс происходит интенсивнее);
• Во время выпучивания грунта столб начинает выталкиваться вверх, туда, где процесс промерзания еще продолжается;
• Нижняя часть столба, находясь на цельном грунте, сопротивляется такому выталкиванию, и стремится остаться в прежнем положении;
• В поперечном сечении столба возникают растягивающие напряжения, которые, нарастая по модулю, приводят к разрыву столба.

Выбор элементов усиливающего каркаса

Для качественного армирования столбчатого фундамента необходимо использовать только специальную стальную арматуру. Имеющиеся рекомендации, касающиеся использования стеклопластиковой арматуры, могут быть использованы лишь для строений небольших размеров – бань, дачных домиков и т.п.

Стержни, пригодные для армирования, должны соответствовать регламентным требованиям ГОСТ 10922-90.

В частности, техническими условиями данного стандарта предусматривается следующее:

• Длина элементов должна быть больше 60 мм;
• Шаг армирования зависит от глубины закладки арматурного стержня
• Диаметры арматурных стержней принимаются не менее 6 мм – для горячекатаного объёмного металлопроката и, как минимум, 3 мм – для холоднотянутой стальной проволоки;
• Детали должны быть изготовлены из конструкционной качественной стали марки не ниже сталь 15, причём необходима их предварительная антикоррозионная обработка;
• Класс используемой арматуры должен быть А-III и выше.

Совет. Ограничений по форме поперечного сечения проволоки или прутка ГОСТ 10922-90 не устанавливает, но ребристой поверхности, которая обладает более качественным сцеплением с бетоном, следует отдавать предпочтение перед гладкой.

Технология армирования

Выбор подходящего диаметра укрепляющего элемента производится по простому соотношению – диаметр стержня должен составлять не менее 10% от соответствующего размера столба.

При поперечном сечении столба не выше 20 мм используется два прутка. Их последующая обвязка выполняется арматурной проволокой меньшего поперечного сечения.

При высоте столба 2000 мм и более его обвязку необходимо производить в нескольких местах, отстоящих друг от друга на расстоянии не более 700 мм. Наименьшая длина выступающих участков армирующих стержней должна составлять 150 мм.

ГОСТ 10922-90 не нормирует способ обвязки.

Практическое применение получили следующие методы соединения укрепляющих элементов:

• Стыковой электросваркой;
• Проволочными фиксаторами, изготавливаемыми из проволоки диаметром 1,6…2.0 мм, причём связка выполняется двойным узлом.

Горизонтальная обвязка выполняется без использования сварки, поскольку в этой плоскости рабочие нагрузки будут значительно меньшими.

Особенности армирования ростверка

Армирование столбчатого фундамента без укрепления горизонтальной монолитной плиты ростверка малоэффективно. На ростверк действуют практически те же нагрузки, что и на фундамент, причём как по знаку, так и по модулю.

Армирование ростверка по своей технологии подобно укреплению ленточного фундамента. Здесь, наряду с объёмными можно использовать и плоские закладные элементы – толстолистовую полосу, уголок, швеллер.

Расход арматуры для армирования ростверка определяется его конструкцией. Для ростверка плитного типа расход укрепляющих стержней (по сравнению с ленточным ростверком) возрастает.

Зато появляется возможность полностью углубить укрепляющие стержни в бетон, и, таким образом, применить арматурные прутья без антикоррозионного покрытия. Обычно применяются два пояса армирования, причём в верхней части необходимо использовать прутья большего поперечного сечения.

Армирование столбчатого фундамента под колонну

В данном случае также выполняется ростверк, при помощи которого все колонны соединяются в единое целое.

Принципиальное отличие армирования колонн от технологии укрепления столба заключается в том, что для круглой в плане колонны арматурные прутья расставляются по образующей колонны, причём их расстояние от внешнего контура колонны не должно быть меньше 50 мм.

Рекомендуем посмотреть:

Шаг закладки зависит от диаметра прута, и определяется требованиями ГОСТ 10922-90.

