Фундаменты под металлические опоры

Обновлено: 03.05.2024

В 1972 году разработан сборник типовых технологических карт К-1-17 (ОШ-193456) на сооружение фундаментов из железобетонных подножников с прямыми стойками для унифицированных стальных промежуточных и анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ.

В настоящем сборнике приведены технологические карты на сооружение фундаментов из железобетонных подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ.

Для составления технологических карт Северо-Западным Отделением «Энергосетьпроект» выданы установочные чертежи фундаментов - инв. № 7071тн-1 листы 1 - 4.

На рис 1 - 3, листы 7 - 9 приведены выкопировки из установочных чертежей.

К арты разраб отаны для необводненных суглинков и глин средней плотности туго- и мягкопластичных, с консистенцией В = 0,3 - 0, и коэффициентом пористости К = 0,55 - 1,0, а также песков средней плотности мелких и средней крупности с коэффициентом пористости Е = 0,55 - 0,8 и φ = 30°.

Сборник на сооружение фундаментов из железобетонных подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ выполнен в виде отдельных карт на устройство котлованов, на сборку фундаментов и засыпку котлованов в уплотнением грунта засыпки.

В соответствии с этим сборник технологических карт состоит из трех разделов:

Раздел-I Т ехн ологические карты на разработку котлованов под фундаменты из железобетонных подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ.

Раз д ел- II Т ехнологические карты на монтаж фундаментов из подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ.

Раздел- III Технологические карты на засыпку фундаментов и уплотнение грунта засыпки.

При и с пользовании типовых технологических карт необходимо их уточнять в соответствии с рабочими чертежами фундаментов, условиями местности и конкретными грунтовыми условиями.

Работы по сооружению фундаментов в зоне расположения подземных коммуникаций (трубопроводы, кабели и т.д.) должны производиться по согласованию с организацией, в ведении которой находятся эти коммуникации.

Разрывы во времени между окончанием работы по устройству котлованов и установкой в них фундаментов (подножников), во избежание обрушения котлованов, должны быть минимальными и не превышать 1 - 2 суток в сухих, глинистых грунтах. В песчаных грунтах установка фундаментов должна производиться, как правило, немедленно вслед за отрывкой котлованов и, во всяком случае, не более одних суток.

Земляные работы, установка подножников и засыпка фундаментов должны производиться с соблюд ением «Правил техники безопасности при строительстве воздушных линий электропередачи» 1972 г.

Схемы фундаментов из железобетонных подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ

1. В качестве элементов фундамента используются конструкции «Альбома 1», фундаменты под унифицированные стальные анкерно-угловые опоры ВЛ 35 - 330 кВ. Типовой проект № 407-4-32.

2. Принятые типы подножников соответствуют большим углам поворота.

3. Выкопировка с чертежа № 7071тм-1, лист 2.

Рис . 1. Схема фундаментов под опоры У35-2, У110-1, У110-2

Рис . 2. Схема фундаментов под опоры У220-1, У220-3, У330-1

2. Принятые типы подножников соответствуют углам поворота.

3. Выкопировка с чертежа № 7071тм-1, лист 3.

Рис . 3. Схема фундаментов под опоры У220-2, У330-2

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ НА СООРУЖЕНИЕ
ВЛ 35 - 500 кВ

ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

Раздел II

СБОРКА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ПОДНОЖНИКОВ С НАКЛОННЫМИ
СТОЙКАМИ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1. Устройство фундаментов для унифицированных стальных анкерно-угловых опор ВЛ 35 - 330 кВ предусматривается из железобетонных подножников с наклонными стойками, разработанных Северо-Западным отделением института «Энергосетьпроект» в 1972 году (см. типовой проект № 407-4-42) .

2. Земляные работы под фундаменты должны производиться в соответствии с технологическими картами, приведенными в разделе I настоящего сборника.

3. До начала работ по сборке фундаментов на пикет должен быть завезен полный комплект (согласно рабочим чертежам) железобетонных элементов фундаментов, а также заготовленные элементы заземлителей, если они предусмотрены проектом. Заземлители должны укладываться в котлован после сборки фундаментов.

4. При привязке типовых технологических карт к конкретным условиям уточняется калькуляция трудовых затрат, отдельные технологические операции, расход эксплуатационных материалов.

5. Собранные из отдельных элементов фундаменты должны удовлетворять нормам и допускам, приведенным на рис. 7, лист 28.

