- Устройство фундамента под колонны стаканного типа
- Назначение и особенности
- Нюансы монтажа
- Нюансы монтажа (видео)
- Нюансы выбора и подготовки
- 4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 1)
- ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм
- Модульные размеры фундамента следующие:
- ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k
- ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ
- ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ
- ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ
- ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ
Устройство фундамента под колонны стаканного типа
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:
- Подколонник (сам стакан).
- Плита (основа стакана).
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.
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.
Нюансы монтажа (видео)
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.
Источник
4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 1)
Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б).
Размеры в плане подошвы ( b, l ), ступеней ( b1, l1 ), подколонника ( luc, buc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней ( h1, h2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента ( hf ) — кратной 300 мм, высота плитной части ( h ) — кратной 150 мм.
ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм
| Высота плитной части фундамента h , мм | h1 | h2 | h3 |
| 300 | 300 | – | – |
| 450 | 450 | – | – |
| 600 | 300 | 300 | – |
| 750 | 300 | 450 | – |
| 900 | 300 | 300 | 300 |
| 1050 | 300 | 300 | 450 |
| 1200 | 300 | 450 | 450 |
| 1500 | 450 | 450 | 600 |
Модульные размеры фундамента следующие:
| hf | 1500—12000 |
| h | 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800 |
| h1, h2, h3 | 300, 450, 600 |
| b | 1500—6600 |
| l | 1500—8400 |
| b1, b2 | 1500—6000 |
| buc | 900—2400 |
| luc | 900—3600 |
| l1, l2 | 1500—7500 |
Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh1 , где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.
Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и buc×buc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и buc×luc , отношение b/l составляет 0,6–0,85.
Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.
ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k
| Давление на грунт, МПа | Значения k при классе бетона | |||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | |
 |  |  |  | |||||||||
| 0,15 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 0,2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,9 | 3 | 3 |
| 3 | ||||||||||||
| 0,25 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 |
| 2,6 | 3 | |||||||||||
| 0,3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 |
| 2,8 | 2,4 | 2,6 | ||||||||||
| 0,35 | 2,8 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,7 |
| 3 | 2,9 | 2,6 | 2,9 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | ||||||
| 0,4 | 2,6 | 2,9 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2 | 2,1 | 2,5 |
| 2,7 | 3 | 2,7 | 3 | 2,4 | 2,7 | 2,2 | 2,6 | |||||
| 0,45 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,3 | 2,6 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 1,9 | 2 | 2,3 |
| 2,5 | 2,8 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,5 | 3 | 2,1 | 2,5 | ||||
| 0,5 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2,2 | 2,4 | 3 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,8 | 1,9 | 2,2 |
| 2,4 | 2,7 | 2,3 | 2,6 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 2 | 2,3 | ||||
| 0,55 | 2,2 | 2,4 | 2,8 | 2,1 | 2,3 | 2,7 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 1,7 | 1,8 | 2,1 |
| 2,3 | 2,5 | 3,8 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,9 | 2,2 | ||
Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.
ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ника | размеры, мм | тип подколон- ника | размеры, им | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 400 | 400 | А | 900 | 300 | AT | 900 | 2100 | 800 900 | 500 | 500 | 0,22 0,25 |
| 500 600 600 | 500 400 600 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 800 900 800 | 600 700 700 | 600 500 600 | 0,31 0,34 0,41 |
| 800 800 | 400 500 | В | 1200 | 1200 | ВТ | 1500 | 2100 | 900 900 | 900 900 | 500 600 | 0,44 0,52 |
По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.
Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.
ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | ||||||
| l | b | l1 | b1 | h1 | h2 | hf | |||
 | ФА6-1 ФА6-2 ФА6-3 ФА6-4 ФА6-5 ФА6-6 | 2400 | 2100 | 1500 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 2,9 3,2 3,6 4,1 4,6 5,1 |
| ФА7-1 ФА7-2 ФА7-3 ФА7-4 ФА7-5 ФА7-6 | 2700 | 2100 | 1800 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,2 3,3 4,0 4,5 4,9 5,4 | |
| ФА8-1 ФА8-2 ФА8-3 ФА8-4 ФА8-5 ФА8-6 | 2700 | 2400 | 1800 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,5 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7 | |
| ФА9-1 ФА9-2 ФА9-3 ФА9-4 ФА9-5 ФА9-6 | 3000 | 2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,8 4,1 4,6 5,0 5,5 6,0 | |
ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | |||||
| b | l | b1 | h1 | h1 | hf | |||
 | ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6 | 1800 | 2100 | – | 300 | – | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5 |
 | ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6 | 2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3 |
| ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6 | 2700 | 2100 | 1800 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6 | |
Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.
Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.
Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.
ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ников | размеры, мм | тип подколон- ников | размеры, мм | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 300 | 300 | А | 900 | 900 | AT | 900 | 2100 | 450 450 | 400 | 400 | 0,08 0,12 |
| 400 | 400 | 650 1050 | 500 | 500 | 0,18 0,29 | ||||||
| 600 | 400 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 650 1050 | 700 | 500 | 0,25 0,40 |
Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.
Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.
Источник