Фундамент под металлическую колонну: Столбчатый фундамент под колонны. Учимся правильно делать фундамент стаканного типа

Монолитный фундамент под металлическую колонну. Видеоурок

При конструировании монолитного фундамента под металлическую колонну нужно выдержать ряд правил, о которых пойдет речь в статье.

Какой литературой стоит пользоваться при конструировании фундамента?

1. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83).
2. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) – пункты 3.47 – 3.53.
3. ГОСТ 24379.1-80 Болты фундаментные.
4. Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03).

Крепление колонны к фундаменту фундаментными болтами

При установке стальных колонн наиболее часто применяется метод соединения с фундаментом посредством фундаментных болтов. Болты устанавливаются в фундамент и анкерятся в нем, их количество и диаметр подбирает по расчету разработчик металлоконструкций и выдает в виде задания разработчику КЖ. При этом болты способны выдержать нагрузку от колонны и передать ее на фундамент. Достаточная глубина анкеровки болта способна выдержать усилия и удержать болты в проектном положении.

Что представляет собой задание от разработчика КМ? Это чертеж базы колонны с указанием размеров и толщины пластин и шайб, диаметров болтов и их привязки, толщины подливки под колонну, высотных отметок и наличия обетонки колонны при необходимости.

Еще в задании должны быть указаны нагрузки на колонну, по которым будет выполнен расчет фундамента.

Как видно из рисунка задания, в подколонник забетонированы фундаментные болты, при этом они выступают из подколонника на определенную длину. Этой длины должно быть достаточно, чтобы по высоте разместилась подливка под колонну, база колонны, состоящая из опорной пластины и наваренных на нее шайб, и гайки с шайбами, которые скрепляют всю эту конструкцию (при этом должна остаться еще небольшая выступающая часть болта, гарантирующая, что гайки не слетят).

Этапы конструирования фундамента под металлическую колонну

1. Выбрать подходящий тип фундаментного болта.

2. Определить габариты подколонника с учетом минимального расстояния от оси болта до грани фундамента.

4. Определить выступающую часть фундаментного болта.

3. Определить глубину анкеровки болта в зависимости от его конструкции и диаметра, принять окончательную длину фундаментного болта и проверить, хватает ли предполагаемой высоты фундамента для размещения болтов такой длины

5. Выполнить расчет фундамента.

6. Выполнить чертеж фундамента.

Процесс конструирования подробно изложен в видеоуроке:

Окончательный вид чертежа фундамента под стальную колонну будет следующим:

 А скачать чертеж в формате pdf можно здесь.

Видео-курсы

Видео-курс «Расчет столбчатых фундаментов на естественном основании»

Этот курс записан после того, как за довольно короткий срок я узнала, как много проектировщиков не знают элементарного и не делают тех расчетов, которые обязаны делать. Ситуация, честно говоря, отвратительная и ведет к медленному, но верному разрушению того, что вот так вот, спустя рукава, напроектировано.

Подробнее

Видео-курс «Расчет каркаса просто и быстро»

Видео-курс Ирины Михалевской, записанный для чертежника, который никогда не делал расчеты. Сразу после курса он начал брать заказы и зарабатывать совсем другие деньги за свою работу, хотя пришел ко мне с сомнениями — не имея опыта, он боялся, что расчеты в Лире чересчур сложны для начинающих (и не зря, но есть обходной путь).

Подробнее

Видео-курс «Азы проектирования коттеджей»

Видео-практикум по проектированию коттеджа с рассмотрением различных вариантов обогатит ваш опыт и даст возможность получить комплексное представление обо всех этапах расчета, отработав его на практике. Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас проектирование коттеджей понятным и доступным, даже если вы только начинаете свой путь конструктора.

Подробнее

Видео-курс «Интересные лестницы из монолитного железобетона»

31 видео, раскрывающие суть проектирования монолитных лестниц сложной формы. Цикл видео, в котором я делюсь опытом проектирования непростых лестниц — расчеты, конструирование, решение проблем. Концентрация полезной информации, которая не будет пылиться без дела. Проектировщики таких лестниц востребованы как никогда, конкуренции нет, а спрос всегда имеется.

