PDA

Просмотр полной версии : Самодельная башня и ее закрепление в грунте



Alex N
14.05.2008, 09:48
Делаю для себя башню высотой 21м. по типовому проекту 3.407-119 (http://dwg.ru/dnl/3501).
По самой металлоконструкции вопросов нет, т.к. там все указано, хуже дела обстоят с фундаментом.
Свайный фундамент сделать не получится. Унифицированные подножники - нереальная цена. Думаю сделать монолит, как на фото, но не знаю глубину заложения. Как вариант - винтовые сваи 4 шт, либо фундамент по технологии ТИСЭ (www.tise.ru), только вот расчетов на выдергивающую нагрузку у них на сайте нет. В топике Расчёт ферменной мачты без оттяжек непонятно как именно изготовить фундамент.
Прошу помочь с расчетом и наставить на путь изготовления правильного фундамента!

Некоторые данные:
Высота - 21м. Ширина основания - 1744 мм. Вес - 1250 кг.
Ветровой район III, глубина промерзания земли - 1,6 м.
Давление ветра на конструкцию - 1012 кг. + 2 кв.м. на самом верху (~100 кг.)

CHACK
14.05.2008, 10:39
По всей видимости на фото видна только верхушка "айсберга", а ниже внушительная железобетонная пирамида. Видел такую контрукцию фундамента на старых 70 метровых мачтах связи.

ES4RZ
14.05.2008, 14:06
2*2 и глубиной 2м (10 см над уровнем земли) ж/бетонный фундамент если грунты хорошие. Или буронабивные сваи, но дорого тащить буровую установку.
P.S.
Исправил размеры в плане, т.к. просмотрел размеры мачты.

Кукин Николай Николаевич
14.05.2008, 16:03
Всем добрый день!
Александр, послал Вам на емейл краткое сообщение.
Николай.

alev
15.05.2008, 06:55
Всем добрый день. Меня тоже интересует подобное,- изготовление фундамента для
похожей мачты.Если возможно,Александр, поделитесь рекомендацией Николая Николаича Кукина,давно слежу за его публикациями на подобные темы. Николай Николаевич возможно получить Ваш емейл, хотел задать пару вопросов в похожей тематике.
Александр, RW9OC.

Alex N
15.05.2008, 07:08
1,5*1,5 и глубиной 2м (10 см над уровнем земли) ж/бетонный фундамент если грунты хорошие.

Спасибо! А есть серии именно по монолитам для опор ЛЭП?
Либо может есть нормативные документы, или готовые проекты с годов 70-х 8) ?

Виктор Митин
15.05.2008, 07:44
Друзья, мачта эта не совсем подходит для нашего хобби: лестницы нет, площадки нет, как антенну монтировать, получается только вертолетом. Дык,тады и его в придачу надо покупать.
А фундамент под такую мачту надо делать под каждую опору отдельно, глубиной 2,5 - 3 метра, варить остов, крепить установочные болты, заливать бетоном М500.

ES4RZ
15.05.2008, 10:33
Типовое решение - отдельные фундаменты под ноги. При малых размерах основания самому проще сделать Ваньку-встаньку
Момент от ветра уравновесить моментом половины веса бетона в фундаменте и получится с запасом.

Alex N
15.05.2008, 12:15
Друзья, мачта эта не совсем подходит для нашего хобби: лестницы нет, площадки нет, как антенну монтировать, получается только вертолетом

По типовому проекту осветительных мачт лестница с ограждением на такую высоту будет весить 120 кг, если еще проще - степ болты как на тех же ЛЭПах. Варить умею, площадка не проблема (мне не нужна, привык на подвеске лазать).

В голове еще один вариант фундамента на суд:
Котлован 3*3*3м, на гравийную подстилку по углам котлована ставлю 4 армированные плиты напр. 1.2*1.2*0.2h (0.3 м3, 0.7т). К центрам плит крепится ферма из уголков, которая будет выступать из земли. Все это дело засыпаем выбранным грунтом... Масса такого фундамента получится 3*3*3*1.5=40т при расходе бетона 0.3*4=1.2 м3 или 3т. и стали ~0.3т.


Типовое решение - отдельные фундаменты под ноги.
Это идеальный случай, но 600$ за одну Ф-1 это оч.дорого... :-(

Кукин Николай Николаевич
15.05.2008, 17:29
Всем добрый день!
Александр!
Учитывая, то что заданные Вами вопросы про грунты и фундаменты скорей всего интересуют многих любителей, желающих что-то поставить на землю, с Вашего разрешения буду отвечать на форуме.
На Ваши «детские» вопросы про грунты просто не ответить, поэтому буду стараться ответить, но кратко все равно не получится, а Вам придется вникать.
В строительстве (а скорей всего не только) под грунтами понимают горные породы, залегающие в поверхностной части земной коры.
Их делят на 3 типа –
Твердые – скальные и полускальные (различие по способу образования). Подчиняются законам деформации упругих тел.
Сыпучего типа – крупнообломочные, песчаные.
Связанного типа – глинистые.
Свойства скальных грунтов рассматриваются в механике горных пород.
Механика грунтов рассматривает последних 2 типа. Глины и пески являются крайними разновидностями грунтов, между ними есть еще суглинки, супеси. Всякие лессовые, биогенные и т.п. грунты можно условно отнести к глинистым по своему поведению под нагрузкой. Вечномерзлых грунтов не буду касаться, так как с ними практически дела не имел, а там очень много своего, сугубо вечно мерзлого. Свойства грунтов зависят от фракционного состава и соотношения песчанистых и глинистых частиц. Грунты не подчиняются законам сопромата (потому, что в них не могут возникать растягивающие усилия), применяемым для расчета упругих тел, тем не менее правила определения внутренних усилий в массиве тела, принятые в сопромате и теории упругости, применяют для описания поведения грунтового массива. Основное отличие грунтов от сплошных упругих тел в том, что прочность частиц грунта во много раз больше прочности связей между отдельными частицами грунта и сами грунты обладают во много раз (сотни и тысячи) меньшей прочности и соответственно большей деформативностью, чем материалы, из которых возводятся здания и сооружения. Очень большое влияние на свойства грунтов имеет вода. Изменение содержания воды в единице объема грунта изменяет прочностные свойства грунтов. Это краткие тезисы.
Основное различие между песками и глинами – наличие липкости (сцепление, обусловленное коллоидными связями) и намного меньший коэффициент фильтрации воды у глин. Из-за этого свойства глин как основания фундамента сильно отличаются от песчаного основания – возможность снижения угла внутреннего трения до нуля, при этом поведение грунта сильно напоминает сметану, морозное пучение, медленное уплотнение под нагрузкой, отсутствие взвешивающего свойства грунтовой воды и много еще чего.
Фундамент ферменных мачт антенных конструкций условно можно отнести к слабонагруженным фундаментам и наиболее опасным состоянием его будет , когда будут достигнуты либо отрывающие усилия либо критические напряжения по линиям скольжения на краю фундамента при воздействии опрокидывающего момента на все сооружения. Эти напряжения считаются по обычной формуле сопромата как для балки прямоугольного сечения. Разница заключается в том, что если в стали ,например, допустимы растягивающие напряжения, то в грунте растяжение в принципе на может возникнуть, и , поэтому краевые напряжения под подошвой фундамента могут достигнуть только нулевой величины в том месте, где подошву начинает отрывать от грунта. С противоположной стороны фундамента напряжения в грунте будут максимальны. Здесь частицы грунта в предельном состоянии начинают перемещаться вдоль так называемых линий скольжения. В результате грунт выдавливает вверх из-под края фундамента. Эту картину легко наблюдать на пляже, когда идешь по мокрому песку, он выдавливается из-под подошвы. Вот этого нельзя допускать в фундаментостроении. При заглублении подошвы фундамента на1,7-2 м в грунт, предельное безопасное давление для песков фракции 2-4 мм (крупные пески) будет около 2,5 кГ/см2, мелких песков – 2 кГ/см2, глинистых грунтов тугопластичной консистенции – 1,6-2 кГ/см2. Консистенция глинистого грунта – физическая характеристика , определяемая лабораторным испытанием, зависит от степени уплотнения грунта в естественном состоянии (количества пор).
Основным параметром, определяющим несущие свойства всех грунтов является угол внутреннего трения. В школьной физике есть понятие коэффициента трения – это тоже самое , так как тангенс угла внутреннего трения и есть школьный коэффициент трения. Этот параметр для грунтов определяется ТОЛЬКО в водонасыщенном состоянии, так как при 100% водонасыщении грунта( то есть когда все поры наполнены водой) его значение минимально, и соответственно, минимально значение нагрузки, которую можно передать на грунт. Это самое худшее состояние и именно на него рассчитывают фундаменты. Для глин угол может быть от 0 до 18-20 градусов, для песков от 18 до 30-32 градусов. У щебенистых и гравийных грунтов по существующей стандартной методике измерения угла трения практически невозможно измерить этот параметр, поэтому для них применяется понятие - расчетное сопротивление Ro.
Теперь уже можно ближе к нашим баранам. Ваша мачта рассчитана на опрокидывающий момент около 28 т*м. Если взять квадратный в плане фундамент и ограничиться краевым напряжением в грунте под фундаментом величиной 2 кГ/см2, то габарит фундамента (без учета веса мачты, антенны, т.к. они незначительны и им на стадии предварительного определения размеров можно пренебречь) будет определяться комбинацией двух простых формул
b=6M/N, где b- ширина фундамента в метрах,M-опрокидывающий момент в т*м, N- вес фундамента в т.Это условие отрыва от грунта края подошвы фундамента при опрокидывании. Если задаться разумным габаритом фундамента 2,5х2,5 м то получаем вес фундамента при моменте 28 т*м N=6*28/2,5=67 т, или примерно 67/2,4=28 м3 бетона. Полный «голубой писец на ветке».
Из условия максимальных краевых напряжений формула будет выглядеть N/(b*b)+6M/(b*b*b) <= R,
Где R- максимальное краевое напряжение в грунте т/м2, т.е.20т/м2 (2 кГ/см2). Если взять фундамент размером 2,5*2,5*2(глубина), его вес будет 2,5*2,5*2*2,4 т/м3=30т. Краевые напряжения будут 15,5 т/м2 < 20 т/м2.Безусловно фудамент можно выполнить в виде тонкой плиты, законструированной с учетом изгибных усилий от выдергивающих и вдавливающих усилий, и пригрузить сверху грунтом, результат от этого не изменится, но расход бетона уменьшится значительно.
Таким образом четко видно, что критическим параметром является отрыв подошвы фундамента от грунта. И это при любом типе грунта. Единственным способом преодолеть это препятствие для слабонагруженного вертикальной нагрузкой фундамента будет увеличивать размер фундамента в плане. При этом центральная часть фундамента практически ничего не несет и смысловой нагрузки не имеет.
Вот поэтому все опоры ЛЭП имеют тот вид, какой имеют – широко раздвинутые ноги и у каждой ноги не очень массивный (порядка нескольких тонн) фундамент. В Вашем случае если раздвинуть опоры на 4 м получим 4 фундаментика около 4 т весом каждый обеспечат устойчивость мачты.
В случае свай для песков сопротивление по боковой при свае 30х30 см будет около 1 т на метр сваи в грунте, для глинистых грунтов больше раза в 2 за счет того, что глинистый грунт прилипает к поверхности сваи ( строители называют «обсасывает»). То есть в песках надо сваи примерно 4 м длиной, в глинах – 2-3 метра. Буронабивные сваи должны иметь армирование, рассчитанное на воздействие этих выдергивающих усилий.
Для скалы , надеюсь уже понятно, все то же самое, надо устраивать анкера в скальном грунте, гарантированно выдерживающие такие выдергивающие усилия и все.
Но возникает дополнительная конструкция, назовем ее базой, которая передает усилия на фундаменты.
Пока наверно хватит.
Жду вопросов. Николай.

