Конструкция ленточного фундамента

По конструктивным особенностям ленточные фундаменты бывают:

1. монолитные, которые выполняются непосредственно на строительной площадке;

2. сборные, которые выполняются из железобетонных типовых блоков произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек и бетонных блоков.

Конструкция прерывистого сборного фундамента из железобетонных плит

Конструкция ленточного монолитного бутобетонного фундамента

Конструкция ленточного фундамента из бутового камня

 

В зависимости от величины нагрузки различают мелкозаглубленный и заглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленный и заглубленный ленточный монолитный фундамент представляют собой горизонтальную жесткую железобетонную раму, которая идёт по всему периметру здания, что обеспечивает устойчивость дома в условиях слабопучинистых и пучинистых грунтов. При этом достигается рациональное соотношение «прочность – экономичность». Затраты бюджета на такой фундамент составляют 15-18 %. от стоимости всего строительства.

Мелкозаглубленный фундамент хорошо подходит для легких домов (деревянных, пенобетонных, каркасных, небольших кирпичных). Устраивается мелкозаглубленный фундамент на слабопучинистых грунтах. Глубина его заложения – 50-70 см.

Заглубленный ленточный фундамент строится в домах с тяжёлыми стенами или перекрытиями и, как правило, на пучинистых грунтах. Также устройство заглубленного фундамента необходимо, если в доме планируется подвал или гараж. Глубина заложения такого фундамента обычно на 20-30 см ниже глубины промерзания грунта. Заглубленный ленточный фундамент требует большего расхода материала. Под стены, находящиеся внутри здания можно сделать менее глубокий фундамент на 40-60 см.

Заглубленный ленточный фундамент по сравнению с мелкозаглубленным является более прочным и устойчивым, благодаря тому, что низ его находится ниже уровня промерзания грунтовых вод и он не подвержен деформациям. Но при этом расход материалов и трудоемкость возрастают.

Эти фундаменты, как правило, закладываются в теплое время года. При этом не требуется применение дорогой техники, достаточно бетономешалки и малой механизации.

На сухих или песчаных грунтах ленточный фундамент можно закладывать и выше глубины промерзания, но не менее чем на 50-60 см от уровня земли.

На сильно вспучивающихся и глубоко промерзающих грунтах ленточные фундаменты применяются очень редко.

Основные конструкции монолитных фундаментов приведены на рисунке.

Конструкция монолитного ленточного фундамента
Схема установки опалубки монолитного ленточного фундамента

 

Сборные ленточные фундаменты широко применяются не только в промышленном и гражданском строительстве, но и при строительстве коттеджей и индивидуальных жилых домов.

К положительным сторонам применения этих фундаментов можно отнести сокращение сроков строительства и возможность нагружать конструкции после их небольшой выдержки по времени по окончанию монтажа. При этом надо учитывать, что такой фундамент обойдется дороже монолитных и требует применение грузоподъемной техники и квалифицированных рабочих.

Отрицательные стороны: прочностные показатели у сборного фундамента (при одинаковой толщине) на 20-30 % ниже, чем у монолитного. Фундамент изготовленный из сборных блоков не обладает такой жесткостью как монолитный, так как состоит из отдельных элементов. Сборный фундамент нельзя усилить дополнительной арматурой. Ведь блоки выпускают по типовому проекту. Усиление сборного фундамента может быть достигнуто при помощи сеток укладываемых между рядами блоков, но и это не дает такого же результата, как пространственное армирование монолитного фундамента.

Уменьшить материальные затраты на фундамент такого типа для малоэтажного домостроения можно путем укладки фундаментных стеновых блоков и подушек не сплошным рядом, а с некоторым разбегом - это так называемые прерывистые фундаменты. Прерывистые фундаменты позволят сэкономить до 20 - 25 % блоков, что сказывается на себестоимости строительства.

 

Необходимо помнить, что если на Вашем участке торфяные, илистые и грунты со слабой несущей способностью, прерывистые фундаменты не приемлемы.

Помните, что ленточный фундамент из сборных бетонных блоков проигрывает по прочности и другим эксплуатационным характеристикам своему родственнику - монолитному фундаменту. Основные конструкции сборных фундаментов приведены на рисунках.

 

Материал для ленточных фундаментов.

Самые популярные материалы для ленточного фундамента - это бутобетон, железобетон, кирпич, железобетонные фундаментные плиты и блоки.

1. Бутобетонный ленточный фундамент. Это смесь песчано-цементного раствора и достаточно крупных камней (не более 30 см в длину, с двумя, примерно, параллельными поверхностями массой до 30 кг.). Получается достаточно надежный фундамент. При хорошем запасе крупных камней и если на участке легкие грунты (песчаные) или скалистые, то это Вам подходит. Если на Вашем участке глинистые грунты, лучше этот материал не применять, так как фундамент из бутобетона может дать трещину или быть вовсе разорван. Ширина фундамента может быть от 200 мм до 1000 мм, в зависимости от нагрузки здания. Такой фундамент требует выполнять песчаную или гравийную подушкой толщиной не меньше 100 мм для выравнивания поверхности грунта и удобности укладывания бетонной смеси.

2. Железобетонный ленточный фундамент. Это смесь цемента, песка и щебня армированного металлической сеткой или прутьями арматуры. Это самый популярный материал для фундамента. Он достаточно дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. Если у Вас есть бетонный вибратор, то получается очень надежный и крепкий фундамент. Если на Вашем участке песчаные грунты, то это материал для Вас. Ширину такого фундамента выбирают в зависимости от толщины стены. К примеру, выбрав толщину стены в 2 керамических кирпича (510 мм), ширины фундамента в 600 мм, с армированием стержнями арматуры класса АIII диаметром 12 мм, будет вполне достаточно для надежности дома.

3. Кирпичный ленточный фундамент пригоден как для надземной, так и подземной части фундамента и цокольных частей. Надо помнить, что кирпич очень гигроскопичен и во влажном состоянии легко разрушается даже легкими морозами, поэтому его необходимо защитить от влаги путем гидроизоляции. Если у Вас дом со стенами в 1-1.5 кирипча или с каркасом из дерева, тогда этот материал Вам подходит. Высокий уровень грунтовых вод и большая глубина заложения исключают использование кирпичных фундаментов.

4. Фундаментные плиты и блоки. Для сборных фундаментов применяют фундаментные плиты тип ФЛ 12.12, ФЛ14.12 и т.п. и фундаментные блоки длиной 0.9, 1,2 или 2,4 м типа ФБС. Эти железобетонные изделия изготавливаются в заводских условиях. Они прочны, надежны и практически подходят для всех видов грунтов и типов зданий.

 

 

40. фундаменты отдельностоящие

 

Отдельностоящие (столбчатые) фундаменты применяются главным образом в зданиях каркасной системы.

 

Наиболее характерной конструкцией отдельностоящего фундамента является фундамент под колонны каркасного здания. Такие фундаменты могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные проектируются из элементов заводского изготовления: фундаментных плит (подушек), подколонников стаканного типа (под ж\б колонны). Под металлические колонны и кирпичные столбы подколонники выполняются сплошными, сборными или монолитными (пеньковые фундаменты). Стены при таком устройстве фундамента устанавливаются на фундаментные балки, опираемые на подливаемые к основному фундаменту столики.

 

Под стены в малоэтажных зданиях при незначительных нагрузках на фундамент (когда давление на грунт меньше нормативного) и в тех случаях, когда основанием служат грунты, имеющие высокие прочностные и деформационные характеристики также могут выполняться столбчатые фундаменты.

 

Столбы располагаются через 3-6метров один от другого с градацией 0,2м, в углах здания и в местах пересечения стен, а также на других участках, где передаются значительные нагрузки. По обрезу фундаментов укладываются фундаментные балки, на которые опираются надземные конструкции. На рис.15 приведены планы, сечения и общий вид столбчатых фундаментов.

 

Столбчатые фундаменты могут выполняться из кирпича, бута, цементогрунта, бетона.

 

Рис. 15 Отдельностоящие фундаменты под колонной и под стеной Столбчатый фундамент с ростверком из сборных типовых элементов: 1 –подушка; 2 - столб; 3 - ростверк из железобетонных перемычек; 4 - проволочная скрутка; 5 - армированный монолитный пояс

 

 

Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от материала, из которого они изготовлены (бетон – 400мм, бутобетон – 400мм, кладка из естественного камня – 600мм, из бута-плитняка – 400мм, из кирпича выше уровня земли – 380мм, а при перевязке с забиркой – 250мм).

 

В местах устройства ворот фундаментные балки не выполняются в виду исключения передачи через них вибрации на остальные конструкции здания.

Достоинства: экономичны, не трудоемки.

Недостатки: недостаточная устойчивость в горизонтально подвижных грунтах, ограниченное применение на слабонесущих грунтах при строительстве зданий с тяжелыми стенами, сложность с устройством цоколя.

 

41. фундаменты свайные и сплошные

Свайные фундаменты. Основными элементами свайных фундаментов являются собственно сваи, оголовки и ростверки . Сваи представляют собой железобетонные, бетонные и реже деревянные или металлические стержни, погруженные в грунт ударным или вибрационным способом, ввинчиванием, или бетонируемые на месте, в заранее пробуренных скважинах.

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. Железобетонные забивные сваи и сваи-оболочки могут иметь обычную и предварительно напряженную арматуру и изготовляться цельные и составные, из отдельных секций. В поперечном сечении они могут быть квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи-оболочки - свыше 800 мм. По продольному сечению сваи могут быть призматические и с наклонными боковыми гранями - пирамидальными, трапецеидальными и ромбовидными. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи - с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой. В последнее время получили распространение новые конструкции свай с корневидным основанием. На рисунке представлены различные виды забивных свай и свай-оболочек.

Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно-влажностные условия. Деревянные сваи могут быть цельные или срощенные по длине; из одиночных бревен или пакетные. Их изготовляют из бревен хвойных пород, очищенных от коры и сучьев.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цёментным раствором.

В зависимости от свойств грунтов все сваи могут или передавать нагрузку от здания на практически несжимаемые грунты, опираясь на них своими нижними концами (так называемые сваи-стойки), или при сжимаемых грунтах передавать нагрузку на грунт боковыми поверхностями и нижним концом за счет сил трения (висячие сваи).Для равномерного распределения нагрузки на сваи по их верхним концам непосредственно на сваи или на специально устраиваемые уширения верхних концов — оголовки укладывают распределительные балки или плиты, называемые ростверками. Железобетонные ростверки могут быть сборные и монолитные. В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов без ростверков. Плиты перекрытия в этих случаях опивают на сборные оголовки свай . Проектирование свайных фундаментов ведут в соответствии со специальными нормами1 на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий исходя из конструктивных особенностей и нагрузок, характерных для здания.

 

 

Свайные фундаменты в плане могут состоять из одиночных свай — под опоры; лент свай — под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов; кустов свай—под тяжело нагруженные опоры; сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по плану здания нагрузками.Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи). Расстояние в свету между сваями-оболочками должно быть не менее 1 м.

Сплошной фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, расположенную под всей площадью здания

Фундаменты конструируют в виде плоских и ребристых плит или в виде перекрёстных лент. Для зданий с большими нагрузками, а также в случае использования подземного пространства применяются коробчатые фундаменты.Сплошные фундаменты проектируют под здания в основном с каркасной конструктивной системой. Для повышения жёсткости плиты устраивают рёбра в перекрёстных направлениях, которые могут выполняться как рёбрами вверх, так и вниз по отношению к плите. На пересечениях ребер фундаментной плиты устанавливаются колонны при каркасной конструктивной системе, а при стеновой рёбра используются как стены цокольной части здания, на которые устанавливают несущие конструкции его наземной части. Фундаменты в виде коробчатого сечения применяются при возведении высотных зданий с большими нагрузками. Ребра такой плиты выполняются на полную высоту подземной части здания и жёстко соединяются с перекрытиями, образуя, таким образом замкнутые различной конфигурации сечения.

42. фундаменты и обвязочные балки

Безбалочные перекрытия строятся как с обвязочными балками на крайних колоннах, так и без них. В последнее время все большее распространение получают безбалочные перекрытия без обвязочных балок. Если по периметру безбалочного перекрытия отсутствует нагрузка от стены, то перекрытия без обвязочных балок имеют ряд существенных преимуществ перед безбалочными перекрытиями с обвязочными балками

Обвязочные балки, как правило, располагаются под плитой, но иногда могут быть расположены и над плитой.

Так как в обвязочных балках возникают крутящие моменты, учет которых затруднителен, принято такие балки армировать замкнутыми хомутами диаметром 6—8 мм не реже .чем через 20 см, причем хомуты эти не учитываются при расчете балок на поперечную силу.

В безбалочных плитах приходится иногда оставлять отверстия для пропуска труб, люков, лифтов, лестниц и т. п. В таких случаях лучше всего, если это разрешается по техническим условиям, собрать все необходимые отверстия в одной-двух панелях (желательно в угловых или пристенных) и выполнить этот участок в виде балочного перекрытия, а по краям его устроить обвязочные балки и считать примыкающие к балкам панели безбалочной плиты крайними. Арматура концов этих балок должна быть пропущена в плиту не менее чем на х\ъ пролета /.

Если этого сделать нельзя и отверстия приходится оставлять в разных полях, то следует стремиться к тому, чтобы отверстия были расположены поближе к середине панели. При этом, если отверстие служит не только для пропуска оборудования, но края его являются и опорой для этого оборудования, то необходимо производить соответствующий расчет и конструирование безбалочного перекрытия.

Устройство небольших отверстий для пропуска водопроводных, канализационных или других труб в пределах капители допускается, однако при этом желательно не вставлять деревянных пробок, а забетонировать требуемую трубу или трубу большего диаметра, которая оставляется после бетонирования и через которую при монтаже пропускается требуемая труба меньшего диаметра.

 

43. кирпичной стены узел примыкания стены к фундаменту

Цоколь утсраивают в нижней части стен высотой не менее 0,5м. Он предназначен для сохранения стен от разрушающих действий брызг , атмосферных осадков. Наружную поверхность цоколя выполняют из прочных и морозостойких материалов(хорошо обожженный красный кирпич,морозостойкий природный камень – гранит, керамическая плитка, морозостойкая штукатурка). Три конструктивных решения цоколя: 1)утолщение нижней части стены (при выполнении этой части стены функций элемента фундамента из камней), 2)облицовка стены плиткой или набетонкой (для повышения долговечности нижней части кладки стены) и 3)цоколь вподрезку, т.е. тоньш е стен (когда цоколь выполняют из сборных бетонных блоков или монолитного железобетона, с морозостойким лицевым слоем.

44. кирпичные стены узел над оконным проемом температурный шов.

Разрабатывая узел над оконным проемом, следует учитывать, что в слоистых стенах не рекомендуется укладывать железобетонные перемычки по всей толщине стены, т.к. железобетон в этом случае будет являться мостиком холода и способствовать появлению конденсата на внутренней поверхности стены над окном. В качестве перемычки под слоем эффективного утеплителя можно использовать обработанную антисептиком доску (брусок) либо специальные фасонные изделия из малотеплопроводного материала или тонколистового металла (рисунок 2.30).

Опирание многопустотных плит перекрытия осуществляется через растворный шов толщиной около 20 мм непосредственно на перемычки либо на нечетное количество рядов кирпича над ними.

При балочных конструкциях перекрытия имеет место точечная передача усилий на кладку. В связи с этим во избежание разрушения кладки, особенно при значительном уровне нагрузок, балки целесообразно опирать либо непосредственно на сборные железобетонные перемычки, либо на железобетонные распределительные подушки, позволяющие снизить уровень напряжений в кладке.

Рисунок 2.30. Устройство проемов в неоднородных стенах

Качество дома определяется его долговечностью. Если дом построен на совесть, то жить в нем будут даже внуки того, кто строил его в молодости. Но не каждый человек знает мелкие детали, без которых это будет невозможно. Нередко забывают про деформационный шов, из-за чего за 10-20 лет кирпичный дом сильно и направленно изнашивается.

Схема температурного шва.

Причиной для этого служит то, что ежегодно из-за погодных условий в окружающей среде меняется температура, а для дома это очень пагубно. К примеру, дом длиной 10 м может изменять свою длину до 0,5 см. Некоторым это может показаться несерьезным, но профессиональные строители знают наверняка, что подобное изменение — прямая дорога к разрушению. Для того чтобы этого избежать, при строительстве используется технология температурных швов.

Большинство людей делают одну полосу на все здание, хотя в идеале делать нужно одну на фундамент, одну над ним и дальше по каждому этажу по одному шву.

Температурный шов

Как создать температурный шов? Для этого потребуются:

· перфоратор;

· толь;

· пакля;

· глиняный замок (глина, песок, вода, солома).

Такой вид защиты предусматривается в горизонтальной проекции еще во время кладки кирпича и обязательно указывается в проекте дома. Для его обустройства используется шпунт в кладке, который обкладывается двумя слоями толя, затем затягивается паклей и сверху обмазывается глиняным замком.

1. В кладке еще при строительстве создается шпунт, но если этого предусмотрено не было, а работу сделать надо, то его можно организовать своими руками при помощи перфоратора, но делать это стоит крайне осторожно. Шпунт — это выемка в чем-либо (например, кирпичная стена), которая служит для присоединения детали, имеющей обратное строение. Такие выемки всегда горизонтальны.
Делается шпунт высотой в 2 кирпича и с заглублением в 0,5.

2. Обкладывается двумя слоями толя, а внутрь забивается пакля. Из-за своих свойств они не реагируют на перепады температуры и не дадут реагировать на них кирпичной стене.

3. На завершающем этапе следует обмазать деформационные швы. Многие используют цементный раствор, но глиняный замок будет гораздо эффективнее, т.к. обладает сразу тремя нужными функциями: декоративной (при кирпичной кладке такой замок не будет привлекать ненужного внимания), термоизолирующей (глина прекрасно удерживает любые температуры, а глиняные дома сравнивают с термосами), гидроизолирующей (глиняный замок не пропустит влагу и не размокнет, что бы ни случилось).

 

45. кирпичные стены узел кровли примыкание парапета

Конструкция парапета представляет собой простую полку с прямыми или фигурными отгибами, которые расположены под углом в 90 градусов. К основным требованиям парапетной конструкции относят следующее:

· высота всего устройства не должна быть меньше 1,2 метра для используемых кровель;

· металлические парапеты устанавливают на плоской кровле, которую не эксплуатируют, при этом высота сооружения составляет меньше 10 метров;

· все примыкания парапета и кровли закрываются водоизоляционным ковром, который фиксируют при помощи специальных костылей;

Для информации! Если высота здания составляет 10 метров и выше, наличие парапета является обязательным конструкционным элементом.

· при использовании кровельного покрытия ПВХ либо ТПО мембраны, капельник крепят при помощи сварки непосредственно к водоизоляционному ковру;

· при высоте крыши 45 см и больше, возводят защитный фартук, который фиксируют саморезами за прижимной рейкой.

Важно! Все стыки на кровельной плоскости в обязательном порядке должны быть тщательно загерметизированы. Герметик позволяет избежать разрушения кровельного материала и исключает протечки.

Устройство парапета

 

Парапет является неотъемлемым элементом любой конструкции, требования к которому регламентируются строительными нормами. Элемент состоит из четырёх ключевых частей:

· Наличие ограждения — ограждение, представляет собой возвышение, высота и ширина, которого регламентируется строительными нормами. Чаще всего ограждения строят из кирпича по всей площади дома. Основная задача ограждения — защита людей, находящихся на плоскости кровли;

· Наличие гидроизоляционного фартука, который выполняют из рубероида наружного или подкладочного типа и фиксируют его при помощи металлической планки поверх парапета. Его основная функция — исключить попадание влаги в кровельный пирог;

· Наличие кровельного клина, основная задача которого — защищать места примыкания на гидроизоляционном фартуке. Выполняют его из бруса и цементного раствора. Клин монтируют в месте стыка поверхности крыши парапета с обязательным учетом угла в 90 градусов между ними;

· Наличие защитного козырька позволяет защитить здание от коррозийных процессов стальных элементов. Выполняют козырек с кровельной стали, монтаж происходит внахлест с использованием фальцевго шва.

 

 

46. Стены из бетонных панелей.

стены пз испытывают значит.более сложный спектрнагрузок и взд.по сравнению со стенами жилых и общественных зд, что связано прежде всего с особенностями технологического процесса в здании.

Основные требования к стеновым наружным ограждениям:

- стойкость к атмасферн.возд(ветер, солнечн.излучения. период.замораживание и оттаивание мат-ла стены)

-стой-тьк агрессивным воздействиям внутренней среды, а такжетепло-,водо-. Звукоизоляция, долговечность и огнест-ть)

По месту расположения:

-наружные

-внутренние

По расположению относ.каркаса зд:стены м/б различаться:

1.по наружной грани колонн(массовый)

2.м/у колоннами каркаса, позв.уменьшить распределение мат-ла на стену

Для регионов с отриц.температурами, и для отапливаемых зданий, такая схема не приемлема тк колонны м.б мостиками холода

-эта схема примен.преимущ-но для зд со значит агрессивностью внутренней среды. Возд.происходит на мат-л стен, но и и на каркас.

 

47. Стеныиз небетонных материалов

Стеныиз небетонных материалов проектируют ненесущими слоистыми.

Они могут быть выполнены непосредственно на постройке путем послойного крепления их элементов к фахверку (так называемые стены полистовой сборки) либо смонтированы из панелей полной заводской готовности. Стены полистовой сборки используюг в промышленных и общественных зданиях. В жилищном строительстве применяют только панельный вариант конструкции наружных стен из небетонных материалов.

Наружную облицовку панелей выполняют из анодированного алюминия, эмалированной стали, металлопластов, закаленного стекла (стемалита), асбестоцемента. В жилищном строительстве по экономическим соображениям легкие стены применяют главным образом с облицовкой асбестоцементными листами. Комплектацию облицовочных и утепляющего слоев в панель выполняют путем склейки слоев друг с другом безусадочными клеями (панели типа «сэндвич») либо путем крепления их к внутреннему каркасу панели (каркасные панели). Комплектация на клею требует применения жестких и относительно прочных утеплителей, обеспечивающих монтажное и статическое единство панелей.

Для каркасов панелей применяют сталь, алюминий, асбестоцемент и дерево. Наиболее благоприятные эксплуатационные качества стен с точки теплозащиты обеспечивает деревянный антисептированный каркас.

Крепление облицовки к каркасу проектируют податливым (на винтах, шурупах, алюминиевых раскладках и других соединениях) для погашения температурных деформаций коробления и усушки.

Изоляцию стыков панелей из небетонных материалов осуществляют, как правило, по принципу закрытого стыка, но с обязательным дополнением нащельниками в вертикальных и водоотводящими фартуками в горизонтальных стыках.

 

48. железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий

Так как к железобетонным колоннам (учитывая их предназначение) предъявляются особые требования, то они изготавливаются только промышленным способом (на предприятии, в отдельных случаях – на стройплощадке). Все технические условия оговариваются в ГОСТах от 1990 года: № 18979 (для зданий многоэтажных) и № 25628 (одноэтажных). Ассортимент продукции (как и специфика ее применения) довольно внушительный, поэтому существует и еще ряд нормативных документов, которыми руководствуются специалисты.

Особенности и разновидности

1. Устанавливаются (за редким исключением) на армируемый фундамент (монолитного или «стаканного» типа).

2. В производстве колонн используются только «тяжелые» бетоны – марок от «300» до «600» с обязательным армированием.

3. Наличие «полок» (специальных выступов) через 2,5-3 м, которые предназначены для фиксации других железобетонных изделий. По сути они обозначают уровень этажа. Исключение составляют только колонны для одноэтажных сооружений, устанавливаемые на промышленных объектах.

Классификация:

§ По предназначению – для строений с мостовыми кранами или без них.

§ По конфигурации – колонны прямоугольного сечения, круглого или квадратного.

§ По установке – крайнего ряда или среднего.

§ По технологии производства – сборными или монолитными.

§ По специфике монтажа – нижние (КН), верхние (КВ) или средние (КС); бесстыковые (КБ).

 

Маркировка колонн

Изделия обозначаются группами (через дефис) букв и цифр (ГОСТ № 13015-2 от 1981 года). Все знаки наносятся на боковую грань в районе нижнего торца ЖБИ.

1. Первая – тип колонны и высота этажа (в «дм»), а также поперечное сечение по номерам. Например, № 1 соответствует 400 х 400, № 2 – 400 х 600.

2. Вторая характеризует несущую способность (цифры).

3. Третья – дополнительная информация о колонне (морозоустойчивость и т.д, к примеру, наличие закладных).

Технические характеристики

В процессе проектирования любого сооружения, особенности которого предполагают применение данных железобетонных конструкций, расчеты производятся с учетом следующих параметров:

§ Несущая способность (прочность бетона).

§ Устойчивость колонны перед низкими температурами, агрессивными средами, жидкостями.

§ Возможность использования колонны в сейсмоопасных районах.

§ Расстояние от каркаса арматуры до поверхности (толщина слоя бетона).

§ Марка стали прутка.

§ Высота изделия. Длина колонны должна соответствовать двум этажам строения (5,7 или 17 м).

 

49. стальные колонны промышленных зданий

При технико-экономической целесообразности стальные колонны могут применяться в бескрановых зданиях и в зданиях, оборудованных кранами любой грузоподъёмности, при различных вариантах поперечного сечения пролёта.

Проходы вдоль крановых путей шириной у колонны 0,5 м, необходимые в зданиях и при кранах тяжёлого режима работы, обеспечиваются за счёт смещения шейки средней колонны с разбивочной оси.

Сечение стальных колонн может быть в виде одного профиля или составное – в виде двух профилей, соединённых решёткой.

В зданиях высотой до 8,4 м, бескрановых или с подвесными кранами, применяются стальные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм.

В колоннах зданий высотой 8,4 и 9,6 м, оборудованных опорными кранами грузоподъёмностью до 20 т, высота стенки сварных двутавров принимается 630 мм.

Подкрановая балка опирается на приваренную к колонне консоль из двутавра той же высоты. Эти колонны могут выполняться и из широкополочных двутавров, поставляемых промышленностью.

В зданиях высотой 10,8-18,0 м, оборудованных кранами грузоподъёмностью до 50 т, устанавливаются типовые двухветвевые колонны ступенчатого очертания.

Двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей : нижней (подкрановой) решётчатой и верхней (надкрановой) – из сварного двутавра.

Соединение этих частей осуществляется в зависимости от общей длины колонны заводской или монтажной сваркой.

В зданиях высотой более 18 м при кранах грузоподъёмностью от 75 т и при кранах, расположенных в двух уровнях, применяются аналогичные колонны индивидуального проектирования.

По типам сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется в трёх вариантах :

- При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллеров и двутавра;

- При ширине сечения 400-600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;

- При ширине сечения более – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из сварного двутавра.

Надкрановая часть колонны – сварной двутавр с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент.

База состоит из опорной плиты и траверс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утоплёнными в бетон.

В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.

Решётка подкрановой части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков.

Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решётчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем через четыре раскоса по высоте.

В решётчатой части колонны крайнего ряда, в уровне крепления опорных консолей яруса стеновых панелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наружную и подкрановую ветви.

Решётчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей её ветви с надкрановой частью.

Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным дополнительными рёбрами и накладками.

Дополнительные рёбра и накладки расположены в плоскости опорных рёбер стропильных и подстропильных ферм.

Сварка двутавров из трёх листов для основных сечений колонны выполняется в заводских условиях сварными автоматами.

Сварка других элементов выполняется в основном при посредстве сварных сварочных полуавтоматов.

Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке.

Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях.

В базе, подкрановой опоре и оголовке – местах передачи значительных сосредоточенных нагрузок вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки отдельных монтируемых листов пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеруется.

Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку - 0,150.

Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,6 м, -0,9 м.

Колонны монтируются овтокранами или посредстве фиксирующих их положение кондукторов.

50. железобетонные и стальные балки перекрытия

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

Отсутствие прогибов;

Повышенная несущая способность;

Формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

Сложность монтажа;

Потребность задействования специализированной техники.

Металлические балки - универсальные балки для перекрытий. По ним можно делать и деревянное и железобетонное и металлическое перекрытие. К тому же расчет металлических балок наиболее прост, по сравнению с железобетонными балками, а надежность металлических балок выше, чем деревянных. В том смысле, что деревянные балки могут со временем сгнить, быть испорченными различными насекомыми, да и вообще учесть возможные деформации, когда перекрытие делается по деревянным балкам из свежепиленного бруса, достаточно сложно.

Кроме того, металлические балки могут быть любой длины и даже не из цельного металлопроката, а сваренными из отдельных кусков. И хотя такое соединение следует выполнять согласно отдельному расчету, но тем не менее это позволяет минимизировать отходы при устройстве перекрытия, а значит и сэкономить. И еще одна очень важная особенность металлических балок перекрытия - такие балки могут использоваться для устройства перекрытия сразу над двумя, тремя и больше помещениями. Т.е. металлическая балка может быть и двухпролетной и трехпролетной. И хотя в малоэтажном частном строительстве такое случается не часто, тем не менее подобный вариант мы тоже рассмотрим.

 

51. железобетонные и стальные фермы покрытия

Фермы покрытий экономически целесообразны при пролетах 18...30 м. Хотя железобетонные фермы выгоднее стальных (экономия стали до 50 %), но по стоимости они в большинстве случаев уступают последним. Номенклатура основных типовых конструкций ферм для покрытий производственных зданий дана на рис. 10.12, а. Верхний пояс может быть очерчен по линии, приближающейся к кривой давления (сегментные и полигональные фермы). Усилия в решетке сегментных ферм невелики, а небольшая высота на опорах способствует снижению массы ферм и уменьшению высоты стен зданий, благодаря чему сегментные фермы приняты в качестве типовых. Иногда применяют фермы с параллельными поясами.

В фермах применяют преднапряженную арматуру нижнего пояса. В некоторых случаях и крайние раскосы выполняются преднапряженными. В качестве основной напрягаемой арматуры используют стержневую арматуру, канаты, высокопрочную проволоку. Натяжение арматуры производится, как правило, на упоры. Для ферм применяют бетон классов В25...В50.

Малоуклонные покрытия, широко применяемые за рубежом, влияют на конструктивные схемы стропильных ферм покрытий. Наиболее распространено при этом размещение опорного узла в уровне верхнего пояса или вблизи него, что повышает устойчивость ферм при монтаже. На рис. 10.12, б показаны схемы таких преднапряженных ферм из унифицированных блоков с натяжением арматуры на бетон для пролетов 12, 18 и 24 м.

В середине пролета высота фермы обычно равна (1/6...1/9) l, сечение поясов и решетки назначается прямоугольным и, как правило, одинаковой ширины (200...240 мм), исходя из удобства изготовления в горизонтальном положении. Ширину верхнего пояса принимают (1/70... 1/80) l (для составных ферм — до 1/150 l), а высоту сечения пояса определяют расчетом. Для нижнего пояса ширину принимают равной шчрине верхнего пояса, а высоту сечения определяют из условия размещения как напрягаемой, так и ненапрягаемой арматуры. Надежная заделка стержней и жесткость конструкции обеспечиваются устройством в узлах фермы утолщений.

Благодаря своим технологическим достоинствам получили широкое применение безраскосные стропильные фермы. Типовые безраскосные фермы имеют криволинейное очертание верхнего пояса. Если нагрузка приложена в узлах, то более рационально ломаное очертание верхнего пояса с прямолинейными участками между узлами. Изгибающие моменты при этом существенно снижаются как в поясах фермы, так и в стойках. Конструкция безраскосной стропильной фермы пролетом 18 м с верхним поясом ломаного очертания дана на рис. 10.13. Безраскосные фермы широко используют для устройства крутоскатных и малоуклонных покрытий. Общая протяженность элементов решетки (широких вертикальных стоек) в этих фермах примерно в два раза меньше, чем в сегментных и полигональных, значительно проще армирование узлов благодаря примыканию элементов решетки к поясам под прямым углом. Вертикальные стойки имеют вариант решения с напряженной арматурой; фермы с предварительно напряженными стойками являются трещиностойкими и могут быть применены в агрессивной газовой среде. Безраскосные фермы используют также в качестве подстропильных конструкций (рис. 10.14).

Фермы шпренгельного типа, предназначенные для покрытий одноэтажных зданий различного назначения с пролетами 18 и 24 м и уклоном кровли 5 % (рис 10.15), имеют минимально возможное число элементов, а именно: трехпанельный верхний пояс, предварительно напряженный нижний пояс с двумя перегибами и две вертикальные стойки, жестко сопряженные с поясами. Высота ферм на опоре 2700 мм, а высота опорного узла — 900 мм.

При расчете ферм учитывают нагрузки от покрытия, собственного веса фермы, а также нагрузок от фонарей, связей и подвесного транспорта. Жесткость узлов фермы незначительно влияет на величину усилий в элементах, при расчете железобетонных ферм их узлы приближенно считают шарнирными. Расстояние между узлами верхнего пояса назначают таким, чтобы нагрузка, передающаяся от панелей покрытия, приходилась строго на узлы верхнего пояса. Усилия в отдельных элементах фермы при таком способе передачи нагрузки находят обычными методами строительной механики, для различных сочетаний нагрузок с учетом невыгоднейшего загружения. Сечения верхнего пояса рассчитывают как сжатые, нижнего пояса — как растянутые. Вычисления ведут в табличной форме.

52. подстропильные балки и фермы

 

Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам.

Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 7 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.7 б.

а б

Рис. 7. Подстропильная железобетонная балка:

а – конструкция балки;

б – опирание стропильных балок на подстропильную

Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН.

Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 8).

Рис. 8. Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий

Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.9).

Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами.

а б

Рис. 9. Подстропильная железобетонная ферма

для малоуклонных покрытий:

а – конструкция;

б – опирание стропильных ферм на подстропильную

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: