Армирование фундамента под колонну: ( 2.03.01-84, 2.02.01-83), 3 |

Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС

Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

Продольное армирование
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.

Шаг поперечного армирования
СП 52.

Армирование подошвы
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий. МОСКВА 1978г
 5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.

3.29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой.

Подготовка
СП 50.101-2004
13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента. Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.

При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.

Защитный слой бетона
СП 52-101-2004
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 8. 1, уменьшают на 5 мм.

Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

Конструирование фундаментов

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

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 d_p принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны d_c. Значение d_c 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 d_c = 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 l_ап.

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).

Армирование подошвы фундамента сетками

Минимальный защитный слой бетона для этой арматуры принимается: при наличие под фундаментом подготовки из тощего бетона — 40 мм, при отсутствии — 70 мм.

Если нормальное сечение подколонника как бетонного элемента не обес­печено по прочности, подколонник армируют плоскими сварными сетками при проценте армирования всей продольной арматуры не менее 0,2% (рис.ниже).

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).

Армирование бетонного подколонника со стаканом

Кроме того, при е₀ > I_с/b в стаканной части подколонника следует уста­навливать горизонтальные сварные сетки с расположением стержней у на­ружных и внутренних поверхностей стенок стакана. При этом вертикальная арматура размещается внутри сеток (рис. ниже). Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной ар­матуры.

Схема расположения сеток стакана подколонника

КАК УКРЕПЛЯЮТ КОЛОННЫ?

Колонны железобетонные бетонные опорные конструкции, предназначенные для передачи нагрузок от вышестоящих конструкций на фундаменты или стены. Колонны используются на этажах, для крепления их на капителях или консолях верхних этажей. Они также имеют опору столба.

Армирование железобетонных колонн для возведения фундамента и несущих стен необходимо сразу по нескольким причинам.

Позволяет:

1. Повысить прочность монолитной железобетонной конструкции.
2. Улучшает взаимодействие различных частей колонн (главная опора, капитель, подколонна, консоли).
3. Предотвращает растрескивание.
4. Позволяет ремонтировать железобетонные конструкции.
5. Снижает вероятность разрушения опоры с течением времени.
6. Позволяет выливать крупные несущие опоры сечением 300×300 и 400×400 мм, не опасаясь за их судьбу в будущем.

Все это возможно благодаря работе арматурного каркаса. Использование арматуры для железобетонных колонн решает основную проблему бетона – его хрупкость.

Красота железобетонных фундаментных конструкций и несущих опор заключается в их совместной работе. Бетон фундамента отлично работает на сжатие, а арматура на изгиб. Поэтому схема их соединения позволяет создать универсальный тип строительных элементов .

Качественный арматурный каркас за счет взаимодействия с бетоном предохраняет его от растрескивания, предотвращает его разрушение по прошествии времени или внешних воздействий, например, сейсмических подвижек.

И вообще строительство капитальных зданий, особенно промышленных, немыслимо без применения железобетонных конструкций фундамента и опор.

Рассмотрим проектирование железобетонных колонн, чтобы в дальнейшем понять, какая схема и чертеж им нужны.

На чертеже любой несущей опоры, передающей нагрузки на полость фундамента, видно, что она состоит из нескольких основных частей. В частности, на схеме предусмотрено наличие:

• части коренной опоры;
• капители или консоли;

Чертеж основной части представляет собой вытянутый прямоугольник, минимальный размер сечения которого составляет примерно 150×150 мм. Максимальный размер сечения не ограничивается 500×500 мм, хотя последний целесообразно использовать только при взаимодействии с плоскими конструкциями фундамента.

В верхней части колонн расположены капители или консоли — это опоры для перекрытий . Капители представляют собой выступы, на которые можно монтировать полы. Такая схема упрощает работу строителей, позволяет экономить на материалах, в частности значительно сокращает использование балок.

ИЗУЧИТЕ ПРАКТИЧЕСКИЙ КУРС ОНЛАЙН ПО ОЦЕНКЕ И СТОИМОСТИ, КОТОРЫЙ ИМЕЕТ 30-ДНЕВНУЮ ГАРАНТИЮ ВОЗВРАТА ДЕНЕГ. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ.

Уменьшенная жесткость основания колонны

Этот меморандум устанавливает последовательный метод использования уменьшенного сечения колонны в соответствии со спецификацией руководства по сейсмостойкости AASHTO для использования уменьшенного сечения колонны для снижения требований к пластической прочности фундамента.

1) ВНУТРЕННИЙ БЕТОН КОЛОНКА

а) ПРОДОЛЬНЫЙ АРМИРОВАНИЕ

я) Продольный внутренняя арматура колонны должна проходить на расстояние L _ns вглубь колонны и устанавливается поверх арматуры нижнего мата фундамента с стандартные крючки 90 градусов.

л _нс =  L _s + sc + L _pa , где:

л _с =  1,7* L _ac   (для соединения внахлестку класса C)

л _ак = длина разработки стержня из спецификации руководства по сейсморазведке. 8.8.4.

ск = расстояние от продольного армирование внешней колонны к внутренней колонне.

л _па = аналитическая длина пластического шарнира, определенная в спецификациях руководства по сейсморазведке. 4.11.6-3.

ii) Продольный арматура во внутренней колонне должна соответствовать всем проверкам конструкции в AASHTO. Спецификация руководства по сейсмостойкости и спецификация конструкции моста AASHTO LRFD. Некоторые конкретные проверки будут рассмотрены следующим образом:

(1) Сдвигающее трение Проверка должна выполняться с использованием большей из пределов пластической прочности внутренней колонна или предельное требование к сдвигу от силовых нагрузок на шарнире место расположения. Площадь продольного усиление внутренней колонны, A _st , сверх того, что требуется в зона растяжения для сопротивления изгибу (обычно принимается за ½ общего продольного стержней) может использоваться для требуемой арматуры трения при сдвиге, A _вф .

(2) Изгиб емкость внутренней колонны должна быть рассчитана на сопротивление силовой нагрузке случаях и соответствовать критериям растрескивания вариантов рабочей нагрузки. Специальный следует учитывать случаи нагрузки при ступенчатом строительстве, когда устойчивость колонны зависит от завершения частей надстройки.

(3) Осевой грузоподъемность внутренней колонны должна соответствовать требованиям прочностных загружений, включая случай IV, при условии, что внешний бетон треснул и откололся. общая площадь, А _г — площадь внутри спирали армирование.

(4) Внутреннее ядро должны быть разработаны и детализированы в соответствии со всеми применимыми требованиями Раздела 8. спецификации руководства по сейсморазведке.

б) ПОПЕРЕЧНЫЙ АРМИРОВАНИЕ

я) Верхняя часть поперечной арматуры внутри большего размера колонны должна соответствовать все требования AASHTO Seismic Guide Specification и AASHTO LRFD Спецификация проекта моста. Спрос должен основываться на большем из требований сверхпрочного пластического сдвига внутренней колонны или предельное требование к сдвигу из силовых нагрузок в шарнире место расположения. Эта верхняя часть должна быть продлен до верха продольной арматуры для внутренней колонны (L _нс ).

ii) Нижняя часть поперечной арматуры в фундаменте должна соответствовать минимальной требования Спецификации 8.8.8 Руководства по сейсморазведке AASHTO для сжатия элементов, исходя из размеров внутренней колонны. Это усиление должно распространяться на радиус изгиба продольной внутренней арматуры колонны.

iii) Разрыв в Размер поперечной арматуры внутренней колонны должен быть таким, чтобы фундамент армирование верхнего мата и бетонирование фундамента перед укладкой верхняя часть поперечной внутренней арматуры колонны. Этот зазор должен быть ограничен 5 дюймами; а больший зазор потребует одобрения мостового инженера. Спиральная арматура над Фундамент должен быть размещен в пределах 1 дюйма от верхней части фундамента, чтобы уменьшить необходимый размер зазора. Спираль WSDOT сведения о заделке потребуются на каждом конце этого зазора, в верхней части верхней поперечной арматуры, но нет низа нижней поперечной армирование.