Подробнее

Видео-курс «Грамотные чертежи КЖ»

Курс про то, что должно быть в чертежах КЖ, чтобы они были исчерпывающе качественными, грамотными и без критических ошибок. Упор на конструирование и содержание чертежей.

Подробнее

Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»

Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас сбор нагрузок понятным и простым, даже если вы до этого никогда не пытались вникнуть в эту тему. Что вы откроете для себя в курсе? Принципы сбора нагрузок для любой расчетной схемы — вы не просто получите много примеров для разных конкретных случаев, но и поймете в общем, как действовать в любых ситуациях.

Подробнее

Последняя статья на сайте

Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»

Авторский курс Ирины Михалевской сделает для вас сбор нагрузок понятным и простым, даже если вы до этого никогда не пытались вникнуть в эту тему.

Что вы откроете для себя в курсе?

Принципы сбора нагрузок для любой расчетной схемы — вы не просто получите много примеров для разных конкретных случаев, но и поймете в общем, как действовать в любых ситуациях.

Прочитать статью

Новые статьи

• Видео-курс «Инструкция по сбору нагрузок»
• Видео-курс «Грамотные чертежи КЖ»
• Видео-курс «Интересные лестницы из монолитного железобетона»
• Видео-курс «Азы проектирования коттеджей»
• Видео-курс «Расчет каркаса просто и быстро»
• Видео-курс «Расчет столбчатых фундаментов на естественном основании»
• Как выполнить расчет каркаса и ничего не упустить
• Мономах просто. Обучающий видео-курс. Урок 5. Колонны, балки, стены, проемы в стенах и перегородках
• Опирание монолитных плит на стены. Ответы на вопросы
• Проверка чертежей железобетонной лестницы входа. Видео с комментариями
• Проверка чертежей бассейна. Видео с комментариями
• Конструирование железобетонных лестниц с пояснениями: опалубка, армирование, примеры выполнения чертежей
• Конструирование железобетонных балок с пояснениями: опалубка, армирование, примеры выполнения чертежей.
• Мономах просто. Обучающий видео-курс. Урок 4. Перекрытия

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был  у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Прочитать статью

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Прочитать статью

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами «проектировать» не рискуют.

Прочитать статью

Популярные статьи

• Как подобрать перемычки в кирпичных стенах
• Расчет металлического косоура лестницы
• Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы
• Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома
• Как рассчитать стены из кладки на устойчивость
• Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах — примеры расчета
• Монолитное перекрытие
• В чем разница между шарнирным опиранием и жестким защемлением
• Расчет сечения стропил
• Монолитное перекрытие по металлическим балкам
• Чертеж котлована. Пример выполнения
• Первое и второе предельное состояние при расчете конструкций
• Сборное перекрытие или монолит?
• Монолитный пояс — что это такое и зачем он нужен?
• Как пробить проем в существующей стене?
• Как определить нагрузку на крышу в вашем районе
• Как выполнить армирование перекрытия частного дома
• Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия
• Мономах просто. Обучающий видео курс.
• Армирование монолитных перекрытий в районе отверстий

Последние комментарии

Фундамент под колонну (металлическую): монолитный, столбчатый, расчет

Железобетонные фундаменты зданий стаканного типа (или отдельные столбчатые основания зданий) используются при строительстве многоэтажных каркасно-панельных домов. Чтобы монтаж и крепление были более простыми и быстрыми, фундаменты стаканного типа изготавливают в виде отдельно-сборной конструкции.

Фундамент стаканного типа

При этом железобетонный стакан для основания устанавливают в яму, а внутри него находится колонна, в которой отдельно используется армирование. Благодаря тому, что все элементы для зданий поставляют в готовом виде, сроки установки, а также крепление конструкции существенно сокращаются — что является основным преимуществом таких промышленных технологий.

