1.4.2.1.5. Фундаменты под колонны. Фундамент под колонны металлические

1.4.2.1.5. Фундаменты под колонны

Все здания по своей конструкции подразделяются на каркасные и бескаркасные. Обычно промышленные здания являются каркасными зданиями, гражданские – бескаркасными, но бывают исключения.

Основными несущими элементами в каркасных зданиях являются колонны, ригели. На конструкцию колонн и ригелей затем уже навешиваются стенные панели и укладываются фермы перекрытия.

Колонны различают двух видов: металлические и железобетонные. В зависимости от вида колонн и выбирают конструкцию фундаментов.

А) Фундаменты под железобетонные колонны.

Под железобетонные колонны монтируют фундаменты стаканного типа. Эти фундаменты можно выполнять из сборных частей, а также монолитными. Фундаменты высотой более 35 см сооружают ступенчатыми, при этом ступени монолитных фундаментов имеют горизонтальную поверхность, а сборных фундаментов - наклонную. Фундамент типа “стакан” имеет вид, показанный на рис. 120.

Рисунок 120 – Фундамент типа «стакан»

Перед монтажом фундаментов на дно котлована передаются оси возводимого сооружения. Путем откладывания проектного расстояния по продольным и поперечным осям кольями закрепляют проектное положение фундамента. В пределах закрепленного четырехугольника монтируют сборный фундамент либо устанавливают опалубку для монолитного фундамента (инвентарные деревянные щиты - короба, поставленные друг на друга).

В плановое проектное положение короба устанавливают по отвесам, опускаемым с проволок, фиксирующих строительные оси. Окончательно установленные короба прочно закрепляют. На стенки короба выносят проектные отметки. Подколонник монтируют не до проектной отметки, а несколько ниже с расчетом в последующем, подливая бетонную смесь, довести поверхность фундамента до проектной отметки. Если же поверхность фундамента окажется с заниженной отметкой, то при установке колонны на фундамент под ее башмак может быть подложена соответствующей толщины металлическая подкладка.

Перед укладкой сборных блоков фундамента, на них фиксируются положения осей. Если строящийся объект не большой то монтаж можно осуществлять от осей, закрепленных струнами и фундамент устанавливать в проектное положение с помощью отвеса.

При возведении фундаментов типа «стакан» под железобетонные колонны в конце работ наносят четыре осевые риски по краям стакана, определяют отметки четырех углов и дна стакана или величину отклонения отметок от проектных. На схеме исполнительной съемки показывают положение осевых рисок (рис. 121).

Рисунок 121 - Исполнительная съемка фундаментов типа “стакан”

Б) Устройство фундаментов под металлические колонны.

Металлические колонны крепят на фундаментах с помощью анкерных болтов или анкерных устройств.

Для крепления к фундаментам металлических колонн, а также технологического оборудования в них закладывают фундаментные (анкерные) болты. Анкерные устройства, особенно анкерные болты, следует разбивать с большой тщательностью. Средняя величина отклонения центра анкерного болта от проектного положения не должна превышать +-2 мм (предельная ошибка +-5 мм).

Средняя квадратическая ошибка разбивки осей анкерных устройств относительно основных осей сооружения не должна превышать +-4мм. Анкерные устройства устанавливают от осей фундамента, которые для этого выносят теодолитом на верх опалубки и закрепляют там. Если опалубка или обноска находятся глубоко в котловане и при выносе осей приходится наклонять трубу теодолита на значительный угол, то для уменьшения влияния инструментальных ошибок вынос осей необходимо выполнять при двух положениях круга теодолита, образуя из них среднее. При этом ось вращения теодолита должна быть тщательно приведена в отвесное положение.

Контроль планово-высотного положения анкерных болтов - ответственный элемент геодезического обеспечения строительства. Для правильного размещения болтов в теле фундамента используется шаблон или кондуктор. Он представляет собой плоскую облегченную, но жесткую деревянную или металлическую раму с гнездами для крепления болтов (рис. 122). На раме нанесены продольные и поперечные риски, при помощи которых ее совмещают на опалубке с осями фундамента и так закрепляют. Для сохранения вертикальности болтов их выверяют и приваривают к арматуре фундамента. После бетонирования производят контроль незыблемости опалубки и анкерных болтов и составляют исполнительную схему их планово-высотного положения. Все исправления производят до застывания бетона.

В последние годы анкерные болты начали размещать в оставленные в фундаменте специальные колодцы, заделываемые после установки, выверки и крепления болта клеем на основе цемента и эпоксидной смолы. Другая разновидность этого метода заключается в бурении таких колодцев в фундаменте. Основные требования к точности возведения фундаментов предъявлены в СНиП 111-В 1 - 62.

Рисунок 122 - Крепление легких анкерных болтов

В фундаментах под тяжелые агрегаты закладывают анкерные устройства больших диаметров и большего веса; для удержания их приходится устраивать специальные монтажные приспособления (рис. 123). Основными частями этих приспособлений являются металлические шаблоны 1, служащие для закрепления анкерных устройств 2, и металлические каркасы 3, поддерживающие во время бетонирования шаблоны с анкерными устройствами в проектном положении. Стойки каркасов опираются на бетонную подготовку и связываются между собой рамами и балками 4.

После бетонирования каркасы с анкерными устройствами остаются в бетоне, а шаблоны снимаются.

В фундаментах под оборудование анкерные устройства обычно имеют сложную систему расположения в плане и по высоте; при этом каждый болт, каждая опорная плита должны быть установлены с заданной точностью и надежно закреплены. Установка и выверка анкерных устройств является самой трудоемкой работой из всех разбивочных работ. Для облегчения этой работы на каждую типичную группу анкерных устройств изготовляется особый шаблон, называемый кондуктором. Кондукторы представляют собой рамное приспособление, сваренное из отрезков швеллера или металла другого профиля, на котором в строгом соответствии с проектом расположения анкерных устройств нанесены оси и просверлены отверстия в местах установки болтов. Для нетяжелых анкерных болтов (устройств) кондукторы могут быть изготовлены из деревянных брусьев (рис. 122).

При закреплении кондуктора на месте его оси совмещают с соответствующими осями фундамента и верхнюю плоскость устанавливают на точки по отметкам, вынесенным на стойки каркаса. Если отверстия для анкерных болтов нанесены строго по проекту и если кондуктор с точностью 1-2 мм установлен относительно разбивочных осей фундамента, то естественно, что закрепленные в центре отверстий болты будут расположены в плановом отношении с надлежащей точностью. Необходимо только установить их при помощи отвеса вертикально (с ошибкой не более 1/1000 длины болта) и поднять или опустить до требуемой отметки.

Рисунок 123 - Крепление тяжелых анкерных болтов

Применение кондукторов в значительной мере ускоряет и повышает точность установки анкерных устройств.

Окончательно установленные анкерные устройства жестко прикрепляют гайками к шаблону и концы их дополнительно приваривают к каркасу или арматуре, чтобы при бетонировании их положение не нарушалось.

Одновременно с анкерными устройствами устанавливают и другие закладные части: трубопроводы внутри фундамента, трубки для электрокабелей, поддерживающие элементы для облицовки и окаймления фундамента и др. Разбивочные работы для этих частей выполняются с несколько меньшей точностью, чем для анкерных устройств. При их установке промеры ведутся как от осей фундамента, так и от уже установленных анкерных устройств.

Так как установка анкерных устройств является очень ответственным этапом, во многом определяющим качество монтажных работ, то до бетонирования фундамента необходимо произвести плановую и высотную выверку установки этих устройств, а также и других закладных частей.

На установку анкерных болтов дважды составляют исполнительную схему: до и после бетонирования. На схеме показывают отклонения в плане и по высоте. К схеме прилагают таблицу отметок болтов и верха бетона подколонника (рис. 124, 125).

