книги из ГПНТБ / Севастьянова, Т. В. Основы строительства химических предприятий учебное пособие
.pdfОсадка основания зависит не только от степени сжимае мости и величины нагрузки, но и от формы и размеров опор ной площади фундамента.
Расчеты оснований производят по их несущей способности и по деформации.
Фундаментом называется часть здания или сооружения, находящаяся ниже поверхности земли и передающая нагрузку сооружения на основание.
|
|
Нижняя |
поверхность, |
||||
|
|
совмещенная |
с поверхно |
||||
|
|
стью основания, называ |
|||||
|
|
ется |
подошвой фундамен |
||||
|
|
та. Расстояние от отмет |
|||||
|
|
ки поверхности земли |
до |
||||
|
|
подошвы |
называется |
глу |
|||
|
|
биной заложения |
фунда |
||||
|
|
мента (Н). Плоскость, |
|||||
|
|
разделяющая |
фундамент |
||||
|
|
и выше возводимую часть |
|||||
|
|
сооружения, |
называется |
||||
|
|
обрезом |
|
фундамента |
|||
|
|
(рис. 39). |
|
|
|
||
|
промерзания грунт а |
При определении |
глу |
||||
1 |
|
бины |
заложения |
фунда |
|||
|
ментов |
под |
наружными |
||||
у? |
|
стенами |
и столбами |
на |
|||
<Vc\, |
|
естественном |
основании |
||||
Л V |
|
||||||
у1~ Уровень грунтовых вод______ ч |
необходимо |
учитывать |
|||||
|
|
следующие факторы: |
|
||||
|
|
а) |
условия |
строитель |
|||
Рис. 39. Глубина заложения |
ские |
||||||
|
ленточных фундаментов |
ной |
площадки |
(виды |
|||
грунтов, их физическое состояние, |
уровень |
грунтовых |
вод и |
||||
его колебания); |
|
|
|
|
|
|
|
б) глубину промерзания и возможность пучения грунта |
|||||||
при промерзании; |
|
|
|
|
|
|
|
в) |
величину и характер нагрузок, действующих на фунда |
||||||
мент; |
|
|
|
|
|
|
|
г) |
характер конструкций, капитальность |
и различные осо |
бенности зданий (наличие подвалов, фундаментов примыкаю щих зданий, фундаментов под оборудование и т. д.).
Глубина заложения фундаментов капитальных промыш
ленных зданий обычно составляет 1,0—3,0 м. |
основные типы. |
||
Фундаменты разделяются на |
следующие |
||
1) По конструктивной схеме: |
|
|
стены, на |
— ленточные (непрерывные) |
фундаменты |
под |
|
груженные непрерывной нагрузкой, передаваемой |
стенами; |
70
—ленточные фундаменты под колонны, воспринимающие давление от ряда колонн;
—столбчатые фундаменты, применяемые под колонны и стены в комбинации с фундаментными балками (ранд-бал- ками);
—сплошные фундаменты в виде железобетонных плит или жесткого массива под всем сооружением;
—свайные фундаменты, состоящие из отдельных свай — стоек, погружаемых в грунт, по верху которых делается пли та — ростверк, на который и ставятся вертикальные несущие элементы здания.
2) По технологии возведения:
—сборные, монтируемые из заранее изгбтовленных эле ментов— фундаментных блоков;
—монолитные, сооружаемые на месте постройки.
Фундаменты под стены
Ленточные фундаменты под стены устраивают непрерыв ными по всей длине стены (рис. 40).
Основным |
материалом |
в) |
|
в) |
||||||
для монолитных |
ленточных |
|
|
|
||||||
фундаментов |
является |
буто |
|
|
|
|||||
вый |
камень |
(известняк |
с |
|
|
|
||||
/?н = 200 кгс/см2) ; бутобе |
|
|
|
|||||||
тон (бетон марки 50, |
75, в |
|
|
|
||||||
который |
втапливают |
трам |
|
|
|
|||||
бованием или вибрировани |
|
|
|
|||||||
ем бутовый |
камень |
в коли |
|
|
|
|||||
честве |
30—40% |
от |
объема |
|
|
|
||||
бетона, |
что |
придает |
боль |
|
|
|
||||
шую |
|
прочность); |
|
бетон |
|
|
|
|||
(марки |
100) |
и железобетон |
Рис. |
40. |
Ленточные фундамен |
|||||
Сборные ленточные фун |
|
|
ты под стены: |
|||||||
а — из бутовой кладки; б — из |
||||||||||
даменты делают |
из |
круп |
|
|
бутобетона |
|||||
ных блоков (подушку) |
и |
из |
железобетонных панелей (стен |
|||||||
ку). Блоки-подушки |
укладываются |
без |
разрывов (рис. 41) |
или с разрывами — прерывистая подушка (рис. 42).
Столбовые фундаменты под стены делают в виде отдель ных столбов на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние обычно принимается равным шагу внутренних ко лонн (если здание с внутренним каркасом), т. е. 6,0 или 12 м. По фундаментным столбам укладываются железобетон ные фундаментные балки (ранд-балки), которые являются поддерживающей конструкцией для стены на участках между столбами (рис. 43).
71
Рис. 41. Сборный ленточный фундамент под стену с не прерывной подушкой
Фундаменты под колонны
Колонны каркаса в большинстве случаев устанавливают на отдельно стоящие столбчатые железобетонные фундамен ты, которые бывают нескольких типов.
Фундаменты ступенчатого типа (рис. 44, а) имеют корот кую колонну, верх которой на уровне 600 мм выше пола со прягается со сборной колонной здания через стальные оголов ки. Такой тип фундаментов чаще всего применяется под ко лонны многоэтажных зданий.
Фундаменты стаканного типа (рис. 44, б) имеют гнездо
(стакан), куда устанавливается сборная колонна здания. За зоры между стенками стакана и колонны заполняются бето ном марки 200 на мелком гравии. Стенки стакана и нижняя плита армируется. Обрез фундамента размещается ниже уровня пола на 150 мм.
72
Рис. 44. Фундаменты под колонны:
а — ступенчатого типа; б — стаканного типа
73
1
Рис. 45. Конструктивные решения сборных фундаментов:
а — монолитный; б — из отдельных плит; в — одноблочный; г — двухблочный
Рис. |
46. Элементы сборного фундамента под пристенную |
74 |
(крайнюю) колонну; |
1 — столбики; 2 — сборная ранд-балка; 3 •=- колонны |
Сборные фундаменты ступенчатой формы стаканного типа могут быть одноблочные (рис. 45, а ), двухблочные (рис. 45, б), многоблочные и из железобетонных плит (рис. 45, в).
При конструировании пристенных (крайних) колонн нуж но учитывать, что нагрузка от стен в каркасных зданиях пе редается фундаментам при помощи железобетонных балок, (ранд-балок), опирающихся через бетонные столбики непос редственно на уступы столбового фундамента (рис. 46). Фун даментные балки применяются сборные Т-образного сечения. Под ранд-балкой устраивают засыпку из шлака или щебня.
Фундаменты стаканного типа широко применяются в прак тике промышленного строительства. Значительно реже под ряды колонн устраивают ленточные фундаменты.
При слабых грунтах или в случаях, когда плотные грунты залегают на значительной глубине (5—10 м), применяют свайные фундаменты (рис. 47), состоящие из погруженных в грунт на необходимую глубину свай. Верх свай связывается железобетонной плитой, называемой ростверком.
9 — колонна
Сваи различают по следующим признакам:
— материалу (деревянные, бетонные, железобетонные, идр.);
—способу изготовления и погружения в грунт (забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляе мые непосредственно в грунте);
—характеру их работы в грунте (сваи-стойки и висячие). Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт
ипередают на него нагрузку. При значительной глубине зале гания прочных грунтов применяют висячие сваи, несущая спо собность которых слагается из трения, возникающего по их
боковой поверхности.
§ 34. Колонны
Сборные железобетонные колонны подразделяются на две группы: одноветвевые и двухветвевые (рис. 48). Те и другие делятся на крайние, расположенные вдоль наружных про дольных стен (рис. 48, а, в, д), и средние (в многопролетных зданиях) (рис. 48, б, г, е).
Одноветвевые бесконсольные колонны применяют в проле тах без кранов или с подвесными кран-балками (рис. 48, а, б),
а колонны с консолями — в |
пролетах, оборудованных мосто |
|||||
выми кранами (рис. 48, в, г). |
Двухветвевые |
|
колонны |
|||
/ |
|
|||||
|
(рис. 48, |
д, е) находят |
приме |
|||
|
нение в зданиях с крупными |
|||||
|
пролетами (L = 18, 24, 30 4?) |
|||||
|
большой |
высоты |
(Н = |
10,8; |
||
|
12,6; 14,4; 16,2; 18 м) и обору |
|||||
|
дованных |
подвесными |
крана |
|||
|
ми и мостовыми (грузоподъ |
|||||
|
емностью 10, 20, 30, 60 |
т). Та |
||||
|
кие колонны устанавливают |
в |
||||
|
зданиях |
павильонного |
типа |
|||
|
для химических цехов. |
|
|
|
||
|
Шаг колонны Ш = 6 и 12 м. |
|||||
|
Глубина |
заделки |
колонн |
в |
||
|
фундамент ниже нулевой от |
|||||
|
метки |
пола |
принимается |
|||
|
0,9 м—для колонн с |
подвес |
||||
|
ным транспортом |
или |
без |
не |
||
|
го; 1м — для колонн в зданиях |
|||||
|
с мостовыми кранами; |
1,05 |
м |
|||
|
— для двухветвевых колонн с |
|||||
|
Н = 10,8 м; 1,35 м—для |
двух |
||||
|
ветвевых |
колонн |
с |
высотой |
||
|
Н > 10,8 |
м. |
|
|
|
|
Надкрановую (верхнюю) часть колонны, поддерживаю щую элементы покрытия, на зывают надколонником. В двухветвевых колоннах надколонники делают из одной вет ви, вследствии чего для опирания подкрановых балок созда ются уступы. Рабочая армату
ра колонн—сталь класса A-III периодического профиля, марка бетона — 300 и 400.
Верхний торец колонн снабжен стальным закладным ли стом с анкерными болтами для крепления несущих элементов
76
л-Л 1/ 6-6
■•—
щ
т
i f |
А |
|
L |
|
|
б |
в * |
« |
|
Q |
F *i |
|
£D |
|
|
А. |
|
|
L I |
f ij |
|
r w r s r |
t)
АА
Ч7 S:
с] |
- |
||
Iг |
J |
гi |
|
г |
|||
1 |
|
||
|
L |
|
|
J |
|
||
Л-А |
|
6-6 |
3 Ш
Рис. 48. Типы сборных железобетонных колонн:
а, б — одноветвевые для зданий без мостовых кранов; в, г — одноветвевые для зданий с мостовыми кранами; д, е — двухветвевые для крановых пролетов; / — подкрановая балка
покрытия. Стальные закладные детали предусмотрены также в местах установки подкрановых балок. В боковых плоскостях
крайних колонн расположены закладные детали для крепле ния стен (рис. 49).
Обычно в строительстве применяют колонны прямоуголь ного и квадратного сечения.
Для многоэтажных зданий применяются составные колон ны сечением 400X400 и 400X600 мм с одноэтажной и двух-,
этажной разрезкой, а для административных корпусов — се чением 300X300 мм.
Монолитные железобетонные колонны не являются типо выми, так как применяются редко.
Стальные колонны применяются в том случае, если один из параметров Q, Н, Ш превосходит заданный предел: Q = = 75 г; Н = 18 м\ Ш = 12 м. Для изготовления стальных ко
лонн применяют широкополочный сварной двутавр, сварен ный из трех листов.
§ 35. Подкрановые балки
Подкрановые балки предназначены для опирания рельсов, по которым передвигаются мостовые краны. Одновременно
они являются продольными связями между колоннами кар каса (рис. 50).
Рис. 50. Общий вид среднего пролета многопролетного здания с подкрановыми балками
78
Подкрановые балки |
бывают |
сплошного |
таврового (рис. |
51, а) и двутаврового сечения |
(рис. 51, б), |
а при больших |
|
пролетах — решетчатые |
(рис. 51, в). Изготовляют их из желе |
зобетона с предварительно напряженной арматурой и реже из
стали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 51,г показан узел |
|
||||||||||
крепления |
кранового |
рельса |
|
||||||||
(/), |
подкрановой балки |
(3) |
и |
|
|||||||
колонны (2). После установки |
|
||||||||||
балок |
их |
нижние |
|
закладные |
|
||||||
детали (9, 10) приваривают к |
|
||||||||||
опорному листу консоли ко |
|
||||||||||
лонны (6). Сверху балки |
кре |
|
|||||||||
пят |
к |
колоннам |
накладками |
|
|||||||
из полосовой стали |
|
(5), |
кото |
|
|||||||
рые привариваются |
|
к |
заклад |
|
|||||||
ным деталям колонны (7). За |
|
||||||||||
зор (11) между балкой и ко |
|
||||||||||
лонной |
заполняют |
|
бетоном |
|
|||||||
марки 200. Рельсы укладыва |
|
||||||||||
ют на упругую прокладку из |
|
||||||||||
прорезиненной ленты (5) тол |
|
||||||||||
щиной 8 — 10 мм и крепят |
их |
|
|||||||||
при помощи лапок-прижимов |
|
||||||||||
(4) |
и вертикальных прижимов |
|
|||||||||
болтов |
(13). |
|
|
в |
пределах |
|
|||||
Концы |
рельсов |
|
|||||||||
температурного |
блока |
соеди |
|
||||||||
няют на сварке, у температур |
|
||||||||||
ных |
швов — посредством |
на |
|
||||||||
кладок |
на болтах. |
|
|
|
мос |
|
|||||
Во избежании |
ударов |
|
|||||||||
товых кранов о торцевые сте |
|
||||||||||
ны здания |
на |
концах |
подкра |
|
|||||||
новых |
путей |
ставят |
стальные |
|
|||||||
упоры с буферами. |
|
|
тавро |
|
|||||||
Подкрановые балки |
|
||||||||||
вого (или таврово-трапеце |
|
||||||||||
идального) сечения применя |
|
||||||||||
ют для |
мостовых |
кранов |
гру |
|
|||||||
зоподъемностью |
10, 20 |
и |
30 г |
Рис. 51. Сборные железобетон |
|||||||
легкого и среднего режима ра |
ные подкрановые балки: |
||||||||||
боты при шаге колонн |
6 м |
и |
а—таврового сечения; б—дву |
||||||||
пролетах от 12 до 30 м. Высо |
таврового сечения; в — решет |
||||||||||
чатая; г — крепление балки к |
|||||||||||
та балки в этом случае состав |
колонне |
||||||||||
ляет 800 или 1000 мм. |
|
|
|
|
|||||||
Подкрановые балки двутаврового сечения применяются в |
|||||||||||
тех же случаях, |
но при шаге колонн 12 м (Л6ал = 1400 мм), и |
79