Фундаменты стаканного типа под колонны промышленных зданий: Фундаменты промышленных зданий

Фундаменты — Архитектура промышленных зданий (Строительство)

Фундаменты

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). 

                                                       разрез подколонника

Рис.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).

Рис. 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).

                     а)                                        б)

Рис.   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. 

                                  а)                    б)

Рис. 5.  Сечения фундаментных балок:

а) для шага колонн 6 м;

б) для шага колонн 12 м

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

Рис. 6.  Деталь цоколя одноэтажного промышленного здания

Железобетонные колонны

Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные постоянные и временные  нагрузки. Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий с опорными мостовыми кранами и для бескрановых зданий. 

Железобетонные колонны  для зданий с мостовыми кранами имеют консоли для опирания подкрановых балок. Для бескрановых зданий применяют колонны без консолей.

По расположению в системе здания колонны делят на крайние (расположенные у наружных продольных стен), средние и торцовые (расположенные у наружных поперечных (торцовых) стен).

Для бескрановых зданий высотой от 3 до 14.4 м  разработаны колонны постоянного сечения (рис. 7). Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах) и могут быть квадратными (300х300, 400х400 мм) или прямоугольными (от 500х400 до 800х400 мм). В фундаменты их заглубляют на 750 — 850 мм.

Рис. 7. Типы железобетонных колонн для бескрановых зданий

Для зданий с опорными мостовыми кранами  легкого, среднего и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью до 300кН разработаны колонны  переменного сечения высотой от 8.4  до 14.4 м (рис.8), а для зданий с кранами грузоподъемностью до 500кН – двухветвевые колонны высотой от 10.8 до 18 м (рис.9).

Размеры колонн переменного сечения в подкрановой части составляют от 400х600 до 400х900 мм, в надкрановой – 400х280 и 400х600 мм. Колонны двухветвевые имеют размеры в подкрановой части 500х1400 и 500х1900, а отдельных ветвей – 500х200 и 500х300 мм.

Рис. 8. Типы сплошных железобетонных колонн для зданий с

             мостовыми опорными кранами

Рис. 9. Типы двухветвевых железобетонных колонн для зданий

             с мостовыми опорными кранами

В зданиях с тремя и более кранами в пролете  для безопасности персонала, обслуживающего краны и подкрановые пути, предусматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей в уровне верха подкрановых балок размером 0. 4х2.2 м (рис.10).

Рис. 10. Двухветвевые железобетонные  колонны

              с проходами в уровне крановых путей

В железобетонных колоннах имеются стальные закладные элементы для крепления стропильных конструкций, подкрановых балок, стеновых панелей (в крайних колоннах) и вертикальных связей (в связевых колоннах). В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок через стальные листы пропущены анкерные болты.

В зданиях с подстропильными конструкциями длину колонн принимают на 600 мм меньше (см рис. 8,9,10).

Колонны фахверков

Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Предназначены они для восприятия ветровых усилий и массы стен.

Фахверковые колонны шарнирно крепят к фундаменту сваркой  закладных деталей колонны и опорного листа, установленного поверху фундамента строго по осям (узел 2, рис. 11). Колонны фахверка крепят к конструкциям покрытия с помощью листового шарнира (узел 1, рис.11). Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и устраняет вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка.

Унифицированные железобетонные колонны для торцового фахверка  двух типов (I и II) применяются в случаях, приведенных в таблице 1. В остальных случаях применяют стальные колонны фахверков. Конструкции колонн приведены на  рис. 11.

                                                                                            Таблица 1

Колонны типа I имеют постоянное поперечное сечение по высоте (h = 300 мм), что позволяет размещать их верхнюю часть в зазоре между торцовой стеной и пристенной балкой  покрытия и крепить их к верхнему поясу балки с помощью листового шарнира (узел 1, рис. 11).

Колонны типа II имеют переменное сечение по высоте (Н_в и Н_н, рис. 11)_{. Верхняя часть колонны (Нв) имеет такое же сечение, как и колонны типа I (h=300мм) и крепится к верхнему поясу стропильной балки аналогично колоннам типа I (узел 1, рис.11).}

Железобетонные подкрановые балки

Подкрановые балки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мостовых кранов и, прочно соединенные с колоннами, придают каркасу здания дополнительную пространственную жесткость.

Железобетонные подкрановые балки имеют тавровое (при шаге колонн 6 м) и двутавровое (при шаге колонн 12 м) сечения с утолщением стенок на опорах. Развитая в ширину полка балок обеспечивает усиление сжатой зоны, воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки и упрощает крепление крановых рельсов. Размеры балок зависят от величины пролета и грузоподъемности крана (рис.12) .

 Железобетонные подкрановые балки применяются в зданиях с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 300 кН, с шагом основных колонн 6 и 12 м. По месту расположения в здании балки делят на торцовые, рядовые и у температурных швов.

   Тип    I                               Тип  II          

Рис. 11.  Конструкции колонн фахверков

Крепление подкрановых балок к консолям колонн осуществляется на анкерных болтах, пропущенных через опорный лист, приваренный к закладной пластине консоли. Верхний пояс балки крепят к колонне с помощью вертикального листа, приваренного к закладным деталям. Рельсы с подкрановыми балками соединяют стальными лапками, расположенными через 750 мм. Для снижения шума от кранов и уменьшения динамических нагрузок на балки под рельсы укладывают упругие прокладки. Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры, снабженные амортизаторами – буферами из деревянного бруса (рис. 13).

а                                                                             б

          аа

                    в

Рис. 12.  Железобетонные подкрановые балки:

              а –     Q = 100кН; L ≤ 24м; а = 6м; Н = 8,4м;

              б –   Q ≤ 300кН; L ≤ 30м; а = 6м; Н = 9.6-18м;

              в  – Q ≤ 300кН; L ≤ 30м; а = 12м; Н = 9.6-18м;

«11 Понятие инвестиционного портфеля» — тут тоже много полезного для Вас.

а                                                                            б

                                                            бббббббб

Рис. 13.  Крепление подкрановых балок к колоннам:

                а – рядовая балка; б – торцевая балка 

Конструкция фундаментов промышленных зданий — Архитектурный журнал ADCity

По способу возведения фундаменты промышленных зданий 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. 
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.

Монолитные фундаменты железобетонных
колонн  в местах устройства деформационных швов
В фундаментах под стальные колонны подколонник делают сплошным (без стакана) с анкерными болтами.

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. Фундаментные балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение. 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.

Сечения фундаментных балок
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.

Устройство фундаментных балок промышленных зданий

зданий, конструкция, промышленных, фундаментов

Устройство, особенности, виды и технология монтажа

При устройстве фундаментов зданий учитывают их полную стоимость и способность нести массу здания. Разновидностью столбчатых оснований является фундамент стеклянного типа, который относится к категории быстровозводимых и надежных.

Содержание

1. Область применения
2. Строительство стеклянных фундаментов
3. Плюсы и минусы стеклянных фундаментов
4. Производственные стандарты
5. Технические требования
6. Соединение колонн и фундаментов
7. Размеры (редактирование)
8. Методы классификации и обозначение изделий
9. Маркировка
10. Этапы монтажа
11. Подготовка к монтажу
12. Монтажные работы

Область применения

Фундаменты сборные железобетонные стеклянные изготавливаются из тяжелого бетона.

Конструкция применяется в многоэтажном каркасно-панельном строительстве общественных зданий, при строительстве производственных и вспомогательных помещений, промышленных предприятий. На таких фундаментах строят мосты, подземные автостоянки, склады, ангары.

Может использоваться в несейсмических и сейсмоопасных регионах. Допускается установка на грунтах неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной среды.

Насадки фундаментные не предназначены для установки на многолетнемерзлые, просадочные и насыпные (подработанные) грунты.

Конструкция основания из стекла

Все основания из стекла состоят из двух частей.

Фундаментная плита толщиной не менее 250 мм может состоять из нескольких ступеней, образующих монолитную конструкцию пирамидальной или конической формы. Плита воспринимает вертикальные нагрузки от колонн, на которых собрано здание.

Подколонна пирамидальной или квадратной формы имеет полость, в которой устанавливаются колонны. В собранном виде основание выглядит как стакан, от чего и произошло название.

Высота подколонны может быть увеличена в зависимости от возможной нагрузки и конфигурации здания.

Весь объем стекла армирован стальными стержнями и армирующей сеткой.

Плюсы и минусы стеклянных фундаментов

Столбчатый фундамент стеклянного типа имеет ряд преимуществ:

• гарантированное заводом соответствие геометрическим размерам согласно чертежам;
• прочность бетона заводского изготовления, контроль качества заводскими лабораториями;
• быстрая установка основания;
• минимум подготовительных земляных работ, не требующих дорогостоящей разработки грунта;
• строительство начинается, не дожидаясь набора прочности бетоном;
• установка на большинстве типов грунта;
• длительный срок службы при защите от агрессивного воздействия влаги;
• возможность создания распределенных фундаментов любых размеров и геометрии.

К недостаткам, ограничивающим применение фундаментных патрубков под колонну в частном строительстве, относятся высокая стоимость, сложность транспортировки и необходимость наличия большой свободной площади для проведения монтажных работ.

Стандарты производства

При изготовлении завод должен соблюдать ГОСТ 24476-80 на стандартную продукцию.

ГОСТ 24022-80 применим для сельскохозяйственных одноэтажных зданий, где может потребоваться усиление конструкции.

Технические требования

Фундаменты изготавливаются в стальных формах для обеспечения точной геометрии.

Марка бетона не может быть ниже М200. Марка М300 используется, если такое требование установлено проектом. Фактическая и отпускная прочность бетона при отгрузке должна быть не менее 70 % от расчетной, а на зимний период не менее 90 %.

Морозостойкость подбирается исходя из климатических условий района использования.

Армирование бетона проводят по чертежам, указанным в приложении к ГОСТ. Арматуру применяют гладкую горячекатаную классом металла не ниже А-I, либо периодического профиля из стали А-II класса. В регионах, где температура опускается ниже 40°С, применяют только класс Ас-II с маркой стали 10-ГТ.

Толщина защитного слоя 50 мм с отклонением не более +10 мм и -5 мм. Покрытие — это расстояние от внешней поверхности конструкции до ближайшей арматуры в сетке.

Каждое пересечение должно быть соединено сваркой — скрутка вязальной проволокой не допускается.

Отклонение размеров стекол от чертежей не должно превышать 16 мм в горизонтальной и 10 мм в вертикальной плоскости.

Соединение колонны и фундамента

Бетонные колонны устанавливаются в полости и армируются, выравниваясь в вертикальной плоскости. Зазор между столбом и стенками стакана заливают бетоном марки не ниже М200.

К освобожденной от стен арматуре привариваются стальные колонны, свободные полости также заполняются цементным раствором. Анкеровка возможна.

Размеры (править)

Стандартные геометрические размеры стаканов для колонн указаны в таблице в ГОСТ. Критически важны размеры подошвы, которые могут быть от 1200х1200 до 2100х2100 мм. От площади зависит несущая способность всего фундамента.

В некоторых случаях ГОСТ допускает минимальный размер опорной плиты 900х900 мм.

Высота всей конструкции варьируется от 750 до 1050 мм, из которых не менее трети приходится на толщину опорной плиты.

Методы классификации и обозначение изделий

С Фундаменты Такан различают по нескольким признакам.

• 1Ф предназначена для колонн-столбов с геометрическими размерами 300х300м.
• 2Ф — фундамент под колонны 400х400 мм.

В зависимости от толщины стен и возможной нагрузки фундаменты делятся на 3 вида.

Первый предназначен для возведения стен толщиной до 250 мм, а второй для кладки толщиной более 250 мм. Третий тип предназначен для особо тяжелых конструкций и предусмотрен проектом.

Кроме того, различают два типа в зависимости от эксплуатации в агрессивных средах: Н — нормальная проходимость, П — пониженная проходимость.

Маркировка

Обозначение фундамента выполняется краской на боковой поверхности конструкции. Маркировка состоит из одной или двух буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом.

В первой группе по ГОСТу размеры подошвы и высоту изделия указывают в дециметрах, которые округляют до целых чисел.

Вторая группа выявляет несущую способность, а также тип водопроницаемости, если фундамент предназначен для размещения в агрессивных средах.

Примеры обозначений:

1. 1F13.8-1. Фундамент под колонну 300х300 мм с размером подошвы 1300х1300 мм, высотой 800 мм. Несущая способность 1 группы для стен толщиной до 250 мм.
2. 2Ф20.9-2П. Поперечный размер колонны 400х400 мм, подошва 2000х2000, высота 900 мм. Можно строить стены толще 250 мм; используется бетон с пониженной водопроницаемостью.

Ступени установки

Стеклянные фундаменты предъявляют повышенные требования к механическому составу грунта. Вечная мерзлота, насыпные и просадочные земли непригодны, так как возможны проседание и разрушение всей конструкции под полной массой здания. Зимой также возможны перемещения по пучинистым грунтам.

Перед выбором типа фундамента проводятся геологические изыскания, при которых помимо прочности определяются гидрологическое состояние, минимальный и максимальный уровни грунтовых вод по многолетним наблюдениям.

При необходимости дренируют участок, делают дренаж. Возможность углубления в землю зависит от высоты воды.

При положительном решении использовать стеклянный фундамент приступают к предварительным мероприятиям.

Подготовка к установке

Строительная площадка очищена от строительного мусора и всей растительности, деревья выкорчеваны. Планировку местности они осуществляют с помощью бульдозеров. Если проектом предусмотрен котлован, грунт выкапывают тяжелыми экскаваторами. Помимо общего, котлован можно вырыть по периметру здания или под каждый стакан отдельно.

Платформа уплотнения, если это предусмотрено проектом, должна выступать за опорную плиту на 300 мм с каждой стороны. На основании этого проводится отбор проб почвы.

По окончании отбора проб грунта дно котлована выравнивают и трамбуют механическими средствами.

На грунтах, склонных к просадке, устраивают уплотняющую подушку из мелкого щебня и песка. Сначала насыпается слой щебня, который утрамбовывается с помощью механических приспособлений или насадок на строительных механизмах. Следующий слой – песок. После проливания водой песчаную подушку утрамбовывают так же, как и щебень.

Следующий этап – разметка мест установки фундаментов. С помощью плинтусов, шнура (проволока 2 мм) и отвеса отметьте точную точку установки блоков. Далее с помощью размерного шаблона на земле измеряют положение сторон фундаментов. Для удобства установки фундамента в землю вбивают колышки, которые связывают шпагатом.

Горизонтальный уровень всех оснований выравнивается уровнем. Уровень должен быть близок к идеальному – при необходимости добавьте подушку.

Монтажные работы

Монтаж осуществляется с использованием тяжелой строительной техники, так как масса блоков может быть от 1,5 до 5,8 тонн.

К установке допускаются рабочие, прошедшие обучение и имеющие допуск к работе с грузоподъемными механизмами.

1. Проверить состояние и при необходимости исправить монтажные петли. Раскрасьте положение сторон согласно проекту.
2. Строповка осуществляется двумя или четырьмя крюками в зависимости от веса изделия.
3. После подъема нижняя часть опорной плиты очищается от налипшей грязи.
4. Точная ориентация фундамента осуществляется вручную на высоте 15–20 см от земли.
5. Окончательная регулировка производится ломами после опускания блока на землю.
6. Перед засыпкой грунта фундамент защищают от влаги. Используйте клеевой метод или покрытие специальными составами.
7. После установки всех стекол начинается установка колонок.

Фундаменты стеклянные активно применяются в промышленном и гражданском строительстве. Конструкция позволяет сократить время на монтаж фундаментов и сразу после этого приступить к строительству. Сборные блоки гарантируют свою прочность и геометрические размеры, что ускоряет монтаж и способствует устойчивости конструкции.

Разработка оснований и фундаментов промышленных зданий с АБК | Скачать чертежи, чертежи, блоки Autocad, 3D модели

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

1. Анализ местных условий строительства

2. Анализ структурной схемы здания. Сбор нагрузки на колонну

Обоснование типа фундамента

3. Расчет стеклобетонных фундаментов под крайние ряды колонн

3.1 Выбор глубины

3.2 Расчет перекрытия фундамента

3.3 Определение размеров фундамента по несущей способности грунта

3.4 Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

3. 5 Проект фундамента

3.6 Расчет на усилие колонной основания обечайки фундамента

3.7 Определение сечения арматуры плитной части фундамента

4. Проект свайного фундамента

4.1 Сбор нагрузки

4.2 Выбор типа сваи и определение ее размеров

4.3 Определение несущей способности сваи

4.4 Установка сваи под сваю и проверка нагрузок

4.5 Расчет осадки основания свайного фундамента

5. Проект ленточного фундамента

5.1 Исходные данные

5.2 Сбор нагрузки

5.3 Выбор глубины

5.4 Проектирование ленточных фундаментов при строительстве

5.4.1 Определение ширины фундамента

5.4.2 Проверка давления под фундаментом

5.5 Расчет осадки основания фундамента

5.6 Проектирование ленточных фундаментов при строительстве

5.6.1 Сбор нагрузки

5.6.2. Проверка устойчивости фундамента к сдвигу

5.6.3 Проверка устойчивости фундамента на опрокидывание

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

3.

Фундамент запроектирован под типовую сборную железобетонную двухветвевую колонну крайнего ряда размерами bc x lc = 50 0 х 1000 мм, шаг колонн 6 м.

Проект ленточного фундамента

5.1 Исходные данные

Требуется проектирование сборно-разборного непрерывного ленточного фундамента под наружную продольную стену административного здания в г. Краснодаре. Здание пятиэтажное, стены кирпичные толщиной b1 = 0,38 м, удельный вес кладки 18 кН/м2. Расстояние между продольными стенами в осях L = 6,0 м, в свету l0 = 5,6 м. Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит с перекрытиями из линолеума, масса 1 м2 кровли 3,0 кН (q 1 = 3 кПа).

Покрытие — комбинированные коньковые железобетонные плиты, пароизоляция, утеплитель, трехслойный гидроизоляционный ковер, гравий втопленный в битумную мастику (q2 = 5,0 кПа). Крыша слегка наклонная (а = 0°). Высота стены H = 16,2 м, коэффициент раскрытия m = 0,85.