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:
- Металлические;
- Железобетонные.
Под определенный вид столпа, выбирается свой вид фундамента.
На сегодняшний день существуют следующие виды оснований под колонны:
- Ленточный;
- Свайный;
- Сплошной;
- Столбчатый.
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:
- Бетон;
- Кирпич;
- Дерево;
- Блоки;
- Трубы.
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.
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.
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.
Фундамент под металлическую колонну
Монолитные основания стаканного типа
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.
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.
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.
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:
- Железобетонные изделия связывают вставками балок в основания колонны с последующей заливкой цементным раствором.
- 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.
Заливка фундамента по месту
Для заливки фундамента по месту установки колонны выполняют индивидуальный расчет с определением площади подошвы, веса и высоты стакана.
Нужно правильно изготовить арматурный каркас по усиленной схеме, чтобы создаваемая конструкция имела высокую степень прочности. Закладка анкерных болтов производится согласно ГОСТу 24379.1-80, отклонения допускаются в пределах ±0,02 см от проекта.
Как должно выполняться армирование подколонника под отдельно стоящую металлическую опору оценивается на этом видео:
Изготавливать фундамент под металлическую колонну необходимо по следующим требованиям стандартов:
- использовать марочный бетон не ниже М 200;
- предельная водонепроницаемость не выше 5% (соответствовать В2);
- защитный слой бетона на арматурных прутках не меньше 3 см (наличие видимых участков стального каркаса запрещено);
- трещины в застывшем монолите не могут превышать 0,1 мм.
Геометрия должна выдерживаться
Под устраиваемый фундамент устанавливают надежную опалубку, которая выдержит нагрузки при заливке жидкой массы и сохранит заданную геометрию изделия, выход стальных стержней жестко фиксируется.
Фундаменту под колонну, заливаемому по месту, проводят детальный расчет всех параметров в специализированной проектной организации или при помощи компьютерной программы, которая определяет нужные геометрические размеры каждой части и требуемое армирование подошвы и столба.
В процессе бетонирования необходимо сделать закладку специальных геодезических уровней (реперов) и высотных отметок. Они потребуются и для контроля монтажа остальных конструкций здания, и для геодезических исследований в процессе эксплуатации по выявлению осадки основания.
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.
Фундаменты под колонны
В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны.
Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания.
Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.
- Основой строительства любой капитальной постройки сегодня, независимо от того какое планируется его дальнейшее применение, является фундамент, тип и особенности которого зависят в первую очередь от типа грунтов на участке и той нагрузки, которая будет передаваться на него от остальных элементов здания.
- Для устройства основания под такие специфические строительные элементы, как колонны в отличие от остальных видов конструкций применяются фундаменты, способные не только выдержать вес колон и остальных частей здания, но и обеспечить необходимую проектом заданную вертикаль.
- Для выполнения этих задач в современных технологиях применяются два основных варианта устройства фундамента под колонные конструкции:
- монолитные основания;
- сборные фундаменты.
Виды фундаментов под колонны: слева — монолитный, справа — сборный
Оба варианта в основе своей имеют схожую конструкцию, выполненную из армированного железобетона. Такое исполнение позволяет надежно зафиксировать нижние точки опор в соответствующем положении. Отличие заключается в том, что каждый вид имеет свое направление применения:
- монолитные фундаменты более универсальны и могут использоваться как под железобетонные колонны, независимо от формы, так и под стальные или металлические;
- составные или сборные основания используются в основном под бетонные колонны.
Для обеспечения соединения колонн и фундаментов в одно целое, применяются два основных вида соединения:
- для железобетонных конструкций применяются метод вставки основания колонны в специально созданное углубление с последующей его фиксацией заливкой бетоном;
- для стальных элементов предусматривается соединения с помощью болтов. Такая конструкция, когда в фундаментном блоке заранее установлены болты под отверстия в основании колонны обеспечивает наиболее удобное соединение.
к оглавлению ↑
Расчет фундаментов под колонны
Отправными данными для расчета фундамента под одну колонну здания являются:
- масса непосредственно самой колонны;
- масса перекрытия;
- масса стеновых материалов;
- масса конструкций здания, опирающихся на колонны.