Рисунок 124 - Образец журнала исполнительной съемки

Выверку начинают с контроля основных осей фундамента, проверяют, не сбилась ли обноска и правильно ли вынесены оси на опалубку. От уточненных осей, вдоль которых натягивают струну, при помощи отвеса и рулетки замеряют расстояния до центров анкерных болтов и других закладных частей, а также расстояния между ними. Одновременно нивелированием определяют их отметки.

По данным контрольных измерений вычисляют для каждого анкерного болта отклонения от проектных расстояний вдоль продольной и поперечной осей, а также по высоте и выписывают эти отклонения в особую ведомость.

Рисунок 125 - К исполнительной съемке анкерных болтов:

а) схема съемки; б) журнал; в) схема определения отклонения;

г) фрагмент исполнительной съемки.

При установке и выверке закладных частей необходимо строго соблюдать правила техники безопасности; в частности, на время измерений сверху опалубки должен быть сделан настил.

В процессе бетонирования фундамента дополнительно закладывают в него ряд плановых и высотных геодезических знаков, необходимых для монтажных работ и для наблюдений за осадками сооружения.

При нивелировании фундаментов под металлические колонны определяют отметки поверхности бетона, головок анкерных болтов и других закладных деталей. В ряде случаев проектную отметку выносят на анкерные болты и закрепляют краской. В практике строительства высотных сооружений металлические колонны устанавливают на стальные плиты, которые нивелируют по верхним плоскостям в четырех-пяти точках (по углам и в середине) в зависимости от размеров плит. Отсчеты по рейке при нивелировании выполняются с точностью до 0,1 мм.

При предварительной установке плит пользуются проектными отметками их верха, отмеченными на анкерных болтах. Для контроля выравнивания плит применяют оптический квадрат КО-10 или машиностроительный уровень с ценой деления 20 - 40".

При бетонировании под действием вибраторов происходит некоторое смещение закладных частей и опалубки. Кроме того, вследствие некоторой усадки бетона несколько уменьшаются отметки его поверхности. Поэтому для выявления фактического расположения закладных частей после бетонирования и определения размеров и отметок отдельных деталей фундамента после распалубки последнего производят исполнительную съемку.

studfiles.net

3. Расчет отдельно стоящих фундаментов под стальные колонны основные положения

3.1. Основные размеры плитной части фундамента и подколонника по прочности и раскрытию трещин определяют так же, как и для фундаментов под железобетонные колонны (см. разд. 2).

3.2. Отметка верха подколонника и размеры его в плане определяются в зависимости от размеров и принятого способа опирания башмака и метода монтажа стальных колонн (см. п. 3.14).

Минимальные размеры подколонников стальных колонн определяются расположением анкерных болтов для крепления колонн, расстоянием от оси болта до края фундамента (см. табл. 1 и п. 3.13) и размерами опорных плит башмаков.

Фундаментные болты. Конструктивные указания

3.3. Фундаментные болты для крепления строительных конструкций должны проектироваться в соответствии со СНиП 2.09.03-85.

Конструкции болтов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80.

3.4. По конструктивному решению болты могут быть с отгибом, с анкерной плитой, прямые и конические (табл. 1).

Таблица 1

3.5. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов, в которые они заделываются (с отгибом и с анкерной плитой), и устанавливаемые на готовые фундаменты в колодцы или скважины (прямые, изогнутые и конические).

3.6. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные:

к расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций;

к конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции.

3.7. Болты с отгибом и анкерной плитой могут применяться для крепления строительных конструкций без ограничений.

Болты, устанавливаемые в скважины, не следует применять для крепления несущих колонн зданий и сооружений, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, ветровая нагрузка для которых является основной.

3.8. Марку сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65о С включ., следует назначать согласно табл. 2.

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. Болты допускается изготавливать из других марок стали, механические свойства которых не ниже свойств марок сталей, указанных в таблице.

3.9. Для болтов диаметром 56 мм и более при расчетной зимней температуре минус 40 оС и выше допускается применять низколегированную сталь марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281-73).

3.10. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 °С низколегированные стали марок 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс • м/см2) при температуре испытания минус 60 оС.

3.11. Конструктивные болты во всех случаях (при расчетной зимней температуре до минус 65 °С) допускается изготавливать из стали марки Вст3кп2 по ГОСТ 380-71.

3.12. Минимальную глубину заделки болтов в бетон Н для бетона класса В 12,5 и стали марки Вст3кп2 следует принимать по табл. 1.

Для других марок сталей болтов или классов бетона глубину заделки болтов Н следует определять по формуле

Н  Н m1 m2 , (85)

где m1 - отношение расчетного сопротивления растяжению бетона класса В 12,5 к расчетному сопротивлению бетона принятого класса;

m2 - отношение расчетного сопротивления растяжению металла болтов принятой марки стали к расчетному сопротивлению стали марки Вст3кп2.

Для болтов диаметром 24 мм и более, устанавливаемых в скважинах готовых фундаментов, коэффициент m1 следует принимать равным 1.

3.13. Для конструктивных болтов с отгибами глубину заделки в бетон допускается принимать равной 15 d, для болтов с анкерными плитами — 10 d, для болтов, устанавливаемых в скважины, - 5 d.

Минимальные допускаемые расстояния между осями болтов С и от оси крайних болтов до граней фундамента l приведены в табл. 1.

Расстояния между болтами, а также от оси болтов до грани фундамента допускается уменьшать на 2d при соответствующем увеличении глубины заделки на 5 d.

Кроме того, расстояние от оси болта до грани фундамента допускается уменьшать на один диаметр при наличии армирования вертикальной грани фундамента в месте установки болта.

Во всех случаях расстояние от оси болта до грани фундамента должно быть не свыше, мм:

100 для болтов диаметром до 30 мм включ.

150 « « 48 «

200 « « св. 48 «

3.14. В зависимости от способа монтажа стальных колонн определяются отметка верха фундамента и дополнительные требования при его возведении.

При безвыверочном монтаже стальных колонн, имеющих фрезерованный торец и строганую плиту башмака, требуется устройство подливки под плитой башмака толщиной 50-70 мм, что и определяет отметку верха фундамента.

При монтаже стальных колонн с башмаком в виде плиты, приваренной к стержню колонны, выполняется выверка колонны, для этого анкерные болты должны иметь дополнительные гайки и шайбы, располагаемые под опорной плитой башмака, на которые устанавливается колонна во время монтажа.

При таком способе монтажа стальных колонн требуется устройство подливки под плитой башмака толщиной 100—150 мм; анкерные болты при этом снабжены гайками и шайбами, расположенными выше и ниже плиты башмака.

Монтаж стальных колонн с облегченной выверкой обеспечивает точность установки колонн при уменьшении сложности их изготовления.

3.15. Установка анкерных болтов при возведении фундаментов требует наличия специальных кондукторов.

Рекомендуется анкерные болты выполнять объединенными в жесткие блоки, установка которых строго фиксируется при бетонировании фундаментов.

studfiles.net

1.1 Фундаменты

Тема: Каркасы промышленных зданий и их элементы

Рассматриваемые вопросы.

1 Железобетонный каркас одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий.

1.1 Фундаменты

1.2 Железобетонные колонны

1.3 Железобетонные подкрановые балки.

2 Стальной каркас одноэтажных промышленных зданий

2.1 Стальные колонны

2.2 Базы стальных колонн

2.3 Стальные стойки фахверка

2.4 Стальные подкрановые балки

3 Обеспечение пространственной жесткости устойчивости и каркасов одноэтажных

промышленных зданий.

Литература

1 Железобетонный каркас одноэтажных зданий включает систему фундаментов, колонн, стропильных и подстропильных конструкций (если шаг колонн больше шага стропильных конструкций), подкрановых и обвязочных балок, а также связей жесткости. Поперечную раму каркаса образуют колонны, которые жестко связаны с фундаментом и шарнирно со стропильными конструкциями (балками или фермами) верхние пояса которых развязаны системой горизонтальных связей (в прогонных покрытиях) или сплошным плитным покрытием (рис.1).

Рисунок 1- Фрагмент железобетонного каркаса

По способу возведения фундаменты делят на монолитные и сборные.

Под колонны каркасного здания устраивают, как правило, столбчатые фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены опирают на фундаментные балки. Ленточные и сплошные фундаменты предусматривают редко, как правило, на слабых, просадочных грунтах и при больших ударных нагрузках на грунт технологического оборудования.

Унифицированные монолитные железобетонные фундаменты имеют ступенчатую форму с подколонником стаканного типа для заделки колонн (рис.2).

Рисунок 2- Общий вид монолитного фундамента ступенчатой формы с подколонником стаканного типа под крайнюю колонну

Сборные фундаменты экономичнее монолитных, но на них больше расходуется стали. Более легкими и экономичными по расходу стали, являются сборные фундаменты ребристой или пустотной конструкции.

При близком расположении уровня грунтовых вод (УГВ) и при слабых грунтах устраивают свайные фундаменты. Наиболее распространены железобетонные сваи круглого и квадратного сечений. По верху сваи связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который служит одновременно подколонником.

Подколонник устанавливают на плиту по слою цементно-песчаного раствора. При действии на фундамент изгибающего момента соединение подколонника с плитой усиливают сваркой закладных элементов, а места сварки заделывают бетоном.

Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300 мм или 450 мм.

В верхней части подколонника устроен стакан для установки в него колонны. Дно стакана располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны для того, чтобы компенсировать подливкой раствора неточности в размерах и заложении фундаментов.

Колонны с фундаментом соединяют различными способами. В основном с помощью бетона. Для обеспечения жесткого закрепления колонны в стакане фундамента на боковых поверхностях железобетонной колонны устраивают горизонтальные бороздки. Зазор между гранями колонны и стенками стакана поверху составляет 75 мм, а по низу стакана 50 мм (рис.2).

Обрез фундамента под железобетонные колонны располагают на отметке -0.15 м, под стальные колонны – на отметках -0.7 м или -1.0 м.

Фундаменты под смежные колонны в температурных швах делаются общими, независимо от числа колонн в узле. Для каждой сборной железобетонной колонны в этом случае устраивают отдельный стакан (рис.3).

Рисунок 3 - Монолитные фундаменты железобетонных колонн в местах устройства деформационных швов

В фундаментах под стальные колонны подколонник делают сплошным (без стакана) с анкерными болтами (рис.4).

Рисунок 4 - Монолитные фундаменты под стальные колонны:

а) колонны постоянного сечения; б) колонны двухветвевые (сквозного сечения)

Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на бетонные столбики необходимой высоты, бетонируемые на уступах фундаментов (рис. 2). Фундаментные балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение (рис.5). Номинальная длина их составляет 6 и 12 м. Конструктивная длина фундаментных балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и местоположения балок. Верхняя грань балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола.

Фундаментные балки устанавливают на подливку из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Этим раствором заполняют зазоры между торцами балок и стенками подколонников. По балкам для гидроизоляции стен укладывают 1-2 слоя рулонного водонепроницаемого материала на мастике.

Рисунок 5 - Сечения фундаментных балок:

а) для шага колонн 6 м; б) для шага колонн 12 м

Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов снизу и с боков балок предусматривают подсыпку из шлака, песка или кирпичного щебня (рис.6).

Рисунок 6 - Деталь цоколя одноэтажного промышленного здания

studfiles.net

• 
  Фундамент жбс
• 
  Для чего нужна арматура в фундаменте
• 
  Какой бетон нужен для фундамента двухэтажного дома из пеноблоков
• 
  Забирка свайно винтового фундамента
• 
  Схема фундамента столбчатого фундамента
• 
  Фундамент под твердотопливный котел
• 
  Фундамент для щитового дома
• 
  Фундамент из пластиковых бутылок
• 
  Фундамент под ангар металлический
• 
  Фундамент для дома щитового
• 
  Фундаменты гост