ut7uv
15.05.2008, 18:42
Вот фундаменты башни высотой 50м:
http://foto.cqham.ru/showphoto.php?photo= 3099&cat=500&ppuser=821
http://foto.cqham.ru/showphoto.php?photo= 3108&cat=500&ppuser=821
http://foto.cqham.ru/showphoto.php?photo= 3412&cat=500&ppuser=821
Глубина 3,5 метра, песок, три лапы по 6 кубов бетона в каждой, вес башни 9 тонн.
Дгугая моя башня 22 метра:
http://foto.cqham.ru/showphoto.php?photo= 209&cat=500&ppuser=821
вес 1,5 тонны (трехгранка) все тоже самое только в разы меньше, глубина фундамента 2,5 метра, бетона 1,5 куба на все. Если интерестно могу рассказать как все сделать (опалубка, арматура, заливка, закладные болты и т.д.)
73! UT7UV

alev
16.05.2008, 05:38
Всем доброго дня.
Александр, UT7UV,- про башню 22м интересует все, от фундамента до конструктива самой трехгранки.
73! RW9OC

Alex N
16.05.2008, 07:58
Учитывая, то что заданные Вами вопросы про грунты и фундаменты скорей всего интересуют многих любителей, желающих что-то поставить на землю, с Вашего разрешения буду отвечать на форуме.
Это просто отлично!!!

Наконец-то все стало на свои места по земле и ее характеристикам! :beer: Спасибо!

По размерам фундамента, как я понял 2,5*2,5*2h размера должно хватить. А вариант с 4-мя бетонными плитами, или один тонкий монолит с анкерами по месту - имеет право на жизнь?
Также остается вопрос о защите от коррозии тех 2-ух метров фермы, которая будет находится в земле.


Если интерестно могу рассказать как все сделать (опалубка, арматура, заливка, закладные болты и т.д.)

Наверное эта информация\чертежи\п одробные фото будет очень нужна и интересна не только мне, но и другим. Также это сэкономит много времени другим людям, которым не нужно будет это описывать :rotate:

ut7uv
16.05.2008, 08:55
Александр, UT7UV,- про башню 22м интересует все, от фундамента до конструктива самой трехгранки
К сожалению, на башню 22м никаких чертежей и документов не было, я ее купил разобранную и не юзаную, даже была только погрунтованная и не покрашена :crazy: Это была в далекие времена смотровая вышка с площадкой на верху для 3-5 человек (есно погранцов) и УКВ антенн. Вес 1,5 тонны, нижняя часть 6 метров усеченная пирамида, снизу между ногами 3,2 метра, выше три одинаковые секции по 5 метров каждая, сверху корзина, я ее обрезал до размера 2х0,7 метра, больше не понадобилось, для обслуживания антенн больше не нужно. Все грани башни из уголка 63, все перемычки из уголка 50. Лестница из прута 16 Весь крепеж болты, гайки гровера, шайбы цинкованы, размером М12 и М16. Фундамент выполнен точно также как и для башни 50м (фото выше) по типу "перевернутого гриба", примерно 0,5 куба бетона в каждой ноге, глубина 2,5 метра. Закладные болты М20 (12 шт) на всю глубину фундамента и приварены к нижней арматуре фундамента. Делается обычная опалубка, заливается все это дело (желательно за один раз) вместе с арматурой бетоном марки М400, использование вибратора при заливке обязательно! При выставлении уровней пользоваться только нивелиром, иначе получится Пизанская башня :D
73! UT7UV

ES4RZ
16.05.2008, 10:04
http://www.gspirtv.ru/content/view/48
Это на крыше, но 22 тонны на одну из 3-х ног даст представление о нагрузках.
Кубик 2*2*2 м из бетона должен обеспечить устойчивость мачты.

Alex N
16.05.2008, 12:59
Фундамент выполнен точно также как и для башни 50м (фото выше) по типу "перевернутого гриба", примерно 0,5 куба бетона в каждой ноге, глубина 2,5 метра.

А чертеж можно увидеть, можно нарисованный от руки, но правильный 8) , может фото изготовления/установки есть?
Из чего делалась опалубка?

RV3FN
16.05.2008, 14:30
У меня самодельная мачта высотой 24 метра. Выполнена по треугольной конической форме. Нижнее расстояние между опорами 1,76 метра. Вертикальные трубы ф 76 мм. Боковые стороны перевязаны арматурой ф 14 мм. На рсстоянии 3 метра сверху выполнена площадка для крепления поворотного устройства. Сверху стоит подшипник фирменный. Покупался вместе с повороткой YAESU-800. Масса башни примерно 750 кг. В качестве опоры изготовлены три шурфа (засверлены буровой машиной для установки эл. столбов) глубиной 3 метра. Сварил из арматуры ф 26 трехгранные закладные обвязанные тонкой арматурой ф 12. Расстояние между гранями такое, чтобы трубы мачты вошли между арматуринами. Эти гоотовые опоры вставил в землю, так чтобы над поверхностью осталось 200 мм.
Затем залил все это бетоном. Через пару недель пригнал кран, поднял мачту и вставил ее в опоры. Сразу же приварил мачту к опорам. Стоит родимая самоделка с 2003 года. На ней квадраты на 4 диапазона. RQ-44S. На моей QSL ее можно посмотреть. Удачи.

Alex N
16.05.2008, 14:53
На моей QSL ее можно посмотреть.
Уважаемый RV3FN, выложите плиз фото, если есть возможность - несколько, чтобы все рассмотреть... И какой диаметр скважины?

ut7uv
16.05.2008, 15:06
А чертеж можно увидеть, можно нарисованный от руки, но правильный , может фото изготовления/установки есть?
Из чего делалась опалубка?
Попытаюсь что-то нарисовать, но художник из меня плохой :D , фото нет, только на башню 50м :-( Опалубка делалась из тонкой сосновой доски.
73! UT7UV

VElkin
16.05.2008, 15:25
А если не делать опалубку, а просто залить бетон в яму, так можно ?
Вопрос, для чего делается опалубка ? Не понимаю смысла ?