Вычисление давления, которое воздействует на одну опору, проводится с использованием расчета площади опоры непосредственно самой колонны. Так, при размерах опоры 50*50 см. искомая площадь будет составлять 2500 кв. см. Далее проводится суммирование всех масс здания и деления полученного результата на площадь одной опоры.
Для расчета количества самих колон, требуются данные о свойствах грунта, глубине грунтовых вод, их насыщенности, при этом как показывает практика, количество опор рассчитывается с запасом не менее 50% запаса по прочности на каждую из колонн. При получении меньшего результата, как правило, увеличивают количество точек опор.
к оглавлению ↑
Устройства фундамента под железобетонные колонны
Монолитные и сборные основания под колонны предусматривают в своей конструкции специальную форму, в которую устанавливается железобетонная колонна. По сути это железобетонная форма, получившая в строительстве название «стакан».
Фундамент стаканного типа
Непосредственно сами фундаменты под железобетонные колонны могут быть представлены в двух основных вариантах конструкции:
- в монолитном исполнении;
- сборные конструкции.
Основой такой конструкции является прямоугольная плита, на которой располагаются другие меньшие плиты, образуя, таким образом, пирамиду в виде ступеней с венчающем ее вверху стаканом под опору. В монолитном исполнении все основание является одним целым, а вот сборная конструкция является чем-то вроде детской пирамидки – снизу самая большая плита, а далее плиты поменьше.
к оглавлению ↑
В качестве фундамента под металлические колонны используются в основном монолитные железобетонные основания. Каркасом такого монолита является армированная конструкция, вверху которой в определенном порядке в соответствии с размерами подошвы стальной колонны установлены анкерные болты.
- Технология изготовления такого фундамента ничем не отличается от заливки монолитного фундамента для железобетонных опор, с той поправкой, что вместо стакана устанавливаются с помощью кондуктора анкерные болты.
- Еще одной особенностью таких основания является точность разметки всех линий и точек установки болтов.
к оглавлению ↑
Монолитный фундамент под колонны
Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения.
Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн.
Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.
Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).
При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройство свайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.
к оглавлению ↑
Анкерные соединения для устойчивости колонны
Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки.
Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью.
Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.
Сборные металлические колонны
При промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.
В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.
к оглавлению ↑
Кондуктор-шаблон для анкерных соединений
При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров.
Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита.
Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.
Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.
Кондуктор-шаблон для анкерных соединений
Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений.
Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном.
Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.
После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки.
При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки.
Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов.
Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.
Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.
к оглавлению ↑
Отдельные фундаменты под колонны
Для проектирования и строительства отдельных фундаментов чаще всего независимо от типа почвы, на которой они планируются располагаться, выбираются сборные или монолитные фундаменты. Основанием является плита или несколько плит с дальнейшим расположением на ней ступенчатой конструкции.
На особо ответственных участках площадь основания увеличивают, и дополнительно усиливают сварной решеткой из арматуры.
В зданиях, где отдельные фундаменты под колонны планируется размещать в центре постройки для обеспечения больших нагрузок, площадь подошвы делают увеличенной, на дополнительно залитой монолитной площадке.
к оглавлению ↑
Заключение
В любом случае колонна должна иметь жесткое, твердое и правильно установленное основание.
И хотя в большинстве случаев закладка фундамента проводится индивидуально для каждого сооружения, и в этом деле как кажется на первый взгляд, нет ничего особенного, однако привлечение специалиста, также, как и использование проектной документации, позволит существенно сократить объемы работ и избежать при этом серьезных ошибок.
4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 1)
Библиотека / Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Глава 4. Конструкции фундаментов мелкого заложения
Сообщение об ошибке
Strict warning: Only variables should be passed by reference в функции duble_node() (строка 191 в файле /home/s/seryis/ofips.rf/public_html/sites/all/themes/adaptivetheme/at_ofips/template.php).
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 (b1, l1), подколонника (luc, buc) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h1, h2) — 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 частифундамента h, мм | h1 | h2 | h3 |
| 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 |
| h1, h2, h3 | 300, 450, 600 |
| b | 1500—6600 |
| l | 1500—8400 |
| b1, b2 | 1500—6000 |
| buc | 900—2400 |
| luc | 900—3600 |
| l1, l2 | 1500—7500 |
Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh1, 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.
24. Методы монтажа металлических колонн на фундаменты
Процесс
установки колонн состоит из подготовки
фундаментов, строповки, подъема,
наводки на опоры или встык, установки,
временного закрепления, выверки и
окончательного закрепления в проектном
положении.
При
подготовке
фундаментов проверяют
соответствие нанесенных на них осевых
рисок продольным и поперечным осям
здания, отметки опорных поверхностей,
расположение анкерных болтов.
Иногда
анкерные болты ставят в специальных
углублениях (клюзах), которые позволяют
за счет отгиба болтов несколько исправлять
неточность их установки.
В некоторых
случаях анкерные болты устанавливают
на эпоксидном клее в отверстия,
высверленные в фундаменте.
Колонны
захватывают стропами
или полуавтоматическими приспособлениями.
До
подъема на колоннах крепят хомуты для
навески подмостей и лестницы для
монтажников.
Поднимают колонны
стропами или траверсами, позволяющими
производить расстроповку с земли и
обеспечивающими вертикальное положение
колонны и маневр, предусмотренный
способом подъема. Строповка 2-ветвевых
колонн осуществляется за основные
ветви.
Колонны, устанавливаемые с ТС,
поднимают способом поворота со скольжением
(принудительным перемещением ТС-в) или
с поворотом на весу. При раскладке
колонны поднимают способом поворота
или поворота со скольжением.
Для
облегчения наводки
башмаков
на анкерные болты фундаментов надевают
стальные конусные колпаки, которые
предохраняют резьбу болтов от сминания.
Колонны
с фрезерованными подошвами башмаков
устанавливают
на
поверхность фундаментов, возведенных
до проектной отметки, или на заранее
установленные опорные плиты со строганой
поверхностью.
Колонны с обычными
подошвами башмаков устанавливают
на балки или рельсы, поверхность которых
выверена, или на металлические
подкладки общей толщиной 20… …
30 мм с
последующей подливкой цементного
раствора.
Применение
фрезерованных башмаков и строганых
плит позволяет вести безвыверочную
установку колонн и подкрановых балок,
что сокращает трудоемкость монтажа
на 30 %
Устойчивость
колонн до
окончательного закрепления обеспечивают
затяжкой анкерных болтов, постановкой
дополнительных расчалок вдоль ряда для
высоких колонн и крестообразных расчалок
для высоких колонн с узким башмаком.
Первые две смонтированные колонны раскрепляют постоянными или временными
жесткими связями. Для придания колоннам
устойчивости следует вслед за монтажом
очередных колонн устанавливать постоянные
или монтажные связи и подкрановые балки.
25. Технология возведения наземных конструкций одноэтажных промзданий (дифференцированный, комплексный и комбинированный методы)
Монтаж
несущих конструкций одноэтажных
промышленных зданий начинают после
завершения работ нулевого цикла и
устройства подготовки под полы в средней
части пролета.
Для выполнения монтажных
работ большие здания разбивают на
отдельные монтажные участки (пролет в
пределах температурного блока).
Последовательность ведения работ по
монтажным участкам устанавливают в
соответствии с технологическим
назначением этих участков, сложностью
монтажа оборудования на них и количеством
монтажных потоков.
Основными
монтажными машинами при возведении
одноэтажных зданий являются самоходные
стреловые краны; в отдельных случаях
применяют башенные и козловые краны.
Одноэтажные
здания возводят дифференцированным,
комплексным и смешанным методами
монтажа.
Монтаж
колонн обычно
ведут по направлению вдоль пролета
здания, все остальные элементы можно
устанавливать как при продольно
развивающейся последовательности, так
н при поперечной. Монтаж колонн ведут
отдельным потоком, одновременно
устанавливая постоянные или временные
связи по ним.
При малых пролетах (до 18
м) кран может перемещаться посередине
пролета, устанавливая колонны правого
и левого ряда; при этом появляется
возможность устанавливать четыре или
шесть колонн с одной стоянки. При пролетах
больше 18 м такая схема работы нецелесообразна
из-за большого требуемого вылета
крюка у крана.
В этом случае кран,
перемещаясь вдоль одного из рядов
колонн, устанавливает этот ряд колонн,
монтируя по одной или по две колонны с
одной стоянки, возвращается и ведет
монтаж колонн другого ряда.
Устанавливать
колонны второго ряда без возврата крана
нецелесообразно, так как это вызовет
задержку монтажа остальных конструкций
из-за недостаточной прочности стыков.
Тяжелые
колонны раскладывают таким образом,
чтобы нижняя часть находилась возле
стакана фундамента, а легкие можно
укладывать и верхней частью к фундаменту.
Положение колонны следует выбирать
так, чтобы требовался наименьший
вылет крюка, а в процессе монтажа кран
выполнял минимальные маневры.
Подъем
колонны не должен создавать дополнительных
воздействий на стрелу крана. При монтаже
колонн массой до 8 т применяются
кондукторы, устанавливаемые па стакан
фундамента после установки в него
колонны; при монтаже колонн с большей
массой кондукторы устанавливают краном
на фундамент до монтажа колонны.
После
монтажа ряда колонн их положение
проверяют с помощью геодезических
инструментов.
Подкрановые
балки рекомендуется
устанавливать самостоятельным
потоком. Их желательно монтировать
непосредственно с транспортных
средств.
Подкрановые балки устанавливают
после достижения бетоном стыка колонн
не менее 70% проектной прочности.
После
окончания установки всех подкрановых
балок в пределах монтажного участка
производят геодезическую проверку
конструкций, а затем приваривают
крепежные детали к закладным деталям
колонн.
Монтаж
покрытия (подстропильные
фермы, стропильные балки и фермы, плиты
покрытия) часто ведут отдельным потоком.
На монтаже этих конструкций целесообразно
применять самоходные краны,
оборудованные гуськами и клювами. Монтаж
покрытий можно вести как в продольном,
так и в поперечном направлениях.
Фермы
раскладывают
в пролете только в том случае, когда
укрупнительную сборку необходимо
выполнять у места монтажа, причем
предварительно завозят плиты длиной б
м. В остальных случаях монтаж конструкций
покрытия следует вести с транспортных
средств.
Стропильные балки и фермы сразу
выверяют по рискам и закрепляют сваркой
закладных деталей. Все предусмотренные
проектом связи устанавливают одновременно
с монтажом ферм. Временные распорки и
расчалки ферм снимают по мере монтажа
и приварки плит покрытия.
Конструкции
фонарей монтируют
после установки и закрепления
стропильных ферм. Когда конструкции
фонаря установлены и закреплены,
монтируются связи и бортовые плиты
фонарей в проектное положение.
Плиты
покрытия при
отсутствии фонарей укладывают от одного
конца фермы к другому, подряд, начиная
со стороны ранее смонтированного
пролета. При наличии фонарей плиты
покрытия кладут последовательно от
концов фермы к фонарю. В последнюю
очередь устанавливают плиты на фонаре,
от одного края фонаря к другому.
Стеновые
ограждающие конструкции возводят
после окончания монтажа и проверки
несущего каркаса всего здания или его
части. Стеновые панели и оконные блоки
монтируют отдельным потоком.
На монтаже
стеновых панелей применяют стреловые
самоходные краны, передвижные самоходные
подмости или специальный агрегат,
состоящий из монтажного крана с
установленными на нем выдвижными
подмостями, перемещаемыми вверх по
мере монтажа.
Стеновые панели следует
устанавливать с транспортных средств.
Стеновые панели и оконные блоки монтируют
отдельными ячейками между двумя колоннами
на всю высоту. При большом объеме работ
целесообразно возводить конструкции
стен тремя звеньями.
Первое звено
устанавливает панели до уровня оконных
проемов, второе звено — оконные
блоки, а третье — остальные стеновые
панели.
При
проектировании производства монтажных
работ по
возведению одноэтажных промышленных
зданий необходимо точно определить
требуемые рабочие параметры кранов на
монтаже всех основных конструкций и
четко определить габаритную зону
перемещения крана (учитывая его вращение).
Кроме того, следует учитывать места
расположения расчалок, подкосов и
якорей; определять габариты зон
складирования элементов с учетом
проходов, размеров кассет, подкладок и
гребенок; определять габаритные зоны
движения транспортных средств, места
и радиусы их разворота.
При этом нужно
предусматривать свободные пространства,
обеспечивающие безопасное производство
работ.