Фундаменты столбчатые железобетонные монолитные: Столбчатый монолитный фундамент из железобетона под колонну

Автор

Содержание

Столбчатый монолитный фундамент из железобетона под колонну


Для возведения крепкого и надежного здания на непучнистых грунтах можно использовать в качестве основания столбчато-ростверковый фундамент. Этот тип каркаса пригоден для домов в 1-2 этажа из сравнительно легких строительных материалов, таких как каркасные панели, бревно, клееный брус, панель. Благодаря материалам, которые используют при монтаже монолитного основания столбчатого типа, такой дом простоит не один десяток без изменений конструкции и угроз разрушения.

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного основания, поскольку столбы уходят в грунт на глубину ниже уровня промерзания всего на 30 см, в то время как сваи для основания дома погружают в грунт до несущего пласта земли. Надежный ростверк — опоясывающий столбы каркас, делает опоры неподверженными к сдвигам под воздействием изменений структуры грунта и снижает давление всего дома на колонны.

Важно: монолитный столбчатый каркас для дома можно использовать только на ровных грунтах, не склонных к пучению и имеющих низкий уровень грунтовых вод.

Основные принципы возведения надежного столбчатого основания

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного основания

Чтобы монолитный фундамент столбчатого типа прослужил долго и качественно, при его монтаже необходимо соблюдать такие правила:

  • Столбы из железобетона углубляют не менее чем на 70 см в грунт;
  • Почва на участке под столбчатый каркас должна быть спокойной и не склонной к сдвигам/пучениям;
  • Уровень грунтовых вод ниже отметки 1,5 метра;
  • Желательно, чтобы участок не имел крутых рельефных «поворотов»;
  • Для крепости фундамента необходимо монтировать ростверк из железобетона;
  • Стены дома должны быть выполнены из относительно легкого материала (пеноблок, брус, бревно, панель).

Важно: монтаж ростверка слегка завышает расходы на устройство такого фундамента, однако и в разы усиливает долговечность каркаса.

Возведение фундамента из железобетона: этапы работ

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его. Точные расчеты позволят добиться максимальной крепости основания. При проектировании стоит соблюдать такие нормы:

  • Сечение каждой колонны должно быть не менее 20х20 см. Однако на практике чаще всего столбы делают сечением 25х25 см или диаметром 25 см.
  • Желательно сделать башмак для каждой колонны. То есть своеобразное расширение сваи в нижней её точке при заливке. Такая технология позволит снизить давление готового здания на все опоры.
  • Расстояние между колоннами может варьироваться в пределах 1-2 метра, но при условии, что колонны будут установлены в обязательном порядке по всем углам здания, на местах стыков стен дома, под всеми выступами и массивными точками, такими как печь или камин и пр.

После того как фундамент нанесен на бумагу и полностью рассчитан в соответствии с параметрами дома, можно приступать к его разметке на грунте. Для этого намечают все места будущих столбов и вбивают колья. Причём колья должны быть вбиты по наружной и внутренней стороне предполагаемых колонн. Между кольями натягивают леску, чтобы отследить уровень расположения всех намеченных столбов по горизонтали и по диагонали.

Важно: для удобства монтажа столбчатого фундамента под маленькие дома удобнее выкопать единый котлован, который позволит легко и быстро установить опалубку для заливки раствора на каждую колонну.

Следующим этапом в монтаже колонн фундамента станет устройство подушки из песка и щебня. Такая прослойка выполняется в следующем порядке:

Сначала в точки установки предполагаемых опор насыпают слой песка толщиной 15-20 см. Его хорошо трамбуют. После этого сверху песка стелют слой щебня толщиной 10-15 см. Его также тщательно трамбуют.

Армирование опор

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн. Поскольку армировать столбы по вертикали в опалубке сложно, то облегчить процесс установки стальной сетки можно путем её предварительной сборки (вязки) и установки в уже собранную опалубку.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: вязать армирующую сетку из стальных прутьев нужно таким образом, чтобы металл имел отступ от краёв залитой колонны, включая низ и верх, по 1 см минимум.

Для создания армирующего пояса на каждый столб используют четыре вертикальных прута сечением 12-16 мм с рифленой поверхностью и горизонтальные пруты-перемычки сечением 6 мм. При этом важно знать, что если предполагается монтаж ростверка из дерева, то прутья арматуры не должны доходить до верха столба на 1-2 см. Если же предполагается монтаж железобетонного ростверка, то прутья арматуры должны выступать из залитых колонн на 25-40 см для качественной вязки армирующего пояса ростверка с прутьями колонны.

Важно: гнуть такие выступающие прутья под вязку арматуры ростверка можно только после окончательного затвердения бетона столбов.

Монтаж башмака

Сначала перед заливкой колонн необходимо смонтировать опорные площадки (башмаки) под каждую опору.

Для этого поверх песчано-гравиевой подушки устанавливают опалубку из четырех фанер высотой 20-30 см и сечением, в 1,5 раза превышающим сечение спроектированных столбов. Цементный раствор заливается в один приём и оставляется на 7-10 дней до полного высыхания при условии сухой погоды и температуры в диапазоне +15-20 градусов.

Заливка колонн

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора

После того как башмаки полностью просохнут, можно приступать к монтажу опалубки под колонны. Для этого используют доски нужной высоты. Материал между собой скрепляют хомутами или шпильками. Внутренние стенки опалубки лучше застелить рубероидом. Это позволит добиться гладкости стенок колонн и сохранить их невредимыми при снятии опалубки.

Важно: использование асбестоцементных или пенополистироловых труб в качестве опалубки нецелесообразно, поскольку все равно потребует дальнейшего утепления подземной части столбов. А это повлечет дополнительные расходы.

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора. Стоит помнить, что для приготовления качественной смеси раствора лучше использовать цемент марки не меньше М-200. При этом в холодное время года лучше добавить в бетонный раствор специальные пластифицирующие добавки, которые улучшат качество застывания бетона и увеличат температуру замерзания воды зимой. Однако лучше проводить монтаж столбчатого фундамента в теплое время года.

При заливке необходимо удалять все пузырьки воздуха из раствора. Для этого используют строительный вибратор или металлический штырь.

Важно: при трамбовке раствора необходимо избегать расхождения щитов опалубки и контакта вибратора с арматурой во избежание нарушения её конструкции.

Цемент в опалубке при условии сухой погоды и постоянной температуры +20 застывает около недели. Лишь после полного застывания бетона можно снимать опалубку. При этом стоит знать, что снятие опалубки до высыхания раствора чревато нарушением стенок столбов, образованием трещин и сколов.

Готовые столбы из железобетона нужно обработать гидроизоляционными материалами на всю высоту, включая башмак.

Ростверк: типы

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк. В зависимости от материала для строительства дома ростверк  может быть изготовлен таким образом:

Рекомендуем к прочтению:

  • Крепление к столбам металлопроката. В этом случае пластины металла (швеллер или двутавр) укладываются полками вниз. Такой ростверк выдержит любые нагрузки.
  • Ростверк из железобетона. Здесь необходим монтаж опалубки и заливка бетонного раствора с его армированием. Такой пояс пригоден под строительство каркасного или панельного дома, а также деревянного сруба.
  • Брусовый ростверк — самый дешевый и простой вариант устройства пояса. Используется под строительство легких конструкций из дерева или каркаса.

Монтаж монолитного ростверка

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку. Начинают с нижних удерживающих щитов. Для этого необходимо нарезать доски, равные шагу между колоннами фундамента. Для их крепления рекомендуется вбить в грунт удерживающие колья. Доски опалубки укладывают на колья вровень с верхним краем столбов.

Боковые щиты опалубки крепят по краям и надежно фиксируют. Боковые планки опалубки можно устелить рубероидом.

Важно: боковые щиты опалубки можно делать выше проектной отметки, а сам бетон при этом можно залить по внутренней разметке. Такая технология является более удобной, чем выравнивать потом верх ростверка в случае недобора бетонной смеси.

Следующим этапом проводят армирование всей конструкции. Здесь стандартно используют армопояс из горизонтальных прутьев сечением 12-16 мм и продольных элементов сечением 6-8 мм. Важно в местах столбов связать арматуру с выступающими из колонн прутьями.

Заливку раствора для ростверка нужно проводить в один этап. Поэтому лучше заказать строительный миксер или бетономешалку нужного объема. При заливке бетона необходимо трамбовать раствор через каждые 30 см. Общая толщина (высота) ростверка, как правило, не превышает 60 см.

Через 7-10 дней при условии хорошей сухой погоды бетон считается полностью застывшим. Теперь можно снимать опалубку и давать фундаменту устояться. Все поверхности ростверка также покрывают гидроизоляционными материалами.

После полного высыхания конструкции необходимо провести обратную засыпку котлована с трамбовкой грунта вокруг колонн. Котлован засыпают вровень с отметкой надземной части колонн фундамента. Для декорирования опорных столбов и снижения уровня теплопотерь можно использовать декоративную обшивку столбов сайдингом или же произвести кладку природного камня.

Важно: в декоративном цоколе со всех четырех сторон здания необходимо оставить отверстия для вентилирования подпола. При этом стоит знать, что декоративную отмостку нужно класть только после разводки и утепления всех сантехнических коммуникаций.

Конструкция включает опоры, расположенные на пересечениях. Опоры также должны находиться под несущими перекрытиями – там, где нагрузка наибольшая. Между столбами сооружают ростверк – рандбалку. Это предотвращает смещение в горизонтальном направлении и усиливает весь цоколь здания.

В строительстве применяются основания с монолитной плитой. Возведение такой конструкции выполняется с учётом расстояния между столбами. Железобетонный фундамент дома не должен поддерживать различные пристройки – веранду, крылечко, террасу. Все пристройки должны иметь собственную бетонную основу из-за различной осадки.

При устройстве монолитного столбчатого фундамента важно придерживаться правил:

  • применение без подвала с достаточно лёгкими стенами;
  • закладывать на основательную глубину для кирпичных стен;
  • исключить пагубные действия на основание.

При обустройстве монолитных Ж — конструкций необходимо учитывать ГОСТ применяемых стройматериалов и ГЭСН. Сметные нормативы требуются в обязательном порядке, чтобы правильно определять потребность застройщиков в ресурсах. На основе сметы подбираются строительная техника, необходимые механизмы, рабочие и стройматериалы. ГЭСН и ГОСТ – исходные нормативы для разработки последующих расчётов и смет.

В строительстве используются ГОСТ и ГЭСН, разработанные центром ценообразования и утвержденные Министерством развития РФ. Государственные нормы обеспечивают высокую прочность всей конструкции и являются обязательными в промышленном и частном строительстве.

Какой должна быть глубина?

Закладывать фундамент требуется с запасом прочности около 35%. В выборе глубины учитывают уровень грунтового потока, перепады температуры, степень нагрузок стен и перекрытий. Для рыхлой почвы основание выполняют максимально прочным и надёжным. Используется наибольший запас прочности. Фундамент закладывается на глубину, большую отметки промерзания грунта. Если почва в регионе промерзает на полтора метра, то конструкция закладывается на глубину 1,70 м.

Для одного столба делается достаточно глубокая яма. Дно обязательно должно быть ниже, чем глубина заложения. Это необходимо для проведения отсыпки. Чем шире яма, тем лучше. На дно высыпают гравий, песок, фиксируется опалубка. Под монолитный столб важно пробурить надёжную лунку, после чего можно устанавливать армирующий каркас.

Поскольку столбчатые основы сооружают для лёгких зданий, то обычно не планируют подвал. Целесообразно построить малозаглубленную конструкцию-основание с глубиной 0,5 – 0,7 от уровня промерзания. Для хозпостроек глубина составляет 0,3 – 0,5 м от параметров промерзания грунта.

Обустройство

На дне ямы должна быть обустроена подушка из гравия – она принимает немного нагрузки. Гладкие боковые поверхности конструкции смазывают битумом, мастикой или солидолом для снижения негативного воздействия грунта. Вокруг здания выполняют утепленную отмостку. Эти дополнительные меры необходимы для уменьшения воздействия грунта на основание.

Выбор размеров столбов зависит от применяемых материалов согласно сметной разработке. Учитываются ГОСТ и ГЭСН для каменной укладки, бута, бутобена, монолитного железобетона. Размеры столбов должны быть больше стены на 10 см. Чтобы фундамент мог выдержать, стена должна быть на середине опорной конструкции и выступать по бокам на 5 см и больше.

Стройку начинают с расчистки земельного участка. Далее выполняется разметка. Если решено построить бюджетный столбчатый фундамент своими руками, то лучше делать в конструкции горизонтальный уровень. Для этой цели используется отвес или профессиональный инструмент. Плодородный слой почвы удаляется. Разметка выполняется по периметру, после чего устанавливают обноску. Она представляет прибитые на столбы планки. Далее с помощью шнура обозначают ширину и периметр.

Ямы роют с использованием лопаты или применяют специальное оборудование. Под элементные части железобетона не требуется глубины более 1 метра. Копать яму следует максимально ровно. После выхода на нужную глубину, копают ещё запас – 20 см. Дно выравнивается.

Монтаж плитного фундамента:

  1. Начинается с устройства песчано-гравийной подушки. На дно ямы ссыпают гравий или щебень и трамбуют его.
  2. Далее на щебёнку насыпают песок. Его следует поливать и трамбовать. Для этого используется длинный шест. Слой подушки должен позволить выйти на заданную в проекте глубину закладки монолитного основания.
  3. При строительстве монолитного столба ставится опалубка и арматурное крепление. В качестве опалубки можно применять трубы, деревянные доски, рулоны рубероида. Надёжная конструкция опалубки сумеет выдержать раствор. Деревянная опалубка выполняется из любой древесины. Влажность пиломатериала не должна превышать 25%. Под столбчатое основание специалисты рекомендуют использовать деревянную опалубку, а не металлическую. В строительстве также применяются древесно-опилочные плиты, водоупорная фанера. Дерево имеет лучшее сцепление с бетоном и легче, чем металл.
  4. Чтобы армировать конструкцию, применяются прутья с диаметром 15 мм. Их связывают в единую конструкцию. В некоторых случаях каркас приваривается. От элементов арматуры до краёв опалубки расстояние должно составлять около 5 см. Арматура не должна плотно прилегать к опалубке, иначе она заржавеет.
  5. Приготовление раствора осуществляется с учётом уровня грунтовых водных потоков. Все столбы выгоняются по одному уровню. Для заливки используют такие растворы: цемент+песок, цемент+известковое тесто+песок, цемент+глиняное тесло+песок.
  6. Чтобы предотвратить подсос влаги из почвы обязательно укладывают гидроизоляцию, учитывая нормативы ГЭСН. Подача бетона осуществляется слоями. Далее обустраивается ростверк – монолитная железобетонная рандбалка. Монолитный пояс должен иметь нужную жёсткость и быть достаточно устойчивым к воздействию здания и грунта.
  7. Чтобы правильно обустроить пояс фундамента, применяются перемычки. Их соединяют между собой – монтажные петли связывают проволокой или сваркой.
  8. По верху перемычек фиксируют опалубку, устанавливают металлический каркас. Далее заливается смесь из бетона.
  9. Вся поверхность из бетонной смеси выравнивается и закрывается гидроизоляцией. Подобная мера предохраняет всю конструкцию от воздействия атмосферных осадков. Как только сооружение наберёт необходимую прочность, монтируются плиты перекрытия.
  10. Для предохранения конструкции от негативного воздействия окружающей среды необходимо установить забирку. Её выполняют из камня или кирпича. Забирку обустраивают между столбами-опорами. Основанием для неё служит стяжка из бетона. При возведении бетонной стяжки используется арматура.

На что обратить внимание?

В строительстве фундамента есть определённые моменты, на которые следует обратить особое внимание:

  1. Чтобы выполнить гидроизоляцию правильно, на поверхность опорных конструкций наносится битумный слой. Далее укладывается рубероид, а после снова – битум. Завершают гидроизоляцию рубероидом.
  2. Цементный раствор для опор и забирки разводят в соотношении 1:2.
  3. После выравнивания раствора требуется присыпать его сухим цементом – на толщину 2-3 мм. После того, как сухой цемент схватиться, укладывают толь или рубероид.

При обустройстве основания на пучинистых почвах следует знать о строительстве здания и вводе сооружения в эксплуатацию в один сезон. Фундаменты, которые строили на пучинистом грунте и оставили на зиму без нужных нагрузок — стен, простенков, крыши, деформируются. Такая особенность особенно важна для столбчатой конструкции, поскольку каждая опора показывает действие отдельного фундамента – нет плитного соединения. В таком случае каждый столбик дает свою осадку.

Непредвиденная деформация возможна, если построенный дом не эксплуатируется зимой, а отопление не используется. Глубину закладки фундамента рассчитывают на температурный режим в здании. Перед началом строительства требуется убедиться, что почва уже готова к обустройству основания под дом.

Необходимо следить за тем, чтобы бетонная смесь была нужной концентрации – не слишком жидкой или густой. Иначе прочность всей конструкции снизится на несколько значений. При приготовлении раствора важно соблюсти точность пропорций всех компонентов.

Чтобы избежать ошибок в строительстве основания под дом, нужно правильно выполнить расчёт глубины ямы для закладки. Также столбы не должны иметь разную глубину закладки – нагрузка на опоры должна быть равномерной. Точные расчёты её распределения позволят обеспечить нужные технические характеристики конструкции. Столбчатая конструкция имеет угловые столбы и опоры в участках пересечения стен. Очень важно правильно рассчитать глубину их фиксации.

Не следует использовать в строительстве некачественные материалы низких сортов. Важно применять цемент именно положенной марки, а песок должен быть без примеси глины. При обустройстве фундамента важно учесть второй уровень дома и его нагрузку на конструкцию. Также важно правильно оценить свойства почвы и уровень грунтовых вод.

Соблюдение всех правил строительства, нормативов и рекомендаций специалистов обеспечит требуемую прочность всей конструкции. Верно выполненный фундамент сумеет прослужить десятилетия при любых нагрузках. Расчёт сметы при закладке фундамента позволит сэкономить затраты на строительство. Все этапы возведения конструкции должны выполняться в полном соответствии с выбранной технологией строительства.

Столбчатый фундамент | Строительство фундаментов и домов

Столбчатые фундаменты используют под дома без подвалов с легкими стенами. Делают их также и под кирпичные стены, если использовать глубокое заложение и ленточный фундамент — неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудоемкости в 1,5-2 раза экономичнее ленточных.

В зависимости создаваемого строения столбы для фундамента могут быть даже каменные, кирпичные, бетонные или бутобетонные, железобетонные и т.д. При устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты должны устанавливаться под углы дома, там, где пересекаются стены, под стойками каркаса, тяжелыми простенками, балками и всеми теми местами где сосредоточены нагрузки. Чтобы уменьшить давление на слабые грунты столбчатые фундаменты уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.

А если глубина столбчатого фундамента более 1 м, применяют железобетонные столбы, асбестоцементные или металлические трубы. Если в вырытых ямах нет воды, фундаменты можно сделать с опорной плитой из монолитного бетона, и уложить его на дно во время установки столбов. Поверх столбов улаживают обвязочные балки. При расстоянии между столбами фундамента больше 2,5-3 м по их верху укладываются мощные рандбалки (или железобетонные, или металлические).

Использовать столбчатые фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах, потому что малыми затратами их можно устанавливать ниже глубины промерзания. Тогда действие касательных сил, от морозного пучения грунта, на поверхность столбов минимилизировано.

Эти силы можно нейтрализовать следующим образом:
Основание фундамента делают уширенным в виде площадки-анкера — это не позволит выдавить фундамент из земли при морозном пучении. Тогда внутри фундамента необходимо разместить арматурный каркас, он защитит фундамент от разрыва. Если фундамент делают из камня, кирпича или мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены сузить кверху.

Если глубина промерзания в пучинистых грунтах большая, тогда лучше использовать анкерные столбчатые железобетонные, монолитные или сборные фундаменты. На эти фундаменты незначительно влияние сил морозного пучения.

Дополнительно для уменьшения влияния сил морозного пучения используют: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, или утепляют поверхность слоя грунта вокруг фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от глубины промерзания грунтов и от уровня грунтовых вод .

Для повышения устойчивости столбчатых фундаментов между столбами делают ростверк. При сооружении столбчатых фундаментов под деревянные постройки функцию ростверка выполняет деревянная обвязка из бревен или бруса.

Опорой цоколя для каменных и кирпичных стен может стать железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.

Если делать монолитные железобетонные столбчатые фундаменты, необходимы дополнительные затраты для изготовления и установки арматурных каркасов, приготовления и укладки бетонной смеси, сборки и разборки опалубки ростверка и другие работы.

Иногда случаются непредвиденные деформации, если построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.

Сборные столбчатые фундаменты имеют преимущества перед ленточными:

  • Столбчатые фундаменты в зависимости от шага опор при одинаковой глубине заложения примерно в 1,5-2 раза экономичнее ленточных по расходу материалов и стоимости.
  • Использование сборных столбчатых фундаментов значительно сокращает трудоемкость и продолжительность работ примерно вдвое.
  • Стоимость столбчатых фундаментов можно снизить еще приблизительно в 1,5 раза, если столбы выполнять монолитными в инвентарной опалубке, уменьшая сечение вдвое по сравнению со сборными.
  • Осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение осадки это возможность повысить давление на грунт и, следовательно, уменьшить площадь фундамента.

Малонагруженные фундаменты небольших домов, тогда силы пучения обычно превосходят нагрузку от дома, действующую на фундамент, тогда могут произойти деформации. Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные, мелкозаглубленные или незаглубленные фундаменты:

Малозаглубленный фундамент — фундамент с глубиной заложения 0,5-0,7 нормативной глубины промерзания.

Фундамент мелкого заложения — фундамент, где отношение высоты к ширине подошвы фундамента не превышает 4.

Незаглубленные фундаменты — те, глубина заложения которых составляет 40-50 см.

Грамотно выполненные малозаглубленные фундаменты обеспечат:

  • Снижение величин сезонного колебания пучения грунтов и фундаментов.
  • Сокращение объемов работ и сроков возведения фундаментов.
  • Снижение стоимости возведения фундаментов за счет сокращения расхода материалов и трудозатрат.
  • Возможность устройства фундаментов практически при любых гидрогеологических условиях площадки.

🔨 грунты, материалы, процесс установки, армирование столбов

Устройство столбчатого фундамента с ростверком получило широкое распространение в строительстве. Это связано с тем, что для его планировки и возведения не нужно обладать специальными знаниями и навыками.

Еще одним преимуществом является то, что на его устройство требуется значительно меньше бетона, чем на ленточный фундамент. Объясняется это тем, что конструкция представляет собой столбы, заглубленные в землю на определенном расстоянии друг от друга. Вес здания передается по ним к основанию через ростверки, предназначение которых равномерно распределять все нагрузки. Мы раскроем тему столбчатых фундаментов с ростверком и подробно расскажем о сфере их применения.

Возводимые строения на столбчатых фундаментах с ростверком

Он не подойдет для строительства бетонных и каменных домов из-за их внушительно веса. Целесообразно применять фундамент с ростверком при относительно небольшом весе зданий. К ним можно отнести:

  • хозяйственные постройки различного назначения;
  • каркасные и деревянные дома;
  • дачные строения;
  • гаражи.

Останавливая выбор на этом типе фундамента, надо учитывать, что здание, возведенное на нем, по конструктивным соображениям не будет иметь подвального помещения.

Грунты для устройства столбчатых фундаментов с ростверком

Плюсом этого фундамента является то, что производить его устройство возможно на любом типе грунта. Даже высокое значение коэффициента пучинистости торфяных и болотистых грунтов, не станет критичным для строения, возведенного на этом типе фундамента.

Для правильного определения необходимых размеров столбов и ростверков, важно точно определить тип грунта, который может быть следующим:

  • непучинистые сыпучие породы, такие как, пески, различной фракции;
  • слабопучинистые почвы;
  • пучинистая глинистая почва.
  • Непучинистые грунты дают преимущество в том, что при строительстве не придется проводить дополнительное укрепление конструкции. Такая почва надежна и устойчива к нагрузкам.

Материалы для устройства столбчатого фундамента

Конструкция может быть монолитной или сборной. Определиться с ее выбором нужно на основании расчета нагрузок, которые будут воздействовать на основание фундамента от возведенной постройки. Также от этого будет зависеть, какие материалы и технологии нужно применять, что позволит снизить затраты. Рационального варианта можно достичь, учитывая следующие моменты:

  • трубы из металла или асбестобетона определенного размера можно использовать в качестве опалубки столбов;
  • сборные и монолитные бетонные столбы, независимо от заглубления, должны быть диаметром не меньше 0,4 м;
  • столбы из кирпичей в незаглубленном или мелкозаглубленном фундаменте, должны быть шириной не меньше 0,38 м.

Процесс установки столбов столбчатого фундамента

Учет сезонной промерзания грунта является обязательным условием. Этот коэффициент определяется по специальной литературе для каждого климатического региона. Также нужно знать, что подошва столбов фундамента должна быть ниже этого значения на 0,4 м. С учетом требований, этапы установки столбов выполняются в следующей последовательности:

  • очистка участка строительства;
  • разметка будущего фундамента;
  • раскопка ям на установленную глубину;
  • устройство подушки;
  • установка арматуры;
  • установка опалубки, для случаев, когда не используются трубы;
  • заливка опалубки бетоном.

После выполнения процесса, необходимо выдержать определенное время, для набора прочности бетоном, и только потом приступать к последующим работам.

Армирование столбов

Для строительства жилых и хозяйственных построек, достаточно армировать столбы арматурой от 10 до 14 мм. Связка отдельных прутков происходит стальной проволокой. Армирование столбов делается продольное, и чтобы получить надежную железобетонную конструкцию с 3% процентами стали, достаточно 4-6 прутка арматуры. Главное, для выполнения качественной работы, надо брать арматуру такой длины, чтобы она была выше бетона. Это необходимо для надежного соединения с ростверком.

Устройство ростверков

Для их установки можно использовать готовые железобетонные изделия или залить бетоном. Независимо от типа заглубления монолитного ростверка, основные этапы их устройства одинаковы:

  • установка опалубки по периметру;
  • установка арматуры;
  • связка арматурного каркаса ростверка и столба;
  • гидроизоляция стенок рубероидом или мастикой;
  • укладка бетонной смеси с последующей трамбовкой.

Снятие опалубки происходит через две недели после завершения работ. Пространство между столбами заделывается или оставляется открытым.

Наши услуги

Наша компания проводит работы по забивке свай, шпунта и лидерному бурению.

Мы готовы вам проконсультировать и провести работы по возведению фундамента, оставьте заявку.

Строительство столбчатого фундамента

Фундамент является основой всего здания и от его прочности и надежности зависит долговечность и безопасность строения. Существует большое количество типов фундаментов, каждый из которых отличается своими характеристиками и сферой применения. Одним из часто используемых являются столбчатые фундаменты. Чаще всего они применяются для каркасных зданий из различных материалов, в том числе и под сборные железобетонные каркасы.

 

Надежные типы деревянных домов

 

Применение и особенности столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты устраиваются под отдельно стоящие несущие колонны и опоры здания. Также такие фундаменты иногда применяются для зданий без каркаса и колонн. В таком случае нагрузка от стен к каждой опоре передается с помощью жесткого ростверка, который устраивается по верху фундаментных столбов. Столбчатые фундаменты также применяются для каркасных деревянных зданий и для строений из СИП-панелей. Применение такого фундамента обосновывается целями экономии и уменьшения объема земляных работ при обеспечении необходимой несущей способности.

Конструктивно столбчатые фундаменты схожи со свайными. В них также используется отдельные вертикальные стержни помощью которых передается нагрузка на несущие слои грунта. Часто стержни соединяются между собой балками — аналогом ростверка в свайных фундаментах. Но столбчатые фундаменты отличаются от свай по своему назначению и особенностям работы. Все же они наиболее близки к ленточным фундаментам. По сути являясь разделенной на несколько частей лентой. Каждый столб состоит из подошвы, которая может утолщаться и быть существенно больше основного стержня, непосредственно фундаментной опоры и оголовка. Конструктивно схожесть с ленточным фундаментом продолжается и при проектировании и дальнейшем строительстве.

Столбчатые фундаменты применяются на грунтах с хорошей несущей способностью. Их недопустимо применять в просадочных и обводненных грунтах. Если планируется использовать ростверк, то само здание может быть не только каркасной технологии, но и с использованием несущих стен. При использовании колонн создание ростверка необязательно, но отказ от него должен быть обоснован расчетом. Ростверк увеличивает жесткость всей конструкции. По используемым материалам столбчатые фундаменты разделяются на такие виды как бетонные, железобетонные, бутовые, деревянные и кирпичные. Для частного строительства чаще всего применяются бетонные и железобетонные столбчатые фундаменты. Кирпичные и бутовые в основном применяют для небольших строений. Столбчатые железобетонные фундаменты разделяются на две большие группы, как ленточные монолитные и ленточные сборные. Монолитные фундаменты из железобетона могут быть как одного размера по всему сечению, так и с устройством расширенной подушки. Сборные изготавливаются из фундаментных подушек, фундаментных блоков, железобетонного ростверка.

 

Приемлимые типы материалов

 

Преимущества столбчатых фундаментов

При соблюдении технологии изготовления и применения качественных материалов столбчатые фундаменты обладают рядом преимуществ. К ним относят:

  • Дешевизну изготовления. Столбчатые фундаменты для своего устройства требует существенно меньшего количества материалов, чем ленточные. Нет необходимости выкапывать котлованы или траншеи, достаточно подготовить углубление для каждого столба в отдельности. Конечно, если планируется подвал или мансардный этаж, необходимо устраивать котлован и в нем организовывать дополнительные углубления под фундаментные подушки и столбы.
  • Столбчатые фундаменты можно применять как для малоэтажного строительства, так и для больших каркасных зданий из сборных железобетонных конструкций. При наличии достаточно прочных грунтов какие фундаменты позволяют создать жесткую и долговечную конструкцию.
  • Столбчатые фундаменты не требуют для строительства тяжелой техники и применения большого количества инструментов. Их удобно строить даже среди плотной городской застройки.

К плюсам столбчатых фундаментов можно отнести и удобство строительства на участках со сложным рельефом. В таком случае устраиваются столбы разной длины, которые выравниваются в горизонтальной плоскости. Стоимость такого фундамента выходит существенно дешевле устройства ленты и сравнима со свайными.

 

Популярная отделка фасада

 

Недостатки столбчатых фундаментов

Из-за того, что по своей конструкции и принципу работы столбчатые фундаменты схожи с ленточным, у них пересекаются негативные стороны.

  • При в строительстве столбчатых фундаментов сложно устроить подвал или цокольный этаж. В таком случае необходимо организовывать ограждение этого подземного этажа, что существенно удорожает земляные работы и повышаю стоимость конструкции. При необходимости устройства подвалов стоит присмотреться к ленточным фундаментам.
  • Меньшая несущая способность чем у ленточных фундаментов. Из-за малой площади опоры столбчатые фундаменты могут воспринимать меньшую нагрузку от здания и передавать ее несущим слоям грунта.
  • Ограничение по характеристикам грунта.

Несмотря на все негативные факторы столбчатые фундаменты все-таки относятся к одним из популярных на строительном рынке.

 

 

Технология строительства столбчатых фундаментов

Благодаря простоте возведения столбчатых фундаментов они широко применяются для малоэтажного и частного строительства. По технологии строительства такие конструкции приближены к ленточным фундаментам. Для них необходимы земляные работы. Поэтапно структура возведения монолитного железобетонного столбчатого фундамента выглядит следующим образом:

  • Определяется количество столбов и их заглубление. Глубина заложения фундамента определяются с учетом уровня сезонного промерзания. Это значение берется из нормативной документации для вашего региона. Если подошва фундамента будет выше глубины сезонного промерзания, то под действием сил пучения возможно повреждение фундамента и, как следствие, всего дома. Количество столбов и площадь фундаментных подушек определяется расчетом с учетом несущей способности грунта и веса всего здания.
  • Перед началом строительства участок очищается от мусора и зарослей, снимается верхний плодородный слой грунта, который можно использовать для сада или огорода.
  • Проводится разбивка участка под фундаментные столбы. С привязкой к топографической основе территории на участке размечается расположение будущих столбов фундамента. Между вбитыми колышками натягивается леска или веревка для выдерживания углов и расстояний между осями.
  • Для каждого столба выкапывается яма с учетом предварительно рассчитанной глубины заложения фундамента. Ширину ямы необходимо устраивать так, чтобы в каждой стороны оставлять свободное пространство для устройства опалубки. Если глубина ямы не превышает 1 м, то можно устраивать вертикальные стенки, при большем заглублении рекомендуется устраивать откосы для предотвращения обсыпания.
  • Дно ямы засыпается песчано-гравийной смесью, которая затем трамбуется. Если грунт гравелистый, то подсыпка не требуется необходимо только утрамбовка.
  • На дне ямы для фундамента устраивается слой гидроизоляции из любого рулонного материала.
  • С использованием щитов из обрезной доски или древесно-волокнистых плит устраивается опалубка. Щиты опалубки необходимо жестко крепить между собой и с помощью подпорок для избегания деформации при бетонировании.
  • В готовой опалубке устраивается арматурный каркас. Необходимо следить за соблюдением минимального расстояния от края арматуры до опалубки, которое должно составлять не менее 35 мм. В качестве вертикальных стержней для небольших зданий используется арматура А3 диаметром 16—18 мм. В нижней части фундамента необходимо дополнительное устройство арматурной сетки.
  • Проводится бетонирование фундамента. Бетон используют как заводского изготовления, так и приготовленный непосредственно на строительной площадке.
  • Застывание бетона происходит на протяжении 28 дней, опалубку можно снимать после 7—10 дней и проводить над фундаментом дальнейшую работу.

После снятия опалубки необходимо провести гидроизоляцию фундамента с помощью обмазочных или рулонных материалов и осуществить обратную засыпку грунтом. По верху столбов устраивается ростверк из металлопроката, деревянного бруса или железобетонных балок в зависимости от типа здания. Если необходимо устроить монолитный ростверк, то его заливка проводится с устройством арматурных выпусков из тела фундаментного столба для жесткости всей конструкции. Доступность устройства столбчатых фундаментов делает их одними из самых популярных для частного строительства. Но выбор фундамента такого типа должен осуществляться после тщательного расчета и анализа механических характеристик грунта и грунтовых вод, иначе потом могут возникнуть проблемы при эксплуатации здания вплоть до разрушения конструкции.

Поведение соединения фундамента из сборных колонн при обратном циклическом нагружении

Соединение фундаментов из сборных колонн является одним из критических соединений при обратном циклическом нагружении, и настоящее исследование сосредоточено на этой связи. Были рассмотрены три типа соединений, такие как (i) соединение с опорной пластиной, (ii) карманное соединение и (iii) соединение с залитой втулкой. Все вышеуказанные соединения были спроектированы, и экспериментальные исследования были проведены на моделях в масштабе 1: 2, подвергая колонну боковой обратной циклической нагрузке.Схема нагружения с контролируемым смещением была принята для испытания образцов. Структурная реакция соединения была изучена на их (i) гистерезисное поведение нагрузки-смещения, (ii) деградацию жесткости, (iii) диссипацию энергии и (iv) пластичность. Затем результаты сравнивали с результатами монолитного соединения. Сборное соединение было более пластичным, а энергия, рассеиваемая посредством карманного соединения, была высокой по сравнению с базовой плитой и залитой втулкой.Пластичность и несущая способность залитого цементным раствором соединения втулки были небольшими по сравнению с другими соединениями. Результаты исследования показали, что сборный столбчатый фундамент можно использовать в сейсмоопасных районах.

1. Введение

Быстрый рост строительной отрасли требует качественного строительства, сокращения времени строительства и рентабельности конструктивных элементов и материалов. Это достигается за счет конструкции из сборного железобетона, которая широко используется во всем мире благодаря лучшему контролю качества по сравнению с конструкциями на месте.Несмотря на многие из своих преимуществ, сборные железобетонные конструкции вышли из строя во время землетрясения, и это разрушение объясняется неправильным соединением элементов конструкции [1]. Соединения между различными конструктивными элементами, такими как балки, колонны, плиты и стены, должны эффективно интегрироваться, чтобы гарантировать безопасность, удобство обслуживания и долговечность [2]. Реакция сборных железобетонных конструкций определяется наиболее важными соединениями, которые включают внешние и внутренние соединения балки с колоннами, соединения стены с стеной, соединения стены с плитой и соединения колонны с фундаментом.Сейсмический отклик во многом зависит от поведения системы соединений, и ключевую роль сыграла надлежащая конструкция и детализация соединений [3]. Проблема, связанная с внешним соединением балки и колонны, заключается в отсутствии пластичности и низкой прочности на сдвиг. Ряд исследований был сфокусирован на этом соединении с целью улучшения его прочности на изгиб, прочности на сдвиг и пластичности за счет создания разнообразных влажных и сухих соединений [4, 5]. Поведение сборной стены сдвига и соединения плиты было изучено с использованием монолитного бетона и дюбелей [6], и сборное соединение показало превосходное поведение в отношении предельной нагрузки и пластичности по сравнению с монолитным соединением [7].В регионах с высокой сейсмичностью боковая нагрузка, действующая на конструкцию из-за землетрясения или ветра, может привести к повреждению всей конструкции, если она не спроектирована должным образом. Из всех рассмотренных структурных соединений мало исследований было выполнено для соединения колонны с фундаментом. Конструкция фундамента колонны основана на предположении, что в основании колонны во время сейсмического воздействия может образоваться пластиковый шарнир. Типичная структурная схема состоит из силовых рам с пластиковым шарниром в основании колонны [8].

Метелли и Рива [9] предложили систему соединения Edilmatic для соединения колонны с фундаментом, состоящую из стержней с резьбой с втулками, встроенными в колонну и привязанными к арматуре колонны; пластиковые воздуховоды деактивируют соединение продольных высокопрочных стальных стержней, чтобы обеспечить адекватную пластичность и рассеивающую способность соединения в случае циклического воздействия. Они исследовали, что соединение показало локальные повреждения, что облегчило постсейсмический ремонт колонны. Оценка реакции сварного соединения в башмаке стальной колонны, соединенном с фундаментом с помощью анкерных болтов, была исследована Бьянко и др.[10], и было изучено, что механизм обрушения регулируется поведением анкерных болтов без значительного повреждения образца колонны. Испытание залитого раствора муфты на сейсмическую нагрузку было проведено Buratti et al. [11], где было замечено, что высокие значения вращения были зарегистрированы в основании колонны, в то время как деформация не распространяется по высоте колонны. Также наблюдается стабильное гистерезисное поведение с дрейфом до 5% по сравнению с монолитным соединением.Исследование было проведено Aboukif et al. [12] о соединениях карманного основания с использованием модели Леонхардта и Моннига. Результаты экспериментов показали, что соединение является наиболее близким по типу к монолитному соединению, при котором в самом кармане отказа не произошло.

2. Значение исследования

Когда сборные железобетонные конструкции рассматриваются с точки зрения сейсмических свойств, наиболее важным является соединение между элементами конструкции. Как правило, в сборных железобетонных конструкциях используются различные типы соединений: «мокрые», «эмуляционные», «сухие», сварные и болтовые.Исследования внешнего и внутреннего соединения балки с колонной, соединения стены с стеной, соединения стены с плитой, соединения колонны с колонной, соединения балки с балкой и соединения колонны с фундаментом были выполнены компанией исследователи по всему миру. В этой исследовательской работе основное внимание уделяется связи между сборной колонной и фундаментом для трех различных типов соединений.

Обычно используются следующие соединения колонны с фундаментом: (i) опорная плита с болтовым креплением, встроенная в фундамент, (ii) карманы фундамента, в которые вставляется колонна и заливается раствором, (iii) залитые втулки, и механические соединения.В данной статье представлено экспериментальное исследование сборной колонны, соединенной с фундаментом через простую опорную плиту (PCBJ) и карманное соединение (PC), а также с помощью залитой раствором втулки (GS), подвергнутого обратной циклической нагрузке. Четыре образца, состоящие из сборной колонны и фундамента, были отлиты в масштабе 1: 2, и образцы были подвергнуты обратному циклическому нагружению. Затем результаты испытаний сравнивали с результатами монолитного образца того же размера, подвергнутого тем же условиям нагружения.

3. Экспериментальная программа

Чтобы получить компоненты силы для экспериментальных исследований, четырехэтажная структура была смоделирована и проанализирована с использованием структурного программного обеспечения. Результаты анализа были использованы для тестирования образцов. Методологии и процедура обсуждаются в следующих разделах.

4. Моделирование прототипа

Для исследования рассматривалась четырехэтажная структура с пятью пролетами по 6,0 м каждый в направлении X и четырьмя отсеками по 4.0 м в направлении Y . Общая высота сооружения составляла 12,2 м, при этом высота первого этажа составляла 3,2 м, а остальных этажей — 3,0 м каждый [13]. Строение спроектировано для размещения в Ченнаи, который попадает в зону 3 согласно IS 1893: 2002 с умеренно жестким грунтом.

Структура была смоделирована и проанализирована с помощью программного обеспечения SAP 2000. На рисунках 1 и 2 показан смоделированный вид конструкции для размещения критической колонны. Структура была проанализирована для различных комбинаций нагрузок согласно IS 1893: 2002.Критическая колонна была идентифицирована на основе результирующей осевой силы и изгибающего момента, и то же самое было отмечено на рисунке 2. Критическая колонна и ее соединение с фундаментом были рассмотрены для исследования.



Результирующие силы, действующие на критическую колонну, показаны в таблице 1 и были учтены при проектировании соединения. Для проведения экспериментального исследования был рассмотрен образец с уменьшенной моделью 1: 2.


Критическая нагрузка на колонну Прототип Модель

Осевая нагрузка (кН) 1920 480
Момент (кН · м) (одноосный) 142.5 17,8
Сила сдвига (кН) 420 105

Размеры прототипа и модели приведены в таблице 2.


Размер Прототип Модель

Размер колонны 400 мм × 400 мм 200 мм × 200 мм
Высота колонны 3.5 м 1,725 ​​м
Размер квадратной опоры 2,7 м × 2,7 м 1,35 м × 1,35 м
Толщина опоры 650 мм 325 мм

Детали армирования колонны и фундамента, использованные в данной исследовательской работе для прототипа и модели, приведены в Таблице 3.


Детали армирования Прототип Модель

Колонна
Основная арматура стержни диаметром 8 # 20 мм стержни диаметром 8 # 10 мм
Поперечная арматура стержни 8 мм @ 225 мм к / к.
Верхний и нижний 500 мм были снабжены стержнями 16 мм при 120 мм c / c для пластичности
6 мм стержни при 100 мм c / c. Верх и низ 240 мм были снабжены стержнями 8 мм при 50 мм с / с для пластичности

Фундамент
Основная арматура стержни 20 мм при 150 мм c / c 10-миллиметровые стержни при 75-миллиметровом межосевом расстоянии
Поперечная арматура 12-миллиметровые стержни при 300-миллиметровом поперечном сечении 8-миллиметровые стержни при 100-миллиметровом поперечном сечении

5.Конструкция соединений и элементов
5.1. Расчет монолитного соединения

Основание колонны и фундамента было рассчитано на расчетную нагрузку 480 кН и детализировано с учетом пластичности [14, 15]. Размер фундаментного блока рассчитан с учетом грунта средней жесткости с допустимой несущей способностью 200 кН / м 2 . Структурные элементы были спроектированы в соответствии с IS 456 (2000) и детализированы в соответствии с IS 13920 (1993). Конструкция сборной колонны выполнена аналогично монолитной колонне.Конструкция и детализация различных соединений сборного железобетона обсуждаются ниже.

5.2. Сборная колонна и соединение опорной плиты (PCBJ)

Опорная плита была прикреплена к колонне путем приваривания ее к основным арматурным стержням колонны с помощью углового шва диаметром 6 мм. Опорная плита была рассчитана на монтажную нагрузку, а также результирующие силы. Он подвергается двухосному изгибу под действием действующих на поверхность сжимающих сил. Толщина опорной плиты зависит от выступа свеса с торца колонны [16].

Опорная плита размером 300 мм × 300 мм и толщиной 12 мм использовалась для соединения колонны с фундаментом с помощью анкерных болтов, встроенных в фундамент. Гайки и шайбы, используемые для соединения опорной плиты и анкерных болтов, позволяют контролировать вертикальное положение и обеспечивать фиксацию соединения. Анкерные болты, используемые для соединения опорной плиты с фундаментом, были рассчитаны на действующие на них сжимающие силы.

Сжимающая сила на болте рассчитывается по формуле: f cu — марка бетона, b — ширина опорной плиты, Ψ — глубина блока напряжения сжатия, а N — осевое усилие на колонка.

Площадь прижима болтов рассчитывается с использованием где — количество болтов, а f yb — предел прочности болта на растяжение.

Болты изготовлены из стальной шпильки в форме буквы J длиной 410 мм и диаметром 12 мм. Отверстия в плите обычно имеют увеличенный размер, чтобы компенсировать конструктивные отклонения и производственные допуски. На рисунке 3 показано распределение усилий в основании колонны сборного соединения. POWERGROUT-NS3, нерасширяющийся полимер на основе цемента, обладающий высокими эксплуатационными характеристиками, высокой начальной прочностью и высококачественным вяжущим для прецизионных затирочных работ, был использован для затирки участка между опорной плитой и фундаментом.Прочность на сжатие раствора, испытанного согласно IS 4031 Часть 6, используемого для заливки образца, предоставленного поставщиком, составляла 60 Н / мм 2 через 28 дней при 10% водном соотношении.


5.3. Карманное соединение (ПК)

При соединении кармана с фундаментом сборная колонна жестко крепится к фундаменту, и нагрузки передаются в карман за счет трения и концевой опоры. Для обеспечения полной фиксации колонка вставляется в карман на 1,5 D , где D — наибольший размер поперечного сечения колонны, рекомендованный комитетом по деталям соединений PCI [17].В сборной колонне предусмотрены дополнительные звенья, чтобы избежать разрывного давления, создаваемого концевыми опорными силами. Зазор между стенкой кармана и колонной должен составлять не менее 50–75 мм по всему периметру и должен быть заполнен раствором. Распределение сил в кармане колонны показано на рисунке 4.


В кармане горизонтальные силы действуют следующим образом [14].

Горизонтальная сила H B получается откуда M — момент относительно точки A, h — высота стенки кармана, N — осевое усилие на колонне и H D — горизонтальная сила на поверхности поперечной стенки.

Горизонтальная сила H A в точке A получается по следующему уравнению равновесия:

Усиление в гнезде рассчитывается откуда A SA — кольцевое армирование в точке H Уровень , A SB — кольцевая арматура на уровне H B , R — вертикальная реакция, μ — коэффициент трения и f y — предел текучести стальной арматуры.

Вертикальное армирование в стенке кармана рассчитывается с использованием

Поверхность колонны и внутренних стенок кармана была шероховатой для передачи осевых сил от колонны к фундаменту. Карманное соединение было детализировано двумя различными способами и обозначено как PC I и PC II. Фундамент был спроектирован с учетом сил трения и горизонтальной реакции, действующих на стенки кармана фундамента [16].

Детализация поперечных стенок кармана была сосредоточена, и расчетная модель, предложенная Canha et.al [18] использовался для ПК I. Сжимающие силы H B и H A действуют на верхнюю и нижнюю часть поперечных стенок вместе с силами трения мкГн B (Рисунок 4). Чтобы противостоять этим силам, на стенках кармана были предусмотрены поперечные усиления A SA и A SB . Углы стены являются областями высокой концентрации напряжений, и основная вертикальная арматура A svm была спроектирована таким образом, чтобы выдерживать это напряжение.Кроме того, в средней части стен была предусмотрена вторичная арматура A svs . Анализ этой связи основан на теории изгиба [18]. Давление, создаваемое колонной на стык, вызовет изгиб стенки кармана фундамента и будет передаваться в углы. Чтобы противостоять таким силам, вторичные арматурные стержни наматывались вокруг основной арматуры стенок кармана. Кроме того, углы были усилены загнутыми по углам дюбелями на каждом слое горизонтальной арматуры.

Во втором типе соединения карманов, PC II, детализация проводилась с учетом каждой из поперечных стенок отдельно, как было предложено Canha et al. [19]. Арматура A SA и A SB были предусмотрены вокруг основной арматуры каждой стены отдельно и были привязаны по углам стены. Дополнительная связь предусмотрена в зоне анкерного крепления на растяжение на 300 мм у основания колонны, чтобы противостоять разрывному давлению, создаваемому концевыми опорными силами.Основная вертикальная арматура кармана была продлена до основания фундамента и связана с его основной арматурой.

5.4. Соединение с залитой гильзой (GS)

Это одно из экономичных соединений из сборных железобетонных изделий, при котором пусковые стержни, выступающие из фундамента, помещаются в гильзу, предусмотренную в колонне. Колонна устанавливается на уплотнительных шайбах, которые обеспечивают фиксирующий допуск. Конструкция колонны основана на предположении, что к стартовому стержню обеспечено полное сцепление, обеспечивающее их полную прочность через раствор и гильзу.

Основание колонны и фундамента выполнено аналогично монолитному соединению. С четырех сторон колонны размещалась гибкая гофрированная поливиниловая гильза с проволочной арматурой. Гильзы были привязаны близко к основным арматурным стержням колонны перед бетонированием на длину, равную развернутой длине стержней, которые будут размещены. Диаметр использованной гильзы составлял 25 мм, и она была размещена на расстоянии 475 мм от основания колонны. Один конец гильзы был изогнут так, что он был смыт с лицевой стороны колонны, чтобы в нее можно было закачивать раствор.Четыре стержня диаметром 10 мм были сделаны так, чтобы выступать из фундамента, и они были вставлены в колонну при установке колонны на основание фундамента. Для соединения колонны и фундамента через гильзу использовался безусадочный раствор NS3. Между колонной и фундаментом также был помещен раствор толщиной около 10 мм.

6. Детали соединения

Детали армирования монолитного соединения, сборной колонны с опорной пластиной (PCBJ), карманных соединений PC I и PC II, а также соединения с залитой гильзой (GS) показаны на рисунках 5–9.Специальная ограничивающая арматура [14] в виде близко расположенных звеньев предусмотрена на длине 250 мм от верха и основания колонны к середине пролета. Это область, где под действием сил землетрясения может возникнуть деформация при изгибе. При монолитном соединении в фундамент проходит специальная ограничивающая арматура колонны.

7. Испытательная установка и приборы

Экспериментальная установка была проведена для испытания монолитного и сборного образца соединения колонны и фундамента в условиях обратного циклического нагружения.Вся программа контролировалась смещением [20]. Для исследования использовалась грузовая рама грузоподъемностью 2000 кН. Осевая нагрузка для имитации гравитационной нагрузки на колонну была приложена к верхней стороне колонны с помощью датчика нагрузки 400 кН. Обратная циклическая нагрузка была вызвана в верхней части колонны на двух противоположных сторонах с использованием датчика нагрузки 100 кН. Два LVDT были размещены по обе стороны от колонны, и он может измерять боковое смещение до 50 мм с каждой стороны. Установка была подключена к «Dewesoft 7.1.1 ”программное обеспечение для измерения смещения и соответствующей нагрузки. Образец был прикреплен к полу сильной реакции, жестко прикрепив фундамент к полу. Схема испытаний приведена на рисунке 10.

8. Протокол нагружения

Для экспериментального исследования был принят протокол нагружения с контролируемым смещением. Обратное циклическое нагружение применялось с помощью двух датчиков нагрузки, которые были установлены на боковой поверхности колонны вверху с противоположных сторон. Для каждого уровня смещения применялось три цикла нагружения.Протокол нагрузки, рассмотренный для исследования, состоял из смещения мм, мм, мм, мм, мм, мм, мм, мм, мм, мм и мм с максимальным смещением 2,5%. Осевая нагрузка 0,1 f c была приложена к колонке перед началом циклической нагрузки, и она поддерживалась на протяжении всего испытания с использованием датчика нагрузки 400 кН [21]. На рисунке 11 представлена ​​история загрузки для испытания образца. Образцы подвергались циклическому нагружению согласно ACI 374.1-05, а циклы должны иметь заранее заданные коэффициенты дрейфа [22].


9. Результаты и обсуждение

Образцу подвергали постоянное смещение как для положительного, так и для отрицательного циклов, и для каждого цикла отмечали соответствующую нагрузку. Испытание продолжалось до достижения значения смещения 40 мм. Образцы были изучены на их структурную реакцию на обратную циклическую нагрузку, и результаты сравниваются и обсуждаются ниже.

9.1. Предельная грузоподъемность

Предельная грузоподъемность каждого образца, как в положительном, так и в отрицательном направлении, была получена в результате экспериментального исследования.То же самое было показано на рисунках 12 (a) и 12 (b).

Было замечено, что предельная несущая способность монолитного образца была выше по сравнению со всеми другими образцами. В положительном направлении предельная несущая способность монолитного образца была на 33,5%, 28,88%, 85,2% и 244,04% больше, чем у образцов PC I, PC II, PCBJ и GS, тогда как в отрицательном направлении предельная несущая способность монолитного образца 48,28%, 51,11%, 53.На 2% и на 291,02% больше, чем у образцов PC I, PC II, PCBJ и GS. Диапазон нагрузки-смещения показан на рисунке 13.


9.2. Наблюдения

Изначально трещины были видны на стыке колонны и фундамента. По мере увеличения нагрузки трещины развивались вместе с высотой образца примерно до 1 м. Картина трещин наблюдалась на каждом из образцов на протяжении всего испытания. Все образцы начали развивать горизонтальные трещины в колонне, когда нагрузка достигла предела нагрузки.Первая трещина образовалась в колонне на ее поверхности нагрузки. После того, как пластиковый шарнир образовался в месте соединения, новые трещины не образовались, но существующие трещины начали расширяться в каждом из циклов смещения, и на стыке между колонной и фундаментом был виден хорошо установленный узор трещин.

В монолитном соединении видимые трещины развивались на высоте 1,0 м от основания колонны, так как образец был нагружен как в положительном, так и в отрицательном направлении.Пластиковый шарнир был разработан при смещении 32 мм, при превышении которого новые трещины не развивались, но существующие трещины расширялись для каждого цикла смещения до 40 мм. Рисунки 14 (a) –14 (e) показывают визуальные трещины, развивающиеся в образцах для испытаний.

Аналогичное наблюдение было сделано в сборной колонне. В PCBJ трещина начала развиваться в разных местах вместе с высотой колонны. Нагрузка передается на фундамент через соединение опорной плиты и фундамента.По мере увеличения смещения цементный раствор между опорной плитой и фундаментом начал отслаиваться, и соединение начало выходить из строя. Это произошло из-за податливости анкерных болтов. При смещении около 35 мм в положительном направлении наблюдался полный отказ анкерного болта. В этот момент несущая способность соединения постепенно уменьшалась, и основные стержни колонны начали сопротивляться нагрузке для дальнейшего увеличения смещения до 40 мм.На этом эксперимент был остановлен, и визуальные трещины были отмечены.

В карманном соединении, которое во многих аспектах было похоже на монолитное соединение, пластиковая петля была разработана в колонне с циклом перемещения 26 мм для соединения PC I и циклом перемещения 32 мм для соединения PC II. В это время цементный раствор между колонной и карманом начал разрушаться из-за давления подшипников как в ПК I, так и в ПК II. В PC I было замечено несколько трещин по диагонали вместе с углами стенки розетки.От лицевой стороны колонны к краям стены было замечено несколько видимых микротрещин. В случае соединения PC II затирка между колонной и стеной разрушалась до развития трещин в стенках кармана. Визуальное наблюдение показало, что детализация PC II работает лучше, чем детали PC I.

В залитом цементным раствором соединении гильзы по мере увеличения смещения начали развиваться видимые трещины, и они начали формироваться на поверхности колонны. Когда нагрузка достигла значения 16 мм, раствор между колонной и фундаментом начал разрушаться.Трещина распространялась вдоль рукава, что свидетельствует о том, что раствор разрушился, и нагрузка была передана на бетон перед передачей на стержень внутри рукава. Колонна больше не могла воспринимать нагрузку, превышающую смещение 20 мм, но она смогла смещаться сверх предельной нагрузки, отражающей ее пластичный характер и способность рассеивать энергию.

9.3. Коэффициент повышения прочности после упругости (коэффициент нагрузки)

Коэффициент повышения прочности после упругости или коэффициент нагрузки [20] рассчитывается как отношение между средней максимальной нагрузкой, полученной во время каждого цикла, и пределом текучести образца.Коэффициент нагрузки показывает развитие несущей способности за пределами текучести, а также степень износа. В таблице 4 приведены значения коэффициента Lad для всех образцов.


Смещение (мм) Монолитный PC I PC II PCBJ GS

2 0,365 0,453 900 0,350 0.423 0,678
4 0,424 0,692 0,523 0,529 0,978
6 0,498 0,805 0,780 0,642 1,15
8,15
0,579 0,919 0,843 0,769 1,264
10 0,669 0,993 0,935 0,824 1.385
14 0,768 1,197 1,148 0,844 1,426
16 0,812 1,320 1,232 1,117 1,463
2043 1,463
2043 1,391 1,291 1,179 1,495
26 1,015 1,597 1,317 1,249 1,319
28 1.038 1,552 1,443 1,341 1,316
30 1,098 1,559 1,455 1,398 1,258
32 1,251 1,481 1,349635 1,484 1,138
34 1,395 1,395 1,290 1,238 1,044
38 1,501 1.395 1,272 1,112 0,967
40 1,585 1,394 1,266 1,069 0,695

Из таблицы видно, что коэффициент нагрузки увеличивается для монолитного образца по мере увеличения смещения. В случае сборного образца было обнаружено, что соотношение нагрузок увеличивается до смещения 26 мм для образца PC I, 32 мм для образца PC II, 30 мм для PCBJ и 20 мм для образца GS, соответственно, за пределами которых значения начали снижаться.Значение нагрузки текучести сборного образца ниже, чем у монолитного образца. Наблюдение за соотношением нагрузок помогает оценить несущую способность сборного образца, превышающую предел текучести, и видно, что все образцы были способны выдерживать нагрузку до максимального рассматриваемого смещения 40 мм. На рисунке 15 показано сравнение коэффициента нагрузки всех соединений.


9.4. Гистерезисное поведение

Гистерезисная петля «нагрузка-смещение» для монолитного образца, образца PCBJ, PC I, PC II и GS показаны на рисунках 16 (a) –16 (e).Верх колонны подвергался обратной боковой нагрузке с использованием датчика нагрузки 100 кН. Одновременно с этим было измерено смещение от LVDT, подключенного на лицевой стороне колонны, который может измерять смещение до 100 мм. Вся установка была подключена к «Dewesoft версии 7.1.1», и график зависимости нагрузки от смещения был получен на ее основе. Гистерезисное поведение характеризует сжимающее действие железобетонных элементов конструкции. Чем шире петли, тем больше будет способность рассеивания энергии и производительность в случае землетрясения будет лучше.Также более широкие петли указывают на хорошее сцепление арматуры с бетоном. Из петли гистерезиса всех образцов видно, что эффект защемления больше для сборного образца по сравнению с монолитным образцом.

В соединении PCBJ анкерные болты, предусмотренные в соединении, проложили путь для хорошего рассеивания энергии. Нагрузке, приложенной к колонне, противостояли опорная плита и болты, защищающие колонну, не вызывая повреждений колонны. Заливка между колонной и фундаментом обеспечивала хорошее рассеивание энергии.При этом наблюдался хороший эффект защемления, превышающий смещение 24 мм. Тот же эффект ощущался и в случае карманного соединения PC I и PC II. Нагрузка, приложенная к колонне, передавалась на стенки кармана через раствор. Заливка между колонной и фундаментом обеспечивала хорошее рассеивание энергии. За пределами смещения 26 мм в случае PC I и 22 мм в PC II, раствор начал разрушаться, и петли начали расширяться, что указывает на хорошее рассеивание энергии.Наблюдение за образцом втулки, залитой раствором (GS), не показало большого эффекта защемления, а рассеиваемая энергия также была меньше по сравнению с монолитным образцом. Меньше защемления в монолитном образце из-за изгиба трещин на стыке колонны и фундамента.

9,5. Мощность рассеивания энергии

Удовлетворительные характеристики конструкции в неупругом диапазоне измеряются ее способностью поглощать энергию. При циклическом нагружении область соединения будет пластичной, если достаточное количество энергии рассеивается без существенной потери прочности и жесткости.Площадь, ограниченная петлей гистерезиса в данном цикле, представляет собой энергию, рассеиваемую образцом в течение этого цикла. Кумулятивная рассеиваемая энергия вычислялась путем суммирования всей рассеиваемой энергии в последовательных циклах на протяжении всего испытания. На рисунке 17 показано сравнение суммарной энергии, рассеиваемой в монолитном и сборном образцах.


Из графика видно, что сборный образец способен рассеивать больше энергии по сравнению с монолитным образцом.И карманный ПК I, и ПК II служили для рассеивания большего количества энергии, после чего следовало подключение PCBJ. Энергия, рассеиваемая PC I, превышала 26,76% PC II, 59,21% PCBJ, 90,46% монолитного и 137,6% GS образца.

9.6. Пластичность

Отношение максимального смещения, которое конструкция или элемент может претерпеть без значительной потери максимальной несущей способности, к начальной податливой деформации определяется как пластичность смещения. Из кривой зависимости нагрузки от смещения, текучесть и предельное смещение были взяты с использованием концепции эквивалентной упругопластической текучести с пониженной жесткостью [23].Предельное смещение соответствовало 85% пиковой нагрузки [24]. Первое смещение текучести было найдено путем экстраполяции измеренной жесткости при 75% теоретической прочности на изгиб образца до теоретической прочности образца [25]. Пластичность смещения и средний коэффициент пластичности приведены в таблице 5.



Образец Смещение текучести (Δ y ) (мм) Предельное смещение (Δ u ) (мм) Коэффициент пластичности смещения
μ = Δ u / Δ y
Средний коэффициент пластичности ( μ )
Положительный Отрицательный Положительный Отрицательный Положительный Отрицательный

Монолитный 28.91 21,28 39,35 35,94 1,36 1,69 1,524
PCBJ 22,75 21,75 41,04 40,56 1,80 1,86 I 8,04 10,77 40,00 39,19 5,02 3,64 4,333
PC II 15,57 11.6 40,00 39,89 2,57 3,44 3,003
GS 23,2 20,00 40,03 40,00 1,73 2,0 1,862

Из таблицы 3 видно, что образец ПК I более пластичен по сравнению со всеми другими образцами. Кроме того, сборный образец оказался более пластичным, чем монолитный образец, поскольку соединение между колонной и фундаментом является полужестким.Из приведенной выше таблицы видно, что пластичность образца PC I на 44,2% больше, чем PC I, на 132,7% больше, чем GS, на 136,25% больше, чем PCBJ, и на 184,32% больше, чем у монолитного образца.

9.7. Снижение жесткости

Все структурные компоненты и система демонстрируют некоторое снижение жесткости на некотором уровне, когда подвергаются обратному циклическому нагружению. Жесткость — это один из факторов, который помогает изучить реакцию конструкции на сейсмические силы. Из-за обратного циклического нагружения в образце накапливаются повреждения, что приводит к снижению жесткости.Снижение жесткости измеряется как жесткость от пика до пика. Было вычислено значение секущей для каждого цикла, и это дает деградацию жесткости. Жесткость от пика до пика определяется как наклон линии, которая соединяет пики положительной и отрицательной реакции во время цикла нагрузки [26].

Уровень снижения жесткости зависит от характеристик конструкции, таких как свойства материала, геометрия и уровень пластичности деталей, а также от истории нагружения. Изменение секущей жесткости в каждом цикле смещения рассчитывается и показано на рисунке 18.


По мере увеличения смещения соединение между колонной и фундаментом повреждается, и жесткость уменьшается. На рисунке показано снижение жесткости от пика до пика. Можно видеть, что жесткость монолитного образца резко снижается по мере увеличения цикла смещения, тогда как жесткость уменьшается постепенно в случае сборного образца. Снижение жесткости с 9,16 кН / мм до 0,88 кН / мм в случае монолитного образца, 6.От 35 кН / мм до 0,561 кН / мм в образце PC I, от 6,96 кН / мм до 0,464 кН / мм в образце PC II, от 4,2 кН ​​/ мм до 0,6 кН / мм в образце PCBJ и от 3,095 кН / мм до 0,121 кН / мм в образце GS.

10. Выводы

Экспериментальные результаты, касающиеся сборной колонны с фундаментом с использованием опорной плиты и анкерных болтов, карманного соединения и залитого цементным раствором соединения втулки при обратной циклической нагрузке, помогли понять поведение соединения. Результаты испытаний показали, что сборное соединение фундамента колонны может использоваться в регионах со средним и умеренным землетрясением.Существующие трещины на стыке колонны и фундаментного блока позволяют локализовать повреждение с легким последующим ремонтом в месте соединения. Экспериментальные результаты всех испытанных образцов пришли к следующему выводу: (1) Предел несущей способности монолитного образца был выше по сравнению со всеми другими образцами. Соединение между колонной и фундаментом является жестким в монолитном исполнении, тогда как полная жесткость не может быть обеспечена в сборном образце. Они были полужесткими и не выдерживали нагрузки по сравнению с монолитным образцом.(2) Визуальное наблюдение показало, что разрушение сборного образца произошло из-за разрушения раствора. В PCBJ разрушение анкерных болтов сопровождалось разрушением раствора без значительного повреждения колонны и фундамента. В случае соединения карманов разрушение раствора происходило из-за опорного давления, оказываемого колонной на стенки кармана. Для того же нагружения с управляемым смещением детализация, предложенная для ПК II, была лучше, чем для ПК I. В случае ПК I в стенке кармана начинались диагональные трещины по углам, тогда как на ПК II такие трещины не развивались.В соединении гильзы с заделкой (GS) стержни внутри гильзы начинали деформироваться, как только раствор выходил изнутри втулки. Это уменьшило несущую способность образца. (3) Коэффициент нагрузки для монолитного образца продолжал увеличиваться по мере увеличения смещения. В случае образцов PCBJ, PC I, PC II и GS соотношение нагрузок увеличивалось до 30 мм, 26 мм, 32 мм и 20 мм циклов смещения, соответственно, после чего наблюдалось снижение (4) Из петли гистерезиса видно, что эффект защемления больше для сборного образца по сравнению с монолитным образцом.Все образцы сборного железобетона, за исключением соединения GS, имели хорошую способность рассеивать энергию, чем монолитный образец, что доказало использование сборного образца в сейсмической области. (5) Сборный образец оказался более пластичным, чем обычное монолитное соединение. Пластичность образца PC I на 44,2% больше, чем PC I, на 132,7% больше, чем у GS, на 136,25% больше, чем у PCBJ, и на 184,32% больше, чем у монолитного образца. (6) Снижение жесткости в сборном образце показывает постепенное изменение уменьшение указывает на хорошее поведение соединения во время сейсмического воздействия.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Исследование проводилось для изучения поведения соединения фундамента из сборных колонн в условиях обратного цикла, так как сборные железобетонные конструкции находятся в стадии подъема в Индии. Таким образом, авторы взяли на себя финансовую поддержку.

Монолитный фундамент под колонну

ОБЛАСТЬ: строительство.

Сущность: монолитный фундамент под колонну, возводимую на естественном или искусственном основании, например утрамбованный в виде усеченного конуса, содержит опорную часть с металлическим каркасом и подколонную часть, установленную на металлическом каркасе и снабженную элементами соединения конструкции колонны. Опорная часть снабжена нижней и верхней решетками арматуры, а металлический каркас выполнен в виде жестких вставок, которые расположены симметрично относительно вертикальной оси фундамента и устанавливаются между нижней и верхней решетками арматуры.Элементы соединения конструкции колонны с опорной частью выполнены в виде проводов арматуры.

Технический результат: упрощенная конструкция, сниженная металлоемкость и повышенная несущая способность фундамента, возводимого под колонну.

ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к фундаментам мелкого заложения, и может быть использовано при возведении сборно-монолитных столбчатых фундаментов на естественном или искусственном фундаменте при возведении зданий и сооружений различного назначения, в том числе жилого и промышленный.

Известен фундамент под графу на авторское свидетельство СССР № 541925, кл. E02D 27/41, 1977 г. Он включает в себя опорную плиту и оболочку со стаканом. Стеклянная оболочка выполнена сквозной, а в средней части опорной плиты соосно со сквозным стеклом размещено дополнительное стекло.

Но этот фундамент не позволяет возводить здания и сооружения многоэтажных домов, что дает большую нагрузку на фундамент.

Известный металлический фундамент фундамента по патенту РФ на полезную модель № 56905, кл. E02D 27/01, 2006 г., принятый заявителем за прототип.Он содержит металлические элементы и детали, элемент горизонтальной опоры и закрепленный сверху на вертикальных ребрах подшипник, установленный над опорными деталями для конструкций надземной части здания. В фундаменте предусмотрены распределительные элементы для объединения его с прилегающими металлическими фундаментами мелкого заложения. Полости формируют элементы и детализируют роли, забетонирован. Элементы и детали защищены антикоррозийным покрытием.

Однако этот фундамент имеет сложную, богатую металлом конструкцию, не дает оснований утверждать о достаточности его несущей способности.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение металлоемкости и увеличение несущей способности сооружаемой колонны, в том числе неглубокой, на фундаменте на естественном или искусственном основании.

Задача решается тем, что в предлагаемом техническом решении опорная часть снабжена нижней и верхней армирующей сеткой, а металлический каркас выполнен в виде жестких вставок, которые расположены симметрично относительно вертикальной оси основания и устанавливается между нижней и верхней арматурной сеткой, а элементы стыковки конструкции колонны с опорной частью выполнены в виде арматурных выводов.

Кроме того, жесткие вставки устанавливаются по краю в направлении от вертикальной оси основания, причем один конец каждой жесткой вставки выполнен прямоугольной формы и выступает за грань колонны, а другой наклонен под углом. под углом 45 °, расположенный перпендикулярно боковой поверхности призмы домкратного фундамента.

Кроме того, эталонный набор не менее трех жестких вставок по длине, следовательно, является ее наименьшей За пределами краевого участка гидробондажа по оси фундамента и под торцом жесткого вкладыша делают участки грунта вирмбанами.

1 изображен общий вид монолитного фундамента мелкого заложения под прямоугольную колонну с присоединенной колонной;

фиг.2 — размещение жестких вставок в основании, вид в плане;

фиг.3 — размещение опорной части основания на вирмбановых частях грунтовой колонны круглой;

рисунок 4 — сечение а-а рисунок 3.

На всех рисунках конструкции металл условно показан не залитым в бетонную массу.

Solid Foundation под столбцом содержит эталонную часть и часть Подколодный.В опорной части размещены: нижняя 1 и верхняя 2 проволочная сетка и жесткие вставки 3 и подколодный набор арматурных шпилек 4, обслуживающие элементы стыковки конструкции колонны 5 с фундаментом.

Жесткая вставка 3 выполнена в виде пластины, один конец которой имеет прямоугольную форму и выступает за грань колонны 5, а другой наклонен под углом 45 °, расположен перпендикулярно стороне поверхность призматического поддомкрачивания фундамента. Жесткая вставка 3 симметрично относительно вертикальной оси основания и устанавливается между нижней 1 и верхней 2 стальными сетками по краю в направлении от вертикальной оси основания.Может быть хард-зак-эплей с прямоугольными заготовками, круглое или другое поперечное сечение. При минимальном обслуживании несущей способности фундамента в опорной части можно установить не менее трех жестких вставок 3. Но, в зависимости от степени ответственности конструкции, количество жестких вставок может быть увеличено. Это позволяет выбрать количество жестких вставок в отличие от прототипа, где конструкция базовой части постоянная и громоздкая, что упрощает конструкцию и снижает интенсивность конструкции без снижения грузоподъемности.

Фундамент его опорной части может быть установлен непосредственно на естественном грунте — грунт представляет собой горизонтальную жесткую площадку, а на искусственном основании в виде вирмбана 6 участков грунта, которые могут быть выполнены в виде усеченных конусов. Змеиные участки 6 могут быть выполнены, например, либо только по оси фундамента, либо по оси фундамента и под каждой наклонной под 45 ° концом жесткой вставки 3. Каждая жесткая вставка 3 выполнена по длине. по крайней мере, за краевым участком водяной связки 6.

Кроме того, секции 6 вирмбана могут быть усилены и соединены в одну арматурную клетку с фундаментной частью фундамента. Данная конструкция используется в ответственных объектах, в которых предполагается большая нагрузка на фундамент.

Создайте фундамент следующим образом.

Сначала выполняют усеченные конусы wyrmbane на 6 участках земли, а затем на опорной части, используя опалубку по периметру. Для этого на уже подготовленные участки 6 грунта уложите нижнюю арматурную сетку 1, в нее устанавливают заранее подготовленные жесткие вставки 3, симметрично ориентируя их относительно вертикальной оси основания.Поверх установленных жестких вставок 3 поместите верхнюю армирующую сетку 2. Затем плотно закрепите проволочную сетку 1 и 2 жесткими вставками 3 и вертикально установленным штифтом 4 якоря для крепления конструкции колонны 5.

Установите все вышеперечисленное, залейте бетонная сборная конструкция. По достижении прочности опалубки снимаем опалубку, и фундамент готов к дальнейшим монтажным работам.

Использование предложенного решения позволило упростить конструкцию, уменьшить металл, увеличить несущую способность сооружаемой колонны под фундамент.

1. Сплошное основание колонны, возводимой на естественном или искусственном основании, например, вирмбане в виде усеченного конуса, содержащее опорную часть с металлическим каркасом и подколодную часть, размещенную на металлическом каркасе и снабженную прилеганием элементов. к регламенту колонны, отличающийся тем, что опорная часть снабжена нижней и верхней армирующей сеткой, а металлический каркас выполнен в виде жестких вставок, которые расположены симметрично относительно вертикальной оси основания и установлены между нижней и верхней армирующей сеткой. , а элементы стыковочной конструкции колонны к опорной части выполнены в виде арматурных выводов.

2. Фундамент по п.1, в котором жесткая вставка установлена ​​на краю в направлении от вертикальной оси основания, а один конец каждой жесткой вставки выполнен прямоугольной формы и выступает за лицевую сторону колонна, а другая наклонная под углом 45 °, расположена перпендикулярно боковой поверхности призмы домкратного фундамента.

3. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что в опорной части установлены не менее трех жестких вставок длиной не менее кромочного участка водяной связки и вирмбановых участков грунта вдоль оси основания и каждого торца. жестких вставок.

Методы бетонирования колонн, пьедесталов и опор

🕑 Время чтения: 1 минута

Правильное бетонирование железобетонных колонн, пьедесталов и оснований необходимо для обеспечения желаемой прочности и долговечности этих структурных элементов. Неправильный метод бетонирования может привести к коррозии стальной арматуры из-за наличия пор, трещин в бетоне, а бетон может не достичь своей целевой прочности при схватывании. Это также может привести к выходу из строя колонн, пьедесталов или опор во время заполнения конструкции.

Контрольный список для бетонирования колонн, пьедесталов и опор RCC Перед началом бетонных работ на стройплощадке необходимо учитывать:
  1. Проверка опалубки на прочность, герметичность и качество поверхности.
  2. Проверка арматуры согласно чертежу, длина нахлеста, правильные инструкции притирки согласно нормам.
  3. Обследование бетонного покрытия арматуры.
  4. Контроль соосности элемента конструкции по чертежу.
  5. Наличие на объекте достаточного количества строительных материалов.
  6. Наличие вибраторов для бетона.
  7. Надлежащие защитные средства индивидуальной защиты и меры безопасности
  8. Необходимо подтвердить правильное соотношение бетонной смеси.
  9. Наличие оборудования для испытаний на осадку.
  10. Наличие оборудования для литья куба.
После того, как вышеуказанный осмотр будет проведен и будет признан удовлетворительным, следует начинать бетонные работы.

Способ бетонирования колонн, пьедесталов и опор Бетонирование колонн, постаментов и фундаментов ПКК должно начинаться от центра вертикальных стержней и идти к концам.После нанесения достаточного количества бетон следует регулярно вибрировать, чтобы бетон равномерно распространился со всех сторон. Следует избегать чрезмерной вибрации бетона. Чрезмерная вибрация бетона приводит к расслоению крупных заполнителей, которые оседают на дне, делая смесь слабой. В центре арматуры колонн и стен следует предусмотреть соответствующие шпонки. если бетонирование необходимо прекратить на день, все верхние поверхности колонн и стен следует зачистить проволочной щеткой после первоначальной схватывания бетона для стыков с последующей заливкой бетона.Это необходимо для обеспечения надлежащего сцепления между бетоном части ствола с опорой и стенами и фундаментом. Цементно-песчаный раствор смеси 1: 1 следует нанести на фундамент и фундамент до начала бетонирования ствола колонны и стены, чтобы избежать разделения ствола / стены, где может образоваться холодный шов. После того, как бетонирование фундамента будет завершено, сразу же через день или два должны быть отлиты стартеры для колонны и стены с правильным выравниванием и снова верхняя поверхность стартера должна быть шероховатой.Этого можно легко добиться, просто разбрасывая и слегка вдавливая частицы крупного заполнителя, когда бетон еще зеленый, так, чтобы часть крупного заполнителя находилась снаружи, а часть — внутрь. Этот метод придания шероховатости верхней поверхности следует применять вместе с обеспечением шпонок во всех местах в колоннах, пьедесталах, вертикальных стенах, которые всегда бетонируются после завершения бетонирования фундамента и бетонирования плотов (примерно через два-три дня). Эти меры обеспечивают надежный захват между поверхностями.В дополнение к вышеупомянутым дюбелям между внешними основными стержнями стены и колонны вставляются, когда бетон влажный, чтобы обеспечить дополнительное сцепление между старой и новой бетонными поверхностями. Эти дюбели представляют собой отрезки арматурных стержней от 600 до 800 мм, которые вставляются в сырой / влажный бетон таким образом, чтобы половина длины выступала, а половина длины находилась внутри бетона.

Фундамент с ростверком: типы, преимущества и недостатки

Фундамент с ростверком состоит из 1, 2 или более ярусов балок (обычно металлических), и эти балки устанавливаются на слой бетона для распределения нагрузки по большой площади, ростверк фундаменты используются в основании колонн, строительных лесов и колонн тяжелой конструкции.

Когда дело доходит до передачи тяжелых нагрузок от колонны на грунт с низкой несущей способностью, этот фундамент, по сути, является наиболее экономичным.

Здесь мы узнаем о фундаменте ростверка, типах фундамента ростверка, достоинствах и недостатках фундамента ростверка.

Введение в ростверк:

Этот фундамент обычно состоит из различных слоев балок, расположенных под прямым углом друг к другу; Стальные, сборные железобетонные или деревянные решетки чаще всего используются в балках ростверка.

Ростверк соединяет весь фундамент и способствует равномерному распределению нагрузки на все сваи и конструкции.

В монолитной железобетонной конструкции этот фундамент чаще всего устраивают, поскольку он обеспечивает прочность металлическим каркасом, называемым металлическим решетчатым фундаментом.

Потребность в ростверковом фундаменте:

  • Этот тип фундамента подходит для строительства зданий из легких строительных материалов на слабых грунтах.
  • Этот фундамент нужен для экономии до 30%.
  • Не допускается строительство фундаментов другого типа в местах со слабыми грунтовыми характеристиками и условиями их залегания.
  • Следует ожидать, что нагрузка будет относительно небольшой для конструкции.

Типы фундамента ростверка:

Фундамент ростверка бывает двух типов, в зависимости от материала, используемого в конструкции, а именно:

1. Стальной фундамент ростверка:

Этот фундамент состоит из балок или стальных соединений, которые могут быть устанавливается в одноярусные или двухъярусные стальные балки из стальных балок.

На внешних сторонах внешних балок должно быть минимальное покрытие в 10 см над верхними полками верхнего яруса, а 15 см должно быть глубиной бетона.

Мы всегда должны проверять, правильно ли закончено уплотнение и сформирован непроницаемый слой толщиной не менее 15 см после выравнивания основания и заливки бетона.

Затем с помощью трубных разделителей уложите основной слой балок поверх бетонного основания на расстоянии от 100 мм до 300 мм поперек балок основного яруса и залейте бетон.

Затем поместите второй ярус балки под прямым углом к ​​основным ярусам и снова залейте бетон с помощью опорной плиты, фасонных уголков и косынки, соедините стальные стойки с верхним ярусом.

2. Фундамент с деревянным ростверком:

Для сильно нагруженных каменных стен деревянных колонн предусмотрен деревянный фундамент, который очень полезен в заболоченных районах, где несущая способность почвы может быть очень низкой.

Между стыками деревянных досок бетон не окружен, а ширина нижнего слоя деревянных досок составляет от 20 до 30 см в ширину и от 5 до 7.5 см, с зазором между ними, уложенными бок о бок.

Деревянная балка идентичного сечения деревянного столба расположена под прямым углом к ​​направлению балок, снова укладывается еще один слой досок и, возможно, верхний слой досок толщиной от 7,5 см до 10 см, проходящий по всей ширине основания стены. .

Проектирование фундаментов ростверков:

При проектировании фундаментов ростверков необходимо рассчитать нагрузки и моменты от надстройки, а также определить допустимое допустимое давление на перекрытие для требуемой площади основания.

Мы собираемся определить количество и размер каждого слоя ростверка, разделив эту область, затем мы должны спроектировать слой, который будет выступать от края слоя выше.

Чтобы противостоять изгибающим моментам и поперечным силам, он должен определять размеры балки, требуемые с проектными требованиями, метод строительства и нагрузки должны быть совместимы.

Устройство фундамента ростверка:

  • Во-первых, мы должны обеспечить и установить каркас стабильного монолитного ростверка.
  • Из краевых досок в прямоугольных желобах изготавливается опалубка, ширина которой равна минимальной толщине стены дома, а ее высота составляет 1 фут, а между каждой решеткой имеется зазор от 6 до 8 дюймов.
  • Мы должны определить контур соединения арматуры с помощью вязальной проволоки, содержащейся в опалубке.
  • Наименьшее расстояние требуется от корпуса до стороны опалубки, после чего такой же вязальной проволокой крепится арматура.
  • В дальнейшем бетономешалку нужно готовить в непрерывном цикле с использованием бетона, его заливают внутри опалубки.
  • На высоте от 25 до 30 мм должны быть размещены фитинги, и, чтобы избежать нежелательных полостей, следует осторожно заливать бетон.
  • Пол необходимо выровнять и дать ему высохнуть после заполнения поверхности. Опалубка будет удалена, когда она высохнет.
  • Затем готовится фундамент.

Преимущества ростверка:

Есть следующие преимущества ростверка:

  1. Этот фундамент снижает тепловыделение дома.
  2. Если дом построен рядом с автомагистралями, это снижает уровень вибрации в доме.
  3. Подрядчики могут сэкономить время, используя ростверк, так как он имеет скорость установки.
  4. Этот фундамент используется для защиты от заливки бетона и экономии времени при простом монтаже.
  5. При минимальном нарушении транспортной инфраструктуры эта технология является рентабельной.

Недостатки ростверка:

  1. При достаточно большой глубине возникает необходимость устройства свай на этом фундаменте.

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован.