Что такое балочный фундамент

Что такое фундаментные балки и их основные параметры

При обустройстве фундаментных оснований для современных строений проектом предусматривается использование усиливающих элементов. Один из них – фундаментная балка (ФБ), способная выдерживать значительные нагрузки от стен возводимого здания. Применение таких элементов позволяет защитить пористые стеновые материалы (кирпичные, например) от контакта с грунтом.

Определение фундаментной балки и ее основные характеристики

Балка фундаментная железобетонная – строительная конструкция, являющаяся несущим элементом для внутренних и наружных стен возводимых строений. Кроме того, она отделяет их от грунта – выполняет функцию гидроизоляционной защиты.

• возможность удерживать тепло;
• морозостойкость;
• устойчивость к воздействию внешних нагрузок.

Эти показатели существенно продлевают сроки эксплуатации возводимых конструкций. Способность выдерживать значительные нагрузки со стороны стен и перегородок позволяет использовать ФБ при обустройстве подвалов и фундаментов.

Размеры балок

По своим конструктивным характеристикам фундаментные балки различаются размерами: длиной основания, его высотой и шириной. Длина балок от 430 до 595 см. Ширина фундаментных изделий высчитывается по уровню боковых плоскостей – от 20 до 52 см. Высота всех разновидностей опорных плит составляет 45 см, за исключением отдельных марок: для ФБ 6-40 и ФБ 6-45, например, высота 30 см.

Предназначение ФБ

Железобетонные опорные балки широко применяются при возведении промышленных и сельскохозяйственных объектов. При их использовании отпадает необходимость в обустройстве дорогостоящего монолитного фундамента, используемого при строительстве жилых зданий. Армированные балки востребованы в следующих ситуациях:

• обустройство самонесущих конструкций блочного или панельного типа;
• возведение кирпичных стен с навесными панелями;
• при сооружении сплошных простенков и фасадов с дверными и оконными проемами.

По месту установки строительные конструкции делятся на опорные, монтируемые под наружные стены, связывающие и обычные балки. Как альтернатива ленточному фундаменту сборные конструкции характеризуются простотой монтажа и низкой стоимостью.

Технологии изготовления балок

Изготовление монолитной фундаментной балки

По особенностям технологий изготовления ФБ делятся на следующие виды:

• сборные;
• монолитные;
• комбинированные (сборно-монолитные).

Сборные ФБ широко применяются при возведении каркасных строений и облегченных конструкций. В отдельных случаях, когда предполагаемая нагрузка на фундамент превышает средний показатель, имеет смысл заливать ФБ на месте – применять монолитные балки.

Работы по их обустройству проводятся в полном соответствии требованиям нормативов по заливке монолитных фундаментных оснований из бетона. Они включают в себя следующие этапы:

• подготовка опалубки;
• сварка и закладка арматурного каркаса;
• загрузка в опалубку бетонного раствора.

Перед заливкой монолитной ФБ согласно проектной документации наружу выводятся связующие элементы в виде стержней заданного размера и толщины. Они обеспечивают связку с элементами фундамента, если это предусмотрено проектом. Однако чаще всего такой жесткой связи монолитной ФБ с колоннами и фундаментом не предусматривается. Балочную опору в этом случае допускается делать не сплошной, а с технологическими разрывами. Такая возможность особо востребована при возведении стен на основе сэндвич панелей. Величина разрыва составляет незначительную величину (не более 50 мм). Образующийся зазор не бетонируется, а заполняется минеральной ватой, обеспечивающей нужный уровень теплоизоляции.

К преимуществам готовых монолитных ФБ относят простоту и высокую скорость монтажа. Для их укладки используются специальные петли, отливаемые на заводах по производству ж/б изделий, благодаря которым фундаментные балки допускается размещать в уступе стакана под колонну. При этом жесткое сочленение с фундаментной основой строения совсем не обязательно. И все же в ряде случаев для повышения устойчивости конструкции применяется метод обвязки ФБ хомутами (комбинированный способ).

При любом варианте фиксации балочной опоры для стен возводимого объекта необходим строгий контроль совпадения ее осевой линии и существующей разметки. От точности соблюдения этого требования и надежности самой балки зависит прочность и устойчивость всего строящегося здания.

ФБ по типу подбираются таким образом, чтобы по показателю допустимой нагрузки в точности соответствовать материалу, из которого изготовлены стены. Не будет ошибкой, если этот параметр у выбранных в качестве опоры железобетонных изделий имеет большее значение. Однако это приведет к неоправданному перерасходу средств, так как объемы затраченных материалов и их стоимость существенно увеличиваются. С другой стороны, снижение несущей способности опорной конструкции приведет к ухудшению устойчивости сооружения.

Технология монтажа фундаментных балок

Перед началом монтажных работ на все элементы строительных конструкций подготавливаются технологические карты (ТК). Монолитная фундаментная балка не является исключением. Только после оформления всех необходимых формальностей приступают непосредственно к монтажу.

1. Производится разбивка осей здания согласно прилагаемым чертежам.
2. Выемка грунта.
3. Подготовка основания, а сразу вслед за этим – обустройство фундамента.

К монтажу ФБ приступают только после полной готовности последнего.

Источник

Фундаментные балки: особенности и сфера их применения

Здание начинается с фундамента. Земля «играет», поэтому от прочности основания зависят эксплуатационные возможности объекта. Фундаментные балки получили широкое распространение благодаря своим фундаментальным характеристикам.

Что это такое?

Фундаментные балки – это железобетонная конструкция, служащая основанием постройки. Они выполняют двойную функцию:

• являются несущим элементов в немонолитных внутренних и наружных стенах;
• отделяют материал стен от грунта, выполняя функцию гидроизоляционной защиты.

Потенциальный покупатель оценит морозостойкость и теплоустойчивость конструкций, так как они делают их прочным материалом, служащим долгие годы. Способность фундаментных балок выдерживать большое давление стен позволяет применять их при строительстве подвалов и фундаментов домов.

Назначение

Классическое применение железобетонных балок (или рандбалок) осуществляется при строительстве промышленных, сельскохозяйственных объектов и зданий общественного пользования. Они служат опорой наружных и внутренних стен зданий. При современных технологиях на стадии разработки проекта здания возможно применение фундаментных балок при строительстве жилых помещений. Использование рандбалок является альтернативой монолитной конструкции фундамента, представляет собой сборную технологию при укладке основания постройки.

Балки предназначаются для:

• самонесущих стен блочного и панельного типа;
• самонесущих стен из кирпича;
• стен с навесными панелями;
• сплошных стен;
• стен с дверными и оконными проемами.

По месту назначения в строительстве ФБ делятся на четыре группы:

• пристенные, их монтируют возле наружных стен;
• связные, устанавливаются между колоннами, формирующими планировку здания;
• рядовые балки используют для скрепления пристенных и связных балок;
• санитарно-технические ребристые изделия, предназначенные для санитарно-технических нужд.

Закладка фундамента стаканного типа при строительстве крупных объектов – оптимальная область для применения фундаментных балок. Но также эффективно их использование в качестве ростверка для свайного или столбчатого основания каркасных строений, так как они позволяют скрепить весь каркас здания.

Достоинствами этих железобетонных конструкций по сравнению с монолитной технологией являются:

• сокращение сроков возведения строения;
• облегчение проведения подземных коммуникаций внутри здания.

Сегодня благодаря особым характеристикам применение фундаментных конструкций играет важную роль. Их стоимость, согласно расчетам, составляет около 2,5% от общей себестоимости здания.

Широкое применение сборной конструкции фундамента – простой и недорогой способ укладки по сравнению с ленточным фундаментом. Конструкции должны быть надежно закреплены. Классически используется стаканный тип фундамента, когда отдельные элементы опираются на ступени сбоку. Если высота ступени и балки не совпадают, то для этого предусмотрена установка кирпичных или бетонных столбиков.

При использовании столбчатых фундаментов допустимо производить опирание сверху. Столбики называют опорными подушками. При большом основании здания возможно создание в его верхней части специальных ниш, в которые монтируются стандартные рандбалки. Модели урезанных балок используют в отдельных ячейках зданий и присоединяют к температурному поперечному шву.

При строительстве каркасных конструкций применение фундаментных балок целесообразно для монтажа наружных стен. Изделия укладываются на обрез фундамента, покрытый раствором бетона. В целях предотвращения излишней влажности, как правило, поверх железобетонных конструкций наносится раствор песка с цементом.

Монтаж фундаментных конструкций осуществляется только с применением грузоподьёмной техники, так как их вес колеблется от 800 кг до 2230 кг. Согласно нормам ГОСТ балки изготовляются с отверстиями, предусмотренными для подъёма и их монтажа. Таким образом, с помощью строповочных отверстий или специальных заводских монтажных петель и специальных захватных устройств балка крепится к лебедке крана и укладывается на предназначенное место. Балки монтируют на столбы или сваи, в исключительных случаях – на песчано-гравийную подсыпку.

Вес изделия не требует дополнительных креплений с опорой. Однако рекомендуется соблюдать минимальную величину опирания, не менее 250-300 мм. Для проведения дальнейших работ, а также предотвращения повреждения стен желательно предусмотреть слой гидроизоляционных материалов (рубероид, линокром, гидроизол). Таким образом, фундаментные балки – это качественный и адекватный по характеристикам и цене материал.

Нормативные требования

Конструкции производят в соответствии с техническими условиями ГОСТ 28737-90, введенными Государственным строительным комитетом СССР в 1991 году. Время и практика доказали качественность данной продукции. Согласно ГОСТу советских времен изготовление фундаментных конструкций регламентируется в части размеров конструкций, форм их сечения, маркировки, материалов, требований и процедуры приемки, способов контроля качества, а также условий хранения и перевозки.

При заказе и приобретении фундаментных балок необходимо знать требуемые проектные характеристики изделия.

Технические требования: вид поперечного сечения, типоразмер, длину и обозначение серии рабочих чертежей балок – можно узнать из таблицы № 1 ГОСТ. Сырьем для изготовления балок является тяжелый бетон. Длина изделия, тип арматуры и данные расчетов по нагрузке влияют на выбор марки бетона. Обычно балки производятся из бетона марок М200-400. Технические характеристики изделия позволяют оптимально обеспечить нагрузку от стен.

В отношении армирования ГОСТ допускает:

• предварительное напряженное армирование для конструкций длиной более 6 м;
• для балок до 6 м предварительное напряженное армирование по желанию изготовителя.

Традиционно заводы все балки выпускают с предварительно напряженной арматурой из стали класса A-III. Определившись с размерами и сечением изделия необходимо правильно указать маркировку, особенно на цокольные варианты. Она состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом. Обычно маркировка состоит из 10-12 знаков.

• В первой группе знаков указывается типоразмер балки. Первая цифра обозначает тип сечения, она может колебаться от 1 до 6. Буквенный набор обозначает тип балки. Цифры после букв говорят о длине в дециметрах, округленных до целого числа.
• Вторая группа цифр указывает порядковый номер, исходящий из несущей способности. Затем следует информация о классе напрягаемой арматуры (только для напряженных балок).
• Третья группа указывает на дополнительные характеристики. Например, в случае наличия повышенной коррозийной стойкости в конце маркировки ставится индекс «Н» или конструктивные особенности балок (монтажные петли или иные закладные изделия).

Пример условного обозначения (марки) балки с указанием несущей способности и данных арматуры: 2БФ60-3AIV.

Пример условного обозначения с указанием дополнительных характеристик: замена строповочных отверстий монтажными петлями, изготовление из бетона нормальной проницаемости (Н) и предназначенной для применения в условиях воздействия слабоагрессивной среды: 4БФ48-4АТVCK-На. Три типа изделий определяют набор букв:

• фундаментные балки сплошные (ФБС);
• фундаментные балки сплошные с вырезом для укладки перемычек или пропуска инженерных конструкций (ФБВ);
• фундаментные балки пустотные (ФБП).

Контроль качества фундаментных балок требует проверки:

• класса бетона на сжатие;
• отпускной прочности бетона;
• наличия и соотношения арматурных и закладных изделий;
• точности геометрических показателей;
• толщины защитного слоя бетона до арматуры;
• ширины раскрытия усадочных трещин.

В техническом паспорте приобретенной партии рандбалок должны быть указаны:

• марка бетона по прочности;
• отпускная прочность бетона;
• класс напрягаемой арматуры;
• марка бетона по морозостойкости и водопроницаемости.

Правилами транспортировки ФБ предусматривается перевозка в штабелях. Допускается высота штабеля до 2,5 м, расстояние между штабелями не более 40-50 см. Обязательным условием считается наличие прокладок между балками и подкладок между штабелями. Это особенно актуально для двутавровой модели.

Фундаментальная модель представляет собою длинную тяжелую бетонную сваю или колонну. Балки в зависимости от ширины поверхности поперечного сечения делятся на типы:

• для стен зданий с шагом колонн до 6 м (1БФ-4БФ);
• для стен зданий с шагом колонн 12 мм (5БФ-6БФ).

Обычно балка сверху имеет ровную площадку определенного размера: от 20 до 40 см в ширину. Размер площадки зависит от видов стенового материала. Длина изделия может достигать 6 метров, но не менее 1 м 45 см. В моделях 5 БФ и 6 БФ длина составляет от 10,3 до 11,95 м. Высота балок составляет 300 мм, кроме 6БФ – 600 мм. Сбоку балка имеет Т-образную или форму усеченного конуса. Такая форма позволяет снизить воспринимаемые нагрузки.

Различаются балки по типу сечений:

• трапециевидные с нижней гранью 160 мм и верхней 200 мм (1 БФ);
• тавровое сечение с основанием 160 мм, верхняя часть 300 мм (2БФ);
• тавровое сечение с опорной частью, нижняя часть 200 мм, верхняя – 40 мм (3БФ);
• тавровое сечение с основанием 200 мм, верхняя часть – 520 мм (4БФ);
• трапециевидные с нижней гранью 240 мм, верхней – 320 мм (5БФ);
• трапециевидные с нижней частью 240 мм, верхней – 400 мм (6БФ).

Показатели допускают отклонения: по ширине до 6 мм, по высоте до 8 мм. При строительстве зданий жилого и промышленного предназначения используются следующие виды фундаментных балок:

• 1ФБ – серия 1.015.1 — 1.95;
• ФБ – серия 1.415 — 1. вып. 1;
• 1ФБ – серия 1.815.1 — 1;
• 2БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
• 2БФ — серия 1.815.1 — 1;
• 3БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
• 3БФ — серия 1.815 — 1;

• 4БФ — серия 1.015.1-1.95;
• 4БФ — серия 1.815 — 1;
• 1БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (без напрягаемой арматуры);
• 2БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
• 3БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
• 4БФ – серия 1.415.1 -2.1 (напрягаемая арматура);
• БФ — РС 1251 — 93 № 14 –ТО.

Длина балки зависит от расстояния между отдельными стенами. При расчетах необходимо помнить о запасе на опирание с двух сторон. Размеры сечения исходят от расчета нагрузки на балку. Многие фирмы выполняют расчеты по индивидуальным заказам. Но также специалисты помогут выбрать марку фундаментных балок с учетом инженерно-географических условий на строительных площадях.

Современные технологии позволяют использовать фундаментные балки под стены с ленточным остеклением, с устройством по всей длине балки кирпичного цоколя высотой до 2,4 м. Традиционно сложилось, что при наличии кирпичной кладки в области цоколя и стен обязательно используются фундаментные балки.

Размеры и вес

Отдельные серии балок для фундамента имеют свои типоразмеры. Они зависят от установленных стандартов габаритов балок, утвержденных ГОСТ 28737 – 90 до 35 м. Характеристики балок типа 1БФ:

• габариты сечения 200х160х300 мм (верхняя грань, нижняя грань, высота модели);
• длина моделей – предлагается 10 вариантов типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики балок типа 2БФ:

• габариты сечения 300х160х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
• длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики балок типа 3БФ:

• габариты сечения 400х200х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
• длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики типа 4БФ:

• габариты сечения 520х200х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
• длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики типа 5БФ:

• габариты сечения 400х240х600 мм;
• длина моделей – предлагается 5 типоразмеров от 10,3 до 12 метров.

Характеристики типа 6БФ:

• габариты сечения 400х240х600 мм;
• длина моделей – предлагается 5 типоразмеров от 10,3 до 12 метров.

Согласно нормам ГОСТ 28737-90 допускаются отклонения от указанных размеров: не более 12 мм по линейным показателям и не более 20 мм по длине балки. Миллиметры отклонений неизбежны, так как процесс усадки при высыхании неконтролируем.

Советы

Так как сборная технология разрабатывалась для массового строительства, то ее использование при строительстве частных жилых домов имеет два нюанса:

• применение моделей планок, изготовленных по нормативам ГОСТа, желательно изначально учитывать в проекте нетипичных объектов индивидуального строительства;
• большие размеры и вес конструкций удорожают процесс возведения здания за счет привлечения грузоподъёмной техники.

Поэтому при составлении расчетов строительства просчитывайте эти нюансы. При затруднениях с привлечением специальной техники и рабочей силы воспользуйтесь возведением ростверка в монолитном варианте.

• При выборе модели балок учитывайте несущую способность элементов, то есть максимальную нагрузку конструктивного решения стен. Несущая способность балки определяется автором проекта возводимого здания. Этот показатель можно уточнить на заводе изготовителе или по специальным таблицам для конкретной серии.
• Обращайте внимание на то, что балки, выполняющие несущие функции, не должны иметь трещин, множества раковин, наплывов и сколов.

О том, как выбрать и укладывать фундаментные балки, смотрите в следующем видео.

Источник