6. Разрыв во времени между окончанием работы по устройству котлованов и установкой в них фундаментов, во избежание обрушения стенок котлованов, должен быть минимальным и не превышать 1 - 2 суток в сухих глинистых грунтах.

В песчаных грунтах установка фундаментов должна производиться, как правило, немедленно вслед за отрывкой котлована и, во всяком случае, не более одних суток.

Отклонение верха подножников от горизонтальной отметки не более 10 мм.

Отклонение подножников от вертикали вдоль и поперек линии не более 30 мм.

Рис . 7. Нормы и допуски на установку фундаментов из унифицированных железобетонных элементов под металлические опоры

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

ВЛ 35 - 500 кВ

СБОРКА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПОДНОЖНИКОВ С НАКЛОННЫМИ СТОЙКАМИ ДЛЯ УНИФИЦИРОВАННЫХ СТАЛЬНЫХ АНКЕРНО-УГЛОВЫХ ОПОР ТИПОВ У220-1, У220-2, У220-3, У330-1 И У330-2

Технологическая карта К-1-19-4 служит руководством при устройстве фундаментов из железобетонных подножников с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-угловых опор типов У220-1, У220-2, У220-3, У330-1 и У330-2 на ВЛ 220 - 330 кВ.

Карта предназначена также в качестве пособия при п ро ектировании производства работ.

Установочные схемы фундаментов показаны на рис. 2, 3 лист 8, 9.

Т ЕХНИК О-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НА СБОРКУ ФУНДАМЕНТОВ
(На одну опору)

Фундаменты под металлические опоры

Многогранная опора - опора со стойкой (стойками), выполненными в виде полых усечённых пирамид из стального листа с поперечным сечением в виде правильного многогранника.

Многогранные опоры ЛЭП производятся на напряжения: 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ

Многогранные опоры могут применяться во всех климатических условиях по СНиП 23-01.

Виды многогранных опор и их элементов

По конструктивному решению многогранные опоры могут быть свободно стоящими и опорами на оттяжках.

Свободностоящие опоры могут быть одностоечными или многостоечными (двух- и трёхстоечными).

Двухстоечные свободностоящие опоры могут быть портальными с внутренними связями: гибкими или жёсткими.

По типу соединения секций между собой опоры разделяются на опоры с телескопическим и опоры с фланцевым соединениями. Траверсы многогранных опор могут быть выполнены многогранными, решётчатыми или изолирующими. В случае многогранного исполнения траверс их соединение со стойкой опоры выполняется фланцевым. Многогранные траверсы могут крепиться к стойке опоры перпендикулярно или наклонно вверх или вниз. Сами траверсы могут быть прямыми или изогнутыми. В случае решётчатого исполнения траверс соединения траверс со стойкой и элементов траверс между собой выполняются болтовыми соединениями.

Изолирующие траверсы, предназначенные для изоляции и крепления проводов к опоре, крепятся к стойке опоры с помощью специально разработанных узлов крепления на основе сварного и болтового соединений.

Провода фаз могут крепиться к траверсам с использованием изоляторов или непосредственно к изолирующим траверсам. При креплении проводов фаз с использованием изоляторов возможны следующие варианты: вертикальная, V-образная и Λ-образная гирлянды изоляторов. V-образные гирлянды изоляторов располагаются поперёк оси ВЛ в межфазном пространстве. Λ-образные гирлянды располагаются вдоль оси ВЛ.

Базовые конструкции многогранных опор ЛЭП

Одноцепная и двухцепная одностоечные промежуточные опоры.
Двухцепные одностоечные анкерноугловые опоры.
Одноцепные одностоечные анкерно-угловые опоры.
Одноцепная двухстоечная промежуточная опора с внутренними связями.
Одноцепные трёхстоечные анкерно-угловые опоры.

Конструкции многогранных опор (примеры ВЛ 330 кВ)

Одноцепная промежуточная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-1.
Двухцепная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-2.
Одноцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ330-1
Двухцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ 330-2

Стандарты организации ОАО «ФСК ЕЭС» по многогранным опорам:

«Руководство по проектированию многогранных опор и фундаментов к ним для ВЛ напряжением 110-500 кВ» СТО 56947007-29.240.55.054-2010
«Методические указания по оценке эффективности применения стальных многогранных опор и фундаментов для ВЛ напряжением 35-500 кВ». СТО 56947007-29.240.55.096-2011
«Элементные сметные нормы и единичные расценки по монтажу многогранных опор для ВЛ напряжением 110-500 кВ и фундаментов к ним»

Существует конструктивно-техническое решение опор ВЛ, объединяющее в себе решётчатые и многогранные конструкции. Верхняя часть комбинированной стойки представляет собой многогранник из стального листа, нижняя более интенсвно расширяющаяся к основанию для передачи нагрузок на закрепление из нескольких фундаментов, имеет решетчатую конструкцию.

