Фундаменты под промышленные здания

Обновлено: 16.05.2024

Фундаменты промышленных зданий возводятся с учетом физических и механических свойств грунтов основания и местных инженерно-геологических процессов и явлений. Размеры фундаментов промышленных зданий в плане должны быть такими, чтобы среднее давление от расчетных нагрузок по подошве фундамента не превосходило расчетного давления на грунт, а расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не превосходили предельных значений, установленных нормами проектирования.

Фундаменты промышленных зданий по контуру в плане, как правило, повторяет в упрощенной форме контур плана надфундаментных частей промышленного здания или сооружения. В соответствии с этим, фундаменты могут иметь различные конструктивные формы. Фундаменты массивных сооружений (мостовых опор, монументов и т. п.) выполняют в виде отдельных массивов. Фундаменты отдельных опор (колонн) могут быть устроены под каждую колонну отдельно (отдельные, одиночные или столбовые фундаменты) или общими под несколько колонн и иметь вид лент (ленточные фундаменты), перекрестных лент и плит (ребристых и безреберных). Фундаменты стен могут быть устроены в виде отдельных фундаментных столбов, перекрытых фундаментной балкой (рандбалкой), или подземных стенок, повторяющих по периметру план стен. Их называют стеновыми, хотя в литературе их часто называют ленточными, так как по своей форме они не отличаются от ленточных фундаментов, устраиваемых под несколько колонн.

В качестве материалов для устройства фундаментов могут применяться железобетон, бетон, бутобетон, каменная (бутовая или кирпичная) кладка. Каменную кладку, бутобетон и бетон применяют в более или менее одинаковых условиях, в конструкциях жестких фундаментов. Необходимость применения железобетона определяется наличием в конструкции фундамента растягивающих или скалывающих напряжений. Поэтому железобетон применяют при устройстве гибких фундаментов, а также для изготовления конструкций сборных фундаментов.

Фундаменты под сборные железобетонные колонны

Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним.

Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколонником в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем, чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов.

Фундаменты обычно проектируют с отметкой верха подколонника на уровне планировочной отметки земли — 0,150. Фундаменты могут иметь полную высоту 1,2 — 3,0 м с шагом 300 мм, что соответствует наибольшей глубине заложения подошвы фундамента — 3,150. В этом случае высота фундамента изменяется за счет высоты подколонника при неизменной высоте ступеней.

При необходимости более глубокого заложения фундаментов под ними делают подушку из песка или бетона.

В зданиях с подвалами фундаменты располагают ниже пола подвала за счет увеличения высоты подколенника.

Фундаменты устраивают из бетона марок 150 и 200. Армируют фундаменты сварной сеткой с ячейками 200×200 мм, располагаемой в основании фундамента с защитным слоем 35-70 мм. Для рабочей арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля класса А — П. Подколонники армируются аналогично соответствующим колоннам. При наличии слабых грунтов под фундаментами устраивают подготовку толщиной 100 мм из бетона. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонны.

Фундаменты под стальные колонны

Под стальные колонны, как правило, устраивают железобетонные монолитные фундаменты .

Подколонники делают сплошными (без стаканов) и снабжают анкерными болтами для закрепления башмака колонны. Верх подколонника располагают с таким расчетом, чтобы башмак стальной колонны и верхние концы анкерных болтов были покрыты полом. С этой целью, в зависимости от типа башмака, отметка верха фундамента назначается равной 0,4 — 1,0 м.

При необходимости заглубления фундаментов стальных колонн на 4,0 м и более возможно применение сборных железобетонных подколонников, изготовляемых по типу сборных железобетонных двухветвенных колонн. Такой подколонник нижним концом закрепляют в стакане фундамента, на верхнем конце он имеет анкерные болты для крепления стальной колонны. Фундамент под смежные колонны устраивают общим даже и в том случае, когда в числе смежных колонн имеются и стальные и железобетонные колонны.

Стальные колонны устанавливают на фундаментах, в которые заранее заделывают анкерные болты для крепления колонн. Проектное положение колонн в плане обеспечивается правильным расположением анкерных болтов на фундаментах, а точность установки по высоте — тщательной подготовкой опорных колонн: поверхностей фундаментов.

