Анкерные болты фундаментов колонн

Фундаменты под колонны

В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны. Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания. Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.

Фундаменты под колонны: виды оснований для железобетонных и металлических конструкций

Основой строительства любой капитальной постройки сегодня, независимо от того какое планируется его дальнейшее применение, является фундамент, тип и особенности которого зависят в первую очередь от типа грунтов на участке и той нагрузки, которая будет передаваться на него от остальных элементов здания.

Для устройства основания под такие специфические строительные элементы, как колонны в отличие от остальных видов конструкций применяются фундаменты, способные не только выдержать вес колон и остальных частей здания, но и обеспечить необходимую проектом заданную вертикаль.

Для выполнения этих задач в современных технологиях применяются два основных варианта устройства фундамента под колонные конструкции:

• монолитные основания;
• сборные фундаменты.

Виды фундаментов под колонны: слева — монолитный, справа — сборный

Оба варианта в основе своей имеют схожую конструкцию, выполненную из армированного железобетона. Такое исполнение позволяет надежно зафиксировать нижние точки опор в соответствующем положении. Отличие заключается в том, что каждый вид имеет свое направление применения:

• монолитные фундаменты более универсальны и могут использоваться как под железобетонные колонны, независимо от формы, так и под стальные или металлические;
• составные или сборные основания используются в основном под бетонные колонны.

Для обеспечения соединения колонн и фундаментов в одно целое, применяются два основных вида соединения:

• для железобетонных конструкций применяются метод вставки основания колонны в специально созданное углубление с последующей его фиксацией заливкой бетоном;
• для стальных элементов предусматривается соединения с помощью болтов. Такая конструкция, когда в фундаментном блоке заранее установлены болты под отверстия в основании колонны обеспечивает наиболее удобное соединение.

к оглавлению ↑

Расчет фундаментов под колонны

Отправными данными для расчета фундамента под одну колонну здания являются:

• масса непосредственно самой колонны;
• масса перекрытия;
• масса стеновых материалов;
• масса конструкций здания, опирающихся на колонны.

Вычисление давления, которое воздействует на одну опору, проводится с использованием расчета площади опоры непосредственно самой колонны. Так, при размерах опоры 50*50 см. искомая площадь будет составлять 2500 кв. см. Далее проводится суммирование всех масс здания и деления полученного результата на площадь одной опоры.

Для расчета количества самих колон, требуются данные о свойствах грунта, глубине грунтовых вод, их насыщенности, при этом как показывает практика, количество опор рассчитывается с запасом не менее 50% запаса по прочности на каждую из колонн. При получении меньшего результата, как правило, увеличивают количество точек опор.

Устройства фундамента под железобетонные колонны

Монолитные и сборные основания под колонны предусматривают в своей конструкции специальную форму, в которую устанавливается железобетонная колонна. По сути это железобетонная форма, получившая в строительстве название «стакан».

Фундамент стаканного типа

Непосредственно сами фундаменты под железобетонные колонны могут быть представлены в двух основных вариантах конструкции:

• в монолитном исполнении;
• сборные конструкции.

Основой такой конструкции является прямоугольная плита, на которой располагаются другие меньшие плиты, образуя, таким образом, пирамиду в виде ступеней с венчающем ее вверху стаканом под опору. В монолитном исполнении все основание является одним целым, а вот сборная конструкция является чем-то вроде детской пирамидки – снизу самая большая плита, а далее плиты поменьше.

Устройство фундамента под металлические колонны

В качестве фундамента под металлические колонны используются в основном монолитные железобетонные основания. Каркасом такого монолита является армированная конструкция, вверху которой в определенном порядке в соответствии с размерами подошвы стальной колонны установлены анкерные болты.

Технология изготовления такого фундамента ничем не отличается от заливки монолитного фундамента для железобетонных опор, с той поправкой, что вместо стакана устанавливаются с помощью кондуктора анкерные болты.

Еще одной особенностью таких основания является точность разметки всех линий и точек установки болтов.

Монолитный фундамент под колонны

Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения. Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн. Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.

Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).

При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройство свайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.

Анкерные соединения для устойчивости колонны

Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки. Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью. Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.

Сборные металлические колонны

При промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.

В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.

Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.

После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки. При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.

Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.

Отдельные фундаменты под колонны

Для проектирования и строительства отдельных фундаментов чаще всего независимо от типа почвы, на которой они планируются располагаться, выбираются сборные или монолитные фундаменты. Основанием является плита или несколько плит с дальнейшим расположением на ней ступенчатой конструкции. На особо ответственных участках площадь основания увеличивают, и дополнительно усиливают сварной решеткой из арматуры. В зданиях, где отдельные фундаменты под колонны планируется размещать в центре постройки для обеспечения больших нагрузок, площадь подошвы делают увеличенной, на дополнительно залитой монолитной площадке.

Заключение

В любом случае колонна должна иметь жесткое, твердое и правильно установленное основание. И хотя в большинстве случаев закладка фундамента проводится индивидуально для каждого сооружения, и в этом деле как кажется на первый взгляд, нет ничего особенного, однако привлечение специалиста, также, как и использование проектной документации, позволит существенно сократить объемы работ и избежать при этом серьезных ошибок.

Источник

Анкерные болты

Здравствуйте, уважаемые читатели блога, в статье анкерные болты поговорим о фундаментных болтах. Тогда почему эта статья называется не фундаментные, а анкерные болты?

Потому, что на стройке при устройстве фундаментов все их называют анкерами и речь в данной статье пойдет об их обозначение, видах, расскажу, как их необходимо крепить и какие последствия могут быть при не правильной установки.

Эта статья будет полезна строителям, которые только начинают осваивать общестроительные работы и вам, допустим, предстоит построить здание из металлоконструкций.

Монтаж металлоконструкций начинается с установки колон четко по осям и размерам, заданным в чертежах на бетонные фундаменты. Металлические колонны устанавливаются и крепятся на фундаментах с помощью анкерных болтов, так же есть вариант и без них.

Без болтов в фундаменты закладываются закладные детали из металлических пластин и колонны к ним привариваются. В варианте с фундаментными болтами колонны проще устанавливать ровно по вертикали.

Допустим по уровню видно, то колонна стоит не ровно и наклонена в какую-либо сторону, это выравнивается с помощью затягиванием гайки с противоположной стороны до ее выравнивания.

Давайте разберемся с обозначением фундаментных болтов и их классификацией, а потом поговорим, как надо их выставлять и какие последствия могут быть при неправильной установки.

На чертежах, они обозначаются, как закладные детали на фундаменте по ГОСТу 24379.1-80 «Болт 1.1 М24х900 С235», что это значит? Первые цифры 1.1 это тип обозначает, что они относятся к болтам фундаментным изогнутым тип 1, исполнение 1. М24х900 диаметр резьбы 24 милиметра, длинной L=900 мм, шпилька из стали марки С235.

Как вы поняли кроме тип 1, есть другие типы болтов, их всего 6 с разными вариантами исполнения. Тип 2 болт фундаментный с анкерной плитой, тип 3 болты фундаментные составные, тип 4 болты фундаментные съемные, тип 5 болты фундаментные прямые и тип 6 болты фундаментные с коническим концом.

Почитать подробно ГОСТ 24379.1-80 «Болты фундаментные. Конструкция и размеры.» можно перейдя по ссылке ниже.

Чаще всего на фундаментах, во всяком случае в моей практике, применялись болты первого типа с изогнутыми концами. Которые необходимо четко выставить до заливки фундамента бетоном.

Монтаж анкерных болтов

Болты выставляют четко по размерам, до заливки бетоном фундамента. Проблема здесь в том, что арматурный каркас или опалубка при заливке бетоном могут сдвинуться и соответственно установленные анкера так же уйдут.

Мой способ выставления фундаментных болтов. Возьмем для примера ступенчатый фундамент. Для того чтобы можно было надежно закрепить анкера к арматурному каркасу, мы заливаем нижнею часть фундамента. Через два дня, когда бетон встал и арматурный каркас зафиксирован, можно приступать к выставлению болтов.

Первым делом завершаем работы по выставлению опалубки. Закрепляем ее так, чтоб она стояла «мертво» не сдвинулась и не развалилась при заливке бетонной смесью.

После этого с помощью нивелира отмечаем на фундаменте высотную отметку минус 10 сантиметра от его верха по проекту. Один человек стоит на нивелире, другой держит рейку и третий с маркером обозначает отметки по углам фундамента на арматурном каркасе.

На анкерах так же откладываем минус 10 сантиметров от верха проектной отметки фундамента. Допустим, анкер выступает из фундамента на 15 сантиметров, тогда мы от его верха откладываем 25 сантиметров. При совмещение отметок на фундаменте и анкере мы выставляем их четко по проектным высотным отметкам.

Дальше без геодезиста не обойтись с его точным прибором, который называется тахеометром. Я не раз пробовал выставлять самостоятельно с помощью натягивание шнурок по осям, но не попадал в размеры.

Причин несколько ветер подул, шнурка отклонилась, рулетка с погрешностью или человеческий фактор запутался в размерах. В этом деле, чем точнее, тем лучше.

Геодезист с точностью до миллиметра выносит оси на фундаменты, к которым мы привязываемся при установке анкерных болтов.

В основном болты крепят с помощью сварки, но на объекте в Кстово технадзор встал в позу если в проекте не указано, что их надо сваривать, то я запрещаю. Считал, что это ослабляет металл и он не будет выдерживать расчетную нагрузку. Мы крепили их на вязальную проволоку и в итоге все анкера при заливке бетона сместились.

Как крепят с помощью сварки? Забыл сказать после выставления необходимо зафиксировать арматурный каркас фундамента с помощью наваривание стопоров. Стопор это обрезки арматуры, которые привариваться к каркасу и упираются в опалубку, таким способом мы не даем ему двигаться.

Кроме этого еще необходимо наварить арматуру, допустим анкер диаметром 24 мм. стоит строго по оси. Мы привариваем к каркасу две арматуры на расстояние 12мм. от оси. В результате угол их пересечение является местом для крепления анкерного болта. На фото ниже я показал о чем идет речь.

Кроме фиксация верху анкера необходимо закрепить и нижнею часть, чтоб он не наклонялся. Здесь уже сами смотрите, куда и как можно наварить арматуру к каркасу.

Последствия неправильного выставления анкерных болтов.

Если фундаментные болты выставлены не по размерам, это будет видно после съемки геодезистом и нанесение размеров на исполнительной схеме. В итоге для фирмы будут такие последствие, как перерасход денег и времени, рассчитанных на строительство объекта.

В Кстово, когда технадзор увидел на схеме, что анкера стоят не в допусках запретил их гнуть с помощью сварки или расширять отверстия на пятках колонн.

В ситуации после долгих консультаций с проектным институтом было принято решение применить химические анкера хилти. Этих анкеров не было ни в Кстово, ни в Нижнем Новгороде нашли их только в Москве. В течение недели их доставили, но рабочий процесс на объекте остановился, то увеличило сроки сдачи. Плюс к этому они не дешевые точной суммы не помню, но это были не предвиденные расходы.

Не правильно установленные анкерные болты срезали, установили химические строго по привязки к осям и работы продолжились.

Что такое высокопрочные болты, как их подготавливать перед установкой, каким инструментом закручивать читаем здесь.

Если есть вопросы по теме анкерный болт пишите в комментариях.

Источник