Глубина заделки колонны в стакан фундамента

Размеры фундаментов промышленных зданий под колонны. Подколонник фундамента

ФундаментПодколонник фундамента

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

Фундаменты при соединении с колонной

а — монолитной; б — сборной; 1 — подколонник; 2 — плитная часть фундамента

Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным под монолитные колонны и стаканного типа под сборные колонны.

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана dp принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны dc. Значение dc должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны /с, а также не менее:

30d- при 1-м случае сжатия колонны в сечении по обре­зу фундамента;20d- при 2-м случае сжатия; здесь d — диаметр арматуры колонны.

При 1-м случае сжатия граничное значение dc = 30d можно уменьшить путем умножения его на отношение момента колонны в сечении по обрезу фундамента к предельному по прочности моменту колонны при заданном значении N, но принимать не менее 20d.

Толщину стенок по верху неармированного стакана принимают не ме­нее 0,75 глубины стакана и не менее 200 мм.

Толщину стенок армированного стакана принимают не менее 150 мм.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки lап.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Фундаменты армируют сварными сетками только по подошве. При этом, если меньшая сторона подошвы имеет размер Ь3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура каждой сетки располагается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с рас­стоянием между крайними стержнями не более 200 мм (рис. ниже).

Армирование подошвы фундамента сетками

Минимальный защитный слой бетона для этой арматуры принимается: при наличие под фундаментом подготовки из тощего бетона — 40 мм, при отсутствии — 70 мм.

Если нормальное сечение подколонника как бетонного элемента не обес­печено по прочности, подколонник армируют плоскими сварными сетками при проценте армирования всей продольной арматуры не менее 0,2% (рис.ниже).

Армирование железобетонного подколонника пространственным каркасом, собранным из сеток

В железобетонных подколонниках, где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допуска­ется устанавливать сетки только по граням подколонника, перпендикуляр­ным плоскости действия большего из двух действующих на фундамент мо­ментов. При этом толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 50 мм и не менее двух диаметров арматуры.

При необходимости армирования стенок стакана в бетонных подколонни­ках следует устанавливать пространственный каркас в пределах стаканной час­ти с заглублением ниже дна стакана на величину не менее 35 диаметров про­дольной арматуры. При этом площадь всей продольной арматуры принимается не менее 0,04% от площади подколонника вне стакана (рис. ниже).

Армирование бетонного подколонника со стаканом

Кроме того, при е0 > Iс/b в стаканной части подколонника следует уста­навливать горизонтальные сварные сетки с расположением стержней у на­ружных и внутренних поверхностей стенок стакана. При этом вертикальная арматура размещается внутри сеток (рис. ниже). Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной ар­матуры.

4.3.3 Отдельные фундаменты под колонны ч.1

Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник.

Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.

8, а), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б).

Рис. 4.8. Соединение колонн с фундаментом

а — монолитной; б — стальной; 1 — арматурные сетки; 2 — анкерные болты

Размеры в плане подошвы (b, l), ступеней (b1, l1), подколонника (luc, buc) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h2, h3) — кратной 150 мм; высота фундамента (hf) — кратной 300 мм, высота плитной части (h) — кратной 150 мм.

Таблица 4.22. высота ступеней фундаментов, мм

Высота плитной частифундамента h, мм	h2	h3	h4
300	300	–	–
450	450	–	–
600	300	300	–
750	300	450	–
900	300	300	300
1050	300	300	450
1200	300	450	450
1500	450	450	600

Модульные размеры фундамента следующие:

hf	1500—12000
h	300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800
h2, h3, h4	300, 450, 600
b	1500—6600
l	1500—8400
b1, b2	1500—6000
buc	900—2400
luc	900—3600
l1, l2	1500—7500

Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh2, где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.

Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий

Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и buc×buc; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и buc×luc, отношение b/l составляет 0,6–0,85.

Источник: http://readmehouse.ru/fundament/podkolonnik-fundamenta.html

Конструирование фундаментов

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны (ч. 2)

Библиотека / Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Глава 4.

Конструкции фундаментов мелкого заложения

Эскиз	Марка фундамента	Размеры, мм	Объем бетона, м3
l l1	b b1	c c1	d d1	h h1	hf
ФФ1-1ФФ1-2ФФ1-3ФФ1-4ФФ1-5 ФФ1-6	1500 –	1500 –	300 –	300 –	300 –	15001800240030003600 4200	1,651,892,382,863,35 3,83
ФФ2-1ФФ2-2ФФ2-3ФФ2-4ФФ2-5 ФФ2-6	1800 –	1800 –	450 –	450 –	300 –	15001800240030003600 4200	1,942,192,673,163,65 4,13
ФФ3-1ФФ3-2ФФ3-3ФФ3-4ФФ3-5 ФФ3-6	2400 1500	1800 900	450 300	450 –	300 300	15001800240030003600 4200	2,432,673,163,654,13 4,62
ФФ4-1ФФ4-2ФФ4-3ФФ4-4ФФ4-5 ФФ4-6	2400 1500	2100 1500	450 300	300 300	300 300	15001800240030003600 4200	2,923,163,654,134,62 5,10
ФФ5-1ФФ5-2ФФ5-3ФФ5-4ФФ5-5 ФФ5-6	2700 1800	2100 1500	450 450	300 300	300 300	15001800240030003600 4200	3,243,483,974,464,94 5,43
ФФ6-1ФФ6-2ФФ6-3ФФ6-4ФФ6-5 ФФ6-6	3000 1800	2400 1500	600 450	450 300	300 300	15001800240030003600 4200	3,703,944,434,925,40 5,89

Типоразмер фундамента	Размеры фундаментов, мм	Масса фундамента, т
b	hf	А	В	С	D
1Ф131Ф17 1Ф21	43001700 2100	1050	450	275	15050 50	200400 650	3,194,17 5,49
2Ф132Ф17 2Ф21	13001700 2100	500	225	15050 50	200400 650	3,054,04 5,35
1ФС13 2ФС13	1300	450 550	275 225	150	200	3,19 3,05

Глубина заделки двухветвевых колонн

h' > 0,5 + 0,33h,

где h — расстояние между наружными гранями ветвей колонн.

При h ≥ 2,1 м h' принимается равной 1,2 м.

Таблица 4.30. глубина заделки колонн

Отношение толщины стенки стакана к высоте верхнего подколонника	Глубина заделки h' колонны прямоугольного сечения при эксцентриситете продельной силы
е0  2hс
> 0,5	hc	hc
≤ 0,5	hc

Глубина заделки всех типов колонн должна, кроме того, быть не менее глубины заделки ее рабочей арматуры, принимаемой по табл. 4.31. Для возможности рихтовки сборных колонн глубина стакана принимается на 50 мм больше глубины заделки колонны.

Таблица 4.31. глубина заделки арматуры колонн

 

Арматура	Колонна	Глубина заделки рабочей арматуры колонн при проектном классе бетона
В15	В20 и выше
Горячекатаная периодического профиля класса A-II	Прямоугольного сечения Двухветвевая	25d (15d) 30d (15d)	20d (10d) 25d (10d)
То же, А-III	Прямоугольного сечения Двухветвевая	30d (18d) 35d (18d)	25d (15d) 30d (15d)

Примечания: 1. Допускается уменьшать глубину заделки колонн до 15 диаметров продольной рабочей арматуры при условии приварки к концам продольных рабочих стержней (дополнительных анкерующих стержней или шайб).

2. Значения, приведенные в скобках, относятся к глубине заделки сжатой рабочей арматуры,

3. Для парных стержней колонны глубина заделки определяется в соответствии с приведенным (по площади сечения) диаметром.

Толщина дна стакана назначается по расчету, но не менее 200 мм.

Толщина стенок неармированного стакана dg поверху принимается не менее 0,75 высоты подколонника, а при его отсутствии — высоте верхней ступени или 0,75 глубины стакана, но не менее 200 мм.

Толщина армированного стакана назначается расчетом, но не менее величин, указанных в табл. 4.32. Размеры стакана понизу принимаются больше размера колонны в плане на 100 мм, поверху — на 150 мм.

Рекомендуемые классы бетона для железобетонных монолитных фундаментов В10 и В15, для сборных — В15 и В20. Замоноличивание колонны производится бетоном марки не ниже В10. Армирование подошвы осуществляется сетками из арматуры периодического профиля классов А-II и А-III.

Расстояние между осями рабочих стержней составляет 200 мм, диаметр при их длине до 3 м — не менее 10 мм, при большей длине — 12 мм. Во всех пересечениях стержни должны быть сварены. Диаметр продольных рабочих стержней подколонника принимается не менее 12 мм.

Подколонники армируются продольными и поперечными стержнями; площадь сечения стержней определяется расчетом.

В местах опирания монолитных колонн на фундаменты выпуски арматуры из фундамента соединяются с арматурой колоны. Заделка выпусков арматуры в фундамент и длина выпусков из фундамента принимаются не менее величин, приведенных в табл. 4.33.

Стыки выпусков арматуры колонн и фундаментов устраиваются выше пола. Стыки рабочей арматуры при диаметре стержней до 32 мм, расположенной в растянутой зоне, должны иметь длину нахлестки не менее величин, указанных в табл. 4.33. При этом стыки располагаются вразбежку. Выпуски арматуры соединяются хомутами с расстоянием между ними не более 10 диаметров.

Таблица 4.32. толщина стенок армированного стакана

Направление усилия	Колонна	Толщина стенок стакана
В плоскости нагибающего момента	Прямоугольного сечения при эксцентриситете продольной силы e  2hc Двухветвевая	0,2hc, но не менее 150 мм 0,3hc, но не менее 150 мм 0,2h', но не менее 150 мм
Из плоскости изгибающего момента	Прямоугольного сечения и двухветвевая	> 150 мм

Таблица 4.33. длина заделки выпусков арматуры

Арматура	Длина выпусков при бетоне проектного класса
В10	В15 и выше
Горячекатаная периодического профиля класса A-IIи круглая (гладкая) класса A-I То же, класса А-III	35d 45d	30d 40d

Под монолитными фундаментами при любых грунтах предусматривается сплошная бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона марки не ниже М50, под сборными допускается принимать песчаную подготовку.

Целесообразно возводить фундаменты на промежуточной подготовке, переменной жесткости в плане (рис. 4.13). В этом случае эпюра контактных давлений трансформируется таким образом, что наибольшие давления на грунт концентрируются под бетонной частью подготовки.

В связных грунтах целесообразно применение буробетонных (рис. 4.14) или щелевых пространственных фундаментов (рис. 4.15). Буробетонный фундамент устраивается в разбуриваемых полостях, заполняемых литым бетоном.

Рис. 4.13. Фундамент на промежуточной подготовке1 — эпюра контактных давлений; 2 — рыхлый песок; 3 — бетон; 4 — фундаментРис. 4.14. Буробетонный фундамент1 — колонна; 2 — арматурный каркас; 3 — фундаментРис. 4.15. Щелевой фундамент 1 — стакан; 2 — подколонник; 3 — плитная часть; 4 — бетонные пластаныРис. 4.16. Фундамент с анкерами1 — фундамент; 2 — арматурный каркас; 3 — анкерРис. 4.17.

Фундаменты с пустотообразователями1 — фундамент; 2 — пустотообразователиРис. 4.18. Фундамент с наклонной подошвой1 — цокольная панель; 2 — полурама; 3 — подбетонка; 4 — фундамент; 5 — подготовка

Армируется только стаканная часть.

Щелевой пространственный фундамент устраивается путем прорезки узких взаимо перпендикулярных щелей шириной 10—20 см, и которые, при необходимости, устанавливается арматура с последующим заполнением бетоном. Торцы отдельных бетонных пластин могут быть вертикальными или наклонными. Подколонник опирается на верхние плоскости бетонных пластин и на грунт, находящийся между ними.

Расстояние между пластинами составляет 2—4 их толщины. Нагрузка на основание передается торцом, а также боковой поверхностью, сопряжение колонн с фундаментами в этом случае такое же, как и в обычных фундаментах.

При передаче на фундамент больших моментов и небольшой вертикальной нагрузки целесообразно применять фундаменты с жесткими анкерами, воспринимающими выдергивающие усилия, что позволит уменьшить крен и отрыв подошвы (рис. 4.16).

В нескальных грунтах анкеры представляют собой армированные каркасами буронабивные сваи диаметром 16—20 см, длиной 3—4 м, жестко соединяемые с плитной частью.

В скальных грунтах анкеры представляют собой напрягаемые стержни с анкерующими болтами.

Массивные монолитные фундаменты устраиваются с пустотообразователями диаметром от 100 до 300 мм (рис. 4.17). Размеры сборных фундаментов из бетона М200 с наклонной подошвой под распорные конструкции приведены в табл. 4.34, а пример решения на рис. 4.18.

Таблица 4.34. размеры сборных фундаментов под распорные конструкции

Эскиз	Типоразмер фундамента	Марка фундамента	Размеры, мм	Объем бетона, м3	Масса стали, кг	Массы блока, т
l	hf	b
12 3	Ф15.15.12Ф21.09.12 Ф21.12.12	15002100 2100	12001200 1200	1500900 1200	0,810,77 0,89	39,6137,03 41,56	2,031,93 2,23
45 6	Ф15.15.18Ф21.09.18 Ф21.12.18	15002100 2100	18001800 1800	1500900 1200	1,071,00 1,12	42,5039,92 44,45	2,682,50 2,80
7 8	Ф21.09.21 Ф21.12.21	2100 2100	2100 2100	900 1200	1,08 1,19	41,37 49,90	2,70 2,98
9 10	Ф21.09.24 Ф21.12.24	2100 2100	2400 2400	900 1200	1,08 1,20	42,84 47,37	2,95 3,00

Источник: http://xn--h1aleim.xn--p1ai/sorochan/g4-3-2_b.html