Опирание колонн осуществляется одним из следующих способов

1) на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки цементным раствором. Этот способ применяют для колонн с фрезерованными подошвами башмаков;

2) на заранее установленные и выверенные опорные детали (балки, рельсы и др.) с последующей подливкой цементным раствором. Фундамент бетонируют до уровня на 250 — 300 мм ниже проектной отметки опорной плоскости башмака колонны. Затем устанавливают опорные детали и закладные части, бетонируют верхнюю часть фундамента до уровня на 40 — 50 мм ниже верха опорных деталей. Опорная (нижняя) поверхность башмака колонны при этом способе подготовки фундамента должна быть изготовлена строго перпендикулярно к оси колонны;

3) на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты. Фундамент бетонируют до уровня на 50 — 80 мм ниже проектной отметки подошвы плиты, затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент. Положение каждой плиты по высоте регулируется установочными винтами с таким расчетом, чтобы верхняя плоскость плиты расположилась на проектной отметке опорной плоскости башмака колонны. Опорные поверхности плит и колонн должны быть простроганы на заводе.

Фундаменты под стены

Под стены промышленных зданий и сооружений устраивают ленточные, столбчатые или свайные фундаменты.

Ленточные фундаменты , как правило, устраивают под несущие или самонесущие кирпичные и блочные стены. Они могут быть сборными или монолитными. Наиболее распространены сборные ленточные фундаменты. Эти фундаменты устраиваются из железобетонных и бетонных блоков или укрупненных элементов. Наиболее широкое распространение имеют блочные фундаменты. Ленточные фундаменты устраивают из блоков двух типов: стеновых прямоугольных блоков (марки СП) и блок-подушек (марки Ф). Стеновые блоки имеют единую номинальную высоту 600 мм, единую номинальную длину 2400 мм и толщину — от 300 до 600 мм. Кроме основных стеновых блоков марки СП имеются доборные блоки марки СПД номинальной длины 800 мм, которые используют для перевязки блоков в фундаменте.

Стеновые блоки изготовляют без арматуры — сплошными и с несквозными пустотами, открытыми книзу. Сплошные блоки имеют в обозначении дополнительную букву «С».

Блок-подушки используют для увеличения ширины подошвы фундамента и, соответственно, армируют по низу сварными сетками. Блок-подушки имеют номинальную длину 1200 — 2400 мм, ширину 1000 — 2400 мм и толщину 300 и 400 мм. Блоки шириной 1000 — 1600 мм, кроме основных размеров, изготовляют доборными — половинной длины.

Стеновые блоки изготовляют из бетона марки 150, блок-подушки — из бетона марок 150 — 200.

Для основной рабочей арматуры блок-подушек используют горячекатаную сталь класса А-П. Блок-подушки укладывают на выровненное основание или на песчаную подготовку.

Фундаменты из блок-подушек могут быть сплошными или прерывистыми. В прерывистых фундаментах подушки укладывают с разрывом 0,2 — 0,9 м. Такая конструкция сокращает расход материала, уменьшает затраты труда и позволяет полнее использовать несущую способность грунтов.

При возведении зданий или сооружений на сильно сжимаемых или просадочных грунтах по фундаментным подушкам устраивают армированный шов толщиной 3 — 5 см, и поверх фундамента — армированный пояс толщиной 10 — 15 см. Это увеличивает жесткость фундамента и предупреждает появление трещин при неравномерной осадке здания.

Стеновые блоки укладывают на цементном растворе поверх фундаментных подушек. Из таких блоков сооружают стены подвала. При этом фундаменты и стены подвала состоят из нескольких рядов стеновых блоков, уложенных с перевязкой швов. Продольные и поперечные стены таких фундаментов соединяют между собой посредством перевязки блоков.

Фундаменты промышленных зданий из крупноразмерных железобетонных элементов устраивают из панелей-подушек и панелей-стенок. Панели-подушки (ребристые или сплошные) укладывают в виде сплошной или прерывистой ленты под стенами из крупных панелей. Поверх них устанавливают панели-стенки (сплошные, ребристые или со сквозными пустотами). Установленные панели соединяют между собой путем электросварки закладных стальных деталей в них.

Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона или железобетона. Их возводят в опалубке, куда монтируют арматуру (при железобетонных фундаментах) и укладывают бетон проектной марки.

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при прочных основаниях и небольших нагрузках на них. Под несущими стенами опоры фундаментов располагают в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а также в промежутках на расстоянии не более чем через 3,0 — 6,0 м. При этом отдельно стоящие опоры связывают между собой железобетонными фундаментными балками, воспринимающими нагрузку от стен. Под фундаментными балками для предупреждения деформаций, связанных с пучением посадкой основания, устраивают шлаковую или песчаную подсыпку толщиной 0,5 — 0,6 м.

Свайные фундаменты устраивают при слабых грунтах, залегающих на большую глубину. В зависимости от различных признаков сваи подразделяют на разные виды. По материалу сваи бывают железобетонными, бетонными, стальными и деревянными. Железобетонные сваи делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи.

Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, изготовляют монолитными, с разными диаметрами и глубиной заложения. Стальные сваи выполняют из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости к коррозии стальные сваи применяют редко. Деревянные сваи изготовляют из хвойных пород леса. Для защиты от размочаливання при забивке на верхний конец свай надевают стальное кольцо (бугель), а на нижний — стальной башмак.

По сравнению с другими видами фундаментов сваи имеют ряд преимуществ: дают меньшие осадки, повышают уровень индустриализации, сокращают объем земляных работ, уменьшают сроки и снижают стоимость строительства.

В отличие от гражданских зданий, конструкциям промышленных приходится испытывать не только статические нагрузки (от собственного веса и массы оборудования), но и динамические, вибрационные. Соответственно, фундаменты промышленных зданий должны иметь большой запас прочности и проектироваться не только на основании гидрометеорологических и геолого-геодезических изысканий, но и с учётом технологических и эксплуатационных особенностей сооружения.

При том, что способов осуществления задачи обычно имеется несколько, во время проектирования возможные вариации сравнивают и выбирают тот, который обеспечит наиболее выгодные технико-экономические показатели.

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Примечание! Если нужно разрабатывается перечень мероприятий, которые помогают уменьшить зависимость сооружения в процессе эксплуатации от протекающих в грунтовых основаниях деформационных процессов.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Гидрогеология

Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).

На заметку! При закладке фундаментов ниже пьезометрического уровня (в случае с напорными водами), необходимо принять меры, предупреждающие их прорыв. Это чревато вспучиванием днища котлована и всплытием уже установленных конструкций.

Примечание: нормативные данные по глубине промерзания получают путём извлечения усреднённого показателя из суммы данных не менее чем за 10 зимних сезонов. Наблюдения производятся на площадке с ровным рельефом, очищенной от снежного покрова. Такие данные, как и сведения об уровнях грунтовых вод, отражаются на карте.

Вернуться к оглавлению

Фундаменты каркасных зданий

Тип фундамента определяется строением стен здания. Если это сборный железобетонный каркас, в котором вертикальными несущими элементами являются колонны, то для их установки применяются фундаменты стаканного типа (ГОСТ 24476*80).

Особенности устройства стакана под колонну

Их строение начинается от простого блока с выемкой, в которую вставляется и замоноличивается колонна, до башмака со стаканом, в основании которого имеется опорная подошва в виде одной или двух плит.

Примечание: первый вариант применяется для колонн сечением 300*300 мм (тип 1Ф), второй – для колонн 400*400 мм (тип 2Ф).

Фундамент под колонну, как и сама колонна, может быть и монолитным. В данный момент он представляет собой симметричную конструкцию ступенчатой формы с двумя или тремя выступами и подколонной выемкой. Если колонна тоже монолитная, то вместо подколонника в центре плиты при заливке устанавливают выпуски арматуры.

Донышко выемки, в которую устанавливается колонна, обычно делается на 5 см ниже, чтобы иметь возможность нивелировать отклонения от размеров путём добавления пескоцементного раствора. Верх подколонника чаще всего проектируется в одном уровне с планировочной отметкой грунта, составляющей -150 мм.
Высота такого фундамента определяется высотой подколонной части, и находится в рамках 1200 -3000 мм (через каждые 300 мм). Высота ступеней при этом остаётся неизменной. Фундаменты с высокими подколонниками применяют при закладке здания с подвалом, так как их подошва должна находиться ниже уровня пола помещения.
Их усиление производится сварной стальной сеткой с ячейкой 200*200 мм (защитный слой бетона не менее 35 мм) и горячекатанной арматурой с периодическим профилем класса А-II. Подколонная часть армируется аналогично колонне, которая будет в неё устанавливаться.

При заливке стаканов на объекте, для монолита применяются бетоны класса В15-В20. Обычно его используют под стальные вертикальные конструкции. Тогда подколонники делают без стакана, а вместо выемки в сплошном теле фундаментного башмака имеются анкерные болты для крепления колонны.

Фундаменты стальных колонн могут заглубляться и ниже трёхметровой отметки. Тогда могут применяться сборные подколонники (серия 1.411.1-3). Их нижние концы фиксируют на башмаке фундамента, а в верхней части подколонника предусматривают крепления под вертикальный элемент каркаса.

Монолитный фундаментный стакан может быть двойным в тех случаях, когда необходимо установить две смежные колонны. При этом одна из них вполне может быть стальной, а другая железобетонной.

