Установка фундамента под опоры освещения

Фундамент из винтовых свай под опору освещения

В статье рассказывается о проектировании и устройстве фундаментов из винтовых свай под опоры освещения.

Содержание статьи:

Опоры освещения – это столбы, которые устанавливаются для освещения автомобильных дорог, жилых территорий и т.п.

1. Проектирование стоек освещения

Проектирование опор освещения включает:

• Выбор формы, материала и высоты стоек.

Столбы бывают конические (круглые в сечении) и пирамидальные (граненые, восьмигранные). Форма конуса считается более предпочтительной, так как такая конструкция способна выдерживать порывы ветра до 44 м/с.

Материал стоек – чаще металл. Выдерживая перепады температур от -50 до +50 градусов, он позволяет устанавливать конструкции в разных климатических условиях.

Высота столбов, как правило, варьируется от 4 до 12 метров (для установки над проезжей частью, над пешеходной зоной, для декоративного освещения) и рассчитывается в соответствии с «Правилами устройства электроустановок».

Учитывает все статические (постоянные) и динамические воздействия на стойки. К постоянным нагрузкам относят суммарный вес самой опоры, арматуры, консолей, фланцевых оснований, светильников и проводов (расчеты выполняются с коэффициентами, разработанными для различных конфигураций стоек, консолей и светильников).

К динамическим воздействиям относят нарастание нагрузок (толкающее усилие), вызванное порывами ветра (расчеты выполняются с коэффициентом динамического нарастания, который учитывает увеличение нагрузки в присутствии колебаний, вызванных порывами ветра), гололедно-ветровые нагрузки.

• Проведение исследований на устойчивость.

Расчет на устойчивость проводится с выполнением опытных испытаний на изгиб, кручение, опрокидывание под воздействием динамических сил.

2. Проектирование фундаментов опор освещения

Тип, габариты и несущая способность фундаментов опор освещения рассчитываются в каждом конкретном случае в зависимости от:

• региона эксплуатации (ветровая нагрузка, глубина промерзания грунта);
• результатов инженерно-геологических изысканий для строительства (тип грунта);
• сведений о сейсмичности района строительства;
• данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности осветительных столбов, фундаментов и условий их эксплуатации;
• действующих на опорные конструкции и фундаменты нагрузок;
• условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;
• размеров земельных участков для размещения опоры наружного освещения или прожекторной мачты.

Фундаменты должны соответствовать требованиям прочности, то есть способности воспринимать воздействия боковой и вертикальной статических нагрузок от опоры.

Глубина закладки фундамента определяется высотой столба.

Компания «ГлавФундамент» имеет опыт проектирования и установки фундаментов из винтовых свай под опоры освещения, к примеру, для участка автодороги 1Р242 «г. Пермь-граница Свердловской области», протяженностью 448 км.

3. Реконструкция автодороги 1Р242

Геологические изыскания показали, что площадка строительства представлена насыпными грунтами, состоящими из влажной и водонасыщенной смеси песка средней крупности и пылеватого коричневого полутвердого суглинка. На основании этих данных в системах автоматизированного проектирования был выполнен численный расчет несущей способности винтовых свай по двум группам предельных состояний.

Моделирование выполнялось в трехмерной постановке, в качестве модели материала для стальной сваи принималась модель Мизеса, в качестве модели грунта – упругопластическая модель с критерием разрушения Кулона–Мора.

По результатам численного моделирования при требуемой проектной несущей способности максимальная осадка сваи составила 12,0 мм, что не превысило предельного значения средней осадки фундамента 150 мм (СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»). Следовательно, несущая способность по грунту обеспечивается.

Расчеты по второй группе предельных состояний показали, что максимальное горизонтальное перемещение верха сваи благодаря элементу сопротивления боковым нагрузкам составляет 25 мм, следовательно, условие по деформациям также обеспечивается.

Численный анализ результатов расчета по оценке несущей способности сваи по материалу показал, что несущая способность по материалу ствола винтовой сваи при горизонтальной нагрузке на опору освещения обеспечивается с запасом, т.к. максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в стволе сваи, составляют 220 Мпа и не превышают значение расчетного сопротивления стали (235 МПа). Условие по обеспечению несущей способности стальных элементов выполняется с запасом, при этом коэффициент запаса равен 1,07.

В результате расчетов было принято решение использовать винтовые сваи для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные с двумя лопастями СВС 500(8)/1- 500(8)/1 — 219(6)/3000 с элементом сопротивления боковым нагрузкам.

Для обеспечения минимального нарушения структуры грунта в процессе установки и включения в работу сваи максимального объема околосвайного массива грунта, на основании данных о грунтовых условиях был осуществлен подбор конфигурации лопасти винтовой сваи (лопасть для несвязных грунтов). Подробнее – «Ключевые принципы подбора параметров лопастей винтовых свай».

Расчет долговечности с проверкой остаточной толщины стенки ствола винтовой сваи на соответствие проектным нагрузкам подтвердил, что рекомендованные марка стали (подробнее «Использование сталей разных марок в производстве винтовых свай») и толщина металлопроката (подробнее «Расчет толщины стенки ствола на основании требований к сроку службы») обеспечат срок службы сооружения, соответствующий требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность конструкций и оснований. Основные положения».

Источник

Какой должен быть фундамент под опору освещения?

Каждый хозяин заботится о надежной защите частной территории. Одним из способов уберечь владения от посягательств является возведение ограждения высотой в несколько метров. При этом важно, чтобы конструкция забора была устойчивой и надежной. Современный строительный рынок предлагает широкий ассортимент различных строительных материалов, предназначенных для строительства ограждения и освещения улиц. Однако стоимость некоторых стройматериалов доступна не всем. Если вы хотите сэкономить, то оптимальным вариантом в этом случае станет изготовление некоторых деталей забора своими руками. В частности, можно самостоятельно сделать бетонные опоры высотой в несколько метров.

Маркировка

Перед покупкой следует ознакомиться с маркировкой бетонных опорных конструкций. Некоторые виды железобетонных опор предназначены для подачи электроэнергии – освещения дорог, улиц и площадей городов и сел. Столбы из бетона маркируются таким образом:

По буквам, которые указаны на каждой бетонной конструкции, специалисты определяют назначение бетонного столба. Различают промежуточную (обозначается буквой «П»), угловую промежуточную (маркировка УП), угловую анкерную (УА), анкерную (А) бетонную опору. Также на рынке представлены опоры ответвления (ОА), угловые ответвительные анкерные (УОА) для освещения.Цифры означают характеристику линии передачи электроэнергии. Такими бетонными опорами пользуются для освещения улиц. Вернуться к оглавлению

Конструктивные особенности железобетонных столбов опор ЛЭП

Для устройства освещения улиц и дворов в городах, а также при монтаже воздушных линий электропередач вне населенных пунктов чаще всего используются железобетонные преднапряженные вибрированные столбы марки СВ, длиной 9,5; 10,5 и 11,0 м, изготовленные согласно чертежей, разработанных в серии 3.407.1-143 выпуск 7.

Эти изделия имеют форму четырехгранной призмы переменного сечения, причем изделия одной длины могут иметь несколько разновидностей, в зависимости от воспринимаемой нагрузки.

Основные показатели опор ЖБИ марки СВ таковы:

• при длине 9,5 м, верхнее сечение столба составляет 15×17 см, а нижнее – 17×24 см. Масса изделия – 0,75 тн;
• при длине 10,5 м, верхнее сечение столба составляет 18×19 см, а нижнее – 20×28 см. Масса изделия – 1,17 тн;
• при длине 11,0 м, верхнее сечение столба составляет 17×19 см, а нижнее – 17×28 см. Масса изделия – 1,12 тн.
  Для изготовления этих изделий используется тяжелый бетон класса прочности на сжатие В 30, с маркой по морозостойкости – F 200 и маркой по водонепроницаемости – W6-8.

В качестве напрягаемой арматуры используются арматурные стержни из термоупрочненной стали классов Ат-I, Ат-II и Ат-III, а для спирали – арматура класса В-I.

В столбах предусмотрено заземление – арматурные стержни из арматуры класса A-I, приваренные к каркасу изделия снизу и сверху с тем, чтобы заземлить траверсу и иные металлоконструкции опоры ЛЭП.

Для погрузо-разгрузочных и монтажных работ в каждой бетонной опоре освещения предусмотрено по две строповочных петли из арматуры класса А-I.

Достоинства и недостатки столбов из бетона

Простота монтажа опоры.

Перед началом строительных работ нужно выяснить, станет ли ограждение с такими конструкциями лучшим из существующих решений. К достоинствам изделий относят:

Надежность и долговечность. Такие конструкции прослужат значительно дольше деревянных. Прочность столбов определяется, прежде всего, качеством цементного раствора, который используется при их изготовлении. Опытные строители советуют приобретать цемент М300 и М500 марок.При необходимости можно заняться отделкой столбов разной высоты с помощью штукатурки, панелей из пластика, лакокрасочных материалов и других средств.Простота установки и монтажа. Для надежной фиксации изделия не нужны дорогостоящие строительные материалы и специальное оборудование. Работы можно выполнить своими руками без помощи профессионалов.

Помимо плюсов столбы из бетона обладают единственным недостатком. Его важно учитывать перед тем, как ставить бетонный столб. Дело в том, что бетонная опора должна устанавливаться в подготовленный фундамент ограждения.

Вернуться к оглавлению

Порядок установки фланцевых опор освещения

В основе подобной технологии установки столбов лежит резьбовое крепление к железобетонному фундаменту металлического фланца, который приварен к нижней части столба. В большинстве случаев используют уже готовые монолитные бетонные блоки. К ним изначально приваривают резьбовые анкерные шпильки. Сами блоки устанавливают на заранее подготовленную песчано-гравийную подушку. После монтажа на фундамент опоры ее фланец фиксируют гайками.

Еще одна технология монтажа опор освещения – не с использованием готовых блоков, а с заполнением ямы бетонным раствором. В таком случае работы происходят в такой последовательности:

1. В месте расположения столба выкапывают яму соответствующих размеров, круглого или прямоугольного сечения.
2. Если грунт очень сыпучий или предполагается сделать фундамент с цокольной частью – устанавливают опалубку, которую армируют металлической рамой с приваренными анкерными болтами.
3. Далее яму заполняют бетонным раствором.
4. Когда смесь окончательно застынет и высохнет (около 2-5 суток) производят установку самой опоры.

Материалы и инструментарий

Для создания конструкций понадобятся следующие стройматериалы и инструменты:

листы фанеры либо доски из древесины;металлический прут;пленка из полиэтилена;аппарат для сварочных работ;молот;шурупы.

Для возведения забора высотой в полтора метра потребуются столбы освещения, которые будут выше забора на двадцать-тридцать сантиметров. После заготовки конструкции следует установить в бетонном фундаменте. Для этого потребуются:

Сейчас читают: Что выбрать — газобетон или пенобетон?

строительный уровень;мелкая щебенка;арматура, специальная проволока;цементная смесь;лопата;песок;заготовленные опорные конструкции;кувалда;бур;болгарка. Вернуться к оглавлению

Сборка опалубки

Металлоформы для изготовления опор.

Перед заливкой бетона необходимо сделать точные расчеты параметров опалубки. Установка деревянной опалубки требует аккуратности и точности. При этом желательно не экономить средства на стройматериалы. Их стоимость не очень высока, но от качества используемых материалов будет зависеть внешний вид конструкции. Одним из наиболее простых форм такой конструкции считается короб. Изготовление осуществляется поэтапно:

Из фанеры необходимо вырезать три куска для установки опалубки, две детали, которые будут закрывать конструкцию с каждого торца. Эти элементы готовятся согласно заранее определенным размерам изделия.Затем детали нужно скрепить друг с другом. Верхняя часть должна остаться открытой. Это поможет облегчить заливку цементной смеси.Для гидроизоляции опалубки, а также для предотвращения вытекания цементного раствора элементы фанерной или деревянной конструкции следует правильно подогнать. После этого опалубку нужно застелить пленкой из полиэтилена.Облегчить снятие конструкции опалубки помогут шурупы. Их можно извлечь и при этом не повредить древесину или фанеру.

Вернуться к оглавлению

Установка стоек

При установке стоек следует пользоваться теми же приемами, что и при разметке площадки под фундамент: измерения, проверка уровнем и выравнивание. Только на этот раз все необходимо делать очень точно. Именно в этом случае проявляется преимущество настраиваемых скоб: они позволяют исправить большинство проблем размещения. Работа пойдет быстрее, если все делать поэтапно: установите все скобы, не закрепляя, и выровняйте их; установите все стойки, закрепите в скобах, а затем выровняйте по уровню.

Вам потребуется:

Время: около 45 минут для закрепления каждой стойки в скобе.

Навыки: измерения, работы с уровнем, закручивания шурупов.

Инструмент: молоток, обыкновенный гаечный и торцевой ключи, дрель, измерительная рулетка.

Установка скоб

Слегка зафиксируйте все скобы на месте, чтобы иметь возможность их немного перемещать. На опорах, параллельных дому, установите длинные и прямые балки сечением 50×100 мм с лицевой стороны скоб. Выровняйте скобы так, чтобы все они находились на одинаковом расстоянии от дома (в том случае, если постройка возводится рядом с домом). Затем торцевым ключом закрепите все скобы. Повторите операцию с боковыми опорами, устанавливая пластину скоб, расположенную ближе всего к дому, с помощью отвеса.

Крепление основания стойки

Установите каждую стойку в скобу и забейте один гвоздь сквозь отверстие в скобе примерно наполовину толщины стойки. Попросите помощника подержать стойку как можно ровнее. Таким образом, дно стойки будет зафиксировано, но вы сможете перемещать ее, когда будете выравнивать с помощью подпорок. Прибейте или прикрутите подпорку сечением 25×100 мм к стойке, подперев ее. Прибейте и подоприте оставшиеся стойки. Стойки не должны стоять строго вертикально; вы можете выровнять их позже.

Один раз подготовил стойки и забыл про них

Стойки, установленные по отвесу, – залог правильной геометрии всего сооружения. Накануне установки стоек проверьте их и выровняйте торцы с помощью разметочного угольника и циркулярной или сабельной пилы. Обмакните торцы в средство, защищающее древесину от гниения, и оставьте на ночь для пропитывания им. Можно вырезать стойки окончательного размера перед установкой, но даже небольшая разница в размерах опор или перекрытия может привести к тому, что одни стойки окажутся короче, а другие – длиннее. Чтобы избежать этого, выпилите стойки с запасом по длине. Таким образом, вы сможете после установки с помощью уровня сделать отметку на одинаковой высоте у всех стоек.

Подоприте стойки…

Переместите веревочные маяки, натянутые между угловыми столбиками, к внешней стороне от центра опор на расстояние, равное половине ширины стоек. Натяните веревочные маяки и прикрепите вторую подпорку сечением 25×100 мм к стойке. Установите по уровню каждую стойку, удерживая ее внешнюю грань впритык к веревочному маяку.

… и закрепите их

Закрутите шурупы в оставшиеся отверстия в скобах. Некоторые скобы допускают использование только шурупов или гвоздей, тогда как другие допускают использование шурупов под ключ. Просверлите отверстие перед закручиванием шурупа под ключ.

Восстановление поврежденной резьбы анкерного болта

Резьба Г-образного болта или шпильки может быть повреждена во время установки опор и стоек. Защитите резьбу, накрутив на нее гайку так, чтобы она была заподлицо с кончиком болта. Если же резьба все-таки оказалась поврежденной, можно очистить ее с помощью плашки. Убедитесь, что плашка подходит по профилю к резьбе болта. Накрутите плашку на резьбу, чтобы восстановить ее и удалить любые повреждения. При отсутствии плашки удается восстановить резьбу с помощью гайки, которая при этом немного повреждается, так что не стоит использовать ее повторно.

Каркас

Без надежного каркаса опора будет плохо удерживать ограду. Бетон, в свою очередь, способен трескаться при ударах. Каркас из стали внутри бетонного изделия поможет сделать его более прочным, устойчивым. Специалисты изготавливают каркас, используя следующие материалы и инструменты:

стальные прутья сечением шестнадцать миллиметров (4 шт.);короткие прутья диаметром десять миллиметров (12 шт.);сварочный аппарат;рулетка.

Металлические прутья необходимо приварить друг к другу. Пруты следует распределить по длине стального каркаса (расстояние между прутами — пятнадцать сантиметров). Если строители не покроют арматуру слоем цементной смеси, металл начнет ржаветь из-за попадания влаги, что приведет к разрушению изделия. Согласно правилам, необходимо, чтобы каркас находился в трех-четырех сантиметрах от поверхности бетона. Сварочные работы можно не проводить, а закрепить прутья проволокой.

Вернуться к оглавлению

Заливка

Бетон следует вливать осторожно и медленно — так, чтобы в смеси не образовывались пустоты, поскольку они скажутся на качестве и прочности цементного изделия. Удалить пустоты можно за счет уплотнения бетона с помощью виброрейки или перфоратора с металлической насадкой, которая вытеснит пузыри воздуха. Если у вас нет такого устройства, можно многократно протыкать поверхность бетона прутом. После завершения заливки бетона и уплотнения раствора, деревянную опалубку накрывают сверху доской.

Вернуться к оглавлению

Фундамент металлический для опоры освещения

Основное назначение уличных опор освещения – высотное размещение осветительных приборов с целью обеспечения светового пятна требуемых размеров. Опоры могут изготавливаться из разных материалов. Особенно популярны на сегодня металлические. Они имеют небольшой вес, поэтому их монтаж проще и требует меньше затрат. Существуют 2 технологии установки металлических опор освещения:

• Фланцевое крепление. Монтаж опор происходит на железобетонное основание. Подобным способом устанавливают более легкие конструкции. Также за счет такого метода монтажа опору проще центрировать.
• Прямостоечное крепление. В таком случае опоры устанавливают в отверстия, пробуренные в грунте. Для фиксации используют бетонный раствор. Монтаж прямостоечных опор более экономичный, нежели фланцевых.

Вы можете найти нормы установки опор освещения в СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства», в пункте «Сборка и установка опор». Также в процессе монтажа могут быть полезны «Правила устройства электроустановок ПУЭ» (издание 7).

Источник