Основные узлы многогранных опор

Телескопический стык многогранных секций

Узел примыкания многогранной траверсы к стойке опоры

Фундаменты для многогранных опор лэп

Многогранные опоры и фундаменты к ним должны проектироваться на основе и с учётом:

результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
сведений о сейсмичности района строительства;
данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности опор и фундаментов и условий их эксплуатации;
действующих на опоры и фундаменты нагрузок;
условий существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
экологических требований;
размеров земельных участков для размещения ВЛ;
технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее эффективное использование опор и фундаментов.

Соединения опоры с фундаментом осуществляется с помощью фланцевого соединения. Большинство существующих решений является индивидуальными конструкциями, рассчитанными на конкретные грунтовые условия и нагрузки от конкретной опоры.

Ниже приведены примеры фундаментов многогранных опор ВЛ напряжением 35-500 кВ.

Фундамент из одиночной стальной сваи-оболочки, погружаемой в пробуренный котлован
Фундамент из сваи-оболочки, усиленный двумя ригелями
Фундамент из вибропогружаемой свои-оболочки

Фундамент из буронабивной сваи.
Двенадцатисвайный фундамент из буронабивных свай.

Фундамент из винтовых свай с металлическим ростверком.
Фундамент из винтовых свай с монолитным железобетонным ростверком.

Проектирование многогранных опор лэп

Стальные конструкции многогранных опор следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-23 и ПУЭ. Промежуточные опоры могут быть гибкой и жесткой конструкции; анкерные опоры должны проектироваться жёсткими. К опорам жёсткой конструкции относятся опоры, отклонение верха которых (без учёта поворота фундамента) при воздействии расчётных нагрузок по второй группе предельных состояний не превышает 1/100 высоты опоры. При отклонении верха опоры более 1/100 высоты опоры относятся к опорам гибкой конструкции.

Минимальная толщина стенки стальных многогранных опор ВЛ напряжением 110-500 кВ должна быть не менее 5 мм. Нижний диаметр стойки многогранной опоры (диаметр фланца) должен приниматься с учётом предполагаемого типа и габаритных размеров фундамента (с учётом сортамента стальных труб, используемых в фундаментных конструкциях типа свая-оболочка). Стойки многогранных опор могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты опоры. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки.При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение.

При соединении секций многогранных опор с помощью телескопического стыка ориентировочная длина стыка принимается в зависимости от диаметров соединяемых секций: равной полутора - двум диаметрам (ориентировочно 1.8 среднего диаметра соединяемых секций). Данный размер уточняется расчетом и результатами испытаний. При проектировании необходимо учесть возможное отклонение длины стойки за счёт допуска на длину телескопического стыка при соединении секций при монтаже. Допускаемое отклонение составляет 10-12% от длины стыка.

Конструкции опор с телескопическим соединением должны иметь детали для стягивания секций опоры и обеспечения плотной посадки. Стягивание секций рекомендуется производить возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.

В конструкциях многогранных опор используются фланцевые соединения с расположением болтов по окружности (в стыках секций стоек между собой и с фундаментом) и по контуру прямоугольника (в узлах примыкания многогранных траверс к стойке опоры).

Фланцевое соединение секций стойки между собой обеспечивает точное соответствие высоты стойки, полученной при монтаже опоры, её проектному значению

Расчёт фланцевых соединений выполняется методом конечных элементов с учётом требований СНиП II-23. Для уменьшения концентрации напряжений в пластине фланца (уменьшения её толщины) рекомендуется усиливать фланец рёбрами жёсткости.

Количество и диаметр болтов, толщины фланцевых плит определяются расчётом и уточняются по результатам испытаний. По усилиям в болтах должна быть проверена прочность швов, прикрепляющих ребра к фланцу и ребра к стойке по методике СНиП II-23.

Соединения продольных стыковых швов секции опоры выполняются в заводских условиях автоматической сваркой под слоем флюса по ГОСТ 11533 или полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Другие сварные соединения элементов опоры допускается выполнять полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Сварочные материалы по своим механическим характеристикам должны соответствовать применяемым маркам стали.

При проектировании сварных соединений следует:

Обеспечивать свободный доступ к местам выполнения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;
Выбирать такой способ сварки, назначать толщину швов и их взаимное расположение так, чтобы в конструкциях возникали возможно меньшие собственные напряжения и деформации от сварки;
Избегать сосредоточенности большого числа швов в одном месте;
Принимать минимально необходимое число и минимальные размеры сварных швов;
Продольные стыковые сварные швы наружной стороны нижней секции и внутренней стороны верхней секции в местах телескопического соединения, должны быть зачищены заподлицо с основным материалом;
Размеры и форму сварных угловых швов следует принимать по указаниям п. 12.8 СНиП II-23.

При выборе расположения фаз проводов необходимо учитывать большую деформативность одностоечных многогранных опор по сравнению с решётчатыми стальными опорами. В соответствии с ПУЭ деформации опор при воздействии нагрузок второй группы предельных состояний не должны приводить к нарушению установленных ПУЭ наименьших изоляционных расстояний от проводов до заземленных элементов опоры, до поверхности земли и пересекаемых инженерных сооружений.

При изготовлении, транспортировании, монтаже и эксплуатации многогранных элементов опоры (секций стойки и траверс) необходимо обеспечить пространственную неизменяемость, прочность, устойчивость и жёсткость опор в целом и их отдельных элементов.

Нижние сечения секций стоек должны иметь временные съемные диафрагмы для сохранения геометрических размеров поперечных сечений секций при транспортировке.

При проектировании новой многогранной опоры необходимо задать следующие параметры опоры:

Количество стоек опоры и наличие связей между ними;
Общую высоту стойки опоры;
Количество секций стойки опоры;
Высоту каждой секции стойки;
Толщину каждой секции стойки;
Количество граней секций;
Верхний и нижний диаметры стойки;
Материал изготовления опоры (расчётное сопротивление стали);
Тип соединения секций опоры (фланцевое или телескопическое);
Геометрические параметры траверс и способ их соединения со стойкой.

Устройство фундамента под опоры освещения

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:

Фланцевая. При монтаже применяют закладной фундамент под опору освещения из железобетона. Этот метод оптимален для легких опор и позволяет грамотно их центрировать.
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:

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.
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.

Нюансы расчета, монтажа фундамента под металлические колонны и методы установки стальных опор

При возведении не только жилых и производственных зданий, но и эстакад, а также иных сооружений нередко основными элементами, несущими на себе нагрузку, являются колонны.

Они бывают различными по характеристикам и способу производства, но одно их объединяет — такие конструкции становятся основой каркаса, держащего на себе остальные детали.

Чтобы колонны гарантировали надежность дома, их необходимо монтировать строго по проекту, допуская лишь незначительные отклонения от предварительно рассчитанных величин.

Из-за этого при выполнении стадии проектирования, а затем его практического воплощения огромное внимание стоит уделять сооружению фундаментов.

Устройство

Обычно в качестве основания металлических колонн применяют монолитный железобетон. Его каркасом становится армированная конструкция, завершением которой вверху установлены в строго определенной последовательности анкерные болты.

Сама по себе технология заливки подобного фундамента аналогична той, которая выполняется при монтаже железобетонных опор, но вместо стакана предусмотрено оборудование анкерных болтов, устанавливаемых посредством применения кондуктора.

На заметку. Дополнительной особенностью является чрезвычайная точность разметки, по которой происходит установка крепежа.

При проектировании часто применяют типовые серии готовых оснований:

Артикул	Назначение
1.012.1-3.97	Для стальных колонн инженерных сооружений и производственных зданий
1.812.1-5с	Для металлических колонн в зданиях сельскохозяйственного назначения (при строительстве в опасных с точки зрения сейсмичности регионах)
1.412-1	Для типовых прямоугольных колонн одноэтажных производственных сооружений

Виды и состав

Все столбчатые основания делятся на две категории:

Обратите внимание! При выборе материала руководствуются предполагаемыми нагрузками, поэтому металлические колонны крепят лишь на монолитное основание.