Вернуться к оглавлению

Фундаменты для опоры сплошных стен

В зданиях, где основные нагрузки от веса здания воспринимает не каркас, а сплошные стены из блоков или кирпича, фундаменты представляют собой сборную или монолитную ленту. Лента может опираться как на грунт, так и на точечные опоры – столбы или сваи (в этом случае опорную ленту называют ростверком (о строительстве фундамента с ростверком рассказано в нашей статье)).

Сборная и монолитная лента

Лента может быть монолитной, но в целях сокращения сроков строительства на крупных промышленных объектах чаще проектируют сборные фундаменты. Они собираются из неармированных бетонных или железобетонных блоков, плит, подушек, а также укрупнённых или доборных элементов.

Плиты (подушки) укладываются плашмя в качестве основания и служат для увеличения площади опорной подошвы. Под ними должно быть предварительно выровненное песчаное основание, либо, если грунт нестабильный, выполняется бетонная подготовка. Блоки используют в качестве стен для вывода ленты на поверхность грунта.

Сборный фундамент может быть не только сплошным, но и прерывистым. Укладка блоков с разрывами до 90 см помогает сократить расход материала в тех случаях, когда грунт на участке имеет отличную несущую способность. Сокращаются расходы на оплату труда, и соответственно снижается себестоимость конструкции.

При устройстве ленты на просадочном грунте, поверх подушек — прежде чем монтировать блоки, устраивают шов толщиной до 5 см с заложенной в него прослойкой арматуры. Ещё один слой монолита, но уже толщиной до 15 см, предусматривают и поверх самого фундамента.

Подушку фундамента делают не из подушек, а монолитом, стенку так же собирают из блоков. Чаще всего такое строение необходимо, когда здание имеет подвал. В этом случае блоки выполняют функции только стенового материала, а монолит воспринимает нагрузки от веса здания и распределяет их на грунт.

Полностью монолитная лента имеет форму тавра с расширенной прямоугольной или ступенчатой подошвой. Она заливается по опалубке, установленной либо на уплотнённое насыпное основание, либо на жёсткий подготовительный слой из тощего бетона (подбетонку).

Перед бетонированием в опалубку предварительно монтируется объёмный арматурный каркас.

Столбы и фундаментные балки

Если основание вполне прочное, а здание одноэтажное и больших нагрузок не создаст, вместо более дорогой сплошной ленты проектируют фундаменты столбчатого типа.

Это монолитные бетонные столбы, расположенные в местах пересечения и примыкания стен, а также в промежутках между ними, с минимальным расстоянием 3 м (максимум 6 м).

Все опоры связываются между собой фундаментными балками – железобетонными или металлическими, которым и предстоит воспринимать нагрузку от веса стен.

Чтобы уменьшить их деформацию, под балками может быть устроена подсыпка из песка или шлака, толщина которой может достигать полуметра.

Фундаменты промышленных зданий имеют существенное отличие от классических монолитов для жилых строений. Оно зависит от размеров конструкции, подпорок, которые используются в отдельном случае, а также от геологических данных местности. Учитывая эти особенности, фундаменты делятся на две категории: для стен и колонн. В первую входят три разновидности фундаментов:

Ленточный.
Столбчатый.
Свайный.

Во вторую категорию входят два типа фундаментов:

Конструкция фундаментов обязательно должна состоять из бетона марки 150, или 200, а также стальной сеткой с ячейкой в 20х20 сантиметров. Габаритные основания должны армироваться арматурой диаметром от 10 миллиметров, связанной в прямоугольный каркас с помощью катаной эластичной проволоки. При большом коэффициенте усадки почвы необходимо залить уплотнительный слой бетона (его ширина – не менее десяти сантиметров).

Фундамент для стен

Основное правило для заливки этой категории фундаментов – они должны быть монолитными. При этом давление на отдельный участок грунта распределяется на всю длину.

Ленточный фундамент

Это самый распространенный вид основания для промышленных зданий. Он имеет следующее устройство. В качестве подошвы используется блок-подушка. На него устанавливается стеновой блок (маркировка– СП). Этот элемент имеет стандартные размеры: 600 мм в высоту, толщину в 300-600 миллиметров и длину 2,4 метра. Он не должен иметь пустот. Для перевязки блоков используются модели СПД с длиной в 80 сантиметров. Данный вариант фундаментов заливают под несущие стены, выполненные из кирпича, или блоков.

В случае применения бетонных панелей используется монолитная конструкция. При этом в траншее монтируется армопояс в два раза шире, чем сам фундамент. Затем заливается основная часть конструкции. Для снижения расходов на бетонные работы, подушка может быть выполнена в виде отдельных толстых пластин. Для этого в траншее делается дополнительное углубление, в которое устанавливается металлический каркас. Расстояние между этими элементами составляет от 20 до 90 сантиметров. Если грунт имеет высокий коэффициент усадки, тогда подушка должна быть сплошной. Ленточный фундамент обеспечивает максимальную стабильность габаритного строения.

Столбчатый фундамент

Основное причина использования столбчатого фундамента для промышленных зданий – в случае плотного грунта, который не дает значительную усадку. Устройство такого основания состоит из монолитного башмака и бетонного столба, который устанавливается в специальный паз, благодаря чему не смещается при возникновении вибраций. Его используют, если нагрузка на стены незначительная.

Вибролапа для трамбовки грунта

Максимальное расстояние между этими элементами не должно превышать шесть метров. Они обязательно должны связываться с основными частями строения при помощи бетонных перемычек.

Перед тем как заливать основание для столба, участок грунта под ним нужно уплотнить с помощью вибролапы. Песчаная подсыпка на дне траншеи глубиной от 30 до 60 сантиметров обеспечит минимальное уплотнение в процессе эксплуатации здания. Столбчатые фундаменты промышленных зданий скорее дополнительные, чем основные элементы. Чаще всего их используют в качестве оснований для перегородок внутри помещения. Они позволяют сэкономить средства на заливку основания для внутренних перемычек. Однако если на стене будет установлен габаритный подъемник, или другое устройство, которое будет принимать на себя дополнительную нагрузку, тогда следует заливать более стабильную конструкцию.

Свайный фундамент

Основное использование – в случае слабого грунта с большой усадкой. Устройство такого фундамента состоит из вбитой в землю сваи, на которой расположена монолитная основа здания. Сваи, которые используются в этом случае, могут быть круглыми и квадратными (в разрезе). Чтобы избежать деформации элемента, сверху на него надевается бугель, а снизу – башмак. Это стальные наконечники. Они позволяют бетонной конструкции выдерживать сильные удары молотом копер.

Вбивание свай копером

Реже применяются деревянные сваи. В этом случае они должны быть из хвойных пород древесины (для предотвращения преждевременного гниения основы). В исключительных случаях используется металлический аналог. В обоих случаях следует учесть, что такой фундамент имеет меньший рабочий ресурс, чем бетонная свая. Глубина установки сваи зависит от особенностей грунта, а также размеров здания. Эти расчеты может сделать местная проектно-строительная организация.

Преимущество такого варианта основания – минимальная усадка габаритного здания в зонах с мягким грунтом (песчаная, или болотистая местность), а также меньшие затраты на земляные работы.

Фундамент для колонн

Стальная армирующая сетка

Особенность этой категории основы заключается в том, что она устанавливается под отдельными элементами строения (непосредственно под колонной).

Устройство такой основы состоит из одно- или многоступенчатого башмака, а также стакана, в который помещается колонна. Для армирования необходимо использовать сваренную стальную сетку.

Монолитная основа

Данный тип основания для колонны имеет монолитную структуру. Для его заливки в земле выкапывается яма необходимых размеров, и монтируется опалубка. Высота каждой ступени не должна быть меньше 300 миллиметров. Монолитный вариант более прост и надежен в монтаже и эксплуатации. Важно, чтобы все грани отдельных ступеней были симметричными. Полная глубина такого фундамента (до стакана для колонны) может составлять от 1,2 до трех метров.

Во время заливки бетона металлическая армирующая конструкция должна полностью находиться в толще раствора. В яме ее нужно расположить на весу, а не просто положить на землю. Иначе со временем подушка потеряет свою прочность, так как металлический каркас постепенно поржавел.

Сборная основа

Устройство такого основания проще изготавливать. Для этого делается опалубка, и заливается бетонная плита необходимых размеров. Толщина изделия не должна быть меньше 30 сантиметров. Элементы не нуждаются в дополнительной фиксации. Вес отдельной колонны, а также элементов конструкции здания, закрепленных на ней, не позволит им смещаться. Посмотрите видео, как установить колонну на основание.

Колонна может крепиться несколькими способами. Первый – в специальный паз, отлитый во время создания плиты (с последующей подливкой цементного раствора после установки опоры). Второй – крепление к закладным (металлические балки, уголки, или швеллеры), залитых бетоном.

Если на промышленном предприятии используются металлические колонны, тогда они крепятся особенным способом. Во время заливки основания к армирующему слою крепятся шпильки с нарезанной резьбой. После застывания к конструкции подсоединяется металлическая опора. Она фиксируется либо при помощи сварки, либо винтовым методом к приваренной пластине внизу столба.

Создавая основание для вертикальных элементов здания, важно выдерживать идеально прямой угол (90 градусов). В этом случае все элементы здания будут надежно закреплены на своих местах.

Фундаменты под промышленное оборудование

Фундаменты под машины. Фундаменты под любую машину должны обеспечивать нормальную их эксплуатацию, удобное размещение и надежное крепление, а также отсутствие сильных вибраций, мешающих работе машин. Фундаменты под машины выполняют бетонными или железобетонными. По конструкции фундаменты делят на массивные и рамные.

Массивные фундаменты выполняют в виде сплошных блоков или плит. В зависимости от вида устанавливаемых машин эти фундаменты устраивают бесподвального или подвального типа. Фундаменты бесподвального типа отличаются отсутствием развитой надземной части и применяются для машин, устанавливаемых на уровне нижнего этажа здания.

Рис. 43. Фундаменты бесподвального типа: а — под горизонтальный поршневой компрессор; б — под вертикальный двухцилиндровый компрессор

На рис. 43 показан пример такого фундамента под горизон тальный поршневой и вертикальный двухцилиндровый компрессоры. Фундамент под поршневой компрессор (рис. 43, а) представляет собой бетонный блок, верхний обрез которого совпадает с уровнем пола здания. Фундамент под двухцилиндровый компрессор (рис. 43, б) выполнен в виде плиты толщиной 800 мм. Машины к фундаментам крепят с помощью анкерных болтов, закладываемых в теле фундаментов.

На рис. 44 приведен фундамент подвального типа. В отличие от фундаментов бесподвального типа эти фундаменты имеют сильно развитую надземную часть. По своей конструкции фундаменты подвального типа в свою очередь делятся на фундаменты, имеющие массивную верхнюю часть, и фундаменты, верхнее строение которых образовано продольными или поперечными стенами.

На рис. 44, а показан фундамент с массивной верхней частью под оризонтальную машину. Основанием для верхней части служит бетонная подушка прямоугольного очертания в плане. На рис. 44, б приведен фундамент под мотор-генератор мощностью 750 кВт. Несущие стены его, расположенные в поперечном направлении к оси установки, устроены на подушке и связаны продольными ригелями. Возможно также устройство фундаментов и с продольным направлением стен, связываемых поперечными стенами и ригелями.

На рис. 45 приведен пример спаренного фундамента под двигатели внутреннего сгорания. Устройство таких фундаментов целесообразно, например, в тех случаях, когда при работе установленных на них машин возникают значительные горизонтальные неуравновешенные силы инерции.

Кроме отдельно стоящих (индивидуальных) фундаментов под машины проектируют также общие фундаменты в пределах всего пролета или цеха здания. Такие фундаменты обычно представляют собой монолитную железобетонную плиту с соответствующими закладными Деталями для крепления машин ( станков). На плиту можно устанавливать машины одинакового или разного назначения. Следовательно, такая конструкция фундамента позволяет в необходимых случаях изменять технологический процесс промышленного здания.

Фундаменты рамной конструкции представляют собой пространственную многостоечную жесткую раму, заделанную стойками в мощную опорную плиту. Машины в данном случае устанавливают на верхние горизонтальные элементы рамы. Рамные фундаменты делают ж лезобетонными или смешанными, например со стальными стойкам и железобетонными ригелями.

На рис. 46 показан общий вид рамного фундамента под турбоген ратор небольшой мощности.

Фундаменты под насосы, аппараты, емкости. Такие фундаменты выполняют из бетона, железобетона, кислотоупорного кирпича и др. При их проектировании необходимо учитывать следующие требования: форма фундаментов должна обеспечивать быстрый сток с их поверхности агрессивной жидкости в случае ее появления; быть доступны осмотру; фундаменты, возводимые в кислотных цехах, должны иметь противокоррозионную защиту.

Фундаменты под кислотные насосы обычно выполняют полностью из кислотостойких материалов (кислотоупорного! кирпича на силикатной кислотоупорной замазке, кислотоупорного бетона). На рис. 47 показана конструкция фундамента под насос.

Фундаменты под аппараты облицовывают штучными кислотоупорными материалами по непроницаемому подслою: опорная часть фундамента облицовывается кислотоупорным кирпичом, а боковые поверхности — более легкими штучными материалами (керамическими плитками и др.). В качестве вяжущего при облицовке фундаментов применяют кислотоупорные силикатные замазки или портландцементный раствор (в зависимости от состава агрессивной среды). На рис. 48 даны фундаменты под горизонтальные емкости.

Рис. 47. Фундамент под насос: 1 — подземная часть фундамента из бетона или железобетона; 2 — уплотнение из асбеста №6—7 с битумом; 3 — фундамент из кирпича кислотоупорного на кислотоупорной силикатной замазке; 4 — кислотоупорная силикатная замазка; 5—изоляционный слой; в — противокоррозионная защита пола

Рис. 48. Фундаменты под горизонтальные емкости: а — из кислотоупорного кирпича; б — железобетонный; 1 — кислотоупорный кирпич на кислотоупорной силикатной замазке; 2 — битумно-рубероидная изоляция; 3 — железобетонное основание; 4 — кирпич кислотоупорный на кислотоупорной силикатной замазке; 5 — железобетонный

Унифицированные монолитные железобетонные фундаменты имеют ступенчатую форму с подколонником стаканного типа для заделки колонн.
Сборные фундаменты экономичнее монолитных, но на них больше расходуется стали. Более легкими и экономичными по расходу стали, являются сборные фундаменты ребристой или пустотной конструкции.
При близком расположении уровня грунтовых вод (УГВ) и при слабых грунтах устраивают свайные фундаменты. Наиболее распространены железобетонные сваи круглого и квадратного сечений. По верху сваи связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который служит одновременно подколонником.
Подколонник устанавливают на плиту по слою цементно-песчаного раствора. При действии на фундамент изгибающего момента соединение подколонника с плитой усиливают сваркой закладных элементов, а места сварки заделывают бетоном.
Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300 мм или 450 мм.
В верхней части подколонника устроен стакан для установки в него колонны. Дно стакана располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны для того, чтобы компенсировать подливкой раствора неточности в размерах и заложении фундаментов.
Колонны с фундаментом соединяют различными способами. В основном с помощью бетона. Для обеспечения жесткого закрепления колонны в стакане фундамента на боковых поверхностях железобетонной колонны устраивают горизонтальные бороздки. Зазор между гранями колонны и стенками стакана поверху составляет 75 мм, а по низу стакана 50 мм (рис.2).
Обрез фундамента под железобетонные колонны располагают на отметке -0.15 м, под стальные колонны – на отметках -0.7 м или -1.0 м.
Фундаменты под смежные колонны в температурных швах делаются общими, независимо от числа колонн в узле. Для каждой сборной железобетонной колонны в этом случае устраивают отдельный стакан.
Монолитные фундаменты железобетонных
колонн в местах устройства деформационных швов
В фундаментах под стальные колонны подколонник делают сплошным (без стакана) с анкерными болтами.
а) колонны постоянного сечения;
б) колонны двухветвевые (сквозного сечения)
Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на бетонные столбики необходимой высоты, бетонируемые на уступах фундаментов. Фундаментные балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение. Номинальная длина их составляет 6 и 12 м. Конструктивная длина фундаментных балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и местоположения балок. Верхняя грань балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола.
Сечения фундаментных балок
Фундаментные балки устанавливают на подливку из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Этим раствором заполняют зазоры между торцами балок и стенками подколонников. По балкам для гидроизоляции стен укладывают 1-2 слоя рулонного водонепроницаемого материала на мастике. Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов снизу и с боков балок предусматривают подсыпку из шлака, песка или кирпичного щебня.
Устройство фундаментных балок промышленных зданий

10 комментариев к “Конструкция фундаментов промышленных зданий”

Конструкция фундаментов промышленных зданий
Конструкция фундаментов промышленных зданий. По способу возведения фундаменты промышленных зданий делят на монолитные и сборные. Под колонны каркасного здания устраивают, как правило, столбчатые фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены опирают на фундаментные балки. Ленточные и сплошные фундаменты предусматривают редко, как правило, на слабых, просадочных грунтах и при больших ударных нагрузках на грунт технологического оборудования. Унифицированные монолитные железобетонные фундаменты имеют ступенчатую форму с подколонником стаканного типа для заделки колонн.

Строительство фундамента для промышленных зданий
Какие лучше использовать фундаменты при возведении промышленных зданий и сооружений. Технология усиления и укрепления оснований. … Подойдет для строений, в которых в роли несущей конструкции выступают колонны. При строительстве жилых зданий он практически не используется. Зато для промышленных или общественных строений — хороший выбор. Для строительства многоэтажных зданий их используют редко. Чаще применяют для малоэтажных застроек. Перед началом работ исследуют качество почвы, ее сезонные изменения. Затем составляют проект, в котором рассчитывают давление на каждый стакан, равномерно распределяя нагрузку и передавая её на грунт.

Фундаменты промышленных зданий
Фундаменты промышленных зданий. Новый сервис — Строительные калькуляторы online. Фундаменты сборных железобетонных колонн. … Свайные фундаменты. Конструкции монолитных фундаментов железобетонных и стальных колонн могут применяться совместно со сваями. При устройстве фундаментов использование свай целесообразно в тех случаях, когда непосредственно под сооружением залегают слабые грунты, не способные выдержать нагрузку от сооружения, или когда применение свай позволяет получить экономически наиболее выгодное решение.

Фундаменты промышленных зданий
Фундаменты промышленных зданий. Фундаменты промышленных зданий. Фундаменты промышленных зданий возводятся с учетом физических и механических свойств грунтов основания и местных инженерно-геологических процессов и явлений. Размеры фундаментов промышленных зданий в плане должны быть такими, чтобы среднее давление от расчетных нагрузок по подошве фундамента не превосходило расчетного давления на грунт, а расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не превосходили предельных значений, установленных нормами проектирования.

Фундаменты промышленных каркасных зданий
Основным видом фундаментов иод сборные железобетонные колонны промышленных зданий являются железобетонные фундаменты стаканного типа (см. рис. 5.57). По способу устройства они могут быть монолитными (рис. 5.58, а), сборными (рис. 5.58, г – е, 5.59), сборно-монолитными (рис. 5.58, б) и свайными (рис. 5.58, в). Монолитные ступенчатые фундаменты стаканного типа, изготавливаемые на месте строительства, применяют при соответствующем технико-экономическом обосновании. … Такие фундаменты выполняют бетонными или железобетонными. По конструкции эти фундаменты делят на массивные и рамные. Фундаментные балки укладывают па железобетонные столбики (рис. 5.60).

Фундаменты промышленных зданий и сооружений
Глава 1 ФУНДАМЕНТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. Типовые столбовые монолитные железобетонные фундаменты под колонны промышленных зданий состоят из подколонника и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части. Фундаменты запроектированы в шести вариантах по высоте (1,5 м и от 1,8 до 4,2 м с интервалами 0,6 м). Обрез фундамента располагается на отметке —0,15 м под железобетонные и на отметке —0,7; —1,0 м под стальные колонны. Таким образом, заглубляются развитые базы стальных колонн. При вскрытии основания целиковый грунт, непосредственно воспринимающий нагрузку, выравнивается и накрывается…

Фундаменты промышленных зданий с применением…
Особенности фундаментов промышленных предприятий. Фундамент промышленного предприятия или объекта любого назначения является определяюще важным конструктивным элементом здания, обеспечивающим передачу нагрузки его надземных частей на основание. Его преждевременное разрушение, в силу тех или иных причин, может привести к аварии, следствием которой станут не только экономические потери, но и человеческие жертвы, нанесение существенного ущерба окружающей среде. Практически, если не все, то большинство объектов основных промышленных производств относится к потенциально опасным.

Фундаменты промышленных зданий — Фундаменты
Фундаменты промышленных зданий. Фундаменты сборных железобетонных колонн. Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. … В этом случае высота фундамента изменяется за счет высоты подколонника при; неизменной высоте ступеней. Рис. 26. Конструктивные решения сборных фундаментов промышленных зданий: а — одноблочные; б — двухблочные; в — многоблочные; 1 — стакан; 2 — плита. Рис. 27. Монолитный железобетонный фундамент: 1 — подколенник; 2 — ступени. При необходимости более глубокого заложения фундаментов под ними делают подушку из песка или бетона (см; рис. 27).

Конструкция фундаментов промышленных зданий
По способу возведения фундаменты промышленных зданий делят на монолитные и сборные. Под колонны каркасного здания устраивают, как правило, столбчатые фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены опирают на фундаментные балки. Ленточные и сплошные фундаменты предусматривают редко, как правило, на слабых, просадочных грунтах и при больших ударных нагрузках на грунт технологического оборудования. Унифицированные монолитные железобетонные фундаменты имеют ступенчатую форму с подколонником стаканного типа для заделки колонн. Сборные фундаменты экономичнее монолитных, но на них больше расход…

Фундаменты промышленных зданий: устройство…
Виды конструкций фундаментов промышленных зданий. Фундаменты промышленных зданий имеют существенное отличие от классических монолитов для жилых строений. Оно зависит от размеров конструкции, подпорок, которые используются в отдельном случае, а также от геологических данных местности. Учитывая эти особенности, фундаменты делятся на две категории: для стен и колонн. … Конструкция фундаментов обязательно должна состоять из бетона марки 150, или 200, а также стальной сеткой с ячейкой в 20х20 сантиметров. Габаритные основания должны армироваться арматурой диаметром от 10 миллиметров, связанной в прямоугольный каркас с помощью катаной эластичной проволоки.

Читайте также: