Фундамент для столба освещения

Устройство фундамента под опоры освещения

07 сентября 2020

Закладные элементы, которые служат основой при монтаже опор уличного освещения, бетонируются в грунте. Основание из железобетона надежно удерживает опоры, предотвращая их падение, без проблем эксплуатируется долгие годы даже в сложных климатических условиях.

Виды опор и назначение

Согласно принятой классификации, опоры бывают силовыми и несиловыми. Они отличаются по конструкции, особенностям установки, несущей способности. Несиловые применяют для фиксации осветительного оборудования, питающий кабель к которому проводится под землей.

Для силовых моделей опор прокладка кабеля предусмотрена по воздуху. Их используют для освещения городских улиц, трасс, магистралей, для прокладки самонесущих изолированных проводов между населенными пунктами, поддержки линий питания, которые эксплуатируются электротранспортом – от трамваев до троллейбусов. Допустимый уровень нагрузок может достигать 3 тонн и зависит от того, из какого материала выполнена конструкция и какие габариты у обустраиваемого основания.

Для того чтобы эксплуатация опор была максимально длительной, бесперебойной, важна правильная установка фундаментов, которые будут устойчивы к нагрузке, оказываемой проводами. Если фундамент будет залит некорректно, сократится эксплуатационный ресурс опор, повысится вероятность их падения при сильных порывах ветра.

Существует и другая классификация силовых опор по форме. Их подразделяют на трубчатые, конические, граненые. Трубчатые имеют круглое сечение, а поэтому нагрузка равномерно распределяется по их поверхности. В производстве таких опор применяют большое количество стали, что неминуемо ведет к увеличению веса и цены.

Основой для граненных опор служит стальной прокат толщиной от 4 мм, кромки свариваются с помощью одного-двух продольных швов. Среди преимуществ таких конструкций числятся легкость, низкая стоимость, минимальные затраты на транспортировку и монтаж. Их поверхность может дополнительно защищаться с помощью антикоррозийной обработки слоем горячего цинка.

Способы установки опор освещения

Выделяют две технологии монтажа опор освещения:

1. Фланцевая. При монтаже применяют закладной фундамент под опору освещения из железобетона. Этот метод оптимален для легких опор и позволяет грамотно их центрировать.
2. Прямостоечная. Основой для опор служат предварительно пробуренные в грунте отверстия. Фиксацию осуществляют с помощью бетонного раствора. Такая технология дешевле фланцевой.

Рассмотрим установку опор на примере их фиксации к фундаменту с помощью металлических фланцев, приваренных снизу и предусмотренных в базовой комплектации опор. Допустимо применение готовых монолитных блоков, к которым уже приварены шпильки. Основой для блоков предварительно подготовленная песчано-гравийная подушка. Когда опора установлена на фундамент, фланец фиксируется с помощью гаек.

Другая технология устройства фундамента под опоры освещения подразумевает применение бетонного раствора вместо готовых блоков. Работы в данном случае осуществляются в строго выверенной последовательности:

1. В грунте обустраивается отверстие нужных размеров с круглым или прямоугольным сечением. На сыпучих грунтах при монтаже фундамента приходится дополнительно устанавливать опалубку. Она армируется с помощью металлической рамы, к которой приварены анкерные болты.
2. Яма заполняется бетонным раствором. Когда раствор застыл и высох, на что уходит от 2 до 5 дней, монтируется сама опора.

Документы, регулирующие установку (СНИПы, ГОСТы)

Нормы монтажа опор освещены в нормативах СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» (пункт «Сборка и установка опор»). Кроме этого, при установке ориентируются на «Правила устройства электроустановок ПУЭ» (седьмое издание).

Расчет фундамента под опору освещения

При расчетах следует учитывать нагрузку на фундамент, которую оказывает столб, арматура, кронштейны и сами светильники. Принимают во внимание и другие факторы:

• Ветровая нагрузка – варьируется в зависимости от региона. При сильных порывах ветра возможны колебания опоры, что нужно учитывать при проведении технических расчетов и монтаже.
• Высота опоры освещения.
• Тип кронштейна.
• Характеристики грунта (ключевое значение имеет несущая способность почвы, нормативной прочностью при сжатии принято считать показатель в 150 Н/кв. м).

При установке одностоечной или узкобазовой опоры проводят расчеты по деформациям с учетом величины нормативной нагрузки. Важны и все характеристики грунта – от показателя консистенции до угла внутреннего трения. Эти параметры в обязательном порядке учитываются для типовых фундаментов.

Источник

Какой должен быть фундамент под опору освещения?

Представить города и села без освещения непросто. Ведь светлые улицы — это залог безопасности и комфорта. Однако между фонарями немало различий — некоторые из них сугубо функциональны, другие поражают изяществом, одни сделаны из металла, вторые из дерева. Однако есть и общая черта — их строительство начинается с выбора и подготовки фундамента под опору уличного освещения. Это ключевой момент, от которого в дальнейшем зависят долговечность и работоспособность уличного светильника.

Классификация световых опор и возможные варианты их установки

Монтаж фонарей регламентируется СНиПами 23-05-95 и 3.05.06-85. Согласно этим документам, различают следующие виды опор.

• Декоративные — выполняются в художественном, нередко винтажном стиле, встречаются на набережных, в парках и скверах.
• Металлические. Под общим названием скрываются изделия, изготовленные из стали, алюминия и их сплавов.
• Силовые — ультрапрочные конструкции, выдерживающие экстремальные нагрузки.
• Мачты. Как правило, встречаются на стадионах, теннисных кортах, спорткомплексах.

Логично предположить, что от типа столба зависит и способ его монтажа. То есть нужно учесть предполагаемую нагрузку, тип грунта и эксплуатационные условия. В настоящее время массово применяются две технологии.

• Прямостоечный способ — в грунте вырубается шурф, в него устанавливается опора и фиксируется бетоном. Этот вариант отличается простотой — при монтаже не используется сложная техника. Но есть и недостатки — сложности при разборке конструкции и ограничения из-за грунта.
• Установка столба на железобетонное основание и его фиксация с помощью фланцев и анкеров.

Помимо перечисленных методов, уличные фонари иногда монтируются с помощью винтовых свай. Этот вариант подразумевает минимум земляных отходов и практически полную бесшумность, что актуально при работе в населенном пункте. Однако есть и серьезные недостатки: использование специальной техники и некоторые ограничения по весу, предъявляемые к световому оборудованию.

Еще один фактор, который учитывается при организации освещения, — это электропитание оборудования. Оно осуществляется двумя способами — прокладка силовых кабелей под землей или подведение воздушных линий.

Монтаж уличных фонарей — обустройство фундамента

Работы по установке светового оборудования ведутся только после разработки проекта и его согласования с соответствующими инстанциями.

В технической документации в обязательном порядке отражаются количество потребляемой электроэнергии, специфика ландшафта, длина и сечение силовых кабелей, количество осветительных приборов и способы их установки.

Обустройство бетонного основания начинается с подведения проводов. При подземном электропитании глубина траншеи зависит от того, где она проходит:

• обычный грунт — 0.8 м;
• автомобильная дорога — 1.2 м.

В обоих случаях кабель сверху и снизу защищается песчаной подушкой, а на поверхности выставляются предупреждающие знаки.

В дальнейшем работы ведутся в следующей последовательности.

• С помощью спецтехники бурится скважина (глубина и диаметр зависят от веса и высоты опоры).
• Столб опускается в подготовленный котлован, фиксируется в вертикальном положении, после чего заливается бетоном.

Более современным способом считается способ установки, где верхняя и нижняя части столба — это раздельные элементы. Нижняя оконечность такой конструкции бетонируется и собирается с верхней частью посредством фланцевого замка. Подобный подход позволяет при необходимости легко демонтировать фонарь или выровнять угол наклона.

На заключительном этапе к световому оборудованию подводится электропитание. Иногда для этих целей используются воздушные линии, иногда подземные, но в обоих случаях нельзя забывать о заземлении.

Подводя итоги, можно сказать, что наиболее надежным и удобным считается фланцевый монтаж фонарного столба. Хотя в некоторых случаях целесообразнее использовать другие, более дешевые и простые технологии.

Источник

Фундамент из винтовых свай под опору освещения

В статье рассказывается о проектировании и устройстве фундаментов из винтовых свай под опоры освещения.

Содержание статьи:

Опоры освещения – это столбы, которые устанавливаются для освещения автомобильных дорог, жилых территорий и т.п.

1. Проектирование стоек освещения

Проектирование опор освещения включает:

• Выбор формы, материала и высоты стоек.

Столбы бывают конические (круглые в сечении) и пирамидальные (граненые, восьмигранные). Форма конуса считается более предпочтительной, так как такая конструкция способна выдерживать порывы ветра до 44 м/с.

Материал стоек – чаще металл. Выдерживая перепады температур от -50 до +50 градусов, он позволяет устанавливать конструкции в разных климатических условиях.

Высота столбов, как правило, варьируется от 4 до 12 метров (для установки над проезжей частью, над пешеходной зоной, для декоративного освещения) и рассчитывается в соответствии с «Правилами устройства электроустановок».

Учитывает все статические (постоянные) и динамические воздействия на стойки. К постоянным нагрузкам относят суммарный вес самой опоры, арматуры, консолей, фланцевых оснований, светильников и проводов (расчеты выполняются с коэффициентами, разработанными для различных конфигураций стоек, консолей и светильников).

К динамическим воздействиям относят нарастание нагрузок (толкающее усилие), вызванное порывами ветра (расчеты выполняются с коэффициентом динамического нарастания, который учитывает увеличение нагрузки в присутствии колебаний, вызванных порывами ветра), гололедно-ветровые нагрузки.

• Проведение исследований на устойчивость.

Расчет на устойчивость проводится с выполнением опытных испытаний на изгиб, кручение, опрокидывание под воздействием динамических сил.

2. Проектирование фундаментов опор освещения

Тип, габариты и несущая способность фундаментов опор освещения рассчитываются в каждом конкретном случае в зависимости от:

• региона эксплуатации (ветровая нагрузка, глубина промерзания грунта);
• результатов инженерно-геологических изысканий для строительства (тип грунта);
• сведений о сейсмичности района строительства;
• данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности осветительных столбов, фундаментов и условий их эксплуатации;
• действующих на опорные конструкции и фундаменты нагрузок;
• условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;
• размеров земельных участков для размещения опоры наружного освещения или прожекторной мачты.

Фундаменты должны соответствовать требованиям прочности, то есть способности воспринимать воздействия боковой и вертикальной статических нагрузок от опоры.

Глубина закладки фундамента определяется высотой столба.

Компания «ГлавФундамент» имеет опыт проектирования и установки фундаментов из винтовых свай под опоры освещения, к примеру, для участка автодороги 1Р242 «г. Пермь-граница Свердловской области», протяженностью 448 км.

3. Реконструкция автодороги 1Р242

Геологические изыскания показали, что площадка строительства представлена насыпными грунтами, состоящими из влажной и водонасыщенной смеси песка средней крупности и пылеватого коричневого полутвердого суглинка. На основании этих данных в системах автоматизированного проектирования был выполнен численный расчет несущей способности винтовых свай по двум группам предельных состояний.

Моделирование выполнялось в трехмерной постановке, в качестве модели материала для стальной сваи принималась модель Мизеса, в качестве модели грунта – упругопластическая модель с критерием разрушения Кулона–Мора.

По результатам численного моделирования при требуемой проектной несущей способности максимальная осадка сваи составила 12,0 мм, что не превысило предельного значения средней осадки фундамента 150 мм (СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»). Следовательно, несущая способность по грунту обеспечивается.

Расчеты по второй группе предельных состояний показали, что максимальное горизонтальное перемещение верха сваи благодаря элементу сопротивления боковым нагрузкам составляет 25 мм, следовательно, условие по деформациям также обеспечивается.

Численный анализ результатов расчета по оценке несущей способности сваи по материалу показал, что несущая способность по материалу ствола винтовой сваи при горизонтальной нагрузке на опору освещения обеспечивается с запасом, т.к. максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в стволе сваи, составляют 220 Мпа и не превышают значение расчетного сопротивления стали (235 МПа). Условие по обеспечению несущей способности стальных элементов выполняется с запасом, при этом коэффициент запаса равен 1,07.

В результате расчетов было принято решение использовать винтовые сваи для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные с двумя лопастями СВС 500(8)/1- 500(8)/1 — 219(6)/3000 с элементом сопротивления боковым нагрузкам.

Для обеспечения минимального нарушения структуры грунта в процессе установки и включения в работу сваи максимального объема околосвайного массива грунта, на основании данных о грунтовых условиях был осуществлен подбор конфигурации лопасти винтовой сваи (лопасть для несвязных грунтов). Подробнее – «Ключевые принципы подбора параметров лопастей винтовых свай».

Расчет долговечности с проверкой остаточной толщины стенки ствола винтовой сваи на соответствие проектным нагрузкам подтвердил, что рекомендованные марка стали (подробнее «Использование сталей разных марок в производстве винтовых свай») и толщина металлопроката (подробнее «Расчет толщины стенки ствола на основании требований к сроку службы») обеспечат срок службы сооружения, соответствующий требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность конструкций и оснований. Основные положения».

Источник