в) аналитический Пластиковая петля

я) Аналитический длина пластикового шарнира уменьшенного сечения колонны должна быть основана на горизонтально изолированные расширяющиеся железобетонные колонны, используя уравнение 4.11.6-3 спецификаций Руководства по сейсморазведке AASHTO.

ii) Конец колонна, не имеющая уменьшенного сечения колонны, должна основываться на уравнении 4.11.6-1 спецификаций Руководства по сейсморазведке AASHTO.

2) ВНЕШНИЙ БЕТОН КОЛОНКА

а) Мост WSDOT Обычная практика и процедуры Управления структур должны соблюдаться для конструкция колонны, за следующими исключениями:

я) Конец с уменьшенная колонна должна быть детализирована для удовлетворения сейсмических требований пластикового шарнирная область. Это гарантирует, что если пластиковый шарнирный механизм перевести в форму большой колонны, он подробно разработать такой шарнир. Пластический сдвиг, которому должна сопротивляться эта секция, должен быть такой же, как и у внутренней секции колонны.

ii) Спираль WSDOT Деталь заделки должна быть помещена в большую колонку в уменьшенном сечении конец, в дополнение к другим необходимым местам.

iii) В дополнении к Требования к пластиковой шарнирной области на конце нижней части колонны, внешний спиральная арматура колонны должна соответствовать требованиям проекта WSDOT Памятка от 18 июля , 2008. Коэффициент k, описанный в этом меморандуме, принимается равным 0,5, если столбец осевая нагрузка после распределения момента больше 0,10f` _в А _г и принимается равным нулю, если осевая нагрузка на колонну растягивается. В качестве увеличенное сечение колонны. Линейный Между этими двумя значениями может использоваться интерполяция.

б) Эта процедура описана требования, когда уменьшенное сечение колонны было размещено на Фонд. Подобные проверки будут требуется, если уменьшенное сечение размещалось на поперечине вместе с дополнительные проверки, необходимые для этих разделов. Одной из таких дополнительных проверок является совместный сдвиг. в перекладине исходя из сверхпрочной пластической способности приведенного раздел колонки.

в) Конец столбца без уменьшенной секции колонны должны быть разработаны с использованием методов WSDOT для традиционная колонна, но может объяснить снижение пластического сдвига сверхпрочности, наносится по длине колонны, из-за сверхпрочных пластиковых емкостей в конце каждого столбца.

3) ЗАЗОР В БЕТОНЕ НА УМЕНЬШЕННОЙ КОЛОННЕ РАЗДЕЛ

а) Этот зазор должен быть сведены к минимуму, но не менее 2 дюймов. Зазор должен быть выполнен из материала, достаточно прочного, чтобы поддерживают влажное состояние бетона. Окончательный материал должен соответствовать требования, описанные ниже. Если материал может удовлетворять обоим условиям, то он можно оставить на месте после строительства, в противном случае строительный материал необходимо удалить и либо закрыть щель, либо заполнить щель материалом, встречается следующее:

я) Материал в зазор должен не допускать попадания почвы или мусора в зазор в течение всего срока службы структура. Это более конкретно, если щель должна быть засыпана под засыпку в фундаменте, а осмотры будут трудно/невозможно.

ii)       Зазор должен быть рассчитан на поворот от эксплуатационные, прочностные и предельные нагрузки. При отсутствии нагрузки край большая секция колонны вызывает сжимающую нагрузку на фундамент. Если в этом зазоре используется наполнитель который может передавать сжимающие силы после того, как он сжал определенное расстояние, то зазор должен быть увеличен с учетом этого расстояния сжатия материала наполнителя.

Фон:

Спецификации Руководства AASHTO для LRFD Bridge Design Seismic Design приводят к тому, что в некоторых случаях требуется более высокая сила для проектирования фундамента. В этом меморандуме даются более четкие рекомендации о том, как использовать пониженную жесткость колонны для снижения требований к пластической прочности фундамента.

Если у вас есть вопросы по этим вопросам, обращайтесь к Стюарту Бенниону по телефону 705-7168 или к Биджану Халеги по телефону 705-7181.