Буровые установки, применяемые для изготовления коротких буронабивных свай, также пригодны для устройства фундаментов под колонны. Основное требование к фундаментам под колонны состоит в том, чтобы массив фундамента мог воспринимать горизонтальное усилие от ветровой нагрузки. В этом случае колонну можно уравновесить с помощью шарнира и контргруза. Бетонные столбчатые фундаменты находят применение главным образом в сельском строительстве и при возведении каркасных конструкций универсального назначения.
Такие фундаменты под колонны неприменимы в сильносжимаемых грунтах (например, насыпные грунты, грунты с органическими включениями, песок со сферическими зернами, текучий алеврит слабой консистенции, насыщенный водой несвязный грунт), в грунтах, непригодных по своей несущей способности, а также при высоком уровне грунтовых вод и в затопляемых зонах.
Для проектирования фундаментов под колонны необходимо произвести разведку грунта открытым способом (разведочный шурф или разведочный колодец) или бурением скважины небольшого диаметра (не более 65 мм). При открытой разведке грунта для зданий длиной до 100 м устраивают один колодец, для зданий длиной от 100 м и более — два колодца. Колодцы располагают вдоль главной оси здания на расстоянии не менее 6 м от торцовой стены. Глубину вскрытия принимают равной 1,5 глубины заложения фундамента, но не менее 2,5 м.
Горизонтальные усилия, действующие на боковую плоскость колонны, включая давление ветра, рассматривают как совместно действующие усилия, приложенные в верхней точке колонны, в виде сосредоточенной нагрузки H. Этому суммарному усилию соответствует нормальный опрокидывающий момент М, величина которого определяется парой сил, приложенных на расстоянии 0,7 м от планировочной отметки. Иногда при проектировании фундаментов учитывают горизонтальную реакцию от междуэтажных перекрытий. Если устойчивость колонны без учета этой реакции не гарантирована, то ее влияние нельзя принимать в расчет. В том случае, когда учитывается влияние междуэтажных перекрытий, нет необходимости рассчитывать фундамент на горизонтальные силы.
Изготовление и монтаж опалубки при бетонных работах
Устройство деревянной опалубки
Монолитные ленточные фундамнты устраиваются враспор в траншее или опалубке, изготовленной обычно из досок на месте работ. Весьма трудоёмкими, маломеханизированными дорогстоящими являются опалубочные и арматурные работы. Устойчивость и низменяемость опалубки должны обеспечиваться установкой на надёжное основание стоек и других элементов, поддерживающих опалубку, а также раскреплением опалубки.
Для изготовления бетонной конструкций, железобетонной конструкций определенных размеров и конфигурации, необходимо бетонную смесь и арматуру уложить в заранее приготовленную форму, которая называется опалубкой.
Установка опалубки – очень ответственная операция в бетонных работах. Должны быть обеспечены требуемые размеры и геометрия, прочность элементов опалубки во избежание деформации под воздействием давления бетонных масс.
Опалубка и леса должны быть жесткими, прочными, простыми в изготовлении, сборке и разборке. Сторона опалубки, примыкающая к бетону, должна быть гладкой, стыки досок и щитов не должны при бетонировании пропускать цементного молока. Для дешевления бетонных работ, щиты и другие элементы опалубки делают с учетом их многократного использования.
Стоимость опалубки составляет 20-30% общей стоимости бетонных и железобетонных конструкций.
По основному материалу опалубка монолитных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций подразделяется на деревянную, металлическую, фанерную, железобетонную и комбинированную. Деревянная опалубка обычно изготовляется прямо на строительной площадке. Для изготовления деревянной опалубки применяется лесоматериал хвойных пород с влажностью древесины до 25%. От точности изготовления элементов опалубки во многом зависит качество возводимых конструкций, поэтому отклонения от проектных размеров в изготовленных элементах должны быть минимальными.
Основными недостатками деревянной опалубки является ее относительно невысокая прочность и склонность к деформациям при намокании, усушке и транспортировке, следствием чего является коробление, растрескивание досок и раскрытие швов между ними.
Несмотря на указанные недостатки, деревянная опалубка и по сей день широко применяется при постройке монолитных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций и сооружений.
Металлическая опалубка и оснастка к ней изготовляются в механических мастерских или цехах металлоконструкций. Заготовки элементов опалубки обрабатываются с достаточно высоким классом точности. Допускаемые отклонения от проектных размеров в длине и ширине на 1 погонный метр щитов металлической щитовой опалубки не должны превышать 2 мм, отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов (клиньев, болтов и т.д.) — 0,5 мм. Металлическая опалубка обеспечивает ровную, гладкую поверхность бетона и имеет много достоинств. Она значительно дороже деревянной, но практически имеет беспредельную оборачиваемость. Считается экономически целесообразным применять металлическую опалубку при ее оборачиваемости не менее 50 раз.
К недостаткам металлической опалубки относятся высокая ее стоимость, теплопроводность, трудность крепления различных элементов к опалубке. Вес такой опалубки подразумевает постоянное использование подъемных механизмов на строительной площадке, что может привести к значительному удорожанию проекта.
Фанерная опалубка наряду с металлической может быть отнесена к числу высокооборачиваемых. Фанера обычно используется только для обшивки, несущий же каркас фанерной опалубки делается из дерева или металла. Фанерная опалубка имеет меньшую теплопроводность, чем металлическая, к ней легче крепить различные элементы. По сравнению с деревянной и металлической, она имеет и меньший вес. Но к фанере, используемой для опалубки, предъявляются сравнительно высокие требования, например, она должна быть водостойкой, ламинированной. Именно такой вид опалубки в основном использует наша фирма при строительстве коттеджей, домов и монолитно-каркасных сооружениях.
Железобетонная опалубка в период бетонирования выполняет роль опалубки, а в последующем является постоянным конструктивным элементом сооружения. Достоинством железобетонной опалубки является исключение процесса распалубки. В связи с этим значительно упрощается ее крепление. К недостаткам железобетонной опалубки относятся высокая теплопроводность и сравнительно большой вес. Применяется она в основном при строительстве гидротехнических сооружений, где является постоянной наружной защитной облицовкой сооружения.
Комбинированная опалубка устраивается в целях наилучшего использования положительных качеств различных материалов. Такая опалубка чаще всего комбинируется из дерева и металла
Виды арматуры в бетонных работах
Монтаж арматуры
Укладка арматуры в установленную опалубку допускается только после проверки и приёмки опалубки. Установленная арматура должна быть предохранена от повреждений и смещений в процессе производства работ. Монтаж несущей арматуры должен выполнятся согласно проекту.
Арматура, применяющаяся в железобетонных конструкциях и сооружениях, делится на рабочую, распределительную, хомуты, монтажную.
Рабочая арматура воспринимает возникающие в железобетоне растягивающие и скалывающие усилия от внешних нагрузок и собственного веса конструкций.
Распределительная арматура, располагаемая обычно перпендикулярно к рабочей, удерживает рабочие стержни арматуры в определенном положении и распределяет нагрузку между ними.
Хомуты связывают арматуру в единый каркас и предохраняют бетон от появления косых трещин около опор.
Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает, служит для сборки арматурного каркаса и обеспечивает точное положение рабочей арматуры и хомутов при бетонировании.
Крепление арматуры в местах пересечения выполняют с соблюдением следующих требований:
Стержни диаметром до 25 мм скрепляются вязальной проволокой, точечной сваркой или пластмассовыми соединительными элементами;
Стержни диаметром более 25 мм скрепляют только дуговой сваркой, если проектом не предусмотрены другие методы скрепления;
Не менее 50% пересечений должно быть соединено вязальной проволокой или сваркой при этом пересечения в углах обязательно соединяются;
Перелом осей стержней арматуры диаметром до 40 мм в сварных стыковых соединениях осуществляют с накладками, выполненными дуговой сваркой протяженными швами.
Смещение арматурных стержней при их установке в опалубку не должно превышать 1/5 наибольшего диаметра стержня, а отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать 3 мм для толщины защитного слоя бетона 15 мм и менее 5 мм для толщины защитного слоя более 15 мм. Арматуру устанавливают на относе от опалубки, обеспечивая нужную толщину защитного слоя бетона. При бетонировании защитный слой бетона должен составлять не менее 50 мм.
Фундаментные работы