Назначение и особенности

Столбчатые фундаменты под колонны стаканного типа (или столбчатый каркас — еще одно распространенное название технологии) используют в основном при строительстве малоэтажных зданий, промышленных площадей. В большинстве случаев таковыми являются различного рода постройки в сельскохозяйственной отрасли или малых промышленных предприятий. Еще пример подобных решений активно применяют тогда, когда делают монтаж каркасов в подвальных помещениях зданий.

Столбчатый фундамент для колонн устанавливают на устойчивых грунтах, при этом стоящие конструкции позволяют выдерживать большую нагрузку на опирание.

Пример их применения хорош еще тем, что они имеют низкую степень водопроницаемости. Эти параметры контролируются по ГОСТ 12730.0-78 и ГОСТ 12730.5-84 (эти же стандарты нормируют и армирование металлических сеток, и ряд других качественных промышленных характеристик).

Сам стакан такого основания(или еще пример — «башмак», как его называют), представляет собой ступенчатый квадрат на который происходит опирание, который имеет суженную верхнюю часть и более расширенную нижнюю. Размеры стаканов изготавливаются по ГОСТ 24476-80. При этом их минимальные размеры равны 1200 мм, а максимальные — 2100 мм.

Для таких конструкций берутся железобетонные колонны, которые имеют поперечное сечение 300×300 и 400×400 мм.

Пример того, что фундамент стаканного типа включает в себя:

1. Подколонник (сам стакан).
2. Плита (основа стакана).

Стакан фундамента

Конструкции могут различаться в зависимости от места работ, то есть нагрузки, структуры грунта и от того, как происходит монтаж. Сделав необходимый расчет, выбирают подходящие габариты элемента.

Типы конструкций могут отличаться по таким критериям как:

• метод стыковки «башмака» с колонной;
• высота подколонников;
• сумма плит оснований (то есть 1 или 2).

Что касается способа стыковки, то он зависит от того, какие материалы будут использоваться при создании столба. Так, например, устройство стыковки или крепление металлических колонн к стакану отличается от метода стыковки железобетонного столба. В России при строительстве железобетонные колонны с «башмаком» принято соединять при помощи бетонов марки М 200 или М 400.

к оглавлению ↑

Нюансы монтажа

Заслуживающий внимания нюанс использования стаканного фундамента заключается в том, что при установке на них металлических колонн необходимо использовать только специализированные анкерные болты. Такие болты изготавливают по ГОСТ 2437.1-80. При этом располагаться они должны точно с проектными расчетами, допустимо отклонение не более 2 мм.

Размеры конструкции и анкерное устройство увеличивают в диаметре, если требуется удерживать большие нагрузки.

Если говорить о создании фундамента под бетонные колонны, то здесь обязательным условием в любом случае является то, чтобы пометка верхней точки фундамента была расположена ниже пола на расстоянии 15 см.

Если встала задача создать основание повышенной прочности — для этих целей следует использовать армирование (также заливается ленточный фундамент). Для этих целей из стальных прутьев собирают специальный каркас, который впоследствии заливают бетоном.

Армирование состоит из нескольких этапов: сперва собирают сетку для основания (обычно ее делают в два слоя). Затем — делают армирующий каркас для стакана. То, насколько будет армирование увеличивать прочность, будет зависеть от его качества сборки, а также диаметра используемых прутьев.

к оглавлению ↑

Нюансы монтажа (видео)

к оглавлению ↑

Нюансы выбора и подготовки

Фундамент сборный стаканного типа бывает двух видов: это вариант в виде монолитной конструкции и сборный вариант из металлических (стальные столбы) и железобетонных оснований. Технические отличия заключаются в том, что сборные конструкции в итоге образуют наклонную поверхность (они имеют шарнирное соединение), а в монолитных — поверхность и ее крепление является ровно горизонтальной.

Обычно монолитные основания устанавливают в тех случаях, если возводимое здание будет иметь большие размеры и как следствие массу. Также устройство монолитного фундамента имеет более простой монтаж чем ленточный, поэтому он используется чаще.

Если же возводимое здание будет небольшим и при строительстве важна скорость, то целесообразнее использовать не монолитный или ленточный вариант, а сборные конструкции и стальные фахверковые опоры. Выбрать подходящий вариант можно, сделав правильный расчет.

Прежде чем делать монтаж основания, специалисты проводят ряд экспериментов и делают расчет нескольких параметров. В первую очередь это анализ почвы, это позволит определить будет ли проседать фундамент после строительства. Также происходит обязательный анализ наличия грунтовых вод, делается разрез грунта.

Фундамент под колонну стаканного типа

Если эти параметры известны, необходимо сделать расчет того, какая нагрузка будет оказана на каждую опору при возведении здания. Для этих целей нужно вычислить массу сооружения, а также узнать, какова общая площадь опоры.

Если расчет покажет, что здание будет оказывать на фундамент большее давление, чем способен выдержать грунт, размеры (площадь) фундамента расширяют, также рассчитывают и ленточный фундамент.

Фундамент стаканного типа и стальные фахверковые опоры изготавливают из бетонов двух марок: М200 и F50. Если необходим результат, который бы хорошо выдерживал отрицательные температуры, лучше всего отдавать предпочтение фундаменту на основе бетона F50.

Что касается прочности бетона, то она определяется по ГОСТ 10180-78.

Перейти к расчету

Строительство фундаментов, колонн, балок, перекрытий из металлоконструкций

🕑 Время чтения: 1 минута

Строительство металлоконструкций включает в себя возведение их фундаментов, колонн, балок и систем перекрытий. Обсуждаются этапы строительства каркаса из конструкционной стали.

Рис.1: Конструкция стальной рамы

Содержание:

• Конструкция элементов конструкции стальной рамы
  • Строительство фундамента конструкции стальной рамы
  • Строительство стальных колонн
  • Монтаж стальных балок
  • Системы перекрытий, используемые при строительстве стальных каркасных конструкций
  • Строительство раскосов и облицовки в стальных каркасных конструкциях
  • Ссылки

Процедуры строительства стальной каркасной конструкции следующие:

• Строительство фундамента стальной рамной конструкции
• Стальная колонная конструкция
• Монтаж стальных балок
• Системы перекрытий, используемые в конструкции стального каркаса

Рис. 2: Стальная рама

Строительство металлокаркасной конструкции начинается с возведения ее фундамента. Как правило, типы фундамента, необходимые для данной конструкции, основаны на несущей способности грунта. Исследование грунта, включая исследование поверхности и недр, используется для оценки состояния грунта, на который опирается конструкция стального каркаса. Например, при умеренных или малых нагрузках рекомендуется использовать железобетонные опорные подушки или ленточный фундамент. Эти типы фундаментов передают нагрузки на грунт, способный выдерживать переносимые нагрузки.

Рис. 3: Железобетонная опорная подушка для стальной рамной конструкции

Если прочность грунта низкая, а приложенная нагрузка велика, то рекомендуется рассматривать свайный фундамент. Свайный фундамент будет передавать нагрузку конструкции на плотный грунт.

Рис. 4: Свайный фундамент для передачи нагрузок стальной каркасной конструкции при низкой несущей способности жесткого грунта с достаточной несущей способностью

Рис. 5: Стальная опорная свая, забитая в землю

Следующим этапом строительства стального каркаса является размещение стальных колонн. Сечение стали определяется в зависимости от приложенной нагрузки. Существуют различные размеры сечения стальной колонны на выбор, и эти стальные колонны обычно изготавливаются заранее. Наиболее важным моментом при установке колонны является соединение между фундаментом и колонной, а также стыки между колоннами. Что касается стыков фундамента с колоннами, то опорные плиты привариваются к концам колонн. Наиболее желательная форма опорной плиты – квадратная и прямоугольная. Типичные детали соединения колонны с фундаментом показаны на Рисунке-6. Следует знать, что наиболее желательной формой опорной пластины является прямоугольная и квадратная форма, поскольку такие пластины обеспечивают максимальное расстояние между болтами, которое является желательным.

Рис. 6: Детали стальной колонны и фундамента, (A) Места расположения верхних болтов, созданные в опорной плите, (B) Вид сбоку основания колонны на фундамент

Что касается соединений колонн, то они предусмотрены на каждом втором или третьем этаже, чтобы упростить процесс монтажа, а также упростить производство и доставку стальных колонн. Расстояние между стыком пола и колонны составляет около 60 см. Когда используются круглые стальные колонны, сварное соединение используется для соединения обеих стальных колонн сверху и снизу.

Рис. 7: Соединения колонн

Доступны различные сборные балочные секции для использования в конструкции многоэтажной стальной рамы. Балки обычно передают нагрузки с полов и крыши на колонны. Стальные балки могут иметь пролет до 18 м, но наиболее распространенный диапазон пролетов стальных балок составляет от 3 до 9 м. При возведении стальных балок встречаются соединения колонны с балкой и соединения балки с балкой. Существуют различные типы соединения колонны с балкой, которые выбираются в зависимости от типа нагрузки, воздействующей на соединение колонны с балкой. Например, если соединение подвергается только вертикальным нагрузкам, то используются простые соединения. Гибкая торцевая пластина, ребристая пластина и двойная угловая планка являются примерами простых соединений, которые показаны на Рисунке-8.

Рис. 8: Различные типы соединения колонны с балкой, подходящие для случаев, когда применяются только вертикальные нагрузки: (A) Гибкая торцевая пластина, (B) Ребристая пластина, (C) Двойная угловая планка

Если соединение подвергается как вертикальным нагрузкам (силе сдвига), так и скручивающим усилиям, то следует рассматривать соединения торцевой пластины на полную глубину и соединения расширенной торцевой пластины, как показано на Рисунке-9.

Рис. 9: Соединение на всю глубину и с удлиненной торцевой пластиной, используемое, когда соединение колонны с балкой подвергается воздействию как напряжения сдвига, так и напряжения кручения

Что касается соединения балки с балкой, то соединение торцевой пластины с балкой используется для соединения второстепенных стальных балок с первичными стальными балками. Поскольку верхняя полка второстепенных балок поддерживает систему перекрытий, ее необходимо выровнять с верхней полкой главных балок. Этого можно добиться, надрезав верхнюю полку второстепенной балки, как показано на Рисунке-10 и Рисунке-11.

Рис.10: Часть второстепенной балки с надрезом

Рис. 11: Соединение торцевой пластины между балками

В качестве альтернативы выступающий кронштейн приваривается к основной балке, а затем прикрепляется второстепенная балка без необходимости делать надрезы на второстепенных стальных балках, как показано на Рисунке-12.

Рис. 12: Положение кронштейна, приваренного к основным стальным балкам

Существуют различные типы систем перекрытий, которые можно использовать в конструкции стального каркаса. Полы обычно устанавливаются по мере возведения балок. Системы перекрытий не только выдерживают вертикальные приложенные нагрузки, но также действуют как диафрагмы и противостоят боковым нагрузкам за счет использования распорок. Примеры систем перекрытий включают короткопролетные составные балки и плиты с металлическим настилом, Slimdek, ячеистые составные балки с плитами и стальным настилом, балки Slimflor со сборными железобетонными элементами, длиннопролетные составные балки и плиты с металлическим настилом, составные балки со сборным железобетоном. блоки и Некомпозитные балки со сборными железобетонными блоками. также прочитал: Типы по этажам системы для многоэтажной конструкции стальной конструкции

Рис. 13: Подробная информация о композитных полах, используемых в структуре стальной рамы

Рис. Сборная железобетонная плита, уложенная на стальной каркас

Распорки используются для сопротивления боковым нагрузкам, воздействующим на конструкцию, и передают боковые нагрузки на колонны, а затем на фундамент.