Размеры фундаментов промышленных зданий под колонны. Колонны размеры
Размеры фундамента под колонны: типовые схемы, виды, нагрузки
Схематическое изображение геометрических размеров колонн
Фундамент под колонну промышленного здания строится с учетом механико-динамических свойств почвы. Габаритные размеры фундаментов промышленных строений проектируются так, чтобы среднее значение нагрузки на нижнюю плоскость основания была не выше расчетной нагрузки, а типовые показатели усадок отдельных элементов фундамента одного и того же строения были не выше допустимых показателей, которые регламентируются проектными нормативами.
По контуру фундамент промышленного строения в основном повторяет периметр той наземной части, которая над ним расположена. Поэтому многообразие оснований зависит от конструкционных особенностей и форм зданий и сооружений. В качестве монолитных массивов выполняются фундаменты крупных строений. Например, фундамент под памятник либо опору моста.
Фундаменты под колонны могут монтироваться как для отдельной колонны, а могут располагаться группами по несколько колонн. Такие группы имеют вид лент.
Основания для стен могут устраиваться в виде отдельно стоящих опор фундамента, которые перекрываются рандбалкой, либо подземных стен, повторяющих контур несущих стен. Это стеновые или как их еще называют ленточные фундаменты. По своей конфигурации они практически неотличимы от оснований, которые устраиваются под группу колонн.
Строительные материалы, применяемые при изготовлении фундаментов промышленных зданий и сооружений – это железобетон, камень, кирпич и бетон. В состав жестких оснований в основном входит бетон, кирпичная кладка.
Если типовые схемы указывают на присутствие в конструкции основания скалывающих либо растягивающих напряжений, то здесь необходимо применять железобетон. Из этого следует, что железобетон используется при обустройстве сборных конструкций и при обустройстве гибких основ.
Виды оснований под сборные колонны из железобетона
Чертеж сопряжения фундамента с колонной
Под сборные столбы из железобетона используют монолитные либо сборные основания из железобетона.
Цельные основания из железобетона образованы несколькими ступенями и подколонником, в котором размещается стакан для опоры. Нижняя часть стакана находится на 5 см ниже основания столба. Это необходимо для того, чтобы после снятия опалубки при заливке бетонной смеси сбалансировать возможные нагрузки и огрехи в расчетах.
Сборные железобетонные основания могут изготавливаться из одного башмака либо из блок-стакана и одной или многих плит, расположенных снизу него.
Проектирование включает в себя разметку верхней части подколонника на уровне заданной разметки поверхности грунта. Основы бывают высотой 1,2−3 м, между ними создается шаг 0,3 м. Эти показатели соответствуют максимальной глубине закладки основы. Высота основания регулируется с учетом высоты подколонника, при том же размере степеней.
Если проектирование предусматривает увеличение глубины заложения фундамента, то под ним выполняют песчаную или бетонную подушку. Благодаря увеличению размера подколонника в строениях с подвальными помещениями, фундаменты располагаются ниже напольного покрытия.
Основания заливаются бетоном марок М150 и М200. Армирование выполняется металлической сеткой с размерами ячеек 200X200 мм, которая размещается в нижней его части. Сетка сваривается, и поверх нее укладывается защитный слой толщиной 0,35−0,7 м. В качестве прутьев используют горячекатаную сталь периодического профиля класса А-П. Армирование подколонников выполняется таким же способом, что и армирование столбов.
Проектирование фундаментов промышленных зданий на рыхлых почвах выполняется с последующим устройством бетонной подготовки, толщина которой достигает 10 см.
Основания под металлические колонны
Чертеж железобетонного фундамента для металлического изделия
Под колонны из металла выполняют монолитные железобетонные основания.
Подколонники оборудуются анкерными болтами для фиксации колонного башмака. Их изготавливают сплошными, без стаканов. Верхнюю часть подколонника располагают так, чтобы металлический колонный башмак и верх анкерных болтов были скрыты.
Если проектирование предусмотрело заглубление металлических колонн более 4 м, то в этом случае применяют сборные железобетонные подколонники, которые производят так же, как и двухветвенные колонны. Эти элементы снизу фиксируются в стакане основания, а верхние их части крепятся с помощью анкерных болтов. Фундамент под смежные колонны монтируется общим даже тогда, когда они изготовлены из различного материала (железобетон и сталь).
Монтаж металлических колонн
Монтаж металлической опоры
Металлические колонны монтируются на основаниях, в которых заблаговременно встраивают анкерные болты для их крепления. После проектирования стандартное положение опор обеспечивается точным размещением анкерных болтов на местах фиксации. При этом точность установки обеспечивается серьезной подготовкой плоскости основания.
Опирание колонн выполняется так:
- На поверхность основания, которое смонтировано до нужной отметке опорной подошвы, без последующей доливки цементной смеси. Применяется для опор с фрезерованными башмачными подошвами.
- На заблаговременно выверенные места, устанавливаются и заполняются бетонной смесью металлические плиты. Основание бетонируется до уровня на 5−8 см ниже той отметки подошвы опоры, которая обозначена при проектировании.
- После чего выполняют установку опорных колонн, объединяя осевые отметки разбивочных осей на элементах, вмонтированных в фундамент, с их отметками. Установочные винты регулируют положение отдельной опоры по высоте с учетом того, что верхняя поверхность плиты будет располагаться на заданной отметке опорной плоскости башмака. Опорные плоскости столбов должны заблаговременно быть простроганы.
- Основание бетонируется до уровня на 0,25−0,3 м ниже отметки поверхности башмака, отмеченной при его проектировании.
После выполнения этих работ, монтируются закладные элементы и составляющие опор. Верхнюю часть основания цементируют до уровня на 4−5 см ниже верхней плоскости опорных элементов. Опорная поверхность башмака изготавливается под прямым углом к оси самого столба.
Какие виды фундаментов выполняются под стены
Виды возводимых фундаментов
Под несущие стены промышленных зданий монтируются свайные, столбчатые и ленточные фундаменты.
Свайные фундаменты выполняют на рыхлых почвах, которые залегают на значительную глубину. Сваи разделяют на различные виды в зависимости от их назначения. Изготавливаются из древесины, стали, бетона и железобетона. Различают сваи цельные и сборные из железобетона.
Широкое распространение в строительстве получили сборные сваи. Их выпускают двух видов: цилиндрические трубчатые и квадратные сплошные.
Бетонные сваи в основном производятся цельными с различной глубиной заложения, нагрузками и различными сечениями. Металлические сваи производятся из труб, швеллеров и двутавров. Такие сваи редко применяются при обустройстве фундамента под стены из-за подверженности их коррозии, а также из-за дефицита стали. Деревянные сваи выпускаются из лиственницы, сосны. На верхний край колонны надевают бугель (стальное кольцо), а на нижний – металлический башмак. Это необходимо для того, чтобы защитить сваю от размолачивания при забивке.
Столбчатые основания под несущие стены промышленных строений выполняют при плотных основаниях и малых нагрузках. Снизу стен оснований столбы располагаются в месте стыкования, пересечения и в углах, а также в различных промежутках на расстоянии менее 3–6 м. Отдельно установленные колонны связываются друг с другом балками, которые воспринимают нагрузку, создаваемую стенами.
Снизу балок основания выполняется подсыпка из песка либо шлака толщиной 50−60 см. Это необходимо для избегания влияния предельных нагрузок и предупреждения деформаций, которые связаны с рыхлостью грунта.
Ленточные основания монтируют под самонесущие либо несущие стены, выполненные из кирпича и блоков. Такие основания бывают цельными и сборными. Сборные основания пользуются большей популярностью. Такие основания устраивают из бетонных и железобетонных блоков.
Ленточные основания выполняют из следующих компонентов:
- блок-подушек марки Ф;
- блоков стеновых прямоугольной формы марки СП.
Блоки стен имеют следующие размеры:
- высота – 0,6 м;
- длина – 2,4 м;
- толщина – 0,3-0,6 м.
Также выпускают блоки доборные марки СПД, размеры которых отличаются лишь длиной (у них она 0,8 м). Они применяются для перевязки блоков в основании.
Блоки стен изготавливаются сплошными, с несквозными отверстиями, расположенными снизу. Изготавливаются из бетона марки М150.
Применение и виды блок-подушек
Схематическое отображение составляющих фундамента
Блок-подушки применяются для увеличения размера подошвы основания. Имеют следующие размеры:
- длина – 1,2-2,4 м;
- толщина – 0,3-0,4 м;
- ширина – 1-2,4 м.
Блок-подушки толщиной 1−1,6 м помимо стандартных размеров могут изготавливаться меньшей длины, то есть доборными. Изготавливаются из бетона марок М150 и М200. В качестве рабочего материала для армирования применяют класса А-П горячекатаную сталь. Чтобы уберечь от дополнительных нагрузок, блок-подушки располагают на ровную поверхность либо подготовку, выполненную из песка.
Основания из блок-подушек бывают прерывистыми и сплошными. В отдельно стоящих основаниях такие подушки укладываются с образованием разрыва, величина которого варьирует от 20 см до 90 см. Подобная конструкция дает возможность уменьшить расход стройматериала, уменьшить нагрузку и позволяет в полнее использовать несущую способность почвы.
При строительстве промышленных строений на просадочных почвах под подушками основания устраивается армированный шов, толщина которого варьирует от 3 см до 5 см, а сверху него монтируется армированный пояс толщиной от 10 см до 15 см. Это позволяет уменьшить нагрузку, увеличить жесткость основания, предупредить возникновение трещин при неравномерной усадке строения.
Блоки стен устанавливаются на бетонную смесь сверху подушек фундамента. Из подушек возводят стены подвала. Основание и его стены состоят из многорядных стеновых блоков, которые укладываются с шовной перевязкой.
Фундаменты крупных строений из массивных железобетонных компонентов выполняют из панелей-стенок и панелей-подушек. Панели-стенки устанавливаются сверху панелей-подушек. Они бывают со сквозными отверстиями, ребристыми и сплошными. Смонтированные панели скрепляются между соседними, методом сваривания закладных металлических компонентов. Эти подушки укладываются по форме прерывистых либо непрерывных лент. Бывают сплошными и ребристыми.
Ленточные монолитные фундаменты устраиваются в основном из железобетона. Они обустраиваются внутри опалубки, в которой вмонтирована арматура (если речь идет о железобетонных фундаментах), и укладывают бетонную смесь.
Свайные фундаменты имеют ряд плюсов: они практически не дают усадки, сокращают время на проведение земляных работ, а также снижают затраты на строительство. Любое строение с применением свай может простоять больше 100 лет.
fundamentclub.ru
Колонны — Строительные СНИПы, ГОСТы, сметы, ЕНиР,
Требуемое количество балок для различных размеров колонн
| Размер колонны, мм | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
| Количество балок, шт | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 6 |
Размеры для прямоугольных колонн указаны для длинной стороны прямоугольника
Максимальное давление свежего бетона не должно превышать 90 кН/м2.
Интервал между расположением ригелей по высоте колонны.
| № | Высота колонны Н, мм | А, мм | В, мм | С, мм | D, мм | Е, мм | F, мм |
| 1 | 2450 | 450 | 1200 | ||||
| 2 | 2900 | 450 | 1600 | ||||
| 3 | 3300 | 450 | 1200 | 1200 | |||
| 4 | 3600 | 450 | 1200 | 1350 | |||
| 5 | 3900 | 350 | 1000 | 1100 | 1100 | ||
| 6 | 4200 | 350 | 1000 | 1100 | 1100 | ||
| 7 | 4500 | 350 | 1000 | 1100 | 1200 | ||
| 8 | 4900 | 350 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | |
| 9 | 5500 | 350 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | |
| 10 | 5900 | 300 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
snip1.ru
Тип сечения и размеры металлических колонн для зданий
⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3Без мостовых кранов
| Н - высота колонны от пола, М | Колона крайняя | Колона средняя | ||||
| шаг 6 м | шаг 12 м | |||||
| Количество и номер двутавров | Размеры сечения колонны, мм | Количество и номер двутавров | Размеры сечения колонны, мм | Количество и номер двутавров | Размеры сечения колонны, мм | |
| 6,00; 6,60; 7,20; 8,40 | Ι 36 | h = 360 b = 180 | Ι 40 | h = 400 b = 190 | Ι 40 | h = 400 b = 190 |
| 9,00; 9,60; 10,20 | Ι 50 | h = 500 b = 205 | Ι 55 | h = 550 b = 220 | Ι 55 | h = 550 b = 220 |
| 10,80; 11,40; 12,00; 12,60; 13,20 | Ι 20 | h = 200 b = 920 | Ι 20 | h = 920 b = 200 | Ι 27 | h = 950 b = 270 |
| 13,80; 14,40; 15,00; 15,60 | Ι 27 | h = 950 b = 270 | Ι 27 | h = 920 b = 270 | Ι 45 | h = 995 b = 450 |
| 16,20; 16,80; 17,40; 18,00 | Ι 36 | h = 980 b = 360 | Ι 30 | h = 920 b = 300 | Ι 55 | h=1020 b = 550 |
Тип сечения и размеры металлических двухветвевых колонн высотой 10,2...18,0 м для зданий с мостовыми кранами
| Н – высота колонны от пола, М | Подкрановая часть | Надкрановая часть | Решетка | ||
| Колонна крайняя | Колонна средняя | ||||
| Наружная ветвь: тип, размеры, мм | Внутреняя ветвь: тип, размеры, мм | Тип, размеры, мм | Тип, размеры, мм | Тип, размеры, мм | |
| 10,8; 12,0; 12,6; 13,2; 13,8 | [36, hз = 360 bз = 110 | Ι 36, hв = 360 bв = 180 | 2 Ι 55, h = 550 b = 220 | Ι 50, h = 500 b = 205 | ˪110х8 |
| 14,4; 15,6; 16,8; 18,0 | [40, hз = 400 bз = 115 | Ι 40, hв = 400 bв = 190 | 2 Ι 60, h = 600 b = 235 | Ι 50, h = 500 b = 205 | ˪110х8 |
Базы стальных колонн.
В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).
Базы центрально сжатых колонн рекомендуется устраивать из одной плиты или из плиты, усиленной ребрами жесткости (рис.7).
Рис .7. База центрально сжатой колонны из одной плиты
Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.8). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту. Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.
Рис .8. Базы стальных колонн под центрально сжатую колонну сплошного сечения
Рис .9. Базы стальных колонн под внецентренно сжатую двухветвевую колонну
Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.
Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.
Стальные стойки фахверка.
Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания.
Рис. 10. Узлы крепления стоек фахверка к покрытию к верхнему поясу фермы
Рис. 11. Узлы крепления стоек фахверка к нижнему поясу фермы
Рис. 12. Узел крепления стойки фахверка к фундаменту
7. Устройство ворот (фасад, план)
Выбор фундамента
Фундаменты под колонны железобетонного каркаса
Фундаменты под колонны металлического каркаса
Опирание стальных колонн на фундаменты пенькового типа:
а – база двухветвевой колонны с траверсами для каждой ветви
А- база сплошной колонны с опорным стальным листом
В- база сплошной колонны с траверсой
1 –продольная ось внутренних средних колонн; 2 – продольная ось крайних колонн; 3 – стальная колонна одноветвевая; 4 – стальная колонна двухветвевая ; 5 – опорная стальная плита; 6 – анкерный болт; 7– траверса; 8 – пеньковый фундамент
Основные характеристики столбчатых фундаментов для выбора колонн железобетонного и металлического каркасов
| Колонны | Подколонник | Марка фундамента | Размеры подошвы, мм | № типо-размера подошвы, | ||
| Тип | Сечение | Тип | Сечение | |||
| Сплош-ного сечения (Одно-ветве вые) | 300 х 300 | А | 900 х 900 (900 х 1200) | ФС.А-1...N ФП.А-1...N | 1500 х 1500... 4200 х 3000 | 1...N |
| 300 х 400 | ||||||
| 400 х 400 | ||||||
| 500 х 400 | Б | 1200 х 1200 (1200 х 2100) | ФС.Б-1...N ФП.Б-1...N | 1800 х 1800... 5400 х 4200 | 1...N | |
| 500 х 500 | ||||||
| 600 х 400 | ||||||
| 600 х 500 | ||||||
| 700 х 400 | В | 1500 х 1200 (1500 х 2100) | ФС.В-1...N ФП.В-1...N | 2100 х 1800... 5400 х 4800 | 1...N | |
| 800 х 400 | ||||||
| 800 х 500 | ||||||
| Двух- ветвевые | 1000 х 400 | Г | 1800 х 1200 (1000 х 2100) | ФС.Г-1...N ФП.Г-1...N | 2400 х 2100... 4800 х 4200 | 1...N |
| 1000 х 500 | ||||||
| 1300 х 500 | Д | 2100 х 1200 (2100 х 2100) | ФС.Д-1...N ФП.Г-1...N | 2700 х 2100... 6000 х 5400 | 1...N | |
| 1400 х 500 | ||||||
| 1400 х 600 | ||||||
| 1900 х 600 | Е | 2700 х 1200 (2700х 2100) | ФС.Е-1...N ФП.Е-1...N | 3000 х 2400... 7200 х 6000 | 1...N |
Марка фундамента состоит из букв и цифр: ФС – фундамент стаканный или ФП – фундамент пеньковый, буквы А...Е – размеры подколонников в плане, цифры от 1 до 6 – порядковый номер типоразмера подошвы фундамента по проекту. Для фундаментов, которые размещены возле деформационных швов добавляется буква Д после индекса подколонника. Например : ФС.А-1 – фундамент стаканный; ФП.А-1 – фундамент пеньковый; ФПД.А-1 – фундамент пеньковый, размещенный в месте деформационного шва.
Выбор фундаментной балки
а- для шага колонн 6,0 м;
б – для шага колонн 12,0 м
Читайте также:
lektsia.com
Колонны | Betonika
Можно изготовить железобетонные колонны прямоугольного или круглого сечения, разной длины. Поверхность бетона гладкая, грани скруглены. Минимальное сечение колонн, необходимое для установки деталей соединения колонны – балки, составляет 300x300 мм. Огнестойкость колонн таких размеров составляет 2 часа. Железобетон обладает значительным преимуществом перед другими конструкциями, так как хороший показатель огнестойкости позволяет использовать железобетонные колонны в зданиях различного назначения.
Таблица 1. Стандартные размеры колонн
| Ширина мм | Высота мм | Сечение мм | Длина мм | |
| K – колонны прямоугольного сечения | 300 - 1200 | 300 - 600 | до 18000 | |
| KO – колонны круглого сечения | 300 - 800 | до 1800 |
Длина колонны зависит от проектной задумки. По желанию заказчика можно изготовить и сплошную, без соединений, колонну длиной 20 – 24 м, но обычно экономически целесообразно использовать колонны в один этаж. Железобетонные колонны можно изготовить с одним или несколькими короткими консольными выступами для опоры балок перекрытий, кровли, подкрановых балок и т.д.
Таблица 2. Характеристики колонн прямоугольного сечения
| Колонны прямоугольного сечения | hмм | bмм | ВескН/м |
| 300 / 300 | 300 | 300 | 2.20 |
| 300 / 400 | 300 | 400 | 2.94 |
| 400 / 400 | 400 | 400 | 3.92 |
| 400 / 500 | 400 | 500 | 4.90 |
| 500 / 500 | 500 | 500 | 6.12 |
| 500 / 600 | 500 | 600 | 7.35 |
| 600 / 600 | 600 | 600 | 8.82 |
Таблица 3. Характеристики колонн круглого сечения
| Колонны круглого сечения | Диаметр мм | Вес кН/м |
| 300 | 300 | 1.73 |
| 400 | 400 | 3.08 |
| 500 | 500 | 4.81 |
| 600 | 600 | 6.92 |
Кривые рабочих характеристик колонн, в зависимости от величины осевой нагрузки и изгибающего момента, представлены на графике. Расчеты выполнены для модульных сечений колонн прямоугольного сечения от 3Mx3M (300 x 300 мм) до 6Mx6M , и для колонн круглого сечения от Ø3M до Ø6M. Параметры Nd и Md представляют собой расчетные предельные значения осевой силы и осевого момента в момент разрушения, а это значит, что значения постоянных и переменных воздействий умножаются на соответствующие коэффициенты безопасности.
1 рис. Кривые рабочих характеристик колонн прямоугольного сечения
2 рис. Кривые рабочих характеристик колонн круглого сечения
Колонны крепятся к фундаменту с помощью стаканов, соединяются при помощи выпусков арматурных стержней или анкерных болтов. Первый способ чаще всего применяется в основном для фундамента на хороших грунтах, а второй и третий – на свайном фундаменте. Между собой колонны соединяются механическими (болтовыми) соединениями, которые анкерованы в отдельных сборных элементах, либо с помощью непрерывного армирования в узлах соединения.
www.betonika.lt