Кукин Николай Николаевич
16.05.2008, 18:09
Всем здрасте!
Позавидовал UT7UV!
Ссылка ES4RZ очень кстати, дает представление о тех проблемах, которые имеются при установке мачт и порядке усилий в них и узлах крепления при ветровых воздействиях.
По вопросам Александра.
По защите конструкции мачты в земле. Не рекомендую саму ферму заглублять в землю. Комплекс мер по антикорр. защите будет большой, начиная просто с тупого увеличения толщины металлоконструкций.А если у Вас есть водичка высоко в грунте, да еще блуждающие токи, возможно появление электрохимкоррозии. Единственная нормальная мера, которая приходит в голову при заглублении стали в землю - электрохимзащита, а это подключение катодной станции. Поэтому все металлоконструкции стараются поднять над землей, фундамент высовывается из земли на 15-20 см. Потом может быть обетонивание резьбового соединения на 10-15 см.
По цинкованию.
Щас есть цинконаполненные краски, заменяющие по своим свойствам горячее цинкование. Импорт – типа Zinga, наше- цинол, цинотан и подобное(например производства института порошков в RA9C). При их применении как правило не обращают на такую маленькую фразу в рекомендациях изготовителя, как подготовка поверхности. Так вот для всех этих материалов качество подготовки может быть обеспечено только пескоструем или дробеструем, иначе оно слазит. В наших условиях это наверно трудноосуществимо. Состав химгранд ЦПС не требует ( согласно заявлениям изготовителя) такой подготовки, чем выгодно отличается от всех вышеназванных составов. Все составы наносятся на голый металл, чем обеспечивается электрический контакт с покрытия с защищаемым металлом. Дальнейшая окраска по большому счету для мачт не требуется. В атмосферной среде долговечность будет более 10 лет. За счет этого окраска таким составом может быть рентабельной. Если принимается решение последующей окраске лакокрасочными составами, необходимо обратить внимание на совместимость лакокрасочных основ с основой цинкового покрытия, а также то, что электрохимический способ защиты, основанный на смещении потенциала железа меняется на обычный барьерный способ защиты стали от коррозии. При нарушении покрытия будет точечная коррозия стали. Хуже это или лучше – затрудняюсь сказать.
По фундаменту тонкой плите. Именно такую конструкцию, как у UT5UV я имел ввиду. Столбик в ней выполняет фактически антикоррозийную защиту анкерных болтов, а сечения даже 25х25 см с избытком хватает на сжимающие усилия. Сама плита может быть толщиной порядка 25 см, но сетку все-таки надо ставить двойную, с учетом знакопеременных усилий в плите. Нижний защитный слой бетона (защищающий арматуру от коррозии) должен быть не менее 7 см. Если делать предварительную выравнивающую бетонную подготовку из тощего бетона, то можно уменьшить до 5 см.Площадь одной плиты порядка 1 м2 хватит с избытком при заглублении на 2 м. При этом удерживающий пригруз грунта ( пассивное давление грунта при выдергивании фундамента) будет порядка 4-6 Т при обратной засыпке песком, для глин при отсутствии грунтовых вод чуть больше, при водичке может быть меньше, т.е. 4-5 Т. Основная сложность при отливке фундаментов – обеспечение точности отметок горизонтальных привалочных поверхностей фундаментов и точность установки анкеров.
Для анкеров лучше делать кондуктор, который одновременно используют при приварке пятаков для анкерных болтов. Можно еще сделать увеличенные отверстия, но тогда надо еще сверху приваривать монтажные шайбы толщиной не меньше, чем пятаки. Это решение зависит еще и от конструкции пятаков и количества болтов.
По опалубке.
Если бетонить прямо в грунт, то из наружного слоя 3-4 см цементное молоко уходит в грунт, ведь давление укладываемой бетонной смеси на глубине 2 м такое же, как у воды на 5 м глубины, т.е. 0,5 ат, а это много. Особенно в песках, где коэффициент фильтрации высокий. Поэтому если принимается решение бетонировать в грунт (грунт как опалубка), нужно избежать утечки молока в грунт - слой полиэтиленовой пленки или чего-то подобного по стенкам и дну траншеи при песках, или смириться с повышенным расходом бетона, т.к. на глубину 4-5 см с каждой стороны бетон будет никакой из-за потери связующего. Бетонная подготовка также выполняет эту функцию. Опалубку необходимо делать прочную, т.к. гидростатикой при бетонировании ее распирает и нехило. Во всяком случае при бетонировании колонн на глубине 2 м молоко начинает вытекать даже через щели 1 -1,5 мм в опалубке.
По арматуре расскажу после выхов.
Всем 73! Николай.

RV3AR
16.05.2008, 18:47
А если не делать опалубку, а просто залить бетон в яму, так можно ?
Вопрос, для чего делается опалубка ? Не понимаю смысла ?

Опалубка делается для придания фундаменту требуемой формы и высокой плотности.

rv6ani_alex
16.05.2008, 19:01
фото фундамента 2х2х2 мачты "СОСНА" h = 30 m, смотреть здесь http://foto.cqham.ru/showphoto.php?photo= 5875&cat=500

sr-71
16.05.2008, 19:17
Комплекс мер по антикорр. защите будет большой
=
Грунтовка для якоря.

Кукин Николай Николаевич
22.05.2008, 14:36
Всем доброго дня!
Еще раз по антикоррозийной защите.
Предлагаемые уважаемым SR71 материалы обеспечивают защиту металла барьерного типа. Обычно долговечность такой защиты не превышает 5-6 лет. Потом покрытие надо подновлять. Вообще то все лакокрасочные материалы при определении стойкости обычно испытываются в камере солевого тумана. Штука весьма агрессивная к чему бы то ни было. К примеру обычные краски типа ПФ-115 (атмосферостойкая по классификации), предназначенные для окраски металлоконструкций , эксплуатирующихся на открытом воздухе, не держат и 24 часа этой камеры. Автомобильные эмали, отверждаемые при т=100-120 градусов держат до 72-80 часов таких истязаний. Цинкнаполненные – более 5 суток.
После этого срока на поверхности краски выступает ржавчина, начинается отслоение краски.
По арматуре.
Для армирования ж.б. конструкций без предварительного напряжения применяют как гладкую (не имеющую выступов), так и арматуру с рифленой поверхностью. Рифление применяется для обеспечения лучшего сцепления с бетоном. Бетон и сталь имеют примерно одинаковый температурный коэффициент линейного расширения, поэтому при изменении температуры конструкции в ней не возникают напряжения от разности температурных деформаций стали и бетона.
Сталь может поставляться в мотках (проволока класса В-I, Вр-I) и стержневая - стержнями от 6 до12м длиной.
Подразделяется на классы – проволока В-I,Вр-I. Диаметры от 3 до 5,5 мм.
Стержневая классов А-I,А-II,А-III. А-II сейчас можно редко встретить.
А-1 – гладкая, А-III- периодического профиля. Сортамент от 6 до 40 мм в диаметре. Для арматуры периодического профиля диаметр указан условный, соответствующий диаметру круга равновеликого по площади поперечного сечения стержня. Выпускается еще арматура А500с с серповидным профилем рифов, имеющая бОльшую прочность и сцепление с бетоном, но она достаточно дефицитна за пределами МКАД, чтобы можно было рассчитывать на ее применение. Имеет абсолютную свариваемость (кто бы и как бы ее не сваривал, разрушение происходит по металлу стержня , а не шва).
Положение арматуры в бетоне должно обеспечивать наличие минимально требуемого защитного слоя бетона, для защиты арматуры от коррозии. Это от 0,5 до 1 диаметра арматуры, но не менее 15-20 мм от грани конструкции до поверхности арматуры. Для фундаментов требования ужесточены – 50 мм если конструкция устраивается по бетонной подготовке и 70 мм если непосредственно на грунт.
Бетон по прочностным свойствам подразделяется на классы B3,5 (М50), B7(М100), B15 (М200), B20(М300), B30(М400).
В скобках указан бетон такой же прочности по старой классификации по СНиП IIВ-I-62 (марка бетона по прочности).Щас понятие «марка бетона по прочности» в нормативных документах отсутствует, но еще прочно живо на стройках в терминологии по ряду объективных причин, поэтому указал соответствие между классом и маркой.
Теперь по применению арматуры в железобетонных конструкциях.
Подразделяют бетонные конструкции и железобетонные. Бетонные имеют настолько хилое армирование, что его никто не учитывает и такие конструкции считаются по методике каменных конструкций. В железобетонных арматуру устанавливают как по расчету, так и исходя из ряда требований, которые получили название «конструктивные». По расчету ставится в тех местах, где имеются растягивающие усилия, так как прочность бетона на растяжение примерно в 10 раз хуже, чем на сжатие. В сжатых элементах (колонны и т.п.) продольная арматура ставится обязательно , даже если не требуется по расчету. В изгибаемых расчетная арматура устанавливается как правило в нижней зоне, потому что в наиболее часто встречающихся случаях используется балочная система работы конструкций как балка на двух опорах (плиты, балки, прогоны, перемычки и т.п.).
Если с этих позиций рассматривать конструирование фундамента под опору мачты, то вертикальная часть будет сжата вдавливающими усилиями и растянута выдергивающими. В плите растягивающие усилия будут в нижней зоне при вдавливающих нагрузках на фундамент и в верхней зоне при выдергивающих. Поэтому плиту надо армировать сеткой в нижней и верхней зоне плиты. Растягивающие усилия от мачты будут передаваться через анкера на плиту. Чтобы анкера не вырвало из плиты, должна быть обеспечена достаточная зона анкеровки арматуры анкеров в бетоне плиты. Для растянутого бетона это 40 диаметров анкеруемой арматуры. При диаметре анкеров М18-М20 это 700-800 мм. Толщина плиты всего 300 мм. Что делать? Чтобы не увеличивать толщину плиты, необходимо применить на конце арматурного стержня анкерующее устройство. Это может быть отогнутый крюк или приваренная к торцу стержня пластина. Пластина должна быть подобрана так, чтобы не происходило разрушение (смятие) бетона под ней и передача усилие обжатие на бетон от этой пластины было равномерным. При 20 т усилия площадь пластины должна быть примерно 200 см2 для бетона В15. Если это 4 анкера, то пластину можно взять толщиной порядка 10 мм, просверлить 4 отверстия, раззенковать их, и , просунув стержни, обварить с обратной стороны электродами типа Э42а и выше. Такой стык соответствует стыку Т12-Рз (тавровое соединение, дуговая ручная сварка валиковыми швами в раззенкованное отверстие) по ГОСТ 14098—91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций».
Армирование плиты сетками.
Суммарная площадь арматуры каждой сетки во взаимно перпендикулярных направлениях по расчету получилась порядка 4 см2 для арматуры АIII. Это 5 стержней d10 в обоих направлениях. Сетку можно сварить или связать. Вязальная проволока – из стали Ст3 порядка 1,5-1,6 мм. Прочность соединений должна обеспечивать неизменность геометрии сетки при бетонировании.
Бетонирование. Применение вибратора обязательно. Без вибрации практически невозможно избежать при такой высоте бетонирования образование раковин в бетоне, даже в случае применения пластификаторов , резко улучшающих укладываемость бетонной смеси.

По всей высоте столба еще лучше выполнить замкнутые хомуты из арматуры 6-10 мм с шагом 400-500 мм по высоте. Книзу столб сделан расширяющимся, для улучшения укладываемости бетона. Кроме того , при таких размерах конструкции практически невозможно продавливание бетона плиты вертикальным вдавливающим усилием от мачты.
Пытался описать хоть и кратко, но как можно больше. Все по этой теме рассказать невозможно, она слишком велика и необъятна, как и любое дело, если вникать в него по полной программе.
Да, Пы СЫ, забыл. Емайл не указывал, т.к. не хочу спама. Много прилетает на один из ящиков. Укажу в профиле.
Пока наверно все. Николай.

Alex N
23.05.2008, 15:21
Всем добрый день!!!


Пытался описать хоть и кратко, но как можно больше.
За такую краткость Вам при жизни памятник надо поставить!!! Все расписано и разжеванно - бегом за материалом и в бой! :D
Николай Николаевич, чтобы, может быть больше не возвращаться к вопросу о фундаменте спрошу про вариант как сделал RV3FN
В качестве опоры изготовлены три шурфа (засверлены буровой машиной для установки эл. столбов) глубиной 3 метра. Какие минусы иплюсы такого фундамента. Как мне кажется, он получится менее трудоемким... Если нет буровой машины, нашел вот такое (двигатель, редуктор, бур, направляющие и немного сварки)... Простота ведь есть залог надежности...
Прошу посоветовать, либо отсоветовать такой вариант фундамента.

PS: спасибо за такую нужную помощь!!!

Кукин Николай Николаевич
23.05.2008, 15:43
Всем добрый день!
Александр, по вопросу буровых свай. Там есть на мой взгляд следующие сложности.
Глубина такой свайки должна определяться из расчета на выдергивание. 3 м может не хватить, тогда техника должна быть сурьезней.
Стенки скважины в песках могут быть неустойчивы и осыпаться при извлечении бурового инструмента из скважины до начала бетонирования.
Качество бетонирования проконтролировать тяжело.
Анкерующее устройство должно быть практически на всю глубину сваи.
Как преодолевают все это на практике- увеличивают диаметр скважины до 500-600 мм, бурение производится через обсадную трубу, удерживающую стенки скважины от обрушения. После установки в скважину арматурного каркаса производят подачу бетонной смеси с одновременным подъемом обсадной трубы. Для такого процесса используется уже довольно тяжелая и серьезная техника и дорогая к тому же.
Есть другой способ. Выполняется буроинекционная свая спецустановкой и в неотвердевший грунтобетон погружается железобетонная конструкция (свая)на требуемую глубину.
И то и то имеет два недостатка – такой техники может не быть в Вашей деревне и второе – дорого.
Николай.

Александр Макеев
23.05.2008, 21:55
Бурильно-крановые машины сейчас есть практически в каждом районе электрических сетей. Глубина бурения от 3 до 3,5 м, диаметр стандарт - 350 мм, в комплект входят бурголовки на 750-800 мм.

Waldemar
24.05.2008, 04:21
Глубина такой свайки должна определяться из расчета на выдергивание. 3 м может не хватить, тогда техника должна быть сурьезней.
У нас такие ставят...
Не думаю что более трех метров бурят.
Высота 40 метров, ширина в основании 4 м, фундамент 40х40 см.

синтез
24.05.2008, 07:10
Может мой совет чем-то пригодится. Сейчас полно разваленных заводов, может быть, Вам удастся по сходной цене купить походящей высоты молниеотвод. Давно на такое зарюсь, да пока поставить негде.

Alex N
24.05.2008, 15:53
Добрый день!


может быть, Вам удастся по сходной цене купить походящей высоты молниеотвод Узнавал, просчитывал, выходит много дороже: кран, длинномер (если не резать), плюс объяснения ГАЙцам, почему без документов и куда катим... Да и хозяева его хотят продать как будто он только с завода :(.
Фундамент также актуален...


И то и то имеет два недостатка – такой техники может не быть в Вашей деревне и второе – дорого. Тогда остановлюсь на самодельных подножниках. Николай Николаевич, из какого материала лучше делать опалубку, сколько нужно времени, чтобы бетон набрался прочности и можно было снять опалубку? По армированию - плита 10мм. арматура, анкера 20-22мм. Если основную длину анкера сделать из арматуры, а вверху вывести только 2 болта - как сделать узел стыковки 4->2?
Пластина получается ~15*15см, как я понял ее нужно расположить под нижним слоем армирующей сетки и, наверное, приварить к ней?
В роли вибратора может ли выступить двигатель 1КВт с эксцентриком, который будет прикручен к анкерным болтам, частоту (обороты) можно установить ЛАТРом... Также есть ударный перфоратор. Что лучше?

Waldemar
24.05.2008, 19:40
Может мой совет чем-то пригодится. Сейчас полно разваленных заводов, может быть, Вам удастся по сходной цене купить походящей высоты молниеотвод. Давно на такое зарюсь, да пока поставить негде.
Возле подстанции видал кучу столбов высоковольтных метров по 17 длинной.
У нас мобиоператор несколько штук таких поставил, сверху насадил трубу по диаметру и площадку приварил, и закопал метра на три в грунт..Стоит и не падает. Хотя высота получилась метров 20-ть

Кукин Николай Николаевич
20.06.2008, 18:00
Всем добрый день!
RA6ALS
Александр, в личку видимо не предусмотрено посылать вложения, поэтому архивный файл в формате акада 2000, как наиболее совместимого со всеми остальными акадами, выкладываю здесь. Там как пример изображен стыковой узел поясов мачты для Вашего варианта.Одна из разновидностей напева на тему чинары. В чинаре, как уже упоминал, в этом узле возникают изгибные усилия в поясе при растягивающих усилиях за счет того, что соединительный стержень расположен не по центру тяжести уголка пояса.
Теперь по всем остальным вопросам, хоть и со значительным опозданием.
Alex_N
По анкерным болтам.
Анкерные болты предназначены для крепления одной конструкции к другой (обычно железобетонной), с которой они (болты) являются единым целым. Поэтому стыковочный узел прикрепляемой конструкции конструируется с учетом как количества болтов, так и усилий в этих болтах. Изменение количества болтов в узле вынуждает изменить опорный узел прикрепляемой конструкции. Кроме того, если планируется уменьшение количества, то надо увеличивать диаметр болтов и увеличивать толщину фланцевой пластины, так как ее может разогнуть. Ведь там поставлены подкрепляющие ребра жесткости.
Опалубку обычно снимают после набора бетоном прочности , обспечивающей либо саму распалубку без повреждения распалубливаемой конструкции, либо ее прочность и устойчивость от усилий при последующем строительстве. Если предусмотрен последующий монтаж, то это порядка 70%. При обычных условиях твердения бетона (+20 градусов и уходе за бетоном) 100% ( ту, что гарантирует производитель бетона) набирает за 28 суток, 70% -порядка 1-1,5 недель. Набор прочности идет примерно по экспоненте.
Если не будет воздействий на фундамент, думаю дня через 3-4 моно спокойно снимать (наберет порядка 20-30 %).
Про прогрев бетона для ускоренного набора прочности пока ничего не буду говорить.
Анкерное устройство болтов(пластины) не обязательно приваривать к сетке, главное необходимо обеспечить точную фиксацию выпусков болтов, чтобы потом при монтаже все совпало из тютельки в тютельку ( как у двух комаров).
При передаче вибровоздействия на бетон через болты имеется 100% вероятность их «уплывания» от требуемого положения.
Глубинный вибратор какжется может заменить только другой вибратор. Ориентировочная мощность их двигателей не менее 2-2,5 квт.
Waldemar, UT2FF.
Высокая мачта, 3м свайку должно выдернуть. Когда в землю засаживаем одиночный столб, то на него не действуют выдергивающие усилия. Защемление в грунте столба обеспечивается при глубине погружения начиная с примерно с10 диамтеров. При глубине 20 диаметров уже защемление практически в любом грунте. То есть для 30 см основания столба это как раз порядка 3 м.
73! Николай.

Кукин Николай Николаевич
20.06.2008, 18:01
Чего-то не вставилось, пробую еще раз

Waldemar
28.06.2008, 06:14
Waldemar, UT2FF.
Когда в землю засаживаем одиночный столб, то на него не действуют выдергивающие усилия. Защемление в грунте столба обеспечивается при глубине погружения начиная с примерно с10 диамтеров. При глубине 20 диаметров уже защемление практически в любом грунте. То есть для 30 см основания столба это как раз порядка 3 м.
Диаметр столба в основании сантиметров 60-т, не мерил...
По вашим расчетам его надо как минимум на 6-ть метров закопать, а для надежности на все 12-ть.
Буду в тех краях, где они выдернутые из земли валяются, посмотрю для интереса, на какую глубину их закапывали.
Если конечно следы пребывания в земле остались..

Александр Макеев
28.06.2008, 08:49
В энергетике применяются центрифугированные опоры (ЦФО) длиной 22,6 м и 26 м с диаметром комля 650 мм и массой до 7,5 т. Заглубляются они на 3 - 3,5 м. И только анкерно-угловые опоры Ф800 мм (без оттяжек!) длиной 20 м и массой до 10 т, заглублялись на 4 м. Еще ни один не выдернулся.

Alex N
29.06.2008, 20:56
Доброго времени суток!
Спасибо за ответы!!!

Сейчас воюю с материалом для опалубки - был на заводе ЖБИ, видел ИХ (заводские опалубки), которые разбирают/поднимают 20т краном и стало дурно. Все сделано с многократным запасом по прочности и на частое использование... Наверное буду использовать доску с металическими стяжками, надеюсь выдержит :)
Появился вопрос - как правильно залить бетон? Если как показано на рисунке - бетон выдавит через верх основания, если верх герметично закрыть - то не будет возможности проконтроллировать качество заливки, и к тому же там будет нехилое усилие/давление. Может есть какие стандартные решения этого момента, заливать ведь нужно за один раз?..

Николай Николаевич! Пропарочная камера менее чем за сутки дает 70 % прочности бетону, как это можно реализовать в гаражно-земляных условиях (ТЭНы, костер, паяльная лампа)? Очень заманчиво...

aleksandr130
29.06.2008, 22:06
У вас между плитой и столбом получается угол 90 гр - это некрасиво и не правельно .
плиту хорошо бы сделать в виде усеченой перамиды из вершины которой уже выходит столбик , eго тоже хорошо бы выполнить в виде перамиды усеченной .
При такой форме можно быть увереным что заливка бетона в герметичную опалубку пройдет хорошо.
На заводе такие штуки отливают кверх ногами а потом уже транспортируют на место установки ,а вы я так понимаю хотите отлить фундамент мачты уже в котловане ?
После заливки бетон твердет за 3- 4 дня ,опалобку желаательно снимать через неделю- она задерживает влагу и бетомн получается тверже .
Считается что максимальную прочность цемент набирает за 50 лет и следующее 50 лет разрушается тоесть ваша конструкция расчитана на 100 лет .

ES4RZ
30.06.2008, 00:30
Правильно, выдавит. Заливаете подошву, а затем столб. Поищите - устройство рабочих швов (время между заливками). Прогрев - элементарно, т.е. накрываешь китайским зеленым тентом и электрокалорифер 4-5 киловатт, но не пересушить. Доски, фанера это стандартный вариант опалубки для не поточного производства ЖБИ.
Цитата:
Непрерывное бетонирование обеспечивает наилучшее качество монолитных железобетонных конструкций, однако по технологическим и организационным причинам оно не всегда возможно, поэтому, как правило, проектом предусматриваются в плитах рабочие швы. Рабочий шов бетона образуется, когда последующий слой бетонной смеси укладывают при полностью затвердевшем предыдущем слое. Рабочий шов бетона отличается тем, что величина сцепления нового бетона со старым значительно ниже, чем в бетоне без шва, и вследствие этого уменьшается морозостойкость, водонепроницаемость, а также ухудшается внешний вид конструкции.

Для уменьшения влияния отрицательных качеств рабочих швов на эксплуатационные свойства железобетонных конструкций тщательно обрабатывается поверхность шва перед укладкой свежей бетонной смеси. Для этого с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементной пленки, по всей длине рабочего шва выполняют насечку, очищают от грязи, промывают и продувают сжатым воздухом. Поверхность рабочего шва увлажняют, при необходимости шов обрабатывают цементным раствором, что обеспечивает требуемую прочность и улучшает эксплуатационные качества монолитных железобетонных конструкций.
http://www.kapstroy.kiev.ua/arcives/2002_5/confer_2.htm

Кукин Николай Николаевич
01.07.2008, 20:23
Всем добрый день!
Alex_N.
По вопросу бетонирования. Как Вы хотите сделать, безусловно бетонную смесь выдавит вверх. Для бетонирования за один прием всего фундамента необходимо делать его в форме усеченной пирамиды (меньший объем бетона чем у кубика при при бетонировании за один раз). Как у Вас, сначала бетонировать горизонтальную плиту, после установить вертикальную опалубку и уже бетонить столбик. Владимир ES4RZ уже обратил Ваше внимание на требования, которые нужно соблюсти при выполнении рабочих швов при перерывах в бетонировании. Владимир, мы с Вами одной крови? Вы тоже строитель?
Следует отметить, что реально на стройках эти швы правильно выполняют очень редко, поэтому я в своей практике обычно стараюсь назначить их в местах минимальных усилий в бетоне. В Вашем случае выбирать не приходится – место только одно.
Обращу внимание на то , что необходимо тщательно крепить опалубку столбика к плите и обеспечить минимальный зазор между опалубкой и плитой для предотвращения вытекания цементного молока через щели и поднятия опалубки гидростатикой при бетонировании. С этой точки зрения предпочтительно наверно пойти на повышенный расход бетона и делать пирамиду.
По вопросу прогрева бетона. Можно выполнить по-разному. Методом «термоса», как описал Владимир, правда для лета на прогрев 4 квт наверно многовато.
Можно заложить в бетон греющий кабель (обычный одножильный люминивый провод в оболочке) сечение и длину определить элементарным расчетом исходя из требуемой мощности. Как вариант может быть заложена стальная лента, которой обивают ящики.
Можно заложить электроды из проволоки и греть за счет электропроводности бетона.
Мне кажется киловатта на обогрев столбика или плиты должно хватить, ведь лето. Температура нагрева порядка 60-70 градусов. Поддерживать непрерывно влажный режим, чтобы не скипятить бетон (прочность бетона понизится , да и появятся усадочные , а то и температурные трещины от неравномерного нагрева/охлаждения бетона ).
Суток Вам хватит для набора 60-70 %.
По вопросу длительности набора прочности бетоном. Зависит от многих факторов (состав цемента, тонкость помола клинкера, влажностно-температурные условия первоначального набора прочности и условий эксплуатации, воздействия воды и ее хим. состава при эксплуатации и много еще от чего). Думаю нет смысла здесь это обсуждать.
Пока наверно все.
Успехов , Николай.
[/b]

ES4RZ
01.07.2008, 20:40
Кукин Николай Николаевич
Да, я ПГС-ник ЛИСИ, но нет под рукой СНиПов, поэтому пишу по понятиям.
К тому же последние годы в качестве заказчика ... и параграфы цитировать не могу.
В 2007 12 объектов в Питере и северо-западе от проектирования до перерезания ленточки.
А летом греть бетон ...( ?) - только если начинать монтаж через пару дней. Взяв жесткий бетон, залить грибок можно за один раз.

Кукин Николай Николаевич
02.07.2008, 16:01
Всем добрый день!
ES4RZ.
Владимир по вопросу прогрева бетона летом именно так я понял желание Alexa_N, что он хочет сразу после распалубливания в кратчайший срок выполнить монтаж мачты и все естественно летом.
За последний год, что пришлось провести на стройках монолитных зданий, при замоноличивании практически всех колонн в вертикальном положении у подрядчиков были косяки в нижней зоне колонн – при высоте столба бетона более 2 метров начинало вытекать молочко через стыки в опалубке даже при применении стальной опалубки. Применение жесткого бетона тоже не очень помогает. Поэтому и заостряю на этом внимание людей, чтобы они знали и были готовы к этим вещам и предпринивмали меры к герметизации стыков опалубки.
По вопросу кровей практически все один в один, только Пермский политех 69-74 года и проектирование ПГС до стадии ленточки.
Всем удачи, Николай.

R2DO
11.11.2008, 17:32
Здравствуйте!

Друзья, а как вам вот такое техническое решение:

http://users.spin.net.au/~aeitower/erecting.htm ?

Особенно интересует мнение Николая Кукина в плане жёсткости данной конструкции вообще ( полное отсутствие диагональных перевязок ) и устойчивости в частности при, скажем, высоте мачты метров 15 и TH11 наверху? И без растяжек?

Сергей.

ut7uv
11.11.2008, 20:01
Практически так же недавно с братом поставили небольшую башню 14,5 метра высотой для УКВ антенн, но намного прочней, сечение 760х760мм. Фундамент опять же "перевернутый гриб", 2 куба бетона, сама антенна будет весом чуть более 100 кг.
73! UT7UV

UY7QL
11.11.2008, 21:21
Привет Всем!
Мачта 14 метров стоит без растяжек с 1988 года. В основании фундамент 900*900 и 1метр в глубину.Анкерные болты 22мм г-образные на всю глубину фундамента.Поверх фундамента лежит лист 16 мм ,а на лист установлена мачта.Мачта строительная,фермы 2метра в длину и 490*490 в объеме.Такие фермы с подъемниками роньше часто бросали на строй-площадках.Иногда выдвигаю трубу 8 метров но на зиму опускаю так-как несколько труб сломало ветром.Так что размера 2*2*2 метра вполне хватит.

ut7uv
31.12.2008, 14:03
вчера закончили заливать фундаменты под башню, думаю все понятно по фото:

EU1ME
31.12.2008, 15:32
Интересно, какой фундамент у сотовых башен.

ut7uv
31.12.2008, 17:28
Интересно, какой фундамент у сотовых башен.

Точно такой же как и на фото выше. Это будет башня которую используют операторы связи для базовых. Она универсальная, трехгранная, наращивается до 15-ти секций (4,95 метра каждая).
73! UT7UV

UA9FBI
28.12.2016, 10:20
Николай Николаевич! Добрый день и с новым 2017 годом.
Можно - ли Вам ОТПИСАТЬ ПИСЬМО?
Тарас UA9FBI. boss R9FAB.