Что такое фундамент под колонну стаканного типа

Устройство фундамента под колонны стаканного типа

Железобетонные фундаменты зданий стаканного типа (или отдельные столбчатые основания зданий) используются при строительстве многоэтажных каркасно-панельных домов. Чтобы монтаж и крепление были более простыми и быстрыми, фундаменты стаканного типа изготавливают в виде отдельно-сборной конструкции.

Фундамент стаканного типа

При этом железобетонный стакан для основания устанавливают в яму, а внутри него находится колонна, в которой отдельно используется армирование. Благодаря тому, что все элементы для зданий поставляют в готовом виде, сроки установки, а также крепление конструкции существенно сокращаются — что является основным преимуществом таких промышленных технологий.

Назначение и особенности

Столбчатые фундаменты под колонны стаканного типа (или столбчатый каркас — еще одно распространенное название технологии) используют в основном при строительстве малоэтажных зданий, промышленных площадей. В большинстве случаев таковыми являются различного рода постройки в сельскохозяйственной отрасли или малых промышленных предприятий. Еще пример подобных решений активно применяют тогда, когда делают монтаж каркасов в подвальных помещениях зданий.

Столбчатый фундамент для колонн устанавливают на устойчивых грунтах, при этом стоящие конструкции позволяют выдерживать большую нагрузку на опирание.

Пример их применения хорош еще тем, что они имеют низкую степень водопроницаемости. Эти параметры контролируются по ГОСТ 12730.0-78 и ГОСТ 12730.5-84 (эти же стандарты нормируют и армирование металлических сеток, и ряд других качественных промышленных характеристик).

Сам стакан такого основания(или еще пример — «башмак», как его называют), представляет собой ступенчатый квадрат на который происходит опирание, который имеет суженную верхнюю часть и более расширенную нижнюю. Размеры стаканов изготавливаются по ГОСТ 24476-80. При этом их минимальные размеры равны 1200 мм, а максимальные — 2100 мм.

Для таких конструкций берутся железобетонные колонны, которые имеют поперечное сечение 300×300 и 400×400 мм.

Пример того, что фундамент стаканного типа включает в себя:

1. Подколонник (сам стакан).
2. Плита (основа стакана).

Конструкции могут различаться в зависимости от места работ, то есть нагрузки, структуры грунта и от того, как происходит монтаж. Сделав необходимый расчет, выбирают подходящие габариты элемента.

Типы конструкций могут отличаться по таким критериям как:

• метод стыковки «башмака» с колонной;
• высота подколонников;
• сумма плит оснований (то есть 1 или 2).

Что касается способа стыковки, то он зависит от того, какие материалы будут использоваться при создании столба. Так, например, устройство стыковки или крепление металлических колонн к стакану отличается от метода стыковки железобетонного столба. В России при строительстве железобетонные колонны с «башмаком» принято соединять при помощи бетонов марки М 200 или М 400.

Нюансы монтажа

Заслуживающий внимания нюанс использования стаканного фундамента заключается в том, что при установке на них металлических колонн необходимо использовать только специализированные анкерные болты. Такие болты изготавливают по ГОСТ 2437.1-80. При этом располагаться они должны точно с проектными расчетами, допустимо отклонение не более 2 мм.

Размеры конструкции и анкерное устройство увеличивают в диаметре, если требуется удерживать большие нагрузки.

Если говорить о создании фундамента под бетонные колонны, то здесь обязательным условием в любом случае является то, чтобы пометка верхней точки фундамента была расположена ниже пола на расстоянии 15 см.

Если встала задача создать основание повышенной прочности — для этих целей следует использовать армирование (также заливается ленточный фундамент). Для этих целей из стальных прутьев собирают специальный каркас, который впоследствии заливают бетоном.

Армирование состоит из нескольких этапов: сперва собирают сетку для основания (обычно ее делают в два слоя). Затем — делают армирующий каркас для стакана. То, насколько будет армирование увеличивать прочность, будет зависеть от его качества сборки, а также диаметра используемых прутьев.

Нюансы монтажа (видео)

Нюансы выбора и подготовки

Фундамент сборный стаканного типа бывает двух видов: это вариант в виде монолитной конструкции и сборный вариант из металлических (стальные столбы) и железобетонных оснований. Технические отличия заключаются в том, что сборные конструкции в итоге образуют наклонную поверхность (они имеют шарнирное соединение), а в монолитных — поверхность и ее крепление является ровно горизонтальной.

Обычно монолитные основания устанавливают в тех случаях, если возводимое здание будет иметь большие размеры и как следствие массу. Также устройство монолитного фундамента имеет более простой монтаж чем ленточный, поэтому он используется чаще.

Если же возводимое здание будет небольшим и при строительстве важна скорость, то целесообразнее использовать не монолитный или ленточный вариант, а сборные конструкции и стальные фахверковые опоры. Выбрать подходящий вариант можно, сделав правильный расчет.

Прежде чем делать монтаж основания, специалисты проводят ряд экспериментов и делают расчет нескольких параметров. В первую очередь это анализ почвы, это позволит определить будет ли проседать фундамент после строительства. Также происходит обязательный анализ наличия грунтовых вод, делается разрез грунта.

Фундамент под колонну стаканного типа

Если эти параметры известны, необходимо сделать расчет того, какая нагрузка будет оказана на каждую опору при возведении здания. Для этих целей нужно вычислить массу сооружения, а также узнать, какова общая площадь опоры.

Если расчет покажет, что здание будет оказывать на фундамент большее давление, чем способен выдержать грунт, размеры (площадь) фундамента расширяют, также рассчитывают и ленточный фундамент.

Фундамент стаканного типа и стальные фахверковые опоры изготавливают из бетонов двух марок: М200 и F50. Если необходим результат, который бы хорошо выдерживал отрицательные температуры, лучше всего отдавать предпочтение фундаменту на основе бетона F50.

Что касается прочности бетона, то она определяется по ГОСТ 10180-78.

Источник

Возведение фундамента стаканного типа и монтаж колонн

Все фундаменты различаются по многим параметрам, но в первую очередь выделяются своей прочностью. Чем прочнее фундамент, тем более сложную и тяжелую конструкцию он может на себе выдержать. Так, монолитные плитные или ленточные основы считаются крепче остальных, однако, только для классических домов. Но если нужно построить что-то большее, обычный фундамент может оказаться недостаточно прочным, но при этом нецелесообразно дорогим. Здесь нужны другие варианты, и стаканный фундамент — лучший среди них.

Область применения

Так как это подвид столбчатой основы, при сборке фундамента стаканного типа используются железобетонные столбы, которые размещаются в особые бетонные «подстаканники», похожие на большие фланцы, чаще всего с трапециевидным основанием. Такие бетонные блоки изготавливаются по ГОСТ 23927-80, но есть возможность сделать их под заказ, так как их пропорции будут зависеть от размеров столбов.

На столбы размещаются первичные фундаментные балки, а вот под столбом и под подстаканником, который будет его держать, всегда размещается железобетонная опорная подушка. Она может быть прямоугольной или круглой, размеры зависят от пропорций бетонного блока и столба с ним. Однако, площадь опорной подушки должна быть не менее 12 и не более 52 м². Эти бетонные стаканные основы могут быть сборными или цельными. Первые должны иметь уклон, для вторых это не обязательно.

Так, основная нагрузка постройки передается на железобетонные опоры, которые перемещают ее на горизонтальную подошву через бетонные блоки. Это позволяет распределять вес сооружения равномерно. А так как по верху все опоры соединяются ростверком, то конструкция становится единой, а стаканная основа становится жесткой.

Благодаря такой конструкции, этот тип фундамента один из самых прочных и долговечных. Поэтому его применяют по большей части не для домов, а промышленных зданий, мостов, складов, подземных парковок и т. д.

Однако, если дом предполагается масштабным, имеет сложную конструкцию и большие площади, стаканный фундамент может оказаться наилучшим вариантом.

Преимущества и недостатки

У каждого вида фундамента есть плюсы и минусы, на основе которых и делается выбор в пользу одного или другого типа. Так, стаканный фундамент может оказаться лучшим решением благодаря таким чертам, как:

• Скорость установки. Так как используются уже готовые блоки, остается только наметить места их размещения, а все остальное сделает техника.
• Защищенность от влаги. Из-за размещения на плитах, такие блоки почти не соприкасаются с грунтовыми водами, что повышает их устойчивость даже без гидроизоляции.
• Качество, ведь блоки делаются по установленной технологии.
• Долговечность. При соблюдении технологии монтажа такой фундамент сохранит свои первоначальные свойства более, чем на полвека.
• Прочность. Это можно объяснить равномерным распределением нагрузки в каждом блоке.
• Небольшая нагрузка на грунт из-за точечного размещения блоков.
• Мобильность, ведь блок можно перенести в любое место.

В числе недостатков:

• Стоимость. Особенно на нее влияет изготовление плит под блоки.
• Необходимость привлекать спецтехнику. Это тоже дополнительные расходы.

Сам стаканный фундамент все равно окажется дешевле, чем ленточный, но затраты на тяжелую технику могут неприятно увеличить смету. Если это не пугает — можно смело рассматривать фундамент стаканного типа.

Устройство фундаментов стаканного типа

Такие конструкции собираются по нормативным документам, поэтому конструкция столбчатого фундамента стаканного типа строго фиксирована:

1. Железобетонная подушка круглой или квадратной формы с гидроизоляционным покрытием сверху. Она заказывается отдельно или делается прямо на площадке. Ее укладывают на песчано-гравийный слой.
2. В центре устанавливается подстаканник, тоже железобетонный. У него прямоугольная форма и пространство для опорного элемента по середине. Стаканы армируются горизонтально и вертикально.
3. Когда подстаканник установлен, добавляется опора. Она может быть стальной или тоже железобетонной. Сечение может быть круглым или с прямыми углами, размер рассчитывается в зависимости от предполагающихся нагрузок, а также типа почв.
4. На опору помещается несущая колонна, что возьмет на себя большую часть всех нагрузок.

В эти четыре шага укладывается вся установка стаканного фундамента, а узнать детали можно далее.

Технические требования

В ГОСТ 23927-80 не только рассказывается, как собирать фундаменты стаканного типа, но и даются требования к этой конструкции:

• Бетон для создания частей такого фундамента должен быть М200 и лучше, жесткое армирование сварными каркасами обязательно.
• Каркас из арматуры должен быть защищен от коррозии слоем бетона. Тот должен быть толщиной 3–5 см. Торчать арматура ниоткуда не должна.
• Водопоглощение конструкции должно оказаться менее 5%, так что гидроизоляция обязательна.
• Трещины не могут быть более 0,1 мм.

После того как сборка стаканного фундамента будет закончена, необходимо будет срезать болгаркой все монтажные петли. Продолжать строительство основной конструкции можно только тогда, когда все элементы стаканного фундамента, которые заливались, окончательно застынут.

Технология монтажа

Далее подробнее рассказывается, как нужно заниматься монтажом фундаментов стаканного типа, чтобы он точно раскрывал все свои преимущества в процессе использования. Сделать его не так трудно, но нужно соблюдать правильную очередность шагов.

Подготовительный этап

Первым шагом всегда оказываются земельные работы. Так и здесь, перед тем как начинать работать с самим стаканным фундаментом, нужно подготовить для него место. Для этого снимается верхний плодородный слой на рассчитанную глубину.

Здесь можно сделать углубления под каждый блок отдельно, а можно сделать цельную траншею по контуру будущего строения, а внутри разметить метки, где должны оказаться бетонные стаканные секции.

Подсыпка и уплотнение

Этот шаг предполагает создание песчано-гравийной подушки. Особенно она важна, когда почвы слабые, так как те могут сильно деформироваться, начав движение под массой не только стаканного фундамента, но также всей конструкции на нем.

Толщина слоев песка и гравия (они одинаковы) сначала определяется на стадии проектирования, так как они зависят от типа почв, а также величины планируемой постройки.

В начале насыпают и утрамбовывают гравий. Его иногда немного присыпают песком, смачивают водой, чтобы слой оказался плотнее. Далее то же происходит с песчаной подушкой — она насыпается на нужную высоту, смачивается, утрамбовывается. После подсыпается песок, снова смачивается и утрамбовывается, так как он будет постоянно проседать. Таким образом нужно добиться нужной высоты постоянными подсыпаниями и утрамбовываниями.

Разметка

Доски и ленты помогут на этом этапе. С их помощью нужно разместить участки, на которых будут располагаться плиты.

После начинается разбивка осей. Для этого пригодятся проволока или стальные тросы. Их закрепляют на обноске, а в местах пересечения устанавливается отвес, чтобы точно указать точку установки опорного блока.

Контур плиты перед укладкой лучше перенести на грунт, лучше всего с помощью колышков и веревок.

На этапе разметки также проверяют, насколько горизонтальная подсыпка ровная. Иногда приходится что-то дополнительно снимать или досыпать.

Установка блока

Чтобы правильно установить блоки-подстаканники, нужно опираться на следующую технологию:

1. На каждом блоке есть специальные монтажные петли. Кран цепляется за эти крюки и поднимает его. Со дна убирается лишний грунт.
2. Блок переносится на нужное место, его расположение корректируется с уже установленной или залитой бетонной подушкой.
3. Как только закончится выравнивание, устанавливают блок.
4. Останется только сделать армирование, все стержни уже будут готовы, их только нужно сварить друг с другом.

Пространство вокруг блоков засыпается землей.

Гидроизоляция

Когда основа стаканного фундамента делается из готовых блоков, ей не требуется гидроизоляция, так как она уже предусмотрена. Но если бетонные подушки заливаются прямо на участке, им обязательно нужна защита от влаги. Чтобы обеспечить ее, нужно выполнить такие шаги, как:

1. Очистка бетонной подушки от загрязнений.
2. Выравнивание жидким бетоном (при необходимости).
3. Нанесение битумной мастики.
4. Размещение на мастике рубероида. Швы проклеиваются той же мастикой с нахлестом не менее 10 см.

Таких слоев из мастики и рубероида нужно сделать два, для надежности.

Монтаж колонн

Так как защитная подушка и сам подстаканник уже готовы, а также гидроизолированы, осталось лишь провести монтаж колонн в стаканы фундаментов. Для этого предстоит выполнить следующие шаги:

1. Измерить колонны, чтобы определить место, где нужно сделать правильный захват, не сломав и не уронив колонну при установке. На этом месте ставится риска.
2. Специальная техника выполняет установку колонн быстро, по две из одной точки. Важно, чтобы колонны и основание как можно плотнее прилегали друг к другу. Это позволит исключить риск сдвига балок.
3. Установить опорные балки, проверяя, правильно ли расположились колонны.
4. Убрать монтажные детали, закрепить балки канатами и сделать навеску над колоннами.
5. Балка опускается до упора по рискам.

Сначала балки крепятся на болты, но только после проверки того, насколько ровно стоит вся конструкция, можно окончательно закрепить их в консолях. Только после этого можно считать работу над стаканным фундаментом законченной.

Возведение монолитного стакана: пошаговая инструкция

Обычно при возведении подобного вида фундамента прямо на участке строительства делают только подушку под колонну с подстаканником. Но если есть время и возможность, сами подстаканники тоже можно сделать прямо на месте, не закупая их предварительно. Здесь для изготовления фундаментного стакана потребуется выполнить следующие шаги:

1. Выкопать котлованы под детали, выровнять дно.
2. Насыпать песчано-гравийную подушку, высота которой будет зависеть от размера подстаканника.
3. Сделать подбетонку — слой, который не позволит бетонному молочку просочиться на гидроизоляционную подушку.
4. На получившийся слой бетона укладывается армированный каркас, он может быть сварной или связываться проволокой.
5. Самым сложным шагом в создании блока под колоннубудет сборка опалубки. Она должна в точности повторять форму будущего подстаканника. Здесь сразу определяется, будет ли сделана специальная ниша для бетонной колонны или установлены металлические анкеры для столба из железа.
6. Когда опалубка будет собрана, можно готовить и заливать бетон.
7. Выпустить воздух из бетона нужно обязательно, иначе конструкция быстро даст трещины. Пузырьки воздуха удаляются погружным вибратором.
8. Опалубку можно снять через 3–4 дня, но лучше позже, чтобы бетон точно схватился. Он будет набирать прочность еще месяц, и все это время за ним потребуется уход — полив и защита от излишней влажности.
9. После застывания бетона устанавливается колонна, а все пространства засыпаются землей.

Все работы со стаканными фундаментами производятся в теплое время года, так как земля склонна к движению при прогревании после длительного замерзания.

Ситуации, при которых фундамент стаканного типа может оказаться единственным подходящим, нередки. Пусть это далеко не самый дешевый вид основы для постройки, все вложения на изготовление и установку специальных блоков окупятся надежностью конструкции и ее долговечностью. Но, только в том случае, если собрать фундаментную конструкцию по всем правилам и с использованием качественных материалов.

Источник