Узел опирания фундаментной балки на фундамент колонны
Обновлено: 13.05.2024
Здание начинается с фундамента. Земля «играет», поэтому от прочности основания зависят эксплуатационные возможности объекта. Фундаментные балки получили широкое распространение благодаря своим фундаментальным характеристикам.
Что это такое?
Фундаментные балки – это железобетонная конструкция, служащая основанием постройки. Они выполняют двойную функцию:
- являются несущим элементов в немонолитных внутренних и наружных стенах;
- отделяют материал стен от грунта, выполняя функцию гидроизоляционной защиты.
Потенциальный покупатель оценит морозостойкость и теплоустойчивость конструкций, так как они делают их прочным материалом, служащим долгие годы. Способность фундаментных балок выдерживать большое давление стен позволяет применять их при строительстве подвалов и фундаментов домов.
Назначение
Классическое применение железобетонных балок (или рандбалок) осуществляется при строительстве промышленных, сельскохозяйственных объектов и зданий общественного пользования. Они служат опорой наружных и внутренних стен зданий. При современных технологиях на стадии разработки проекта здания возможно применение фундаментных балок при строительстве жилых помещений. Использование рандбалок является альтернативой монолитной конструкции фундамента, представляет собой сборную технологию при укладке основания постройки.
Балки предназначаются для:
- самонесущих стен блочного и панельного типа;
- самонесущих стен из кирпича;
- стен с навесными панелями;
- сплошных стен;
- стен с дверными и оконными проемами.
По месту назначения в строительстве ФБ делятся на четыре группы:
- пристенные, их монтируют возле наружных стен;
- связные, устанавливаются между колоннами, формирующими планировку здания;
- рядовые балки используют для скрепления пристенных и связных балок;
- санитарно-технические ребристые изделия, предназначенные для санитарно-технических нужд.
Закладка фундамента стаканного типа при строительстве крупных объектов – оптимальная область для применения фундаментных балок. Но также эффективно их использование в качестве ростверка для свайного или столбчатого основания каркасных строений, так как они позволяют скрепить весь каркас здания.
Достоинствами этих железобетонных конструкций по сравнению с монолитной технологией являются:
- сокращение сроков возведения строения;
- облегчение проведения подземных коммуникаций внутри здания.
Сегодня благодаря особым характеристикам применение фундаментных конструкций играет важную роль. Их стоимость, согласно расчетам, составляет около 2,5% от общей себестоимости здания.
Широкое применение сборной конструкции фундамента – простой и недорогой способ укладки по сравнению с ленточным фундаментом. Конструкции должны быть надежно закреплены. Классически используется стаканный тип фундамента, когда отдельные элементы опираются на ступени сбоку. Если высота ступени и балки не совпадают, то для этого предусмотрена установка кирпичных или бетонных столбиков.
При использовании столбчатых фундаментов допустимо производить опирание сверху. Столбики называют опорными подушками. При большом основании здания возможно создание в его верхней части специальных ниш, в которые монтируются стандартные рандбалки. Модели урезанных балок используют в отдельных ячейках зданий и присоединяют к температурному поперечному шву.
При строительстве каркасных конструкций применение фундаментных балок целесообразно для монтажа наружных стен. Изделия укладываются на обрез фундамента, покрытый раствором бетона. В целях предотвращения излишней влажности, как правило, поверх железобетонных конструкций наносится раствор песка с цементом.
Монтаж фундаментных конструкций осуществляется только с применением грузоподьёмной техники, так как их вес колеблется от 800 кг до 2230 кг. Согласно нормам ГОСТ балки изготовляются с отверстиями, предусмотренными для подъёма и их монтажа. Таким образом, с помощью строповочных отверстий или специальных заводских монтажных петель и специальных захватных устройств балка крепится к лебедке крана и укладывается на предназначенное место. Балки монтируют на столбы или сваи, в исключительных случаях – на песчано-гравийную подсыпку.
Вес изделия не требует дополнительных креплений с опорой. Однако рекомендуется соблюдать минимальную величину опирания, не менее 250-300 мм. Для проведения дальнейших работ, а также предотвращения повреждения стен желательно предусмотреть слой гидроизоляционных материалов (рубероид, линокром, гидроизол). Таким образом, фундаментные балки – это качественный и адекватный по характеристикам и цене материал.
Нормативные требования
Конструкции производят в соответствии с техническими условиями ГОСТ 28737-90, введенными Государственным строительным комитетом СССР в 1991 году. Время и практика доказали качественность данной продукции. Согласно ГОСТу советских времен изготовление фундаментных конструкций регламентируется в части размеров конструкций, форм их сечения, маркировки, материалов, требований и процедуры приемки, способов контроля качества, а также условий хранения и перевозки.
При заказе и приобретении фундаментных балок необходимо знать требуемые проектные характеристики изделия.
Технические требования: вид поперечного сечения, типоразмер, длину и обозначение серии рабочих чертежей балок – можно узнать из таблицы № 1 ГОСТ. Сырьем для изготовления балок является тяжелый бетон. Длина изделия, тип арматуры и данные расчетов по нагрузке влияют на выбор марки бетона. Обычно балки производятся из бетона марок М200-400. Технические характеристики изделия позволяют оптимально обеспечить нагрузку от стен.
В отношении армирования ГОСТ допускает:
- предварительное напряженное армирование для конструкций длиной более 6 м;
- для балок до 6 м предварительное напряженное армирование по желанию изготовителя.
Традиционно заводы все балки выпускают с предварительно напряженной арматурой из стали класса A-III. Определившись с размерами и сечением изделия необходимо правильно указать маркировку, особенно на цокольные варианты. Она состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом. Обычно маркировка состоит из 10-12 знаков.
- В первой группе знаков указывается типоразмер балки. Первая цифра обозначает тип сечения, она может колебаться от 1 до 6. Буквенный набор обозначает тип балки. Цифры после букв говорят о длине в дециметрах, округленных до целого числа.
- Вторая группа цифр указывает порядковый номер, исходящий из несущей способности. Затем следует информация о классе напрягаемой арматуры (только для напряженных балок).
- Третья группа указывает на дополнительные характеристики. Например, в случае наличия повышенной коррозийной стойкости в конце маркировки ставится индекс «Н» или конструктивные особенности балок (монтажные петли или иные закладные изделия).
Пример условного обозначения (марки) балки с указанием несущей способности и данных арматуры: 2БФ60-3AIV.
- фундаментные балки сплошные (ФБС);
- фундаментные балки сплошные с вырезом для укладки перемычек или пропуска инженерных конструкций (ФБВ);
- фундаментные балки пустотные (ФБП).
Контроль качества фундаментных балок требует проверки:
- класса бетона на сжатие;
- отпускной прочности бетона;
- наличия и соотношения арматурных и закладных изделий;
- точности геометрических показателей;
- толщины защитного слоя бетона до арматуры;
- ширины раскрытия усадочных трещин.
В техническом паспорте приобретенной партии рандбалок должны быть указаны:
- марка бетона по прочности;
- отпускная прочность бетона;
- класс напрягаемой арматуры;
- марка бетона по морозостойкости и водопроницаемости.
Правилами транспортировки ФБ предусматривается перевозка в штабелях. Допускается высота штабеля до 2,5 м, расстояние между штабелями не более 40-50 см. Обязательным условием считается наличие прокладок между балками и подкладок между штабелями. Это особенно актуально для двутавровой модели.
Фундаментальная модель представляет собою длинную тяжелую бетонную сваю или колонну. Балки в зависимости от ширины поверхности поперечного сечения делятся на типы:
- для стен зданий с шагом колонн до 6 м (1БФ-4БФ);
- для стен зданий с шагом колонн 12 мм (5БФ-6БФ).
Обычно балка сверху имеет ровную площадку определенного размера: от 20 до 40 см в ширину. Размер площадки зависит от видов стенового материала. Длина изделия может достигать 6 метров, но не менее 1 м 45 см. В моделях 5 БФ и 6 БФ длина составляет от 10,3 до 11,95 м. Высота балок составляет 300 мм, кроме 6БФ – 600 мм. Сбоку балка имеет Т-образную или форму усеченного конуса. Такая форма позволяет снизить воспринимаемые нагрузки.
Различаются балки по типу сечений:
- трапециевидные с нижней гранью 160 мм и верхней 200 мм (1 БФ);
- тавровое сечение с основанием 160 мм, верхняя часть 300 мм (2БФ);
- тавровое сечение с опорной частью, нижняя часть 200 мм, верхняя – 40 мм (3БФ);
- тавровое сечение с основанием 200 мм, верхняя часть – 520 мм (4БФ);
- трапециевидные с нижней гранью 240 мм, верхней – 320 мм (5БФ);
- трапециевидные с нижней частью 240 мм, верхней – 400 мм (6БФ).
Показатели допускают отклонения: по ширине до 6 мм, по высоте до 8 мм. При строительстве зданий жилого и промышленного предназначения используются следующие виды фундаментных балок:
- 1ФБ – серия 1.015.1 — 1.95;
- ФБ – серия 1.415 — 1. вып. 1;
- 1ФБ – серия 1.815.1 — 1;
- 2БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
- 2БФ — серия 1.815.1 — 1;
- 3БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
- 3БФ — серия 1.815 — 1;
- 4БФ — серия 1.015.1-1.95;
- 4БФ — серия 1.815 — 1;
- 1БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (без напрягаемой арматуры);
- 2БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
- 3БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
- 4БФ – серия 1.415.1 -2.1 (напрягаемая арматура);
- БФ — РС 1251 — 93 № 14 –ТО.
Длина балки зависит от расстояния между отдельными стенами. При расчетах необходимо помнить о запасе на опирание с двух сторон. Размеры сечения исходят от расчета нагрузки на балку. Многие фирмы выполняют расчеты по индивидуальным заказам. Но также специалисты помогут выбрать марку фундаментных балок с учетом инженерно-географических условий на строительных площадях.
Современные технологии позволяют использовать фундаментные балки под стены с ленточным остеклением, с устройством по всей длине балки кирпичного цоколя высотой до 2,4 м. Традиционно сложилось, что при наличии кирпичной кладки в области цоколя и стен обязательно используются фундаментные балки.
При каркасной системе устраивают отдельно стоящие фундаменты под каждую колонну.
Глубину заложения фундамента определяют в зависимости от длины заделки сборной колонны в стакане, гидрогеологических и климатических условий.
Для железобетонных колонн в проекте рекомендуется принимать обычные ступенчатые столбчатые фундаменты стаканного типа (рис.13).
Рис.13. Железобетонные фундаменты и способы заделки в них колонн:
а) монолитный; б) сборный; в) свайный; г, д) заделка колонн в фундаменты; 1- ростверк; 2- свая; 3- бетон; 4- колонна
Ширина стаканной части фундамента должна обеспечивать достаточную заделку колонны в фундамент и быть шире колонны примерно на 250- 300 мм в каждую сторону от грани колонны. Отметка верха стакана фундамента должна приниматься равной - 0,150 мм из условия рациональной организации строительных работ и требований унификации.
Отдельно стоящие фундаменты под колонны на разрезах здания должны быть обозначены пунктиром.
При навесных и самонесущих стенах на фундаменты по периметру здания опираются фундаментные балки. Фундаментные балки укладывают под все наружные стены, кроме навесных панелей неотапливаемых зданий (рис.14).
Фундаментные балки не укладывают в проемы ворот. Номинальная длина фундаментных балок должна соответствовать шагу колонн, а ширина верхней полки - толщине стены.
Фундаментные балки укладываются на бетонные столбики (приливы) сечением 300 х 600 мм, отметку верха которых принимают: -0,35; -0,45 и -0,65 м при высоте фундаментных балок соответственно 300, 400, 450 и 600 мм.
Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чистого пола (отметка -0,03 м), устанавливая их на слой из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм (рис.14, в).
Рис.14. Фундаментные балки и опирание балок на фундаменты:
а) типы фундаментныхбалок диной 6 м; б) то же, 12м; в) опирание фундаментных балок на фундаменты;
1- набетонка толщиной 120 мм; 2- слой раствора толщиной 20 мм; 3- опорный столбик; 4- фундаментная балка;
Для предохранения балок от деформации при пучинистых грунтах снизу и с их боков у крайних фундаментов необходимо показать утепление фундаментных балок из шлака или керамзитового гравия, как это показано на рис.15.
Рис.15. Утепление фундаментной балки:
1- набетонка; 2- слой раствора толщиной 20 мм; 3- опорный столбик; 4- фундаментная балка;
По верху фундаментных балок устраивают гидроизоляцию из рулонных гидроизоляционных материалов или из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм.
Металлические колонны опирают на железобетонные фундаменты столбчатого типа, у которых верхний обрез располагают на отметке минус 0,7 - 1,0 м (при высоте базы соответственно менее или более 400 мм).
Рис.16. Фундамент под стальную колонну и опирание стальной колонны на фундамент
1- колонна; 2- фундаментная балка; 3- бетонный прилив; 4- обетонка
По верху фундаментов укладывают слой цементно-песчаного раствора толщиной 100 мм для выравнивания и опирания базы колонны. Базы крепят к фундаментам анкерными болтами (рис.16).
Стены, как и в зданиях с железобетонным каркасом, опирают на фундаментные балки, укладываемые на уступы фундаментов или бетонные приливы (рис.16).
Колонны
В зависимости от объемно - планировочных параметров крановой нагрузки, режима работы мостового крана, а также технологического процесса и состояния внутренней среды в цехе, колонны могут быть приняты из железобетона, металла или комбинированными.
Железобетонные колонны. Для зданий цехов, не имеющих кранового оборудования, применяют колонны прямоугольного сечения высотой до 9,6 м (рис.17, а, б). Колонны средних рядов имеют небольшие уширения - оголовки (вут), что увеличивает опору для ферм и балок покрытия.
Рис.17. Основные типы железобетонных колонн
а) прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов с шагом 6 м; б) то же, с шагом 12 м;
в) прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами с шагом 6 и 12 м; д) двухветвевые для крановых зданий; ж) Г и Т - образные
В зданиях, оборудованных мостовым кранами, используют два типа колонн:
- при высоте цеха до 10,8 м и грузоподъемностью кранов от 10 до 20 т - колонны прямоугольного сечения с консолями (рис.17, в);
- при высоте цеха от 10,8 до 18,0 м и грузоподъемностью кранов от 10 до 50 т - колонны двухветвевые (рис.17, д).
Для крепления стропильных конструкций, подкрановых балок и стенового ограждения колонны имеют металлические закладные детали (рис.17, г).
Величина заглубления колонны ниже нулевой отметки зависит от типа и высоты колонны, грузоподъемности кранового оборудования и наличия помещений или приямков, располагаемых ниже уровня пола и может составлять 0,9 . 1,35 м и более.
При шаге колонн наружного ряда 6 м и внутреннего ряда 12 м вводятся подстропильные системы, что требует уменьшения высоты колонн среднего ряда на высоту опорной части подстропильной конструкции на 600 мм.
Стальные колонны.Стальной каркас целесообразно применять при укрупненной сетке колонн, большой высоте, с тяжелыми мостовыми кранами, когда по условиям эксплуатации железобетонный каркас недостаточно надежен.
Стальные колонны одноэтажных зданий могут иметь постоянное или переменное сечение (рис.18).
Рис.18. Основные типы стальных колонн:
а) постоянного по высоте сечения; б) то же, переменного; в) раздельного тип
Колонны постоянного сечения устанавливают в зданиях бескрановых и с кранами небольшой грузоподъемности (до 20 т) высотой до 9,6 м (рис.18, а).
Чаще применяют двухветвевые колонны из-за меньшего расхода стали (рис.18, б, в). Колонны раздельного типа следует применять в зданиях с тяжелыми мостовыми кранами (более 125 т); при двухярусном расположении кранов или в пролетах, со стороны которых предполагается расширение цеха (рис.18, г).
Для увеличения площади опирания колонн и соединения их с фундаментами в нижней части колонн предусматривают стальные базы (рис.19).
Центрально сжатые колонны и внецентренно сжатые колонны с небольшим изгибающим моментом рекомендуется устанавливать на базы из стальной плиты или усиленной ребрами жесткости. Для этих колонн могут применяться базы, состоящие из стальных опорных плит и траверс.
Двухветвевые колонны в случае небольшого расстояния между ветвями устанавливают на общие или раздельные базы.
Базы со стержнем колонн соединяют сваркой. Перед установкой нижний торец колонны и поверхность опорной плиты фрезеруют.
Рис.19. Базы стальных колонн и способы опирания их на фундаменты:
а) база из стальной плиты; б) то же, с дополнительными ребрами; в- то же, с траверсами; г) сплошная база из плиты и швеллеров; д) - раздельные базы ветвей колонны
При невысоких базах верх фундаментов можно располагать на уровне пола (или низа подстилающего слоя). При этом упрощается монтаж колонн, так как его ведут по окончании работ нулевого цикла, и снижается расход стали на колонны.
В целях защиты колонн от коррозии подпольные их части вместе с базами покрывают слоем бетона. Такая операция отпадает при расположении верха фундамента в уровне пола.
Помимо основных колонн в промышленных зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м.
Фахверковые колонны предназначены для крепления стен. Они воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.
Фахверковые колонны изготавливают железобетонными и стальными. Железобетонные колонны имеют сечение от 300 х300 до 400 х 600 мм. Стальные колонны фахверка выполняют из сварных широкополочных двутавров.
Каркасы промышленных зданий должны обладать пространственной жесткостью, которую обеспечивают вертикальные и горизонтальные связи. Первые устраивают между колоннами и в покрытии, вторые - только в пределах покрытий.
Вертикальные связи между колоннами устанавливают, чтобы повысить устойчивость здания в продольном направлении. В целях снижения усилий в элементах каркаса от температуры и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колон.
При шаге 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 м - портальные (рис.9).
Вертикальные связи должны быть показаны в каждом продольном ряду колонн, в каждом температурном отсеке, в одном из средних шагов. Желательно, чтобы в параллельных рядах связи располагались между одноименными осями, т.е. в одном створе.
Рис.9. Вертикальные связи между железобетонными колоннами:
а) - схема связей по колоннам на плане здания; б) - то же, на разрезах здания; 1- крестовые связи;
2- портальные связи
В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9,6 м. Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке (рис.9, б).
Помимо вертикальных связей между колоннами предусматривают систему вертикальных связей и в покрытии (рис.10).
Связи в покрытиях выбирают с учетом каркаса, типа покрытия, высоты здания, вида внутрицехового подъемно- транспортного оборудования, его грузоподъемности и режима работы.
Между опорами ферм или балок вертикальные связи устанавливают не чаще чем через один шаг колонн. В местах отсутствия вертикальных связей ставят распорки, располагаемые поверху колонн (рис.10, а).
По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм горизонтальными распорками (рис.10, б).
При шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропильных ферм по торцам температурных блоков в каждом пролете (рис.10, в).
Рис.10. Связи в покрытиях- при железобетонных стропильных конструкциях:
а) вертикальных связей; б, в) то же, горизонтальных; 1- вертикальная связь по фермам; 2- распорка; 3- горизонтальная распорка по стропильным фермам; 4- горизонтальная ферма в торцах; 5- связь по колоннам
В зданиях с фонарями вертикальные связи устанавливают в торцах фонарей между фонарными рамами каждого температурного блока (рис.11).
Рис.11. Схема расположения связей в покрытии при наличие фонаря
Подкрановые балки
Для выполнения погрузо-разгрузочных работ в промышленных зданиях применяют подъемно-транспортное оборудование в виде электрических мостовых кранов, подвесных кран-балок, козловых кранов, электротельферов и т.д.
Подкрановые балки с уложенными по ним рельсам образуют пути движения мостовых кранов. Кроме того, они придают зданию дополнительную пространственную жесткость.
В промышленных зданиях применяют железобетонные или металлические подкрановые балки.
Железобетонные подкрановые балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение (рис. 19, а, б). Первые предусматривают при шаге колонн 6 м, вторые - при шаге 12 м. Железобетонные подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью от 20 до 32 т. Высота балок 800, 1000 и 1400 мм, ширина полок 550, 600 и 650 мм.
В балках предусмотрены закладные элементы для крепления к колоннам (стальные пластины), для крепления рельсов и троллей (трубки).
Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амортизаторами - буферами из деревянного бруса (рис.19, д).
Рис.19. Железобетонные подкрановые балки:
Железобетонные подкрановые балки имеют ограниченное применение, это связано с их большой массой, сравнительно небольшим сроком службы (из-за больших динамических нагрузок) и сложностью рихтовки подкрановых путей; их допускается использовать в зданиях с мостовыми кранами легкого и среднего режима работы, при шаге колонн 6 и 12 м и грузоподъемностью крана до 30 т.
Стальные подкрановые балки могут выполняться сплошными или решетчатыми (рис.20).
Балки сплошного сечения устанавливают при шаге колонн 6 м и небольшой грузоподъемности кранов. Их изготовляют из прокатного двутавра с усилением верхнего пояса стальным листом или уголками (рис.20, а). Чаше применяют балки сплошного двутаврового сечения, сваренные из трех листов (рис. 20, б).
Для воспринятия горизонтальных усилий, возникающих при торможении кранов, предусматривают тормозные фермы или балки.
Решетчатые подкрановые балки в виде шпренгельных систем более экономичны по сравнению с сплошными, так как стали требуется на 20% меньше. Их можно станавливать в зданиях с шагом колонн более 6 м под краны среднего и легкого режимов работы (рис. 20, г).
Элементы сечения подкрановых балок соединяют сваркой. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами большой грузоподъемности, подкрановые балки допускается выполнять клепаными (рис.20, в). При таком варианте их пояса изготовляют из низколегированной и высокопрочной стали. В последнем случае для стенок применяют углеродистую сталь.
Рис.20. Основные типы стальных подкрановых балок
Высоту сечения сплошных балок принимают от 650 до 2050 мм (через 200 мм). Стенки балок усиливают поперечными ребрами жесткости, располагаемыми через 1,2-1,5 м.
Подкрановые балки опирают на консоли колонн и крепят анкерными болтами и планками (рис.20, д, е). Между собой балки соединяют болтами, пропущенными через опорные ребра. В уровне подкрановых путей при кранах тяжелого режима работы предусматривают площадки для сквозных проходов шириной не менее 0,5 м, ограждаемые по всей длине. В местах расположения колонн проходы устраивают сбоку колонн или через лазы в них.
Стальные рельсы под краны крепят к балкам парными крюками или лапками (рис. 20, ж, и). Расстояние между парами креплений по длине пути принимают 750 мм. На концах подкрановых путей устраивают упоры - амортизаторы, как и при железобетонных балках, исключающие удары кранов о торцевые стены здания.
1.Классификация фундаментов промышленных зданий, требования к ним. Фундаменты стаканного типа.
2. Фундаменты под сборные ж/б колонны. Фундаменты под стальные колонны. Свайные фундаменты, их элементы.
3. Фундаментные балки, их виды и опирание.
Фундаменты.
Фундаменты под колонны одноэтажных промышленных зданий могут быть выполнены из монолитного или сборного ж/б .
Требования к фундаментам аналогичны требованиям к зданиям:
Под колонны каркаса устраиваются отдельно стоящие монолитные ж/б фундаменты стаканного типа под колонны различного сечения, разработанные по серии 1.412. Эта серия предусматривает пять типов подколонников.
Подколонник типа «А» размером 900×900 применяется для колонн сечениям 300×300, 300×400, 400×400 мм.
Подколонник типа «Б» размером 1200×1200 применяется для колонн сечением
400×500, 400×600, 500×500, 500×600 мм.
Подколонник типа «В» размером 1200×1500 применяется для колонн сечением 400×700, 400×800, 400×900, 500×800, 500×900 мм.
Подколонник типа «Г» и «Д» разработаны для двухветвевых колонн.
Указанной серией предусматриваются фундаменты высотой h =1,5м, 1,8м, 2,4м, 3м, 3,6м, 4,2м.
Каждому типу подколонника соответствуют размеры подошвы фундамента.
Тип ФА изготавливается с одной ступенью.
Тип ФБ – с двумя ступенями.
Тип ФВ – с тремя ступенями.
Фундаменты устраиваются на бетонную или песчаную подушку h=100 мм, которая служит выравнивающим слоем. Вид подушки зависит от состояния грунтов. Верх фундамента всегда выводится на отметку -0.150 на 150 мм ниже У.Ч.П. 0.000. Эта отметка позволяет выполнить нулевой цикл работ, т. е. произвести обратную засыпку котлована, выполнить подстилающий слой под полы.
Столбчатые фундаменты стаканного типа выполняются под отдельно стоящие колонны и состоят из следующих элементов:
- подколонника со стаканом, (глубина стакана - 800, 850, 900), в который опускается колонна и замоноличивается бетоном на мелком заполнителе.
- фундаментных плит-ступеней (одна, две, три ступени). Высота ступени h = 300 - 450 мм.
- для крайних фундаментов при изготовлении предусматривается устройство подбетонных столбиков размером 0,3×0,6м для опирания фундаментных балок.
Для выбора фундамента необходимо иметь данные:
- глубину промерзания грунтов;
При выборе фундамента следует помнить, что самая наименьшая нагрузка воспринимается фахверковыми колоннами. На крайние колонны нагрузка больше, чем на фахверковые и меньше, чем на средние колонны.
Если под колонны крайнего ряда принимаем одноступенчатый фундамент, то под колонны среднего ряда площадь ступени обязательно должна быть больше или принимаем двухступенчатый фундамент.
Сборные ж/б фундаменты выполняют по серии 1.020.
Свайные фундаменты под колоннами промышленных зданий из забивных или набивных свай, поверх которых устраивается ступень в виде ростверка. Такие фундаменты применяются, если несущая способность грунта не удовлетворяет требованиям.
Фундаментные балки.
Для передачи нагрузки от самонесущих стен здания на отдельно стоящие фундаменты применяются фундаментные балки трапециевидного или таврового сечения, разработанные по серии 1.415-1 для шага колонн 6 м. Эта серия предусматривает марки ФБ6-1….ФБ6-49.
Фундаментные балки укладываются на бетонные столбики фундаментов по цементно-песчаному раствору. Фундаментная балка не крепится с фундаментом. Поэтому она «боится» горизонтальных нагрузок, которые могут ее сдвинуть. Эти нагрузки могут возникнуть при устройстве подсыпки под фундаментные балки пучинистых грунтов. Поэтому засыпка под фундаментные балки выполняется не пучинистым грунтом (грунт, который при попадании влаги в весенне-осенний период при замерзании увеличивается в объеме).
Верх фундаментной балки выводится на отметку -0.030 м. По фундаментной балке устраивается гидроизоляция толщиной 30 мм (2 слоя рубероида на битумной мастике по выравнивающей стяжке или слой цементно-песчаного раствора), верх которой должен находиться в уровень с чистым полом.
Сборные железобетонные фундаментные балки служат для опирания на них конструкций стен, они также защищают пол от продувания в случае просадки отмостки.
Применение фундаментных балок обязательно в производственных зданиях с кирпичными и блочными стенами. При навесных панельных стенах фундаментные балки хотя и не несут нагрузки от них, однако существенно облегчают производство работ и обеспечивают долговечность нижней части панелей. Установка стен на фундаментные балки кроме экономических создает также и эксплуатационные преимущества - упрощает устройство под ними всевозможных подземных коммуникаций (каналов, туннелей и т.п.).
Форма поперечного сечения фундаментных балок определяется по каталогу в зависимости от типа (конструкции) и толщины стены и может быть трапециевидной или тавровой. Поперечное сечение имеет скосы, облегчающие извлечение балок из форм при изготовлении.
Рисунок – фундаментная балка таврового сечения
Рисунок - фундаментная балка трапециевидного сечения
Фундаментные балки свободно укладывают между подколониками фундаментов соседних колонн на специальные бетонные столбики, устраиваемые на уступах фундаментов. Столбики иногда называют приливами, их размеры в плане не менее 300×600 мм. Зазоры между торцами балок и подколонниками должны быть не менее 25 мм, их заполняют бетоном класса С8/10.
Рисунок -опирание фундаментной балки на фундамент
1 – набетонку по верху стакана фундамента до отметки -0.030 выполнять из бетона класса С8/10 после монтажа колонн, рам ворот и балок фундаментных
Для опирания наружных стен балки укладывают с внешней стороны колонн так, чтобы ось балок совпадала с осью стены. Для опирания конструкций внутренних стен (при их наличии) продольные оси балок совмещают с центрами колонн.
Длина фундаментных балок определяется по рисунку
Рисунок -укладка фундаментной балки на фундамент
В шаге воротного проема фундаментные балки отсутствуют, т.к. на нагрузку от транспорта они не рассчитаны. Кладку кирпичного обрамления ворот опирают на набетонки столбчатых фундаментов колонн.
Отметка верха фундаментной балки всегда должна быть - 0,030 м. На этой отметке по верху балки устраивают горизонтальную гидроизоляцию из 1. 2 слоев рулонного гидроизоляционного материала на мастике или слоя цементно-песчаного раствора состава 1:2 толщиной 30 мм.
Для предотвращения деформации балок вследствие возможного пучения грунтов снизу под балки и со сторон предусматривают подсыпку из дренажных материалов (шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня). Подсыпка выполняет и еще одну функцию - исключает возможность промерзания пола вдоль наружных стен здания.
Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку с уклоном от стен здания 3 . 5 % для отвода поверхностных вод.
Наружные и внутренние стены одноэтажных промышленных зданий устанавливают на фундаментные балки, при этом нагрузка от самонесущих стен передается на фундаменты колонн. Для опирания фундаментных балок у подколонника к стенкам стакана устраивают бетонные приливы или на выступы Нижележащей плиты устанавливают специальные столбики. Балки устанавливают так, чтобы верхняя их плоскость оказалась на отметке -0,030 (рисунок 10). Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора или из двух слоев рулонного материала на мастике, толщина гидроизоляции 30 мм. Зазоры между фундаментными балками и колоннами заполняют бетоном.
Фундаментные балки имеют номинальную длину 6 и 12 м, соответствующую шагу колонн. В зависимости от размера подколонника и способа опирания длина балок может меняться. Сечение балок определяется величиной пролета, толщиной стен и передающейся от стен нагрузкой.
При замерзании под действием увеличивающихся в объеме пучинистых грунтов в фундаментных балках могут возникнуть деформации. Во избежании этого и для предохранения пола от промерзания вдоль стен, балку с боков и снизу засыпают шлаком или крупнозернистым песком. Для предупреждения проникания влаги в засыпку через шов между стеной и обсыпкой устраивают глиняный замок. Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку с уклоном 0,03.. .0,05.
1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - фундаментная балка; 4 - стеновая панель; 5 - гидроизоляция; 6 - столбики; 7 - отмостка; 8 - глиняный замок; 9 -подсыпка из шлака; 10 - пол производственного здания; 11 - монтажный бетон
Рисунок 8 - Конструктивное решение отмостки
Таблица 7 - Фундаментные балки под стены из панелей навесных толщиной ≤ 300 мм
 | |||||||
| Обозначение | Марка | L | А | В | Масса, т | V бет, м 3 | Сталь, кг |
| Серия 1.415.1-2 выпуск 1 | 2ФБ6-2 | 0,4 | 48,4 | ||||
| 2ФБ6-6 | 0,92 | 0,37 | 45,6 | ||||
| 2ФБ6-10 | 0,85 | 0,34 | 42,4 | ||||
| 2ФБ6-16 | 0,8 | 0,32 | 35,6 | ||||
| 2ФБ6-21 | 0,75 | 0,3 | 38,2 | ||||
| 2ФБ6-27 | 0,72 | 0,29 | 33,6 | ||||
| 2ФБ6-32 | 0,67 | 0,27 | 31,8 |
Таблица 8 - Фундаментные балки для стен из панелей самонесущих и навесных толщиной ≤ 300мм без кирпичного цоколя
Читайте также: