Фундамент под колонный аппарат

Монтаж колонных аппаратов

Под колонным аппаратом понимают вертикально расположен­ный аппарат, у которого высота значительно больше его попереч­ного размера. Колонные аппараты, как правило, устанавливают на открытой площадке на разных отметках от земли (на фундаментах, желе­зобетонных постаментах, металлических этажерках).

Колонные аппараты поставляются на монтажную пло­щадку в максимально готовом виде. Если перевозка полностью собранного аппарата не представляется возможной, он постав­ляется максимально крупными блоками или отдельными деталя­ми. Во всех случаях завод-изготовитель до отправки на монтаж­ный участок должен произвести контрольную сборку аппарата, нанести на все сопряжения сборочные оси и контрольные риски.

В зависимости от грузоподъемности имеющихся подъемных приспособлений на монтажной площадке производят сборку аппа­рата из деталей и блоков или укрупнение блоков.

Если аппарат можно поднять на фундамент полностью в собранном виде, то после сборки в горизонтальном положении к нему приваривают все обслуживающие металлоконструкции (площадки, лестницы, лестничные клетки), устанавливают запорную арматуру и трубопроводную обвязку и наносят теплоизоляцию. Затем после опрессовки и спуска из него опрессовочной жидкости, поднимают на фундамент.

При подъ­еме отдельных блоков в зависимости от выбранного способа мон­тажа разрабатывают конкретную технологию производства ра­бот, предусматривающую максимальное снижение объема работ, проводимых на высоких отметках.

Монтаж способом наращивания.Монтаж ведут с нижней ча­сти аппарата, последовательно наращивая отдельные царги. Монтаж ведут башенным и гусеничным кранами.

Способ наращивания применяют при монтаже колонных аппаратов укрупненными блоками. Укрупненную сборку от­дельных царг в блоки выполняют гусеничным краном. Блоки, собирают в зоне максимальной грузоподъемности башенного крана по несколько царг в блоке. Перед установкой в каждом блоке верхней царги привари­вают кронштейны для мостков, с которых соединяют блоки между собой.

Рисунок – Монтаж колонного аппарата способом наращивания

1 – башенный кран; 2 – гусеничный кран; 3 – фундамент;

4 – нижний блок в процессе установки; 5 – средний блок в процессе сборки;

6 – царги верхнего блока

Недостатком способа наращивания является то, что во время монтаж приходится вести работы на разной высоте, что усложняет сборку, увеличивает срок и стоимость монтажа.

Монтаж способом подращивания. Монтаж ведут на одной высоте, при нем не требуется установка лесов, но необходимы механизмы, грузоподъемность которых не меньше массы аппа­рата. Монтаж ведут порталом.

Портал может быть неподвижным (если монтаж ведут отдельными царгами) или качающимся (если монтаж ведут укрупненными блоками).

Рисунок – Монтаж колонного аппарата способом подращивания

А – отдельными царгами неподвижным порталом;

Б – блоками с помощью качающегося портала;

1 – неподвижный портал; 2 – царга; 3 – трактор; 4 – монтируемый аппарат;

5 – качающийся портал; 6 – гусеничный кран; 7 – нижний укрупненный блок;

8 – средний укрупненный блок; 9 – верхний укрупненный блок

При работе с неподвижным порталом монтаж ведут начинай с верхней части аппарата, которую затаскивают на фундамент трактором или лебедкой, затем поднимают на высоту, достаточную для установки под ней следующей части, стыкуют и соединяют их, поднимают на необходимую высоту и т. д. до окончания сборки всего аппарата.

При работе с качающимся порталом царги пред­варительно собирают гусеничным краном в блоки. Блоки распо­лагают так:

— нижний – на фундаменте;

— средний – слева от фундамента;

— верхний – справа от фундамента.

Затем портал наклоняют вправо; стропят его верхний блок, поднимают и, наклонив портал влево, переносят и устанавливают его на средний блок, соединяют и уже оба блока переносят и стыкуют с нижним блоком.

При изменении положения портала необходимо следить за натяжением всех вант, не допуская излишней слабины, особен­но при переходе портала через нейтральное положение, иначе возможен рывок, который может вызвать аварию.

Монтаж способом поворота вокруг оси шарнира.Монтаж ведут с помощью мачты, портала, стрелового крана и другого оборудования.

Рисунок – Монтаж колонного аппарата способом поворота вокруг оси шарнира

А – конструкция шарнира; Б – схема подъема; В – заводка анкерных болтов;

1 – ан­керный болт; 2 – колодец; 3 – лапы аппарата.

Потребная грузоподъемность механизмов может быть мень­ше массы аппарата, особенно если центр тяжести аппарата рас­положен близко к основанию.