Критерии выбора типа основания

Вариант фундамента рассчитывают, руководствуясь свойствами грунта. Существует четыре группы оснований:

ленточное (чрезвычайно прочное, легкое в монтаже, его применяют для крупных сооружений, выполняя одномоментный залив бетона);
сплошное (выполняется монолитная непрерывная заливка, хотя такой вариант редко используется под колонны, особенно металлические);
свайное (применяют железобетонные столбы редко при монтаже колонн, поскольку получаются слабые крепления);
столбчатое (это идеальный способ монтажа колонн, фундамент получается устойчивый).

Для крепления колонн необходимы особо прочные материалы, позволяющие придать максимальную устойчивость конструкции. Нарушение этого параметра на любой опоре грозит обрушением всего сооружения. По этой причине нежелательно использовать сваи, невзирая на то, что они являются долговечным материалом. При креплении металлических колонн уместно изготавливать столбчатый фундамент, когда этому не противоречат специфические показатели почвы.

Здания, в которых предполагается общественное времяпровождение, практически всегда монтируют на стальных колоннах, покрывая их антикоррозионными средствами. В качестве фундамента допускается использование ленточной заливки, которая хорошо выдерживает значительное внешнее давление. Однако сначала требуется скрупулезно изучить грунт, поскольку для торфяника такой вариант основания не подходит.

На заметку. Чтобы монтировать столбы поверх ленточного основания, требуется заранее рассчитывать как анкерные устройства, так и схему прокладки канализации, инженерных трубопроводов, электропроводки. Такие нюансы нужно непременно учитывать.

Расчеты перед началом укладки опоры

Подробный расчет колонного основания выполнить достаточно трудно, поскольку необходимо учитывать одновременно множество параметров. Естественно, самостоятельно подобные вычисления невозможно произвести, требуется хорошая практика и специальное образование. Перед началом такой работы требуется получить такие сведения:

нюансы климатических условий, характерные для региона расположения строительной площадки, ветровые нагрузки, их тип, периодичность и мощность атмосферных осадков;
детальная геодезическая карта, содержащая скважинный анализ, чтобы стала ясной структура грунта, толщина прочных и слабых пород (еще необходимо иметь данные, касающиеся грунтовых вод);
масса сооружения (чем тяжелее строение, тем более мощные нужны колонны);
тип колонны, степень ее сжатия и растяжения, несущие характеристики;
марка бетона, его эксплуатационные характеристики;
конфигурация будущего сооружения, его высота, материал перекрытий и несущих стен.

Технология возведения

Перед возведением любого фундамента проводятся земельные работы (расчистка, копка, устройство дренирующей подушки).
Перед заливкой бетонной смеси также требуется соорудить качественную опалубку. Ее монтаж начинают делать снизу, закрепляя удерживающие щиты. Предварительно необходимо заготовить доски, длина которых соответствует расстоянию между колоннами. Чтобы их закрепить, вбивают удерживающие колья.

Способы крепления столбов

Установку стальных опор осуществляют различными методами:

Важно! Каким бы ни был выбранный метод монтажа, главное внимание уделяют точности расчета колонн, соответствию их стандартам, высококачественному креплению.

Использование анкеров при установке

При изготовлении фундамента него монтируются анкерные болты. Их укладывают непосредственно в опору. Такая закладка происходит непременно при строгом наблюдении, после выполнения точной разбивки. Максимально допустимое отклонение составляет 2 мм.

Каждый анкер крепится на осях в верхней части опалубки. Весьма ответственный момент — контроль установки. Обязательно следят за высотой положения болтов, использую для этого кондуктор либо шаблон. В качестве шаблона используют специальную деревянную или металлическую раму. В ней присутствуют гнезда, специальные риски, благодаря которым изделие прикручивают к осям на опоре поверх опалубки.

Чтобы сохранить обязательное вертикальное положение анкеров, их выверяют уровнем, а затем приваривают непосредственно к арматуре. Далее все заливают бетоном.

Непременно контролируют, насколько устойчивы болты, а также опалубка, затем организуют высотное расположение схемы.

Недавно строители начали помещать анкерные болты в колодцы, оставляемые внутри конструкции, а после заделываемые, когда финиширует этап установки колонны.

Большие анкера, имеющие значительную массу, укладывают внутри опор при существенной высоте здания. Чтобы их там удержать, организуют специальные приспособления в виде каркасов, способных выполнять поддержку шаблонов в требуемом положении до момента заливания раствором бетона.

