50. Фундаменты и фундаментные балки промышленных зданий. Фундаменты под колонны промышленных зданий

ФУНДАМЕНТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

6.1. Фундаменты сборных железобетонных колонн

Фундаменты состоят из подколонника и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части. Фундаменты спроектированы по высоте 1,5 м и в пределах 1,8–4,2 м с интервалом 0,6 м. Обрез фундаментов под железобетонные колонны располагается, чаще всего, для одноэтажных зданий на отметке минус 0,15 м. Фундаменты выполнены с уступами, высота которых 0,3 и 0,45 м. Все размеры их в плане унифицированы и кратны модулю 0,3 м.

Площадь подколонников принята в шести вариантах начиная от 0,9 0,9 м (ак×bк). В последующих вариантах размер подколонника в направлении шага колонн bк установлен 1,2 м, а размер в направлении пролета между колоннами ак составляет 1,2; 1,5; 1,8; 2,1 и 2,7 м.

Размеры конкретного фундамента выбирают в зависимости от нагрузки, передаваемой колонной, характеристик грунта и решений конструктивной части здания ниже отметки 0.000. Зазор между гранями колонн и стенкой стакана принят по верху стакана 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонны и дном стакана 50 мм. Минимальная толщина стенки по верху составляет 175 мм. Стакан для ветвей двухветвевой колонны устраивают общим. Класс бетона фундаментов В10–В12 (М150 или М200). После установки колонн стаканы заливают бетоном класса В20 или В25 на мелком гравии.

Под железобетонные фундаменты обычно делают подготовку толщиной 100 мм из щебня с проливкой цементным раствором или из бетона класса В7,5. При прочных слабофильтрующих грунтах устройство подготовки не требуется. Фундамент под спаренные колонны в температурных швах устраивают общим даже в том случае, если колонны по смежным разбивочным осям спроектированы стальными и железобетонными.

Фундаментные балки под наружные стены рассчитаны на нагрузку от сплошных стен и стен с оконными или дверными проемами, расположенными над серединой фундаментной балки. Для опирания фундаментных балок на фундаменты колонн рекомендуется устройство приливов (бетонных столбиков), ширину которых следует принимать не менее максимальной ширины балки, а обрез на отметке минус 0,45 или 0,6 м – в зависимости от ее высоты.

Рис. 5. Фундаменты сборных железобетонных колонн:

1 – подколонник стаканного типа; 2 – железобетонная колонна;

3 – плитная часть; 4 – подошва фундамента

Фундаменты стальных колонн

Фундаменты под стальные колонны принимают по типу фундаментов под железобетонные колонны. При этом подколонник устраивается сплошным (без стакана) и имеет анкерные болты, заделанные в бетон. База стальной колонны крепится к фундаменту гайками, навинчивающимися на верхние выступающие из бетона концы анкерных болтов.

Рис. 6. Монолитные железобетонные фундаменты под стальные колонны:

1 – анкерный болт; 2 – анкерная плита; 3 – опорная плита;

4 – цементная подливка; 5 – железобетонный фундамент

Для заглубления развитых баз стальных колонн (с траверсами) обрезы фундаментов располагают на отметке минус 0,7 или минус 1,0 м. Для стальных колонн, у которых траверсы отсутствуют, отметку верха подколонника назначают порядка минус 0,25 м. Сечение подколонников под базы стальных колонн выбирают так, чтобы расстояние от оси анкерных болтов до грани подколонника было не менее 150 мм.

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.

В отечественной практике известно более 150 видов свай, которые классифицируются по материалам (железобетонные, бетонные, деревянные и т. д.), конструкции (цельные, составные, квадратные, круглые, с уширением и без него и т. д.), виду армирования, способу изготовления и погружения (сборные, монолитные, забивные, завинчиваемые, буронабивные, виброштампованные и т. д.), характеру работы в грунте (сваи-стойки, висячие сваи).

Рис. 7. Свайные фундаменты:

1 – железобетонная колонна; 2 – подколонник;

3 – плитная часть фундамента; 4 – свая

Сваи железобетонные забивные цельные сплошного квадратного сечения рекомендуется применять в любых сжимаемых грунтах.

Сваи забивают до проектных отметок. В том случае, если по каким-либо причинам отметки свай разные, осуществляют срубку свай ручными или механическими инструментами до заданных проектных отметок.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

Общие сведения о колоннах

По положению в здании колонны подразделяются на крайние и средние. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны, в свою очередь, подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия, и фахверковые, служащие только для крепления стен.

Закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре, имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах – на уровне швов стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей. Закладные стальные трубки диаметром 50–70 мм образуют отверстия, используемые для строповки при распалубке и монтаже.

Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ними усиливается косвенными армированными сетками. Для установки железобетонных подстропильных ферм оголовки колонн снижаются на 0,6 мм и выполняются без анкерных болтов. Стык осуществляется потолочным сварным швом. При стальных фермах и подкрановых балках опорные закладные элементы несколько видоизменяются – лист усиливается плитой, рассчитанной на сосредоточенное давление опорных ребер, и меняется расстановка анкерных болтов. Стальные подстропильные фермы крепятся к стальным надопорным стойкам.

Длину колонн подбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки фундамента.

В зданиях с подстропильными конструкциями длину колонн принимают на 700 мм меньше.

50. Фундаменты и фундаментные балки промышленных зданий.

Колонны каркаса, как правило, опирают на отдельные железобетонные фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены - на фундаментные балки. Ленточные фундаменты под ряды колонн или сплошные под здания (за исключением фундаментных плит в универсальных зданиях) устраивают редко - на слабых или просадочных грунтах и при больших ударных воздействиях на грунт технологических агрегатов.

Фундаменты небольших и средних размеров (когда масса блока не превышает 6 т). а также облегченные фундаменты ребристой и пустотелой конструкции целесообразно монтировать из сборных (составных) блоков.

Унифицированные монолитные фундаменты, имеющие ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для заделки колонн, предназначены для колонн прямоугольного сечения и двухветвевых.

Сборные фундаменты могут состоять из одного блока (подколонника со стаканом) или из подколонника и одной плиты. Подколонник устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою.

В последнее время широкое распространение получают свайные фундаменты. Железобетонные сваи имеют квадратное или круглое сечение (полые). Головы сваи связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который одновременно служит подколонником.

Размеры стакана в плане делают больше сечений колонн: поверху на 150 и понизу на 100 мм. Зазоры между стенками стакана и поверхностью колонны, а также низом колонны и дном стакана заполняют бетоном на мелком гравии.

Стены каркасных зданий опирают на железобетонные фундаментные балки, укладываемые между подколенниками фундаментов на бетонные столбики.

Балки имеют тавровое и трапециевидное сечение

По фундаментным балкам для гидроизоляции стен укладывают один-два слоя рулонного материала на мастике. Допускается выполнять гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора (1:2) толщиной 30 мм. Для предохранения балок от деформации при пучении грунтов снизу с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня.

В отапливаемых зданиях при расположении рабочих мест около наружных стен необходимо утеплять пристенную зону пола цеха на ширину до 2 м (например, шлаком). По периметру здания устраивают отмостку из асфальта или бетона шириной 0.9-1.5 м с уклоном от стены не менее 1:2.

Несущие стены в бескаркасных зданиях или с неполным каркасом опирают на фундаменты, выполняемые, как и в гражданских зданиях, из сборных элементов.

51. Железобетонные колонны промышленных зданий.

В зданиях без мостовых кранов устраивают колонны без консолей, а в зданиях с мостовыми кранами - колонны с консолями, на которые опирают подкрановые балки. По расположению в плане различают колонны крайних и средних рядов: первые устанавливают также в рядах, примыкающих к продольным температурным швам.

Железобетонные колонны могут иметь прямоугольное и двутавровое сечения, а также быть двухветвевыми. По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жесткость, но они более трудоемки в изготовлении. Применяют их в здании с высотой более 10.8 м.

В зданиях, оборудованных более чем двумя мостовыми кранами в пролете, по условиям безопасности обслуживающего персонала предусматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей. В этих случаях применяют двухветвевые колонны с лазами, расположенными в уровне верха подкрановых балок.

Ветви колонн сквозного сечения связаны распорками через 1.5-3.0 м по высоте.

В железобетонных колоннах предусматривают стальные закладные элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, подкрановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов) и вертикальные связи. В У1естах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок укладывают стальные листы: крепят их анкерными болтами. При

безанкерном креплении стропильных конструкций к колоннам в головки их заделывают стальные пластины.

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в покрытиях. В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9.6 м. В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.

Рядовые колонны соединяют с связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами - подкрановыми балками. Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

studfiles.net

Проектирование фундамента под колонну промышленного здания

номер группы номер зачетной книжки подпись,дата инициалы,фамилия

Красноярск 2015г.

Задание № 32

Исходные данные для курсового проекта:

«Проектирование фундамента под колонну промышленного здания»

1. Стадия проектирования: рабочий проект (РП).

2. Район строительства: г. Красноярск.

3. Комбинации нагрузок приведенные к обрезу для расчета по I-му предельному состоянию:

Усилия
Комбинации нагрузок						N ст, кН
I			II
Nmax, кН	Мсоот, кНм	Qсоот, кН	Мmax, кНм	Nсоот, кН	Qсоот, кН
1110	90	45	-95	1000	-50	140

4. Колонну наружного ряда А принять одноветвевую с сечением 400х400 мм.

5. Размер α (от оси колонны до оси стены) принять 0,45 м.

6. Грунтовые условия заданы колонкой:

Наименование грунта	Мощность слоя, м	Характеристики грунта
Наименование грунта	Мощность слоя, м	W	WL	Wp	ρ, т/м3	е
Песок пылеватый	1,9	0,10	-	-	1,69
Песок ср. крупности	3,0	0,12	-	-		0,64
Суглинок	8,0	0,20	0,28	0,18	1,87

7. Подземные воды принять на отметке -3,8 м.

ПРИМЕЧАНИЯ: 1) Влажность грунта указана до горизонта подземных вод, ниже влажность принять равной полной влагоемкости (Sr = 1,0).

2) Плотность частиц грунтов - ρs, принять равной:

песка – 2,66; супеси – 2,68; суглинка – 2,71 т/м3.

Задание выдано Задание выдал

«_09_»__02__2013.г. О.М. ПРЕСНОВ_

Содержание

1 Задание на проектирование. 5

2 Проектирование столбчатого фундамента. 6

2.1 Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. 6

2.2 Определение глубины заложения фундамента. 9

2.3 Определение нагрузок, действующих на фундамент и основание. 10

2.4 Определение размеров подошвы фундамента. 11

2.5 Определение расчетного сопротивления грунта основания. 12

2.6 Проверка условий расчета основания по деформациям. 13

2.7 Определение средней осадки основания методом послойного суммирования. 14

2.8 Конструирование столбчатого фундамента. 18

3 Проектирование свайного фундамента. 23

3.1 Назначение вида сваи и ее параметров. 23

3.2 Определение несущей способности забивной сваи. 23

3.3 Определение числа свай в фундаменте и эскизное конструирование ростверка. 24

3.4 Расчет свайного фундамента по несущей способности грунта основания. 25

3.4 Выбор сваебойного оборудования. 28

3.5 Конструирование и расчет на продавливание ростверка колонной. 28

3.6 Конструирование свайного фундамента. 31

4.Технико-экономическое сравнение вариантов. 33

Заключение. 36

Список использованной литературы. 37

Введение

Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа конструкции и основных размеров фундамента и в их совместном расчете как одной из частей сооружения. Эта задача имеет ряд особенностей.

Основание, фундамент и наземная конструкция неразрывно связаны, влияют друг на друга и должны рассматриваться как единая система. Деформация и устойчивость грунтов зависят от особенности приложения нагрузки, размеров и конструкции фундамента и всего сооружения. В свою очередь, основные размеры фундамента и конструктивная схема сооружения определяются геологическим строением сжимающих грунтов, а также воспринимаемым давлением. Задача осложняется еще и особенностями строительной площадки и условиями производства работ, причем для одной и той же площадки могут быть приняты несколько вариантов решений.

Целью данного курсового проекта является оптимальный выбор конструкции фундамента с помощью вариантного проектирования.

1 Задание на проектирование

На основании полученных исходных данных необходимо разработать 2 вида фундаментов под железобетонную колонну наружного ряда промышленного здания – столбчатый на естественном основании и ростверк на свайном основании. По результатам технико-экономического сравнения вариантов производят окончательный выбор фундамента.

Нагрузки на фундамент от колонны производятся в двух комбинациях:

1.Максимальная вертикальная сила, горизонтальная сила и соответствующие им моменты.

2.Максимальный изгибающий момент и соответствующие значения вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Нагрузка от стены на фундамент под колонну одинакова для этих комбинаций.

Нагрузки даны для расчета по 1-му предельному состоянию. Чтобы получить их значения для расчета по 2-му предельному состоянию, значения сил и моментов следует разделить на коэффициент надежности по нагрузке.

Расчет основания столбчатого фундамента выполняют по 2-ой группе предельных состояний (по осадкам), а тела фундамента – по 1-ой группе.

Расчет свайного фундамента ведут по 1-ой группе предельных состояний. В случаях, когда свайный фундамент расположен в слабых грунтах, производится расчет основания по 2-ой группе предельных состояний.

2 Проектирование столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент состоит из плиты и подколонника, который имеет углубление (стакан) для заделки сборной железобетонной колонны или выполняется без него (при сопряжении фундамента с металлический или железобетонной фахверковой колонной).

2.1 Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

Выполнение курсового проекта начнем с ознакомления с грунтовыми условиями, расчета недостающих физико-механических характеристик грунта.

Недостающие физические характеристики грунтов (плотность сухого

vunivere.ru

Колонны промышленных зданий | мтомд.инфо

Колонны промышленных зданий являются основными несущими элементами, воспринимающими нагрузку от покрытий форм, подкрановых балок, мостовых кранов, ветровых нагрузок, кроме того колонны обеспечивают пространственную жесткость здания.

По назначению колонны бывают крайние и средние.

По конструкции колонны бывают для зданий, не имеющих мостовых кранов, и для зданий, оборудованных мостовыми кранами. Колонны для зданий, оборудованных кранами, состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой.

Колонны изготовляют из железобетона и стали.

Железобетонные колонны — из предварительно напряженного железобетона. Применяют бетон марок 200, 300, 400 (кг/см3). Размеры железобетонных колонн зависят от ширины и высоты пролета, шага колонн и грузоподъемности мостовых кранов.

Металлические колонны изготовляют из стали. Колонны состоят из стержня и нижней части – башмака. Башмак служит для передачи нагрузки от колонны на фундамент и крепится к нему анкерными болтами. В поперечном сечении колонна представляет собой комбинацию прокатных профилей, связанных между собой накладками.

По конструкции колонны бывают:

постоянного сечения;
ступенчатые;
раздельные.

Если колонна имеет постоянное по высоте сечение, то нагрузка на колонну передается через консоль, на которую опирается подкрановая балка. В ступенчатых колоннах переменного по высоте сечения нагрузка от подкрановой балки передается непосредственно на стержень колонны.

Колонна раздельного типа состоит из двух рядом поставленных стержней, соединенных между собой, но раздельно воспринимающих нагрузку от шатра и крана.

Фундаменты под колонны

В тех случаях, когда необходимо глубокое заложение фундаментов, колонны ставят на подколонники, а последние на фундаменты. Фундаменты под колонны и подколонники делают из бетона марки 200, армированного стальными сетками. На фундамент может опираться одна, две или четыре колонны.

Глубина заложения фундаментов колонн здания зависит от глубины заложения фундаментов под оборудование (вблизи колонн) расстояния между колонной и оборудованием, характеристики грунта и нагрузок, которые несут колонны.

В настоящее время наметилась тенденция при проектировании новых производственных зданий задаваться таким заглублением колонн, чтобы в дальнейшем при необходимости можно было бы производить земляные работы не опасаясь нарушения прочности здания вследствие осыпания грунта.

Для крановых зданий принимают глубину колонн 8м, для бескрановых зданий – 4,5 – 5м.

Расчет оснований под фундаменты колонн, как и под фундаменты любых зданий и сооружений, производят по деформациям оснований и несущей способности грунтов. Методика расчета произведена в СНиП II-15-74.

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

Строительные работы в Севастополе

Наши услуги