Классификация фундаментов и требований к фундаментным балкам промышленных зданий

Фундаментные балки и фундаменты промышленных зданий делятся на различные типы в зависимости от особенностей грунта, нагрузки и конструктивных требований. Основные классификации включают ленточные, плитные и столбчатые фундаменты, которые выбираются на основе геологических исследований и проектной нагрузки, а также особенностей эксплуатации здания.

К требованиям к фундаментам можно отнести их устойчивость, долговечность и возможность восприятия всех нагрузок от строения. Фундаменты должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать осадку и предотвратить повреждение как конструкции, так и оборудования внутри здания, что особенно важно для промышленных объектов, где точность и надежность критичны.

Фундаменты промышленных зданий

При строительстве предприятий и производственных помещений очень важно правильно решить вопрос с выбором основания для их возведения. Фундаменты промышленных зданий изготавливаются с обязательным учётом характеристик грунта в месте выполнения работ, а также геологических и инженерных процессов, происходящих в районе строительства.

Параметры фундамента строящегося объекта подбираются так, чтобы средняя величина давления на его подошве, формируемая расчётными нагрузками, была ≤ расчётного. А расчётные величины разностей осадок различных фундаментов одного здания были ≤ предельных величин, задаваемых проектными нормативами.

Классификация фундаментов, возводимых для промышленных объектов

Строительство зданий и иных объектов промышленного назначения ведётся на фундаментах, проекции которых в целом повторяют конфигурацию элементов конструкций надфундаментных. С учётом этого существующие конструкции оснований принято подразделять следующим образом:

• Фундаменты, возводимые для массивных объектов (монументов, опор мостов). Они изготавливаются в виде нескольких отдельных массивов;
• В следующую группу включены фундаменты под единичные опоры, которые выполняются в следующих вариантах:

• Отдельностоящие фундаменты под колонны промышленных зданий(иное наименование, столбовые);
• Ленточные (общие для 2-ух и более колонн);
• Плитные (безрёберные и ребристые);
• Ленты перекрёстные;

• Отдельностоящих фундаментных столбов, обвязанных рандбалкой;
• Стенок, выполненных ниже уровня поверхности в месте строительства (подземных). Наземная часть здания повторяет их конфигурацию.

Последние именуются стеновыми. Однако подобные промышленные фундаменты весьма часто именуются ленточными (из-за фактической конструктивной идентичности с данным типам конструкций).

Потребность в использовании ж/б определяется наличием в строящемся основании скалывающих либо растягивающих напряжений. Именно этим объясняется его применение при возведении сборных или гибких вариантов.

Нормативная база

Сложность и важность правильного строительства фундаментов стальных колонн промышленных зданий(иных фундаментных конструкций) для производственных объектов и оснований для установленного в них оборудования (если для последнего требуется отдельное основание) обусловила детальную проработку данной темы в действующих сводах правил и стандартах, основными из которых являются:

СП (своды правил):

• 63.13330.2012 — документ введён 29.12.11 приказом Минрегиона РФ за № 635/8. Действует в редакции от 19.10.17;
• 26.13330.2012 — документ введён 27.12.11 приказом Минрегиона РФ за № 609. Действует в редакции от 18.0816;
• Принятые в 2011 году СП (Х).13330.2011, где Х – 16, 20, 22, 24;
• принятые в 2012 году СП (Y).13330.2012, где Y – 25, 28, 43, 63.

Стандарты:

• 24476-80*. Настоящий ГОСТ введён постановлением № 202, принятым Госстроем СССР 18.12.80. Актуальная редакция датирована 01.01.87;
• 27751-2014. Настоящий ГОСТ имеет статус межгосударственного. В качестве национального введён приказом 1974-ст, изданным Росстандартом 11.12.14;
• 12.1.012-2004. ГОСТ регламентирует вибрационную безопасность конструкции.

Возведение фундамента промышленного оборудования имеет свои специфические особенности, рассмотренные ниже.

Фундаменты для строительства колонн

Здания и объекты промышленного назначения возводятся с использованием колонн из сборного железобетона или из стали.

Для колонн первого типа

Под изделия, изготовленные из сборного ж/б, устанавливаются бетонные основания (монолитные либо сборные) стаканных типов. Изделия рассчитаны на нормативные давления (0,15-0,45) Мпа.

Строительство сборных конструкций может предусматривать использование одного блока, представляющего собой ж/б «башмак», либо стакана, совмещённого с одной или более опорными плитами.

Фундаменты (основания) из монолитного ж/б, используемые для строительства зданий промышленного назначения, это симметричные изделия ступенчатой формы. Они имеют 2 (3) ступени, плюс один центральный подколонник. В нём выполнен стакан для установки несущей конструкции. Его дно опускается на 5 см ниже отметки, которой, согласно проекту, должен достигать нижний срез последней.

Это техническое решение позволяет после выполнения добавления бетонного раствора (распалубки) компенсировать погрешности в заложении основания и его габаритах.

Верх подколонника проектируется с учётом высоты заданной планировочной отметки грунта в месте выполнения работ (на 15 см ниже последней). Полная высота возводимого фундамента зависит от выбранной серии и может составлять от 1,0 до 4,2 м (шаг может быть различным).

При необходимости изменения высоты обустраиваемого основания это достигается за счёт вариаций с высотой подколонника. Во всех случаях высота ступеней остаётся неизменной.

Если требуется углубить фундамент на значительную глубину, обязательно выполняют под ним бетонную (вариант, песчаную) подушку.

Если промышленное здание имеет подвал, установка основания осуществляется ниже поверхности пола последнего. Для этого делают подколонники большей высоты.

Для строительства используются бетоны марки В10 либо В12. Установив опоры в стаканы, их заливают бетоном марки В25 (вариант, В20) с наполнителем в виде мелкого гравия.

Прежде, чем приступить к установке фундамента, проводится предварительная подготовка, бетонная подушка толщиной ~ 10,0 см, состоящая из щебня, пролитого бетоном класса В-7,5 (вариант, цементный раствор). Если грунт основы слабофильтрующий прочный, подготовку можно не проводить.

К разбивочным осям фундаменты привязываются с учётом привязки устанавливаемых на них конструкций.

В возникающих в процессе строительства температурных швах, под спаренные конструкции изготавливается общее основание. Даже когда по осям разбивки, являющимся смежными, они спроектированы ж/б и металлическими. Фундаменты и фундаментные балки промышленных зданий под наружные (внешние) стены рассчитываются на восприятие нагрузки от стены без проёмов (вариант, стены, имеющей проёмы под двери и окна, когда последние располагаются над её средней частью).

Для опирания несущих балок на фундаменты, смонтированные для установки колонн, изготавливаются приливы. Ширина последних должна быть ≥ максимальной ширины применяемой балки.

Армирование конструкции осуществляется с использованием сетки сварной, имеющей ячейки 200*200. Её располагают в основании конструкции, и закрывают защищающим слоем (3,5-7,0) см.

Используемая арматура изготовлена из стали ГК, имеющей периодический профиль (рекомендованные классы А-П). Армирование подколонников осуществляется аналогичными материалами.

Для колонн, изготовленных из стали

Если в процессе строительства зданий и/или объектов промышленного назначения запланировано использование стальных колонн, их монтаж выполняется на ж/б монолитные фундаменты.

При этом подколонники, играющие роль основания, выполняются без стаканов, с предустановленными анкерами. На эти болты фиксируется башмак. Верхняя часть подколонника размещается таким образом, чтобы верхние обрезы анкеров и сам опорный башмак покрывались полом в процессе дальнейшего строительства. Для этого, с учётом типа установленного башмака, отметка верхней части выполняемого фундамента принимается равной 0,40 – 1,0 м.

Если требуется увеличить глубину, на которую закладывается фундамент для металлической колонны свыше 4 м, то используются ж/б сборные подколонники, производимые аналогично двухветвенным сборным ж/б конструкциям.

Нижнее основание подобного изделия фиксируется в имеющемся стакане, а н6а противоположном размещаются анкера для её фиксации.

Опирание колонн

Существует несколько вариантов опирания на фундаменты, реализуемых в процессе строительства:

• В первом случае опорная поверхность для колонны выведена на один уровень с отметкой под размещения её подошвы. Дополнительная подливка растворов не требуется. Данным образом опираются изделия, подошвы башмаков которых прошли фрезерование.
• Во втором колонна опирается на детали, предварительно смонтированные и выверенные. Это могут быть, например, балки или рельсы. При этом обязательно предусмотрена заливка раствора.

Фундамент бетонируется до отметки, которая располагается на 0,3 м ниже проектного положения опорной поверхности, на которую опирается башмак колонны.

Далее в ходе строительства монтируются как опорные, так и закладные элементы. Проводится бетонирование верхней части конструкции. Поверхность заливки выводится на отметку, располагающуюся глубже на 5 см от верхних поверхностей деталей, являющихся опорными.

• В третьем используются опорные плиты (металл), устанавливаемые и выверяемые заблаговременно, с последующим подливом цементными растворами.

Бетонирование основания проводится до высоты, расположенной ниже, чем находится проектная отметка под подошву плиты на 8 см. Следующий шаг установка собственно опорной плиты, с последующим её выставлением по разбивочным рисками, вделанным в фундамент.

Существуют установочные винты, позволяющие выполнять регулировку высоты выставления опорных плит.

Все опорные поверхности прострагиваются при изготовлении.

Варианты фундаментов, возводимых под стены

Указанные элементы конструкции строящихся зданий выполняются на основаниях классических типов: свайных, выполненных столбчатыми либо в варианте фундамента ленточного типа.

Ленточные

Последние предпочтительнее для зданий, стены которых изготовлены из блоков (вариант, кирпичей).

Варианты их конструкции:

Последние используются значительно чаще. Их выполняют из укрупнённых элементов (блоков). Иногда, кроме стандартных СП для перевязки рядов используются СПД (доборные). Последние длиннее.

Блоки-подушки, маркируемые литерой «Ф», применяются в строительстве для увеличения размера ширины фундаментной подошвы. Армируются в нижней части стальной сеткой.

Изделия выполняются из бетонов марок М200, М150.

Столбчатые

Решение о выборе данного типа принимается при возведении лёгкого объекта на грунтах стойких (прочных). Фундаментные столбы выкладываются под стенами строения, которые играют роль несущих, в точках, где стены примыкают и пересекают друг друга. А также между ними. В зависимости от замера строения выбирается шаг установки.

Все столбы связываются в единую опорную конструкцию посредством использования ж/б балок, воспринимающих нагрузку от конструкции здания.

Для исключения вероятности деформации (просадки, пучение грунта) под балками выполняется подсыпка (песок или шлак), рекомендуемая толщина которой составляет 500-600 мм.

Свайные

Применяются на грунтах, относящихся к слабым, когда они залегают на значительную глубину. При строительстве зданий и иных объектов промышленного назначения используются сваи различных типов. По материалу они подразделяются на:

• изготовленные из стали;
• отлитые из бетона;
• железобетонные, подразделяемые, в свою очередь, на монолитные конструкции и сборные;
• деревянные.

Сваи, являющиеся сборными, самые востребованные. В сечении имеют форму квадрата либо круга.

Бетонные изделия (сваи) – только монолитные, с различными площадями поперечного сечения и длины.

Сваи металлические (сталь) изготавливаются с использованием швеллера, двутавра, толстостенных труб.

Для того, чтобы концы свай не деформировались при их забивке, концы этих конструкций защищаются. Сверху ставится бугель, представляющий кольцо, снизу – башмак (материал изготовления — сталь).

Сваи подразделяются на следующие типы:

• Забивные — погружаются в грунт различными методами. Их вдавливают, забивают, погружают с применением вибрации или завинчивают;
• Набивные (монолитные конструкции, обустраиваемые непосредственно на строительной площадке).

Востребованы, если фундамент будет испытывать значительные нагрузки. D ≤ 1 м, L ≤ 30 м. Длина может увеличиваться при необходимости.

Винтовые сваи в промышленном строительстве имеют, как правило, D ≥ 15,9 см. Они востребованы при обустройстве фундаментов под строения, испытывающие серьёзные нагрузки, включая динамические.

Оценивая применяемость промышленных винтовых свай в промышленности, следует отметить их активное использование при строительстве объектов различного назначения:

• мостов, включая ж/д;
• фундаментов для транспортировки углеводородов и продуктов их переработки;
• вышек;
• разнообразных платформ;
• опор под кран-балки и т.п.

Фундаменты под оборудование

Проектирование фундаментов под оборудование промышленных предприятий и их последующее изготовление включает следующие этапы:

• выполнение обмеров и геологических изысканий, разработка задания на их проектирование;
• разработка ППР;
• подготовка основания (при необходимости, демонтаж старого фундамента);
• готовится котлован под новый (с обязательной гидроизоляцией и виброизоляцией);
• собирается каркас и опалубка, проводится заливка и установка нужных закладных элементов;
• после набора бетоном расчётной прочности выполняется монтаж оборудования;
• проводятся необходимые замеры и испытания, по результатам которых подтверждается требуемое качество фундамента.

Только после этого установленное оборудование можно эксплуатировать.

Остались вопросы? Мы сможем вам помочь

Получите оптимальное решение именно под Вашу задачу, рассчет стоимости и сроки выполнения работ совершенно бесплатно.

Балки фундаментные для промышленных зданий

Грамотный подбор балочной системы для промышленных зданий внушительной высоты гарантирует прочность и надежность всего сооружения.

Железобетонные балки относятся к продольным элементам каркаса. Основу данной системы составляют:

• фундаментные балки;
• железобетонные балки перекрытия.

Балки фундаментные являются обязательным элементом каркаса здания. Они подразделяются по типу, конструктивным особенностям.

Классификация балок фундаментных по типу

Основное предназначение балок фундаментных: опора на них наружных и внутренних самонесущих стен сооружения. Высота промышленных помещений достигает значительных показателей в соответствии с технологическими процессами, проходящими в них.

Балка способна воспринимать вертикальную нагрузку до 1800 кг/м2 — это вес бетонной стены высотой до 25 м.

Большие по высоте здания производственного назначения часто проектируются с навесными панелями. В этом случае основная нагрузка от стен передается на колонны. На фундаментные балки опирается только нижний подоконный ярус.

Но не только для восприятия значительного веса предназначаются конструкции. Они служат гидроизоляционным барьером между грунтом и стеной (в том числе и навесной конструкцией), защищают внутреннее пространство сооружения от продувания, если отмостка даст просадку. Также при наличии в конструкции здания фундаментных балок упрощается прокладка инженерных коммуникаций.

По назначению или местоположению фундаментные балки могут быть:

• пристенными, монтируются по контуру внешних стен;
• связными, их располагают строго по осям между колоннами;
• рядовыми, располагаются между пристенными и связными элементами.

Приобретая сборные железобетонные конструкции, стоит учитывать их назначение.

Необходимо помнить о том, что фундаментные балки рассчитаны на статическую нагрузку. Поэтому их не устанавливают в проемах ворот.

Соответствие продольных элементов каркаса ГОСТам

Надежность железобетонных конструкций обуславливается строгому следованию требованиям действующих ГОСТов в процессе производства. Такую гарантию дает Московский завод ЖБИ 4. Продукция завода полностью соответствует нормативным требованиям.

Покупая балки железобетонные любого назначения, можно быть уверенным, что материалы, используемые в процессе производства, соответствуют выдвигаемым параметрам.

• Балки перекрытия железобетонные изготавливаются из тяжелых бетонов с использованием предварительно напряженной арматуры.
• Балки фундаментные производятся по ГОСТ 28737-90 также из тяжелых, плотных бетонов. Арматура собирается в сварной каркас. Такая продукция предлагается самой востребованной длины: под шаг колонн – 6 м. При таком шаге опор применяются не только стеновые панели, но и возводятся самонесущие стены из кирпича и мелких блоков.

Балки имеют различную ширину и высоту, рассчитаны под восприятие разных нагрузок. Тавровое сечение не только позволяет экономить материалы при изготовлении изделия, но значительно уменьшает вес конструкции и понижает ее стоимость.

Бережная доставка – гарантия целостности конструкций

К услугам строителей заводом организована доставка балок железобетонных собственным транспортом, который оснащен специальным оборудованием для перевозки длинномерных конструкций. Это позволяет доставить изделия до строительных площадок Москвы и Московской области без повреждений и деформаций.

Похожие материалы:

• Железобетонные балки перекрытий коллекторов – продукция завода ЖБИ-4
• Железобетонные балки для зданий и сетей – продукция столичного завода ЖБИ-4
• Балки железобетонные – виды и назначение
• Фундаментные балки – элементы нулевого цикла здания

Фундаменты и фундаментные балки промышленных зданий

1. Фундаменты воспринимают нагрузки от надземной части, передают их на осно­вание.

2. Работа фундаментов — в изменяющихся усло­виях от нагрузок, к их качеству повышенные требования.

3. Требования к материалам для фундаментов:

а) механическая прочность

б) высокая морозостойкость

г) стойкость к агрессивным грунтовым водам.

4. Классификация фундаментов промышленных зданий:

А) по конструктивному решению: ленточные, столбчатые, свайные.

Б) по технологии возведения: моно­литные и сборные

В) по заглублению — мел­кого заложения и глубокого.

Столбчатые фундаменты для промышленных каркасных зданий (с. 180)

1. Монолитный под ЖБ колонну: подколонник + стакан + плита со ступенями. (рис)

2. Стакан сверху имеет уширение для удобства монтажа и центровки колонны.

3. Глубина стака­на на 50-150 мм больше заводимой в стакан ко­лонны.

4. Низ колонны фиксируют песком или бетоном, зазоры между стаканом и колон­ной заполняют бетоном или раствором.

5. Двухветвевые колонны — в общем стакане или двух стаканах под каждую ветвь (б).

6. В температурных и осадочных швах под каждую колонну нужен свой стакан.

7. Если шов осадочный, под каждую колонну устраивают — свой фундамент.

8. Подготовка под фундамент — бетон класса В5 толщиной 100 мм.

9. Плиты фундаментов и подколонник армируют.

10. Бетон для фундамента – класса В 12,5, В15.

11. Рабо­чая арматура — сталь классов A-II и A-111.

12. Подколонник опирают на один, два или три ряда фундаментных блоков.

13. Нижний ряд блоков — на песчаной подготовке на расстоянии 600 мм один от другого.

14. Сборные фундаментные плиты располагают на выравнива­ющем слое песка.

Фундамент под металлические колонны (182)

1. Столбчатый с подколонником сплошного сечения

2. Верх подколонника располагают на отметке -0,600 или -0,200.

3. У колонны устраивают опорную базу — башмак. Под колонну укладывают стальной лист для равно­мерной передачи нагрузки площадь бетона фундамента.

4. Базу заглубляют ниже от­метки у.ч.п. и обетонируют).

7. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, заделываемыми в фундаменты при их изготов­лении.

8. Болты пропускают через опорную плиту и другие элементы базы.

9. Высота подколонника не менее 700 мм

10. Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки между подколонниками.

11. Под воротами для въезда в цех фундаментные балки не укладыва­ют.

12. Участки стен в пределах этого шага колонн опираются на монолитную подбетонку.

ЖБ фундаментные балки (183)

1. Имеют трапециевидное или тавровое сечение.

2. Их размеры зависят от шага колонн.

3. Балки у температурного шва и торцевых стена укорачи­ваются на 500 мм.

4. Верх фундаментных балок — на 30 мм ниже уровня пола.

5. Устанавливают балки на подливку из цементно- песчаного раствора толщиной 20 мм.

6. Таким же раствором заполня­ют зазоры между торцами балок и подколонниками.

7. По фундаментным балкам -гидроизоляция стен – 1-2 слоя рулонного ма­териала.

8. Во избежание деформации балок от пучения грунтов снизу и с боков балок -подсыпка из шлака, песка или кирпичного щебня.

9. Балки изготовляют из бе­тона класса В15-В30.

Свайные фундаменты под колонны промышленных зданий

1. Забивные или набивные сваи + ростверк сверху + ЖБ башмак со стаканом для колонн.

2. Свайные фундаменты устраивают при залегании у поверхности земли слабых фунтов и при наличии фунтовых вод.

Урок 55-57 (11-13)

Тема 3.5.3. ЖБК промышленных зданий

1. Каркас 1-этажного промышленного здания — колонны + подкрановые балки +покрытия.

2. Колонны каркаса: крайние и средние.

А) постоянного сечения (бесконсольные): 185

* для зданий с подвесными кра­нами

* крайние — прямоугольные постоянного сечения, средние – с консолью

Б) прямоугольного сечения с консолями – рис.186, а,б

* для здания пролетом 18 и 24 м, высотой до 10,8 м с мостовыми кранами гр. 10-20 т.

* крайние колонны одноконсольные, средние — двухконсольные.

В) двухветвевые колонны (186, в, г)

для зданий пролетом 18, 24, 30 м, высотой 10,8 -18 м, с мос­товыми кранами гр. до 50 т.

Г) сборные ЖБ колонны для бескрановых пролетов одноэтажных зданий: