Устройство фундаментов для металлоконструкций

Фундамент для зданий из металлоконструкций ЛСТК и ЛМК

Для любого сведущего профессионала в области строительства известно, что чем легче конструкция здания, тем менее заглубленным должен быть его фундамент. Причиной тому является элементарная рациональность. Зачем тратить много труда рабочих, задействовать использование грузоподъемной техники и применять массу строительных материалов в большом объеме, если слишком заглубленное основание для построек из ЛСТК или ЛМК попросту не нужен. Глубокие фундаменты слишком дорогостоящие.

Для легких конструкций достаточно укладывать малозаглубленные основания. Однако перед тем как выбрать то или иное для конкретной металлоконструкции, необходимо принять во внимание следующие нюансы, которые могут повлиять на дальнейшую устойчивость всего здания:

1. Какие геологические и гидрологические условия существуют в грунте, где планируется строительство. Насколько близко расположены грунтовые воды, например, или насколько почва является песчаной или глинистой.
2. Каковая глубина промерзания грунта в зимний период.
3. Какова будет величина нагрузки всей конструкции из металла готового здания, будет ли выдерживать фундамент, не будет ли давать осадку или трещины.

Ленточный или столбчато-ленточный фундамент

Их очень часто используют для частного строительства домов. Эта опора достаточно прочна и долговременна. Ее можно применять не только под легкие конструкции из ЛСТК, но даже и под ЛМК, что можно часто встретить на практике. Особенность состоит в том, что он сооружается и под внутренними и под наружными стенами.

Для сооружений без подвалов подготавливается ленточный котлован по периметру всей будущей постройки и по несущим перегородкам комнат, если таковые планируются быть. По разметке котлована делается опалубка, внутрь которой помещают арматуру, а затем все заливают бетоном, в границах опалубки. После застывания бетона, опалубку снимают, а на фундамент устанавливают металлические каркасные конструкции.

Плитный

Такого типа фундамент, как плиточный, подходит для строительства в грунтах пучнистых или с высокой степенью просадки, промышленных, например. Глубина может составлять от 1 м до 1,5 м, в зависимости от громоздкости здания из легких металлоконструкций. Наиболее эффективны для возведения малоэтажных небольших зданий. Фундамент представляет собой сплошную монолитную железобетонную плиту, сделанную по всему периметру здания, на которой потом производится установка несущих стен или каркаса.

Точечный (столбчатый)

Для возведения построек из легких металлоконструкций точечный или столбчатый фундамент является наиболее популярным и оптимальным. Это относится как к стоимости, так и к его функциональности. Они подходят для грунтов, которые не подвергаются деформациям из-за температурных режимов (почвенные трещины или размытие грунтовыми водами, к примеру). Система самой технологии такого строительства фундамента представляет целую сеть столбов, которые погружаются в землю на глубину ниже уровня промерзания зимой. Столбы над землей соединяются между собой балками из железобетона. Столбы могут быть ступенчатыми, прямыми или прямоугольными, к которым при помощи анкеров или закладных крепежей прикрепляются несущие металлические колонны.

Источник

Установка фундамента под металлические колонны

Фундамент для любой постройки является очень важной частью, которой необходимо дополнительное внимание. Изучение процесса и нюансов изготовления нужно не только профессиональным работникам, но и самим заказчикам, вникать в процесс и может быть делать индивидуальные поправки можно и нужно, чтобы получить ожидаемый результат.

Особенности возведения

Фундамент под колонны может заливаться абсолютно любой, но металл требует дополнительных расчетов. Нужно сначала сообщить для зарисовки плана, какая постройка планируется на выходе, одноэтажная или многоэтажная, а также бескаркасная, для общественных мест или каркасная, используется в промышленном и стратегическом строительстве.

Колонна представляет собой высокий столб, принимающий на себя нагрузку как на уровне фундамента, так и между этажами, может устанавливаться и в качестве декоративного дополнения. Соответственно, они существуют готовые, со стандартными размерами, но чаще всего изготавливаются на заказ, так как даже в самой обычной местности под землёй может обнаружиться не только сырой грунт, но и какие-нибудь индивидуальные особенности, например, нередки случаи, когда строители, выкапывая необходимый объём земли находили какие-то плиты и другие неожиданные атрибуты.

В некоторых местах вообще сложно установить колонну, особенно если предстоит вбивать её в землю, а ей что-то мешает. Если рассматривать именно металлическую конструкцию, то она изготавливается из закаленной стали, только вот при высоком риске образования коррозии лучше доплатить за обработку против коррозии.

Стальные листы обрабатывает сварщик, который будет заниматься заказом индивидуально, если строительство планируется крупное, соответственно заниматься этим должны не менее крупные организации, поэтому лучше потратить небольшую сумму на доставку, чем большую в будущем на исправление ошибок.

Виды и состав фундамента

Фундамент подбирается согласно механико- динамическим свойствам почвы. Существует четыре основных группы:

• ленточный (очень прочный, достаточно прост в монтаже, чаще всего используют для крупных построек, залив выполняется одним разом);
• сплошной (устанавливается в виде большой монолитной непрерывной схемы, прочный, но редко заливается в сочетании с колоннами);
• свайный (для основания используются сваи — они могут быть деревянные, железобетонные и прочие, большой выбор изделий, но редко устанавливают к колоннам, да и крепления будут слабые, чтобы выдержать взаимодействия);
• столбчатый (идеальный вариант для колонн, представляет собой столбы, конечно, не такие длинные, как колонны, но достаточно устойчивые, особенно при доступной цене).

Под колонну используют исключительно материалы особой прочности, чтобы придать постройке максимальной устойчивости. Так как обычно колонны взаимодействуют с основанием фундамента в виде непрерывных соединений, то нарушение устойчивости одной из колонн послужит поводом обрушения всего здания. Именно поэтому не рекомендуют брать в основу сваи, они хоть и ценятся как прочный и долговечный материал, но колонны к ним будет сложно вмонтировать.

Если рассматривать колонны из металлов, то в большинстве случаев будет уместно использовать только столбчатый фундамент, если нет каких-то специфических показаний у грунта. Есть два варианта: монолитный и сборный фундамент,

• первый из них является уже готовым, все столбы устанавливаются в виде непрерывной схемы и к ним болтами присоединяются колонны,
• если выбирать сборный тип, то сначала изготавливаются все составляющие, затем они поочередно монтируются также, создавая схему, только сверху бетонируют, чтобы не было расщелин.

Второй вариант является более устойчивым, чаще используется при постройке многоэтажек. Столбчатый фундамент имеет небольшой процент усадки, который должны учитывать проектировщики, соответственно колонны тоже немного опустятся.

Выбор основания конструкции

Необходимо сначала сообщить для зарисовки плана, какая постройка планируется на выходе, одноэтажная или многоэтажная, а также бескаркасная, для общественных мест или каркасная, которая используется в промышленном и стратегическом строительстве. Именно металлические колонны редко используют для декорирования, они не будут столь эстетично смотреться, и лепнина на них плохо держится, чаще всего металл используют в качестве каркаса, он довольно прочный, а в сравнении с остальными материалами, вроде дерева и бетона, гораздо легче.

Здания для общественного времяпровождения, вроде ТЦ почти в обязательном порядке должны использовать железные колонны при постройке, покрывая антикоррозионными средствами, что касается фундамента, то в этом случае возможно использовать ленточный вид, он выдерживает большое давление с внешней стороны, но тут нужно хорошо осмотреть грунт, торфяной или просадочный свидетельствуют о том, что ленточный фундамент сюда не подойдёт. Также процесс заливки будет очень долгий и придётся нанимать много рабочей силы. Дело в том, что заливать его нужно разом, без дополнительных замесов, а если планируется крупное строительство, то это вряд ли получится даже у нескольких бригад человек по 5, тут понадобится дополнительная рабочая сила и спецтехника.

Для установления колонн на ленточном фундаменте необходимо сразу рассчитывать не только анкерные устройства, но и канализационную систему, трубопроводы, а также основания проводки, то есть об электричестве и схеме его прохождения нужно задуматься заранее. Это не та часть строительства, которая требует каких- то дополнительных и уникальных расчетов, но все же нужно учитывать и мелочи.

Стоимость фундамента

Цены варьируются в зависимости от разных показателей, вроде глубины котлована и объёма работ вообщем, но сам фундамент чаще всего имеет фиксированную стоимость.

• Ленточный обойдётся довольно дорого, цифра достигнет 20% от стоимости всей конструкции,
• столбчатый находится в диапазоне цен от 3.500 до 4.000 рублей, цена довольно приемлемая, но есть минус — если место планируется как общественное, оно должно иметь парковку (по новым нормам), поэтому придётся выкупать для этого кусок земли, так как столбчатый фундамент не предусматривает наличия подвальных и цокольных помещений.

Есть такой интересный строительный ход: колонны опускаются в фундамент, соответственно под землю, сверху оставляют около 3-х метров и сами помещения начинают строить на колоннах, а расстояние от земли до конца опор является парковочным местом.

Источник

Устройство фундаментов для металлоконструкций

Долговечность и прочность здания из металлоконструкций в большой степени зависит от надежности его фундаментов. В зависимости от конструктивной системы здания, величины нагрузок от надземной и подземной части здания и результатов геологических исследований, выбирают тип, размеры и глубину заложения фундаментов.

По конструктивным схемам фундаменты подразделяют на:

По способу изготовления фундаменты подразделяют на:

По глубине заложения фундаменты подразделяют на:

• Мелкого заложения
• Глубокого заложения

В работы нулевого цикла может быть включено устройство полов 1-го этажа. Состав полов и его армирование зависят от величины полезной нагрузки на м 2 пола.

«МКЗ-инжиниринг» предлагает услуги по устройству любого из перечисленных выше типов фундаментов и полов.

Фундамент под здания из металлоконструкций (ангары) чаще всего проектируются столбчатым. Размеры подошвы фундамента зависят от нагрузки, передаваемой от здания из металлоконструкций и от несущей способности грунтов основания. Обрез фундамента располагается на отметке -0,7 -1,0м под стальные колонны, таким образом, обеспечивается заглубление в бетон развитой базы металлических колонн. Столбчатый фундамент состоит из ступеней плитной части и подколонника. Высота ступеней принимается в основном 0,3 и 0,45м. Размер подошвы изменяется от 1,5х1,5м до 7,2х6,6м. Площадь сечения подколонников принимается в основном от 0,9х0,9м до 1,2х2,7м. Количество ступеней плитной части зависит от размеров подошвы фундамента.

Фундаменты под здания из металлоконструкций могут быть типовыми сборными железобетонными и монолитными. Монолитные фундаменты зданий армируются типовыми или индивидуального изготовления арматурными сетками (горизонтальный элемент) и плоскими каркасами (вертикальный элемент). Сетки и плоские каркасы изготавливаются из арматуры периодического профиля вязанными или сварными. Толщина защитного слоя от низа подошвы фундамента до сетки с рабочими стержнями составляет 35-50мм. Толщина защитного слоя зависит от наличия или отсутствия бетонной подготовки под подошвой фундамента. Подготовка выполняется из бетона марки В7,5, толщиной от 50 до 100мм. При её наличии защитный слой составляет 35мм. Шаг рабочей арматуры в сетках, как правило, 200х200мм. В центре фундамента на сетке плитной части устанавливается пространственный каркас подколонника состоящий из 4 плоских каркасов соединенных между собой. Для соединения с колонной здания из металлоконструкций в фундамент устанавливаются анкерные болты с изогнутой или плитной нижней частью для увеличения сцепления с бетонным фундаментом. Верхняя часть анкерного болта имеет резьбу. Для опирания стен здания из металлоконструкций или просто для образования цоколя можно использовать фундаментные балки, которые опираются непосредственно на обрез фундамента или на специально сделаную под них набетонку. Сборные фундаментные балки изготавливаются таврового и трапецевидного сечения высотой 400-600мм.

Большой удельный вес в общей стоимости строительства малоэтажных зданий из металлоконструкций, ангаров, промзданий до 3-х этажей включительно, составляют затраты на устройство фундаментов.

Нагрузки на 1 пог. м ленточных фундаментов в одно-, двухэтажных зданиях в основном составляют 40. 120 кН (4-12 т) и только в отдельных случаях — 150. 180 кН (15-18 т).

Небольшие нагрузки на фундаменты обуславливают повышенную чувствительность к силам морозного пучения.

Территория Московской области более чем на 80% сложена пучинистыми грунтами. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие. При определенной влажности эти грунты, промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты подвергаются выпучиванию, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения грунта неравномерны, происходит неравномерный подъем фундаментов, который со временем накапливается, в результате чего металлоконструкции зданий претерпевают недопустимые деформации и разрушаются.

Применяемое в практике строительства мероприятие против выпучивания путем заложения фундаментов на глубину промерзания не обеспечивает устойчивость легких зданий из металлоконструкций, так как такие фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют большие по значению касательные силы пучения.

Таким образом, повсеместно применяемые материалоемкие и дорогостоящие фундаменты не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий ангаров, промзданий, складов из металлоконструкций является применение мелкозаглубленных фундаментов, закладываемых в сезоннопромерзающем слое грунта.

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» глубину заложения фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если «специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную пригодность сооружения».

Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.

Столбчатые фундаменты на таких основаниях целесообразно применять преимущественно при безростверковом опирании стен. Это относится и к коротким забивным (пирамидальным и призматическим) и буронабивным сваям.

Однако в слабых грунтах столбчатые фундаменты и сваи могут применяться и при строительстве малоэтажных зданий.

Длительный срок эксплуатации зданий на мелкозаглубленных фундаментах свидетельствует об их надежности.

Источник