Устройство монолитных фундаментов под железобетонные колонн

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

Устройство монолитных железобетонных фундаментов под сборную железобетонную колонну

Технология выполнения строительных процессов. Инженерно-геологическая подготовка строительной площадки. Контроль качества бетонной смеси и бетона. Монтаж сборных железобетонных колонн. Разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	18.01.2020
Размер файла	94,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Казанский государственный архитектурно-строительный университет»

По дисциплине: «Разработка технологических карт»

ТК №1. Устройство монолитных железобетонных фундаментов под сборную железобетонную колонну.

ТК №2. Монтаж сборных железобетонных колонн.

ТК №3. Устройство кирпичной кладки.

1. »Устройство монолитных железобетонных фундаментов под сборную железобетонную колонну»

1.1 Область применения

Технологическая карта разработана на возведение монолитных ж/б фундаментов стаканного типа под одноэтажное промышленное здание. Трехпролетное промышленное здание длиной 120 м и шириной одного пролёта 12 м, колонны сечения 500х500. Работы ведутся в летнее время г. Казань. Габаритные размеры фундаментов приведены в графической части. В технологической карте рассматриваются следующие процессы:

1.Устройство дерево — металлической опалубки

2.Армирование каркасом с диаметром рабочей арматуры 16 мм

3.Бетонирование выполненным бетоном класса Б25

4.Демонтаж дерево — металлической опалубки

Ведомость объемов технологических операций

Подсчет объемов работ

1.2 Технология выполнения строительных процессов: Инженерно-геологическая подготовка строительной площадки

При инженерной подготовке выполняют комплекс процессов (работ), в общем случае наиболее характерными из которых в технологии строительного производства являются создание геодезической разбивочной основы, расчистка и планировка территории, отвод поверхностных и грунтовых вод.

В каждом конкретном случае состав указанных процессов и методы их выполнения регламентируются природно-климатическими условиями, особенностями строительной площадки, спецификой возводимых зданий и сооружений, особенностями объекта — новое строительство, расширение или реконструкция и др.

Инженерное обеспечение строительной площадки предусматривает устройство временных зданий, дорог и сетей водо-, электроснабжения и др. Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой, конторой производителя работ, душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов, инструмента, временными мастерскими, навесами и т. д. Под эти сооружения целесообразно использовать часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты возводимого сооружения и не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ, а также инвентарные здания вагонного или блочного типа.

Для транспортирования грузов следует максимально использовать существующую дорожную сеть и только при необходимости предусматривать устройство временных дорог.

В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения, включая противопожарный водопровод, и электроснабжения с подводкой энергии ко всем бытовкам и местам установки электромеханизмов. Прорабская должна быть обеспечена телефонной и диспетчерской связью. На строительной площадке оборудуют место для ремонта и стоянки землеройных и других машин и автомобилей. Площадку обязательно ограждают или обозначают соответствующими знаками и надписями.

Монтаж дерево — металлической опалубки:

Опалубка на строительную площадку должна поступать комплектно, пригодной к монтажу и эксплуатации, без доделок и исправлений. Поступившие на строительную площадку элементы опалубки размещают в зоне действия монтажного крана.

Все элементы опалубки должны хранится в положении, соответствующем транспортному, рассортированные по маркам и типоразмерам. Хранить элементы опалубки необходимо под навесом в условиях, исключающих их порчу. Щиты укладывают в штабели высотой не более 1-1.2м на деревянных прокладках; схватки по 5-10 ярусов общей высотой не более 1м с установкой деревянных прокладок между ними; остальные элементы в зависимости от габаритов и массы укладывают в ящики. Мелкощитовая опалубка состоит из следующих составных частей:

-линейные щиты, выполненные из гнутого профиля (швеллер), палуба в щитах выполнена из ламинированной фанеры толщиной 12мм;

-несущие элементы- схватки. Предназначены для восприятия нагрузок, действующих на опалубку, а так же для объединения отдельных щитов в панели или блоки. Они изготовлены из гнутого профиля (швеллер);

-щиты угловые — служат для объединения плоских щитов в замкнутые контуры;

-уголок монтажный — служит для соединения щитов и панелей в замкнутые опалубочные контуры;

-крюк натяжной — применяют для крепления схваток к щитам;

-кронштейн — служит основанием для рабочего настила.

Монтаж и демонтаж опалубки ведут при помощи автомобильного крана.

До начала монтажа опалубки производят укрупнительную сборку щитов в панели в следующей последовательности:

-на площадке складирования собирают короб из схваток;

-на схватки навешивают щиты;

-на ребро щитов панели наносят краской риски, обозначающие положение осей.

Устройство опалубки фундаментов производят в следующем порядке:

-устанавливают и закрепляют укрупненные панели опалубки нижней ступени башмака;

-устанавливают собранный короб строго по осям и закрепляют опалубку нижней ступени металлическими штырями к основанию;

-наносят на ребрах укрупненных панелей короба риски, фиксирующие положение короба второй ступени фундамента;

-отступив от рисок на расстояние, равное толщине щитов, устанавливают предварительно собранный короб второй ступени;

-окончательно устанавливают короб второй ступни

-в той же последовательности устанавливают короб третей ступени;

-наносят на ребра укрупненных панелей верхнего короба риски, фиксирующие положение короба подколонники;

-устанавливают короб подколенника;

-устанавливают и закрепляют опалубку вкладышей.

Смонтированная опалубка применяется по акту мастером или прорабом. За состоянием должно вестись непрерывное наблюдение в процессе бетонирования.

В случае непредвиденных деформаций отдельных элементов опалубки или недопустимого раскрытия щелей следует установить дополнительное крепление и исправлять деформированные места.

Армирующая сетка для фундамента должна обладать набором характеристик, способным обеспечить долговечность и прочность возводимой конструкции. В большинстве случаев ее делают из стали, полученной способом горячего проката. Сечение составных элементов сети круглое и представляет собой стержни с рифлением, которое создает дополнительное сцепление с бетонной смесью.

Арматура — это ключевой элемент для создания качественной сетки. Выпускаемая на специальных заводах, Она имеет различные характеристики. Для фундамента важно выбрать подходящее сечение, шаг между поперечными выступами и высоту выступа — эти параметры играют важную роль для создания необходимого сцепления с бетоном.

Сетку делают из специально подобранных стержней, собранных путем сварки. Перед тем, как начинать варить сетку, нужно каждую арматуру очистить, нарезать на заданную длину и только потом переходить к ее фиксации.

Арматура для сетки фундамента требует тщательного расчета при конструировании сетки. Но перед началом непосредственных расчетов I необходимо определить точный диаметр стержней, которые будут применяться в работе. Рекомендуемые параметры сечения не менее 1 см и I обязательна ребристая поверхность прута. С увеличением диаметра арматуры растет прочность сетки. Также нужно четко определиться со I схемой укладывания арматуры. Арматура должна располагаться на расстоянии примерно 6,5 см от всех сторон фундамента (верха, низа и его I боковой части).

Работы по бетонированию должны проводиться с вниманием ко всем деталям процесса. Залить бетон можно при помощи подачи с лотка миксера непосредственно в сооруженную опалубку — это способ самый простой. Его используют для того, чтобы бетонировать фундаменты.

Бетон подается по желобу. Если миксер по какой-либо причине невозможно доставить поближе к месту выгрузки раствора, его сгружают в деревянный желоб, который можно изготовить просто из досок — материала, который есть на любой стройке. Чтобы проталкивать бетон по желобу, понадобятся несколько человек с лопатами — расчет приблизительно один человек на один м лотка. Чем подвижность бетона, то есть осадка конуса, будет ниже, тем его тяжелее продвигать, даже тогда, когда желоб имеет наклон в сторону разгрузки.

Использование автоматического бетононасоса. Этот способ нельзя назвать дешевым, но иногда ему альтернатив просто нет. Если планируется его привлечение, бетон следует заказывать именно такой, который рассчитан на прокачивание через бетононасос. В его составе имеются специальные добавки для увеличения текучести массы при сохранении рабочих свойств.

Применение колокола. Это устройство для бетонных работ выглядит как чаша со сливным отверстием, открывающимся в нижней части. Бетоном колокол наполняют на земле, при помощи крана поднимают на место выгрузки, открывают отверстие слива, а после этого вытекающий бетон останется только разравнивать. Чтобы бетонировать перекрытия над первым этажом или выше, применение автокрана с колоколом обойдется несколько дешевле, чем бетононасос.

Сразу же после того как бетон выгружен в опалубку, он должен быть как следует уплотнен. Для этого применяется вибратор. При частных застройках для бетонирования фундаментов, столбов, перекрытий и прочих элементов применяется глубинный вибратор — у него рабочая часть погружается в бетонную смесь. Его радиус действия — около 50 см, и для уплотнения конструкции надо опускать вибратор с промежутками 70- 100 см.

То же относится и к глубине — для вертикальных конструкций при заливке бетоном работа должна выполняться послойно,

с проведением вибрирования каждого из слоев. Рекомендуется каждую отдельную конструкцию бетонировать в один прием, с перерывами не больше шести часов. При отсутствии вибратора уплотнение бетона можно производить путем штыкования, для чего использовать просто отрезок арматуры. Вибратор, однако, обеспечивает намного более хорошее качество бетонирования, Как побочный эффект можно упомянуть саморастекание бетонной смеси по горизонтали.

Разобравшись со сроками, когда лучше снимать опалубку с фундамента, приступают к работам по ее демонтажу. Этот процесс прямо противоположен процессу установки конструкции. Чтобы во время демонтажа не повредились элементы опалубки, еще во время ее установки должны быть продуманы все варианты снятия.

Нельзя снимать опалубку, если бетон не набрал нужную прочность. Это важное условие. Если подвергнуть сырой бетон нагрузкам, то на нем могут появиться трещины. Это отрицательно скажется на прочности фундамента и всего сооружения. Кроме того, снятие щита раньше времени может привести к тому, что вместе с ним «отлетит» часть не застывшего бетона.

Снимать опалубку нужно очень аккуратно. Не рекомендуется срывать щиты при помощи техники. Иначе увеличивается риск нанести повреждения не только деталям каркаса, но и самому бетонному основанию.

Снятие конструкции начинают с верхних элементов, постепенно продвигаясь к низу. Первыми должны быть разобраны угловые или выступающие элементы. После этого можно приступать к демонтажу основных пролетов. Снимается стягивающая проволока или раскручиваются болты, которыми были стянуты щиты. После этого можно отделить щиты от стоек. Сначала снимают схватывающие ребра, после этого аккуратно отделяют щиты.

Чтобы облегчить этот процесс, еще при установке деревянные щиты необходимо пропитать специальной жидкостью или обернуть их полиэтиленовой пленкой.

Начиная демонтаж опалубки, нужно помнить, что элементы, которые поддерживают конструкцию, можно снимать только в самую последнюю очередь. Все работы по снятию опалубки могут затянуться на несколько дней.

1.3 Требования к качеству работ

Технологические отклонения, допустимые в процессе производства опалубочных работ

Отклонения в размерах и положении опалубки

Стальная и деревометаллическая опалубка

Отклонения от минимальных размеров по длине и ширине щитов и каркасов для них

Отклонение кромок щитов от прямых линий

Отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов

Отклонения от номинальных размеров по длине стальных схваток

Отклонение кромок схваток

Уменьшение высоты поперечных сечений изгибаемых элементов

Допускаемые отклонения при устройстве арматурных элементов:

1. Отклонения в расстоянии между отдельно установленными рабочими стержнями для, мм:

• плит и стен фундаментов

2. Отклонение в расстоянии между рядами арматуры для, мм:

— плит и балок толщиной до 1 м

— конструкций толщиной более 1 м

3. Отклонение в расположении стыков стержней по длине элемента, мм:

— в каркасах и тонкостенных конструкциях

— в массивных конструкциях

4. Отклонение от проектного положения элементов арматуры массивных конструкций (каркасов, блоков, форм), мм:

5. Отклонения в расстояниях между хомутами балок и колонн и между связями арматурных каркасов и ферм, мм

6. Отклонения в расстояниях между распределительными стержнями в одном ряду, мм:

— для плит, стен и фундаментов под каркасные конструкции

— для массивных конструкций

— от вертикали или горизонтали в положении хомутов (за исключением случаев, когда отклонения предусмотрены проектом)

7. Отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать, мм:

— при толщине защитного слоя до 15 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм

— при толщине защитного слоя от 16 до 20 мм включительно и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм

при толщине защитного слоя 20 мм и линейных размерах поперечного сечения конструкций, мм

-в массивных конструкциях толщиной более 1 м:

-в фундаментах под конструкции и технологическое оборудование

-в колоннах, балках и арках

— в плитах и стенах толщиной до 100 мм при проектной толщине защитного слоя 10 мм.

Контроль качества бетонной смеси и бетона (СП 70.13330.2012)

Измерительный: 2 раза в смену; журнал работ

Прочность бетона ( в момент распалубки конструкции), не ниже

3,5 Мпа, но не менее 50% проектной прочности

14 Мпа, но не менее 70% проектной прочности

Измерительный по ГОСТ 18105-2010;

не менее 1 раза за весь объем распалубки; журнал работ

Источник