Особенности фундаментов под стальные колонны

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.

Этапы строительства под монолитную колонну

При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

Армирование опор

Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.

1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

Анкерные соединения

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.

Технологические нормы по созданию армирующего каркаса

Для того чтобы правильно выполнить армирование монолитной колонны необходимо соблюдать следующие нормы по его устройству.

Диаметр арматуры

Минимальный диаметр стальных рабочих продольных стержней для сборных колонн должен быть равен не менее 16 мм. Для монолитных допускается применять арматуру диаметром 12 мм.

Рекомендуется, для создания армирующего каркаса колонны, использовать пруты одинаковой диаметра. Но допускается и применение двух разных, в этом случае стержни большего размера располагаются по углам колонны, а меньшего между ними по центру.

Минимальный и максимальный процент армирования колонны

Минимальный размер сечения арматуры для всех колонн разный. Определяется он расчетными действиями, учитываются все будущие нагрузки, которые будут действовать на колонну, временные, длительные и постоянные.

Максимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры не рекомендуется делать более 5% площади поперечного сечения колонны. Так как в этом случае тяжело расположить стержни в пределах сечения.

Оптимальный процент армирования колонн находиться в пределах 0,4-3%. В местах стыковки это значение будет в 2 раза больше.

Пример расчета процента армирования колонны 400 на 400 мм, арматурой 16 диаметра – 4 шт.

1. Находим площадь сечения колонны, 40*40=1600 см2.
2. Считаем суммарную площадь поперечного сечения арматуры, 4*2,01=8,04 см2.
3. Процент армирования равен, 8,04/(1600/100)=0,5025%.

Расположение продольных стержней

Максимально допустимое значение расстояния между осями продольных стержней не должно превышать 400 мм. Если расстояние более 400 мм, то следует между ними установить дополнительные стержни диаметром не менее 12 мм.

Рекомендуемое значение расстояния между стержнями в свету для сборных колонн рекомендуется делать не менее 30 мм, а для монолитных от 50 мм. В обоих случаях минимальное значение следует принимать не менее диаметра используемой арматуры.

Размер и расположение поперечных элементов

Размер поперечных стержней, зависит от наибольшего размера продольного прута в сечении колонны, а также от способа их соединения (вязка или сварка). Минимальный диаметр поперечных прутов указан в таблице ниже:

Таблица зависимости размера поперечных стержней от диаметра продольной арматуры.

На размер шага расположения хомутов в колонне влияет класс арматуры, и ее показатели расчетного сопротивления сжатию Rас.

• Для Rа.с. <= 4000 кгс/см2 – шаг не более 50 см, а так же не больше 20 диаметров используемого прута при соединение методом сварки, а при вязке не более 15d.
• Для Rа.с. = 4500 кгс/см2 и Rа.с. = 5000 кгс/см2 – шаг не должен превышать 40 см. Для сварных каркасов не более 15 диаметров, а для вязаных 12. Для расчета берется размер наименьшего используемого продольного прута.

Если процент насыщения продольных стержней в колонне больше 3, то размер шага поперечной арматуры не должен превышать 30 см и не быть более 10 диаметров меньшего продольного элемента. Рекомендуется в данном случае хомуты крепить методом сварки.

Таблица рекомендуемого шага поперечных элементов армирования колонны.

Длина и правила стыковки прутов колонн

Длина арматуры для армирования монолитной железобетонной колонны берется такой, чтобы не было необходимости делать стык. Но если стык все же необходимо выполнить внахлест, без применения сварки, то лучшим вариантом расположения стыка будет в месте изменения сечения колонны. А для многоэтажных монолитных домов, лучший вариант расположения стыка, это уровень верха перекрытия.

Рекомендуемый размер нахлеста арматуры в колонне в сжатом состоянии, равен 30 диаметрам прута, при выполнении стыковки в разбежку. Но чаще всего стыковку выполняют без разбежки над перекрытием, в таком случае размер нахлеста рекомендуется делать в 2 раза больше, то есть 60 диаметров прута.