Анкера невероятно сложно монтировать. Крепления выпускают высокоточными, они изготовлены очень надежно. Наиболее трудная задача — выполнить точную разметку по замерам.

Для надежности, чтобы гарантировать точность установки, используют кондукторы. Эти шаблоны по сути аналогичны рамным приспособлениям, которые выполняют из отрезков металла. На раме максимально точно проведены линии осей, выполнены отверстия, через которые проводят разметку установки анкеров. Если предполагается применять легкие болты, кондуктор делают деревянным.

Из видео узнаете о монтаже металлических колонн на анкера:

Кондуктор-шаблон крепежа анкерных соединений

Во время заливки основания под стальные опоры применяют специальный кондуктор. Благодаря этому приспособлению удается контролировать высоту и глубину крепления анкерных болтов. Фактически это своеобразный шаблон для монтажа анкеров.

Обычно изделие выполняют из металла, нанося на его верхней поверхности риски, служащие для совмещения отверстий с осями, а затем последующей проверке точности установки теодолитом. В плите выполнены крепежные отверстия, диаметр которых идентичен тому, что у болтов.

Непосредственно перед заливкой смеси анкера приваривают к каркасу арматуры, а потом до момента набора бетоном технической твердости, выполняется проверка точности расположения болтов. Завершающая стадия — контроль жесткости, как самой опалубки, так и закрепленных анкеров. После такой контрольной операции уточняется показатель расположения по высоте и в плане.

Справка. При промышленном строительстве стальные конструкции мощные, поэтому для их крепления применяют усиленные анкера. Их размеры значительно отличаются от тех анкерных соединений, которые используются в жилищном домостроении.

Монтаж тяжелых болтов делают, устанавливая в требуемом положении шаблон перед заливкой бетоном фундамента. Для гарантированной фиксации этих шаблонов применяют дополнительный крепеж каркасными стойками, благодаря чему конструкция получает большую жесткость.

Когда бетонная смесь уже залита, снимают шаблоны анкеров, оставляя на месте каркас. Организуя эту стадию работ, пристальное внимание уделяют точному размещению анкеров, причем непременно контролируют все параметры: вертикальность монтажа, глубина заложения и высота выступающей части. Хотя это наиболее трудоемкое мероприятие, но без него невозможно гарантировать точность установки фундамента.

Чтобы облегчить действия, применяют различные эталонные образцы кондукторов. Их сваривают из стального швеллера большого размера, наносят на площадку координаты осей. Благодаря материалу шаблон имеет жесткость и значительную массу. В требуемых точках просверливают отверстия, соответствующие диаметру анкеров. При использовании легких болтов достаточно для кондуктора применять деревянный брус.

Заключение

В любой постройке фундамент — важный элемент, ему требуется особое внимание. Поэтому изучение процесса изготовления основания требуется как строителям, так и заказчикам. Ведь понимая технологию, проще делать индивидуальные замечания, чтобы в итоге получить нужный результат.

Как возвести столбчатый фундамент из труб своими руками и что для этого нужно?

Фундамент может занимать 25 – 30% от сметной стоимости всего дома.

Вполне понятно стремление застройщика построить основание здания или сооружения с наименьшими затратами и при этом получить надёжную прочную опору.

В этом отношении, самым экономичным вариантом является строительство столбчатого фундамента из труб. Простота конструкции и монтаж таких опорных столбов даёт возможность возводить их своими руками, не привлекая наёмных работников и дорогостоящую строительную технику.

Конструктивные особенности

Используя полые цилиндры, строители одновременно получают опалубку и жёсткий корпус столба. Такое основание обычно возводят на участках с высоким уровнем грунтовых вод, где практически невозможно рыть траншеи и котлованы.

Трубчатые опоры устанавливают для лёгких построек, небольших дачных двухэтажных домов каркасного типа и разных хозяйственных строений. Трубные фундаменты применяют в различных видах грунта.

Цилиндрические забетонированные стержни удобно использовать там, где можно пробурить скважины глубиной ниже залегания пучинистых слоёв почвы. Единственным ограничением для применения такого фундамента являются скалистые и крупнообломочные грунтовые основания.

Достоинства

Преимущества фундаментных опор перед другими видами фундаментов – это:

небольшие затраты на приобретение материалов;
незначительный объём земляных работ ограничивается бурением скважин;
фундамент возводится в течение одного – двух дней;
универсальность применения в различных видах грунта;
приподнятое здание над землёй защищено от подмыва во время весенних паводков и наводнений;
возможность установки фундаментных труб своими руками без профессиональной подготовки;
срок службы фундамента без усиления и капремонта составляет 50 лет и более.

Недостатки

Наряду с преимуществами трубные опоры в силу своих особенностей обладают определёнными недостатками:

слабая несущая способность не даёт возможность возводить строения из кирпича и других тяжёлых стройматериалов;
точечные опоры исключают строительство подвальных и цокольных этажей;
на участках с большими перепадами высот (2 м и выше) фундамент из труб не возводят.

Какие трубы используют?

Застройщики часто задаются вопросом, какие трубы лучше использовать для обустройства основания строения. Как показывает практика, чаще всего для возведения столбчатого фундамента используют трубы:

Асбестоцементные.
Металлические.
ПВХ.

Каждый вид изделий имеет свои плюсы и минусы. Поэтому стоит рассмотреть каждый из них более подробно.

Асбестоцементные

Асбестоцемент довольно прочный материал, который представляет собой застывший цементный раствор, армированный асбестовыми волокнами.

Трубы не подвержены коррозии и обладают высокой механической прочностью. Они не разрушаются вследствие контакта с влажной почвой.

Полости асбестовых опор заполняют бетоном, предварительно помещая в них каркасы из нескольких стержней металлической арматуры. Недостатком является ограниченная несущая способность, поэтому их нельзя использовать на строительстве заданий из сборного железобетона и кирпича.

Металлические

Опоры из стальных труб, заполненные бетоном, не нуждаются в армировании. К неопровержимым достоинствам металлических оболочек столбчатого фундамента следует отнести то, что опоры обладают высокой несущей способностью. Металл в союзе с бетоном способен выдержать нагрузки от довольно тяжёлых сооружений.

При всех превосходных качествах стальных опор, следует заметить их подверженность коррозии. Поэтому поверхности точечных фундаментов нуждаются в качественной гидроизоляции.

Немаловажным минусом железных оснований является высокая стоимость металлических изделий.

Полимерные трубы, предназначенные для прокладки канализационных коммуникаций, с успехом справляются с ролью несъёмной опалубки для столбчатых фундаментов.

Полимеры не нуждаются в защите от коррозии. Благодаря своему лёгкому весу, они удобны в транспортировке и на монтаже.

Их легко разрезать на нужные отрезки простой ножовкой. Срок службы полимерных изделий практически не ограничен.

Пластиковые трубы прекрасно переносят среду щелочных и кислотных почв. Недостатком, как и у асбестовых «коллег», является невысокая несущая способность.

В последнее время на рынке стройматериалов появились цилиндрические картонные оболочки для столбчатых фундаментов. Они пропитаны специальными влагостойкими составами, которые не дают раскиснуть картону, пока не застынет бетон.

Как сделать фундаментное основание своими руками?

Прежде чем приступить непосредственно к монтажу фундаментного основания, нужно:

произвести проектирование,
сделать расчёты,
подобрать инструменты и соответствующие материалы.

Проектирование и расчёты

На стадии проектирования строительства формируют спецификацию строительных конструкций и материалов, трубопроводов, оборудования различного назначения (отопительный котёл, системы вентиляции и кондиционирования и пр.), где указывают вес каждой позиции.

Также учитывают снеговую нагрузку. Все данные суммируют и получают общую нагрузку от строения на землю.

Затем определяют несущую способность грунта. Для этого берут образцы почвы с помощью ручного бура. Если проводить обследования в зимний период, то можно установить глубину промерзания почвы.

При самостоятельной оценке физических свойств грунта можно сделать неточные выводы. Поэтому можно доверить анализ почвы местной геологоразведочной службе.

Самый верный способ – это обратиться в местное отделение землеустройства и получить выкопировку вертикальной съёмки земельного участка с расчётным сопротивлением грунта.

Опорную площадь дома рассчитывают по следующей формуле S≥ KNF/RO, где:

S – искомая величина площади опоры;
RO – расчётное сопротивление грунта;
F – общая масса домостроения;
KN — коэффициент запаса прочности 1,2.

На плане здания столбы располагают в углах, по линии стен и в местах их пересечения на расстоянии 1,5 – 2 метра друг от друга. Сумма площадей опорной части столбов должна равняться общему показателю S. Исходя из этого, корректируют количество точечных опор.

Учитывая уровень промерзания грунта, принимают глубину заложения фундамента. Например, если почва промерзает в глубину на 1,6 метра, то опоры опускают в скважины ниже на 50 — 100 мм.

Инструменты

Для устройства основания понадобится:

шанцевый инструмент,
ручной или механизированный бур,
болгарка и растворомешалка.

Также для разметки земельного участка под фундаментные опоры понадобится:

шнур,
молоток,
реперы (деревянные колышки, рейки или отрезки арматуры) и лазерный уровень.

Материалы

Необходимо подготовить трубы нужной длины, деревянные рейки, цемент, песок, воду, щебень, отрезки арматуры периодичного профиля и вязальную проволоку. Также нужно запастись полиэтиленовой плёнкой.

Пошаговая инструкция

Для опор из асбоцементных труб:

Асбестовые трубы нарезают на отрезки нужной длины болгаркой или ножовкой.
Делают разметку участка, согласно плану.
Прямые углы разметки проверяют промерами диагоналей с помощью шнура.
В места установки столбов вбивают колышки или отрезки арматуры.
Буром просверливают отверстия на заданную глубину.
Подготовленные отрезки труб опускают в скважины.
В полости опускают арматуру так, чтобы она выступала из опор вверх на 150 – 200 мм.
В растворомешалке готовят бетонный раствор, перемешивая с водой цемент и щебень.
В трубы заливают бетон послойно толщиной 150 -200 мм. Каждый слой трамбуют подручным инструментом или электровибратором.
Оголовки столбов накрывают полиэтиленом, пропуская через дыры выпуски арматуры.
Бетон набирает достаточную несущую способность для продолжения строительства через 15 дней после заливки.

Поверхность бетона в трубах нужно накрывать плёнкой для того, чтобы в жаркую погоду раствор не пересыхал и был защищён от дождя.

Для металлических опор:

Трубы очищают от ржавчины металлическими щётками. Если нужно, обрабатывают восстановителем ржавчины.
Внешнюю поверхность столбов покрывают битумной мастикой.
Для труб большого диаметра роют ямы, дно которых засыпают песчано-гравийную смесь и тщательно её трамбуют.
Подушки накрывают геотекстилем края, которого заводят вверх на высоту 150 — 200 мм.
На плёнку ставят сетки из гладкой арматуры с пластиковыми опорами высотой 50 мм. Это нужно для образования защитного слоя армокаркаса.
Сетки заливают бетоном на высоту заведённых краёв плёнки.
Через 10 – 15 дней в приямках устанавливают отрезки стальные трубы и заливают их бетоном.
Столбчатый фундамент из металла не армируют. Отрезки арматуры для крепления к ростверку приваривают к внешней стороне труб.

Для пластиковых столбов:

ПВХ трубы нарезают ножовкой на отрезки нужной длины.
В готовые скважины опускают пластиковые опоры. Внутрь опускают армокаркас из двух – трёх прутьев периодичного профиля.
Лазерным уровнем отмечают вверх опор. Лишние верхние части срезают болгаркой.
Полости заливают бетоном. Через 15 – 20 дней фундамент готов к выполнению следующих этапов строительства.

Когда нужно укрепить?

Первые признаки проседания фундамента проявляются в виде трещин на стенах, деформациями напольных покрытий. Чтобы не допустить дальнейшего разрушения здания или сооружения устанавливают дополнительные столбы.

Перед началом работ по усилению фундамента постройку чуть приподнимают с помощью домкратов. Их снимают тогда, когда залитый бетон в новых опорах наберёт 70% несущей способности (15 – 20 дней после заливки).

Возможные ошибки при возведении

Самая главная ошибка при монтаже – это несоблюдение вертикальности столбов. Перекошенная опора не будет обладать 100% прочностью что, в конечном счёте, приведёт к осадке строения.

Также нельзя допускать просчёты в количестве опор и правильности их расположения. Металлические опоры нужно обязательно покрывать гидроизоляцией иначе коррозия может «съесть» стальную оболочку столбов.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Видео по теме статьи

Изготовление столбчатого фундамента из труб своими руками представлено в видео:

Не нужно обладать особыми профессиональными навыками, чтобы возвести столбчатый фундамент из труб своими руками. Просто надо ответственно отнестись к проектированию, расчёту фундамента и тогда хозяин стройки получит надёжное и прочное основание для своей постройки.

Читайте также: