Расчет анкерного фундамента под мачту освещения: технические требования и типовые проекты

Правильный расчет фундамента — основа надежности мачты освещения на десятилетия

Анкерный фундамент представляет собой критически важный элемент системы освещения, обеспечивающий устойчивость и безопасность эксплуатации металлических мачт высотой от 12 до 120 метров. НПО "Легион" как производитель высотных металлических конструкций предоставляет полную техническую документацию для проектирования фундаментов под каждую изготавливаемую мачту.

Особенности конструкции мачт освещения и требования к фундаменту

Конструктивные факторы, влияющие на фундамент:

Геометрические параметры мачты:

• Высота конструкции (12-120 м определяет момент опрокидывания)

• Форма ствола (многогранная, трубчатая)

• Диаметр основания мачты и размеры фланца

• Форма короны и расположение светильников

Материальные характеристики:

• Собственный вес металлической конструкции

• Распределение массы по высоте

• Жесткость ствола мачты

• Коэффициент демпфирования колебаний

Мачты высотой 12-20 метров требуют фундаментов глубиной 2,5-3,5 м с анкерными болтами M30-M36. Для конструкций 30-60 метров необходимы заглубления 4-7 м с болтами M42-M48. Высотные мачты 80-120 метров проектируются с фундаментами глубиной до 12 м и анкерами M56-M64

* точные характеристики понятны после расчёта и понимания географических параметров местности.

Анализ нагрузок при различных климатических условиях

Основные расчетные нагрузки:

Постоянные нагрузки:

• Собственный вес мачты и осветительного оборудования

• Вес кабельной продукции и вспомогательных элементов

Временные нагрузки:

• Ветровое давление согласно СП 20.13330 (основное и пульсационное)

• Гололедные нагрузки в соответствии с климатическим районом

• Сейсмические воздействия для соответствующих регионов

Расчет ветровой нагрузки выполняется для скоростей ветра до 40 м/с с учетом аэродинамического коэффициента мачты. Пульсационная составляющая может увеличивать общую ветровую нагрузку на 20-35% в зависимости от высоты.

Гололедная нагрузка рассчитывается исходя из толщины стенки льда 10-25 мм для различных климатических зон РФ. Одновременное воздействие ветра и гололеда принимается с коэффициентом сочетания 0,7.

Нормативная база проектирования

Основные нормативы:

• СП 22.13330.2016 "Основания зданий и сооружений" (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83)

• СП 20.13330.2016 "Нагрузки и воздействия" (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85)

• СП 16.13330.2017 "Стальные конструкции" (актуализированная редакция СНиП II-23-81)

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е издание

• ГОСТ 24476-80 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (применим частично)

Дополнительные нормативы:

• СП 131.13330.2020 "Строительная климатология"

• ГОСТ 27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований"

________________________________________

Основные технические параметры

Классификация нагрузок

Постоянные нагрузки:

• Собственный вес мачты: 15-25 кН (для мачт 20-30м)

• Вес светильников: 0,5-2,0 кН на прибор

• Вес кронштейнов: 0,2-0,8 кН на элемент

Временные нагрузки:

• Ветровое давление: w₀ = 0,23-0,85 кН/м² (в зависимости от ветрового района)

• Гололедная нагрузка: 0,3-1,4 кН/м погонной длины

• Монтажные нагрузки: до 2,0 кН

Расчетные параметры грунта

Несущая способность основных типов грунтов:

• Пески средней плотности: R₀ = 200-350 кПа

• Супеси: R₀ = 180-300 кПа

• Суглинки: R₀ = 150-280 кПа

• Глины: R₀ = 120-250 кПа

Геометрические параметры фундамента

Анкерные фундаменты типа "стакан":

• Диаметр: 1,0-2,5 м

• Глубина заложения: 2,0-4,5 м

• Толщина стенок: 150-300 мм

• Защитный слой бетона: не менее 50 мм

Коэффициенты запаса:

• По несущей способности грунта: γn = 1,4

• По устойчивости против опрокидывания: γs = 1,5

• Коэффициент надежности по нагрузке: γf = 1,2-1,4

Техническое сопровождение включает консультации по выбору типа фундамента, адаптацию типовых решений под конкретные грунтовые условия и климатические нагрузки региона.

Особенности расчета для различных грунтовых условий

Влияние типа грунта на конструкцию фундамента:

Скальные и полускальные грунты: Возможно уменьшение размеров фундамента на 15-20%, применение анкеров меньшего диаметра.

Песчаные грунты средней плотности: Стандартные размеры фундаментов, обязательное устройство песчаной подготовки толщиной 200 мм.

Глинистые грунты: Увеличение размеров фундамента на 10-15%, усиление арматурного каркаса, применение противопучинистых мероприятий.

Слабые и просадочные грунты: Индивидуальное проектирование с возможным применением свайных фундаментов или грунтозамещением.

________________________________________

Правильный расчет анкерного фундамента обеспечивает безопасную эксплуатацию мачт освещения на протяжении всего срока службы. НПО "Легион" гарантирует соответствие всех расчетов действующим нормативам и предоставляет полную техническую поддержку на этапе проектирования фундамента.

Получите расчет фундамента для вашего проекта мачт освещения!

НПО "Легион" — производство металлических мачт освещения высотой от 12 до 120 метров с полным техническим сопровождением проекта.