Устройство фундамента под опоры освещения
07 сентября 2020
Закладные элементы, которые служат основой при монтаже опор уличного освещения, бетонируются в грунте. Основание из железобетона надежно удерживает опоры, предотвращая их падение, без проблем эксплуатируется долгие годы даже в сложных климатических условиях.
Виды опор и назначение
Согласно принятой классификации, опоры бывают силовыми и несиловыми. Они отличаются по конструкции, особенностям установки, несущей способности. Несиловые применяют для фиксации осветительного оборудования, питающий кабель к которому проводится под землей.
Для силовых моделей опор прокладка кабеля предусмотрена по воздуху. Их используют для освещения городских улиц, трасс, магистралей, для прокладки самонесущих изолированных проводов между населенными пунктами, поддержки линий питания, которые эксплуатируются электротранспортом – от трамваев до троллейбусов. Допустимый уровень нагрузок может достигать 3 тонн и зависит от того, из какого материала выполнена конструкция и какие габариты у обустраиваемого основания.
Для того чтобы эксплуатация опор была максимально длительной, бесперебойной, важна правильная установка фундаментов, которые будут устойчивы к нагрузке, оказываемой проводами. Если фундамент будет залит некорректно, сократится эксплуатационный ресурс опор, повысится вероятность их падения при сильных порывах ветра.
Существует и другая классификация силовых опор по форме. Их подразделяют на трубчатые, конические, граненые. Трубчатые имеют круглое сечение, а поэтому нагрузка равномерно распределяется по их поверхности. В производстве таких опор применяют большое количество стали, что неминуемо ведет к увеличению веса и цены.
Основой для граненных опор служит стальной прокат толщиной от 4 мм, кромки свариваются с помощью одного-двух продольных швов. Среди преимуществ таких конструкций числятся легкость, низкая стоимость, минимальные затраты на транспортировку и монтаж. Их поверхность может дополнительно защищаться с помощью антикоррозийной обработки слоем горячего цинка.
Способы установки опор освещения
Выделяют две технологии монтажа опор освещения:
- Фланцевая. При монтаже применяют закладной фундамент под опору освещения из железобетона. Этот метод оптимален для легких опор и позволяет грамотно их центрировать.
- Прямостоечная. Основой для опор служат предварительно пробуренные в грунте отверстия. Фиксацию осуществляют с помощью бетонного раствора. Такая технология дешевле фланцевой.
Рассмотрим установку опор на примере их фиксации к фундаменту с помощью металлических фланцев, приваренных снизу и предусмотренных в базовой комплектации опор. Допустимо применение готовых монолитных блоков, к которым уже приварены шпильки. Основой для блоков предварительно подготовленная песчано-гравийная подушка. Когда опора установлена на фундамент, фланец фиксируется с помощью гаек.
Другая технология устройства фундамента под опоры освещения подразумевает применение бетонного раствора вместо готовых блоков. Работы в данном случае осуществляются в строго выверенной последовательности:
- В грунте обустраивается отверстие нужных размеров с круглым или прямоугольным сечением. На сыпучих грунтах при монтаже фундамента приходится дополнительно устанавливать опалубку. Она армируется с помощью металлической рамы, к которой приварены анкерные болты.
- Яма заполняется бетонным раствором. Когда раствор застыл и высох, на что уходит от 2 до 5 дней, монтируется сама опора.
Документы, регулирующие установку (СНИПы, ГОСТы)
Нормы монтажа опор освещены в нормативах СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» (пункт «Сборка и установка опор»). Кроме этого, при установке ориентируются на «Правила устройства электроустановок ПУЭ» (седьмое издание).
Расчет фундамента под опору освещения
При расчетах следует учитывать нагрузку на фундамент, которую оказывает столб, арматура, кронштейны и сами светильники. Принимают во внимание и другие факторы:
- Ветровая нагрузка – варьируется в зависимости от региона. При сильных порывах ветра возможны колебания опоры, что нужно учитывать при проведении технических расчетов и монтаже.
- Высота опоры освещения.
- Тип кронштейна.
- Характеристики грунта (ключевое значение имеет несущая способность почвы, нормативной прочностью при сжатии принято считать показатель в 150 Н/кв. м).
При установке одностоечной или узкобазовой опоры проводят расчеты по деформациям с учетом величины нормативной нагрузки. Важны и все характеристики грунта – от показателя консистенции до угла внутреннего трения. Эти параметры в обязательном порядке учитываются для типовых фундаментов.
Источник
Фундамент для опор
Существует два основных способа установки опор освещения. В первом случае опору устанавливают непосредственно в котлован и бетонируют, во втором случае сначала готовят фундамент, а затем на него устанавливают опору.
Соответственно, опоры освещения изготавливают либо под прямостоечный способ установки (с подземной частью), либо под фланцевый (в этом случае нижняя часть трубы оканчивается фланцем).
Способ установки зависит от следующих факторов:
• тип опоры;
• планируемая нагрузка на опору;
• тип грунта;
• условия эксплуатации (климат, ветровая нагрузка).
Первый способ (прямостоечный) подразумевает меньшее число технологических операций, но у него есть и свои минусы. Этот способ имеет ограничения по типу грунта. Кроме того, демонтировать отслужившую свой срок или повреждённую опору возможно только вместе с бетонным блоком, что крайне трудоёмко. Фланцевую же опору можно легко отсоединить от фундамента и установить новую.
В настоящее время всё чаще практикуются различные способы установки опор на готовый фундамент. Обычно для этого используют металлические закладные детали, которые устанавливают в грунт и затем бетонируют. Закладные детали бывают двух типов:
Фланцевые – Сплошной металлический фундамент изготавливается из трубного проката, в верхней части приваривается фланец для установки опоры, в нижней углубляемой в грунт части прорезается отверстие для подводки кабеля. Закладная деталь устанавливается фланцем вверх, котлован бетонируется.
В свою очередь металлический фундамент встречается нескольких конструкций:
• прямой с фланцевым соединением;
• прямой, соединение «стакан»;
• консольный;
• выносной.
Обычные прямые конструкции наиболее распространены, такой фундамент устанавливается в грунт непосредственно в точке установки опоры освещения. При не совпадении точек устройства фундамента и установки опор, применяют консольные и выносные фундаменты. Они позволяют сместить точку в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Обычно опора освещения крепится к фундаменту напрямую через фланец, но возможен и вынос опоры на определённое расстояние от закладной детали при помощи консоли. Этот способ незаменим в тех случаях, когда специфика участка не позволяет заложить фундамент прямо под опорой.
Цельный металлический фундамент для опор освещения с фланцевым присоединением. Фундамент устанавливается в землю, непосредственно на него раскрепляется осветительная мачта или опора. Ниже в таблице приведены основные размеры и параметры металлических фундаментов для опор различного типа. В конструкции фундамента предусмотрено окно под ввод электрического кабеля
Для установки осветительной опоры в месте не допускающем устройство фундамента предусмотрено использование консоли фундамента. Точки устройства подземного фундамента и установки опор могут быть разнесены в горизонтальной плоскости на расстояние до 2м
Для установки осветительной опоры в месте недопускающем устройство фундамента предусмотрено использование выносного фундамента. Точки устройства подземного фундамента и установки опор могут быть разнесены в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
между собой. После
детали бетоном на
Стержней с резьбой. На
Анкерный фундамент для мачт и опор освещения производится по Техническому заданию Заказчика или по разработанному проекту. Высота фундамента, количество и диаметр стержней назначаются проектировщиком в зависимости от параметров грунтов в месте установки, ветровой нагрузки на надземную часть осветительной мачты или опоры, а также назначения и типа самой опора.
Фундамент для опоры изготавливается отдельно, а затем устанавливается в грунт, путем заливки закладной детали бетоном. Это так называемая фундаментная плита.
Тип, габариты, мощность (несущая способность) фундаментов опор рассчитываются в каждом конкретном случае в зависимости от следующих параметров:
• Регион эксплуатации (ветровая нагрузка, глубина промерзания и состав грунта)
• Назначение опоры, мачты
В зависимости от типа фланцевой опоры выбирается ответный фланец закладной детали.
Часто для установки опор используют металлические фундаментные блоки, которые вообще не нуждаются в бетонировании – они вдавливаются или вбиваются в грунт. Это позволяет свести к минимуму земляные работы и сделать их менее шумными, что весьма важно в условиях городской среды. Внешне они похожи на фланцевую закладную деталь с дополнительной защитой от коррозии.
В последнее время всё большей популярностью пользуются свайно-винтовые фундаменты. Они представляют собой сваи с винтообразными лопастями, которые вворачиваются в грунт. Несомненные достоинства винтовых свай – лёгкость монтажа, отсутствие предварительных земляных работ и возможность использования в проблемных грунтах без применения тяжёлой техники.
Источник
Расчет фундамента под мачту на опрокидывание и сдвиг?
| Страница 1 из 5 | 1 | 2 | 3 | > | 5 » |
Здравствуйте, форумчане!
Необходимо, как можно скорее посчитать и спроектировать фундамент под осветительную мачту высотой 25м. Сейсмика 8 баллов. Сама мачта весит 1,4т плюс, возможно, еще 0,5т (грузоподъемность механического привода на нем). Ветровой район — IV. Мачта типовая МФ-25-М(500)-IV-6-ц, представлена на скриншоте. Вот тут вот, например: http://www.mos-opora.ru/produktsiya/. bilnoy-koronoy представлена таблица с фундаментом, где написано «25+2», т.е. минимум 2м должна быть высота фундамента, раз «анкерный закладной элемент» типовой (представлен на рисунке по ссылке). Сперва планировал применить обычный столбчатый фундамент (см. прилагаемый файл), т.к. вертикальная нагрузка небольшая. Однако, есть два НО, которые меня очень сильно смущают.:
1) Не опрокинется ли этот фундамент?!
2) Насыпные грунты слежавшиеся и достигают от 4 до 5м (ближе к 4м в данном месте).
Соответственно, возникает несколько вопросов:
1) Можно ли в данном случае опираться на насыпной грунт или нет? Ранее всегда старался проходить насыпные грунты и на них ничего не опирал.
2) Помогите просчитать фундамент на опрокидывание, сдвиг? Расчетное значение грунта для данного фундамента с опиранием на насыпной грунт у меня получилось R=600кПа. Если судить по модулю деформации, то Е=25МПа — для насыпного грунта, для следующего гравийного — Е=19МПа, для 3-го дресвяного — E=25МПа, для 4-го мергеля — 300МПа. Т.е. получается если в качестве фундамента будет все-таки столбчатый фундамент — то есть ли смысл опирать на 2-ой или 3-ий слои грунта? Напомню, мощность насыпного грунта 4м.
3) Можно, конечно, применить столбчатый фундамент на свайном основании. Однако, все равно надо куда-то уместить 2-метровый «анкерный закладной элемент». Как быть тогда в этом случае?
P.S! Дружу с Лирой, если есть лировцы.
P.P.S! Всё, как всегда, дали только сегодня, а сдать надо было еще вчера.
***
Заранее спасибо всем откликнувшимся!
 DWG 2010 | Столбчатый фундамент.dwg (85.0 Кб, 26045 просмотров) |
06.12.2012, 16:28
1) Нет.
2) R=60тн/м2 для насыпного грунта жутко многовато (ищите ошибку), при расчете необходимо проверить P 0,25; Pmin>0. В случае трапецевидной фигуры давления под подошвой опракидывание исключено. Опирать лучше на ИГЭ2 и далее. Сваи до 4метров включительно применять не рационально (книжица была о рациональном применении свайных фундаментов). Сдвиг в Вашем случае вряд ли возможен ветру противодействует — грунт засыпки + масса фундамента + трение по подошва.
3) Делать выше (h) ростверк.
P/S. В Вашем случае наиболее трудоемкий процесс определить усилие возникающее от мачты так как надо учесть пульсацию ветра и сейсмику и без расчетных программ сделать это крайне проблематично.
06.12.2012, 16:37
06.12.2012, 16:41
06.12.2012, 16:55
06.12.2012, 17:28
Для восприятия нагрузки для вашей мачты размера 2.4х2.4 недостаточно — отрыв подошвы фундамента.
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 4.2х4.2 для выполнения требования Pmin/Pmax > 0.25
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 3.3х3.3 для выполнения требования Pmin > 0
Армирование оголовка тоже недостаточное.
Посчитано для нагрузок при N=2.1т
Размеры даны без учета проверок фундамента по сеисмике на сдвиг.
06.12.2012, 17:42
Обоснуйте документально, что на насыпных грунтах строить нельзя или же это опять сугубо ваше личное мнение, которое вы никому не навязываете?
И что. Мачты заводские, уже расчитаны под определенные ветровые нагрузки, с приведением максимальных усилий на фундамент.
Вы тему читаете, товарищи? Я хочу лишь узнать (вспомнить), как считать фундамент на опрокидывание и сдвиг. На кой мне сдалась эта мачта, которую заказчик зная марку, закажет ее и поставит. Усилия у меня все есть. Сейсмику одновременно вместе с ветром не считают! — так мне сказали в техподдержке Лиры еще давным давно, когда я начинал. А в данном случае больше будет нагрузка от ветра, которую надо считать в геометрической нелинейности. В моем же случае, она типовая для определенного ветрового района и уже посчитана перед производством. Так что мачта меня особо не волнует. Мне лишь надо разработать фундамент.
Для восприятия нагрузки для вашей мачты размера 2.4х2.4 недостаточно — отрыв подошвы фундамента.
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 4.2х4.2 для выполнения требования Pmin/Pmax > 0.25
При заглублении 2.4 требуется размер подошвы 3.3х3.3 для выполнения требования Pmin > 0
Армирование оголовка тоже недостаточное.
Посчитано для нагрузок при N=2.1т
Размеры даны без учета проверок фундамента по сеисмике на сдвиг.
06.12.2012, 17:50
06.12.2012, 17:53
06.12.2012, 18:23
06.12.2012, 19:11
Вложения
 | столбчатый.zip (115.5 Кб, 3681 просмотров) |
06.12.2012, 19:52
07.12.2012, 12:20
Во-первых, геологи указали все, что нужно! См.вложенный файл «геология.jpg». Во-вторых, СНиП 2.02.01-83 больше не действует, а действует сейчас его актуализированная версия СП 22.13330.2011. Ну да Бог с ним, новый, как правило, дополняет старый и во многом повторяет его. В-третьих, я умею читать, а вы? Почитайте внимательно, что гласит пункт 2.42: «Предварительные размеры фундаментов назначаются по конструктивным соображениям или исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R(0) в соответствии с рекомендуемым приложением 3″. И где тут сказано, что на насыпных грунтах строить нельзя? В-четвертых, я читал «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» как только он появился. И что-то не припомню там про запрет строительства на насыпных грунтах. А вы? В-пятых, вы пишете из того же п.2.42: «окончательные размеры фундамента по R0 допускается принимать только для зданий и сооружений III класса ответственночти.» Это не совсем так! Продолжение пункта 2.42 гласит дословно так: «Значениями R(0) допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не увеличивается в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.» И где тут наречие «только»? Возможно вы имели в виду п.2.13(2.5) Пособия к тому самому СНиП 2.02.1-83*, где сказано следующее:
«Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:
а) оснований зданий и сооружений III класса;
.
У меня все усилия на фундамент дает производитель мачты в своей таблице (посмотрите один из первых скринов с мачтой), так что давайте забудем о мачте и сосредоточимся на фундаменте!
Спасибо за ваш расчет. Хочу спросить вас, в какой программе вы считали мой фундамент на отрыв?
Я вот, не без помощи друга, провел свой ручной расчет столбчатого фундамента на отрыв с размерами 3,3х3,3м по подошве и высотой 3м. Тоже не проходит. 
((( Я так понимаю, относительный эксцентриситет должен быть менее 1/6 (0,167), так? Можно ли делать относительный эксцентриситет хотя бы 0,25 для мачт или нет?
Источник