На схемах ниже приведены примеры выполнения стыковки продольной арматуры в монолитном домостроении.

Пояснения к чертежу: а — при одинаковом сечении колонн верхнего и нижнего этажей; 6 — при незначительном различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей; в — при резком различии в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей.

Требования к защитному слою

Соблюдение требований по защитному слою бетона для арматуры колонны, одно из важнейших условий качественной железобетонной конструкции. Размер защитного слоя, зависит от диаметра арматуры и её назначения.

• Для продольных стержней размер защитного слоя должен быть больше 20 мм, но не менее диаметра арматуры. Например: если для армирования используется пруты толщиной 28 мм, то соответственно минимальный защитный слой – 28 мм.
• Для поперечного армирования колонны минимальный защитный слой бетона равен 15 мм, но так же, как и у продольного, не может быть менее диаметра стержня.

Пример создания защитного слоя, с помощью пластиковых фиксаторов для арматуры.

По моему опыту, чаще всего размер защитного слоя для колонн находится в пределах 3 – 4,5 см. Но если толщина защитного слоя, получилась более 50 мм в растянутой зоне сечения, то необходимо дополнительно устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток.

Схемы армирующих каркасов

На схему расположения продольных и поперечных элементов армирования колонны (хомутов и соединительных стержней), влияет размер колонны, форма, количество арматуры используемых для её усиления, а также способ соединения элементов каркаса: при помощи сварки или вязальной проволоки.

Виды армирования сечений колонн вязаных каркасов.

Схемы армирования сечений колонн сварных каркасов.

Чертеж расположения поперечных и продольных стержней в зависимости от типа армирования и формы колонны.

Как видите при создании армирующего каркаса следует учесть немало факторов, для того чтобы получить качественную железобетонную колонну. Будьте внимательны и ответственно отнеситесь к процессу строительства и расчета. Если остались вопросы после изучения материала, задавайте их в комментариях.

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.

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.

Фундамент под металлическую колонну

Равномерное распределение нагрузок в каркасных конструкциях зданий и сооружений на подстилающие грунты необходимо для устойчивости всей постройки, поэтому важно правильно рассчитать и смонтировать фундамент под колонны, обеспечивающий долговременную эксплуатацию стен и перекрытий. Колонны часто применяются в качестве нагруженных элементов при строительстве не только промышленных, но и жилых зданий и устанавливаются с такими же жесткими требованиями по надежности и допустимым отклонениям от проектного расчета, независимо от способа их производства и монтажа.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.

Расчет прочности фундаментов и определение ширины раскрытия трещин производится в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», а также «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

2.2.

Расчет фундаментов по прочности включает определение высоты плитной части фундамента, размеров ступеней, арматуры плитной части, расчет поперечных сечений подколонника и его стаканной части и производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке
gf
> 1.

2.3.

Расчет элементов фундамента (плитной части и подколонника) по образованию и раскрытию трещин производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок при
gf
= 1.

2.4.

Исходными данными для расчета фундаментов по прочности, кроме сочетаний расчетных нагрузок, являются:

размеры в плане b

и
l
подошвы плитной части фундамента, определяемые в соответствии с п. 1.2;

полная высота фундамента h

, определяемая глубиной заложения и отметкой обреза фундамента;

Значимые требования к фундаменту

В типовом строительстве каркасные здания возводятся только промышленного назначения. С развитием сегмента индивидуальных построек из нескольких этажей большой площади стали востребованы несущие опоры в виде колонн как в самих домах, так и в придомовых сооружениях (балконы, ограждения, навесы, гараж на несколько автомобилей).

Часто каркасная конструкция наружных стен, поддержки перекрытий выполняется в виде столбов из армированного монолита с заполнением промежутка между ними легкими газобетонными блоками. Неравномерная просадка бетонных стоек приведет к растрескиванию материала стен. Поэтому нужно ответственно подойти к правильному устройству фундамента под несущими элементами, которые изготавливаются в виде столбов.

Основным документом для такого строительства будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий».

Готовые железобетонные изделия

При проектировании опорной части строения в расчет можно закладывать стандартные элементы заводского производства с уже известными характеристиками и монтажными петлями для быстрой установки.

Основание под колонну выбирается по результатам исследований механико-динамических характеристик залегающих грунтов. Разнообразие вариантов общей конструкции фундаментов для колонн определяется проектными особенностями, площадью и формой будущего строения.

4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 1)

Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а

), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8,
а
), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8,
б
).

Рис. 4.8. Соединение колонн с фундаментом

а

— монолитной;
б
— стальной; 1 — арматурные сетки; 2 — анкерные болты

Размеры в плане подошвы (b, l

), ступеней (
b
1,
l
1), подколонника (
luc, buc
) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (
h
1,
h
2) — кратной 150 мм; высота фундамента (
hf
) — кратной 300 мм, высота плитной части (
h
) — кратной 150 мм.

ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм

Высота плитной части фундамента h , мм	h 1	h 2	h 3
300	300	–	–
450	450	–	–
600	300	300	–
750	300	450	–
900	300	300	300
1050	300	300	450
1200	300	450	450
1500	450	450	600

Модульные размеры фундамента следующие:

hf	1500—12000
h	300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800
h 1, h 2, h 3	300, 450, 600
b	1500—6600
l	1500—8400
b 1, b 2	1500—6000
buc	900—2400
luc	900—3600
l 1, l 2	1500—7500

Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента []. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c

1 =
kh
1, где
k
— коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.

Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий

Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b

и
buc×buc
; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами
b×l
и
buc×luc
, отношение
b/l
составляет 0,6–0,85.

Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.

ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k

Давление на грунт, МПа	Значения k при классе бетона
	В10	В15	В20	В10	В15	В20	В10	В15	В20	В10	В15	В20
0,15	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
0,2	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2,9	3	3
										3
0,25	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2,5	2,8	3
										2,6	3
0,3	3	3	3	3	3	3	2,7	3	3	2,3	2,5	3
							2,8			2,4	2,6
0,35	2,8	3	3	2,7	3	3	2,4	2,7	3	2,1	2,3	2,7
	3			2,9			2,6	2,9		2,2	2,4	2,9
0,4	2,6	2,9	3	2,5	2,8	3	2,3	2,5	3	2	2,1	2,5
	2,7	3		2,7	3		2,4	2,7			2,2	2,6
0,45	2,4	2,7	3	2,3	2,6	3	2,1	2,3	2,8	1,9	2	2,3
	2,5	2,8		2,5	2,7		2,2	2,5	3		2,1	2,5
0,5	2,3	2,5	3	2,2	2,4	3	2	2,2	2,6	1,8	1,9	2,2
	2,4	2,7		2,3	2,6		2,1	2,3	2,8		2	2,3
0,55	2,2	2,4	2,8	2,1	2,3	2,7	1,9	2,1	2,5	1,7	1,8	2,1
	2,3	2,5	3,8	2,2	2,4	2,9	2	2,2	2,6		1,9	2,2

Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.

ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ

Размеры колонн, мм		Рядовой фундамент			Фундамент под температурный шов			Размеры стаканов, мм			Объем стакана, м3
lc	bc	тип подколон- ника	размеры, мм		тип подколон- ника	размеры, им		hg	lg	bg
			luc	buc		luc	buc
400	400	А	900	300	AT	900	2100	800 900	500	500	0,22 0,25
500 600 600	500 400 600	Б	1200	1200	БТ	1200	2100	800 900 800	600 700 700	600 500 600	0,31 0,34 0,41
800 800	400 500	В	1200	1200	ВТ	1500	2100	900 900	900 900	500 600	0,44 0,52

По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.

Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.

ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Эскиз	Марка фундамента	Размеры, мм							Объем бетона, м3
		l	b	l 1	b 1	h 1	h 2	hf
	ФА6-1 ФА6-2 ФА6-3 ФА6-4 ФА6-5 ФА6-6	2400	2100	1500	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	2,9 3,2 3,6 4,1 4,6 5,1
	ФА7-1 ФА7-2 ФА7-3 ФА7-4 ФА7-5 ФА7-6	2700	2100	1800	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,2 3,3 4,0 4,5 4,9 5,4
	ФА8-1 ФА8-2 ФА8-3 ФА8-4 ФА8-5 ФА8-6	2700	2400	1800	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,5 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7
	ФА9-1 ФА9-2 ФА9-3 ФА9-4 ФА9-5 ФА9-6	3000	2400	2100	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,8 4,1 4,6 5,0 5,5 6,0

ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ

Эскиз	Марка фундамента	Размеры, мм						Объем бетона, м3
		b	l	b 1	h 1	h 1	hf
ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6	1800	2100	–	300	–	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5
	ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6	2400	2100	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3
	ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6	2700	2100	1800	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6

Рис. 4.9. Фундамент с подбетонкой для опирании балок 1 — фундамент; 2 — подбетонка; 3 — колонна

Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.

Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.

Рис. 4.10. Фундамент стаканного типа под колонну

1—6 — арматурные сетки

Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.

ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ

Размеры колонн, мм		Рядовой фундамент			Фундамент под температурный шов			Размеры стаканов, мм			Объем стакана, м3
lc	bc	тип подколон- ников	размеры, мм		тип подколон- ников	размеры, мм		hg	lg	bg
			luc	buc		luc	buc
300	300	А	900	900	AT	900	2100	450 450	400	400	0,08 0,12
400	400							650 1050	500	500	0,18 0,29
600	400	Б	1200	1200	БТ	1200	2100	650 1050	700	500	0,25 0,40

Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.

Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.

Рис. 4.11. Узел опирания колонны на фундамент

1 — закладное изделие колонны; 2 — анкер; 3 — соединительный элемент

Рис. 4.12. Сборный фундамент под колонну

Исходные условия

Размеры подошвы под стоящую опору выбирают, чтобы нагрузка на плоскость контакта с грунтом не оказалась выше его несущей способности. Типовые показатели для усадки каждого отдельного нагруженного элемента в фундаменте не превышали допустимых значений, указанных в нормативах.

Колонна может стоять на отдельном фундаменте или располагаться в группе, для которой имеется единое основание (ленточного или плитного типа).

Группа колонн на едином основании

Выпуски арматуры под будущие колонны в монолитной бетонной плите.

При расчете столбчатого фундамента под колонну в качестве отправного значения берется площадь подошвы 1 столба. Необходимое количество таких опор нужно принимать с запасом не меньше 50% по прочности на каждый устанавливаемый элемент.

Материалами для изготовления одиночных фундаментов служат:

• изделия из железобетона;
• бутовый камень;
• кирпич;
• наливной бетон.

К жестким видам оснований относят конструкции из монолитного марочного бетона и выполненные кладкой из кирпича.

Колонны, устанавливаемые на подготовленный фундамент, различаются по виду материала изготовления: металлические, железобетонные изделия. Каждая разновидность имеет свой способ крепления в нижней точке. Подколонники под них изготавливаются в заводских условиях (стандартного типа) или прямо на строительной площадке по месту установки (проектный расчет).

Монолитный метод самостоятельного изготовления имеет преимущество в том, что является универсальным, независимо от того, стальное или железобетонное изделие будет монтироваться сверху на основание.

Геометрические размеры фундаментов

4.3. Монолитные фундаменты рекомендуется проектировать ступенчатого типа, плитная часть которых имеет от одной до трех ступеней. 4.4. Все размеры фундамента следует принимать кратными 300 мм (3 М в соответствии с ГОСТ 23478-79) из условия их изготовления с применением инвентарной щитовой опалубки. При соответствующем обосновании в случае массового применения или для отдельных индивидуальных фундаментов разрешается принимать размеры, кратные 100 мм в соответствии с ГОСТ 23477-79. 4.5. При центральной нагрузке подошву фундамента следует принимать квадратной. При внецентренной нагрузке, соответствующей основному варианту нагружения, подошву рекомендуется принимать прямоугольной с соотношением сторон не менее 0,6. 4.6. Высота фундамента h назначается с учетом глубины заложения подошвы и уровня обреза фундамента. Обрез фундамента железобетонных колонн зданий следует принимать, как правило, на отметке 0,15 для обеспечения условий выполнения работ нулевого цикла. 4.7. Рекомендуемые размеры сечений подколонников, высот фундаментов и плитной части, а также подошвы приведены в табл. 4.

Таблица 4

Эскиз фундамента					Р И С У Н О К
Модульные размеры фундамента, м, при модуле, равном 0,3
соответственно hpl				подошвы		подколонника
h	hpl	h1	h2	h3		квадратной b □ l	прямоугольной b □ l	подрядовые колонны bcf□ lcf	под колонны в температурных швах bcf□ lcf
1,5	0,3	0,3	—	—		1,5□1,5	1,5□1,8	0,6□0,6	0,6□1,8
1,8	0,6	0,3	0,3	—		1,8□1,8	1,8□2,1	0,6□0,9	0,9□2,1
2,1	0,9	0,3	0,3	0,3		2,1□2,1	1,8□2,4	0,9□0,9	1,2□2,1
2,4	1,2	0,3	0,3	0,6		2,4□2,4	2,1□2,7	0,9□1,2	1,5□2,1
2,7	1,5	0,3	0,6	0,6		2,7□2,7	2,4□3,0	0,9□1,5	1,8□2,1
3,0	1,8	0,6	0,6	0,6		3,0□3,0	2,7□3,3	1,2□1,2	2,1□2,1
3,6	—	—	—	—		3,6□3,6	3,0□3,6	1,2□1,5	2,1□2,4
4,2	—	—	—	—		4,2□4,2	3,3□3,9	1,2□1,8	2,1□2,7
Далее с	—	—	—	—		4,8□4,8	3,6□4,2	1,2□2,1	—
			5,4□5,4	3,9□4,5	1,2□2,4	—
шагом 0,3 м или 0,6 м	—	—	—	—		—	4,2□4,8	1,2□2,7	—
	—	—	—	—		—	4,5□5,1	—	—
	—	—	—	—		—	4,8□5,4	—	—
	—	—	—	—		—	5,1□5,7	—	—
—	—	—	—		—	5,4□6,0	—	—

4.8. Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным для фундаментов под монолитные колонны (черт. 25, а) и стаканным для сборных или монолитных фундаментов под сборные колонны (черт. 25, б, в).

Черт. 25. Сопряжение фундамента с колонной а — монолитной; б и в — сборной; 1 — колонна; 2 — подколонник; 3 — плитная часть фундамента

4.9. Стакан под двухветвевые колонны с расстоянием между наружными гранями ветвей не более 2400 мм выполняется общим под обе ветви, с расстоянием более 2400 мм — раздельно под каждую ветвь. Под колонны в температурных швах также рекомендуется выполнять раздельные стаканы. Размеры стакана для колони следует назначать из условия обеспечения необходимой глубины заделки колонны в фундамент и обеспечения зазоров, равных 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны (см. черт. 25). 4.10. Глубина стакана dp принимается на 50 мм больше глубины заделки колонны dс, которая назначается из следующих условий: для типовых колонн — по данным рабочей документации; для индивидуальных прямоугольных колонн — по табл. 5, но не менее, чем по условиям заделки рабочей арматуры колонн, указанным в табл. 6; для двухветвевых колонн: при ld □ 1,2 м dc = 0,5 + 0,33 ld , (109)

но не более 1,2 м, где ld — ширина двухветвевой колонны по наружным граням; при ld < 1,2 м как для прямоугольных колонн, с бульшим размером сечения lc, равно: lc = ld [1 — 0,8 (ld — 0,9)] , (110) но во всех случаях не менее величин, указанных в табл. 6 и не более 1,2 м.

Таблица 5

Отношение толщины стенки стакана к высоте верхнего уступа фундамента t/hcf	Глубина заделки колонн прямоугольного сечения dc при эксцентриситете продольной силы
или глубине стакана t/dp (см. черт. 7)	e0□ 2lc	e0□ 2lc
□ 0,5	lc	lc
□ 0,5	lc	lc + 0,33 (lc — 2t)(e0/lc — 2) , причем lc□ dc□ 1,4 lc

Таблица 6

Класс рабочей арматуры	Колонна	Глубина заделки рабочей арматуры dс при проектном классе бетона
В15	В20
А-III	Прямоугольного сечения	30d (18d)	25d (15d)
Двухветвевая	35d (18d)	30d (15d)
A-II	Прямоугольного сечения	25d (15d)	20d (10d)
Двухветвевая	30d (15d)	25d (10d)

П р и м е ч а н и я: 1. d — диаметр рабочей арматуры. 2. Значения в скобках относятся к глубине заделки сжатой рабочей арматуры. 3. Длина заделки может быть уменьшена в случаях: а) неполного использования расчетного сечения арматуры длину заделки допускается принимать lanN/RsAs , но не менее чем для стержней в сжатой зоне, где N — усилие, которое должно быть воспринято анкеруемыми растянутыми стержнями, а RsAs — усилие, которое может быть воспринято; б) приварки к концам рабочих стержней анкерных стержней или шайб (черт. 26).

Черт. 26. Детали анкеровки рабочей арматуры а — анкеровка дополнительным стержнем; б — анкеровка шайбой При этом шайбы должны рассчитываться на усилие, равное

N = 15dan Rs As / la / (111)

4.11. Глубину заделки двухветвевых колонн необходимо проверять также по анкеровке растянутой ветви колонны в стакане фундамента. Глубину заделки растянутой ветви двухветвевой колонны в стакане необходимо проверять по плоскостям контакта бетона замоноличивания: с бетонной поверхностью стакана — по формуле

dc □ Np / □[2 (ld + 0,1) + hc□ bc□] Ran□□ ; (112)

с бетонной поверхностью ветви колонны — по формуле

dc □ Np / 2 (bc□ + hc□) Ran□□ . (113)

В формулах (112), (113): dc — глубина заделки двухветвевой колонны, м; Np — усилие растяжения в ветви колонны, тс; hc□, bc□ — размеры сечения растянутой ветви, м; Ran□, Ran□□ — величина сцепления бетона, принимаемая по табл. 7, тс/м2.

Таблица 7

Опалубка	Величина сцепления по плоскостям контакта бетона замоноличивания с бетоном
стенок стакана Ran□	ветви колонны Ran□□
Деревянная	0,35 Rbt	0,40 Rbt
Металлическая	0,18 Rbt	0,20 Rbt

П р и м е ч а н и е. Величина Rbt относится к бетону замоноличивания. 4.12. Минимальную толщину стенок неармированного стакана поверху следует принимать не менее 0,75 высоты верхней ступени (подколонника) фундамента или 0,75 глубины стакана dp и не менее 200 мм. В фундаментах с армированной стаканной частью толщина стенок стакана определяется расчетом по пп. 2.34, 2.35 и принимается не менее величин, указанных в табл. 8.

Таблица 8

Толщина стенок стакана t, мм
Направление усилия	колонны прямоугольного сечения с эксцентриситетом продольной силы		двухветвевой колонны
e0□ 2lc	e0□ 2lc
В плоскости изгибающего момента	0,2 lc, но не менее 150	0,3 lc, но не менее 150	0,2 ld, но не менее 150
Из плоскости изгибающего момента	150	150	150

4.13. Толщину дна стакана фундаментов следует принимать не менее 200 мм. 4.14. Для опирания фундаментных балок на фундаментах следует предусматривать столбчатые набетонки, которые выполняются на готовом фундаменте. Крепление набетонок к фундаменту рекомендуется осуществлять за счет сцепления бетона с предварительно подготовленной поверхностью бетона фундамента (насечки) или приваркой анкеров к закладным изделиям, или с помощью выпусков арматуры, предусмотренных в теле фундамента (при отношении высоты набетонки к ее меньшему размеру в плане □ 15).

Подошвы для железобетона

Несущие конструкции из колонн устанавливают на отдельно стоящие фундаменты стаканного типа, чтобы не заливать большой объем бетона в ленты или плиты. Они примут и распределят нагрузку от сооружения в самых ответственных точках. Стандартные изделия для типового строительства промышленных объектов делают на заводах в готовом для сборки виде. Они состоят из расширяющейся к низу подошвы под колонну и вставляемого в стакан столба.

Такие сборные элементы должны соответствовать ГОСТ 24476-80.

Пример готового фундамента (с различными вариантами габаритов) для колонны показан на чертеже:

Увеличение площади контакта с грунтом за счет расширяющейся опорной пятки приводит к следующим результатам:

• повышается несущая способность колонны;
• уменьшается нагрузка на грунт от общего веса фундаментной конструкции за счет разницы в сечении подошвы и вертикальных столбов – их Ø считается по способности выдержать здание, но не зависит от площади опоры.

Стаканы с балками

В многоэтажном строительстве допустимо выбирать такой тип опоры, если залегающие под зданием грунты непучинистые, спокойные и не склонны к просадке. Стаканы могут стоять на прочных неподвижных породах с глубоким уровнем залегания грунтовых вод.

Соединение отдельных колонн и их фундаментов в единую жесткую конструкцию ленточного типа выполняют 2 основными видами соединений:

1. Железобетонные изделия связывают вставками балок в основания колонны с последующей заливкой цементным раствором.
2. Стальные элементы скрепляют анкерными болтами, которые залиты в фундаментном блоке под отверстия в пятке колонны и обеспечивают прочную неподвижную фиксацию.

Если стандартные заводские изделия не удовлетворяют техническим характеристикам, заложенным в проекте сооружения, то, после проведения инженерно-геологических изысканий, допускается изготавливать стаканный фундамент под несущие колонны по месту на основе расчета по конкретным условиям строительной площадки.

Фундаменты при соединении с колонной

а — монолитной; б — сборной; 1 — подколонник; 2 — плитная часть фундамента

Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным под монолитные колонны и стаканного типа под сборные колонны.

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана dp принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны dc. Значение dc должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны /с, а также не менее:

30d- при 1-м случае сжатия колонны в сечении по обре­зу фундамента;20d- при 2-м случае сжатия; здесь d — диаметр арматуры колонны.

При 1-м случае сжатия граничное значение dc = 30d можно уменьшить путем умножения его на отношение момента колонны в сечении по обрезу фундамента к предельному по прочности моменту колонны при заданном значении N, но принимать не менее 20d.

Толщину стенок по верху неармированного стакана принимают не ме­нее 0,75 глубины стакана и не менее 200 мм.

Толщину стенок армированного стакана принимают не менее 150 мм.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки lап.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Фундаменты армируют сварными сетками только по подошве. При этом, если меньшая сторона подошвы имеет размер Ь<3м,>3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура каждой сетки располагается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с рас­стоянием между крайними стержнями не более 200 мм (рис. ниже).

Установка колонны

Железобетонные столбы квадратного или круглого сечения ставятся на фрезерованные башмаки, которые выставляются по требуемой отметке геодезистами на бетонный раствор.

С такой же тщательностью выставляется заложение анкерных болтов под металлические колонны. Выступающая над бетоном часть стержня размечается заранее и фиксируется в специальном кондукторе, чтобы выдержать горизонтальный и вертикальный размер.

В некоторых разновидностях заводских столбов анкера не закладывают, а оставляют в верхней части колодец для самостоятельной установки по месту.

В каждом случае любая колонна должна ставиться на геометрически выверенное, жесткое основание согласно разработанной проектной документации. В каждом индивидуальном случае для нового сооружения необходимо привлекать специалиста, чтобы оптимизировать объем работ, финансовые затраты и избежать непоправимых ошибок.

Источник: furnilux.ru