На фундаменте крепят анкерными болтами специальный шарнир, на который укладывают и приваривают нижнюю часть аппарата, собранного в горизонтальном положении.

Затем устанавливают мачту на таком расстоянии от проектной оси аппарата, чтобы блоки полиспастов не сошлись в мо­мент установки аппарата в вертикальном положении минимум на 1,5 – 2 м.

При переходе центра тяжести аппарата через ось шарнира аппарат начинает самопроизвольно опускаться под действием силы тяжести. Чтобы предотвратить это, устанавливают поддер­живающую лебедку.

При установке аппарата на фундамент этим способом не следует заливать анкерные болты до его установки, так как по­пасть на них отверстиями лап почти невозможно.

Монтаж подъемом за верх с подтаскиванием нижней части.Монтаж выполняют неподвижным порталом и гусеничным трактором или лебедкой.

Рисунок – Монтаж колонного аппарата подъемом за верх

с подтаски­ванием нижней части

1 – монтируемый аппарат; 2 – неподвижный портал; 3 – фундамент; 4 – сани;

5 – трос от саней к лебедке; 6 – лебедка; 7 – трактор; 8 – полиспаст.

Аппарат собирают в горизон­тальном положении. Верхняя часть его находится на фундаменте, а нижняя укреплена на санях, но так, чтобы аппарат при подъеме мог поворачиваться вокруг узла крепления. Ап­парат стропят за верхнюю часть и начинают поднимать, одновременно подтаскивая сани. При этом следят, чтобы полиспаст находился в вертикальном положении. Когда сани прибли­зятся к фундаменту, их отвязывают, поднимают аппарат над фундаментом, совмещают отверстия в лапах с анкерными бол­тами и устанавливают на фундамент.

Монтаж способом подъема в горизонтальной плоскости с по­следующим поворотом.Монтаж ведут мачтой, высота которой может быть на 10 – 15 % меньше высоты аппарата. Колонну со­бирают в горизонтальном положении непосредственно на фун­даменте, стропят ее за ложные штуцера, приваренные на 40 – 50 см выше центра тяжести, а со стороны верхней части крепят трос уравновешивающей лебедки.

При подъеме уравновешивающая лебедка удерживает ко­лонну в горизонтальном положении. Колонну поднимают на вы­соту, большую на 1,5 – 2 м, чем расстояние от места строповки до основания, переводят ее в вертикальное положение и опус­кают на фундамент.

Рисунок – Монтаж колонного аппарата способом подъема в горизон­тальной

плоскости с последующим поворотом

А – схема подъема; Б – схема строповки

1 – внешняя ванта; 2 – внутренняя ванта; ЦТ – центр тяжести

Монтаж способом выжимания. Монтаж ведут специальным подъемником, изобретенным инженерами М. И. Васильевым и Е. В. Грузиновым.

Рисунок – Монтаж колонного аппарата способом выжимания

1 – тележка; 2 – полиспаст; 3 – лебедка; 4 – направляющие рельсы; 5 – короткая опора;

6 – длинная опора; 7 – шарнир; 8 – колонна; 9 – фундамент; 10 – тормозная система;

а – первоначальное положение аппарата;

б – выжимание аппарата корот­кой опорой;

в – выжимание аппарата длинной опорой.

На фундаменте крепят анкерными болтами специальный шарнир, на который укладывают и приваривают нижнюю часть колонны, собранной в горизонтальном положении. При­мерно к середине колонны крепят один конец сдвоенной опоры подъемника, второй конец сое­динен с тележками, установ­ленными на рельсах. Тележ­ки с помощью канатов соеди­нены с лебедками. При натя­жении канатов тележки дви­жутся, подтягивая дальний ко­нец опоры. При этом опора подъемника идет вверх, выжи­мая аппарат до установки его в вертикальное положение. Сначала работает одна тележ­ка с короткой штангой, она стоит к горизонту круче и под­тягивать ее легче. После того как она встанет вертикально, начинает работать более длин­ная опора, которая в этот мо­мент уже значительно подня­лась. Распределение сил в тре­угольнике «аппарат – рамная опора – канаты» таково, что на канаты приходится нагруз­ка всего 0,75 массы колонны, что позволяет применять стан­дартные канаты при большой массе колонны. Самое большое напряжение канаты испытыва­ют в начальный момент, когда поднимаемый аппарат лежит на земле, затем нагрузка посте­пенно снижается до нуля. Этот способ обеспечивает безопас­ность, позволяет выполнять работы в естественных условиях. Сборку подъемного устройства можно выполнить за несколько часов, а подъемник легко изготовить на монтажной площадке.

Дата добавления: 2016-03-04 ; просмотров: 8334 ;

Источник

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.

Фундаменты под колонны: виды оснований для железобетонных и металлических конструкций

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.

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.

Устройство фундамента под металлические колонны

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник