Фундамент под стаканы колонн

Технология постройки фундамента стаканного типа

Фундамент стаканного типа – разновидность сборного столбчатого основания, только с более узкой сферой применения. Причем ограничения касаются не возводимых объектов – с этим как раз все в порядке, и такие опоры одинаково успешно служат и под легкими каркасниками, и под тяжелыми промышленными зданиями. Речь идет об особых требованиях такого фундамента к почве на участке. Она должна быть достаточно плотной уже на небольшой глубине, поскольку отличительной чертой стаканов является монтаж непосредственно у поверхности. Тем не менее ступенчатая форма монолитного башмака под каждым столбом отлично справляется с распределением нагрузок и уменьшением давления на грунт.

Особенности и применение

Фундамент под колонну за счет своего большого веса и расширяющегося книзу основания позволяет не заглублять опоры, просто смещая точку тяжести вниз. В результате постройка оказывается достаточно устойчивой без рытья котлованов или бурения скважин. Расширяющиеся опоры имеют хорошую несущую способность и собираются довольно быстро, если в работе задействовать спецтехнику. Заводские элементы отличаются высоким качеством, что позволяет получить надежную и долговечную основу, которая прослужит до 100 лет.

Схема отдельных элементов такого типа фундамента заметно отличается от обычного столба, поскольку здесь присутствуют:

• Подошва – плита, передающая нагрузку на опорные слои грунта и в то же время распределяющая ее по большей площади для уменьшения давления в каждой точке.
• Стакан (башмак) – в него по технологии и устанавливается столб. От типа этого изделия зависит несущая способность всей конструкции.
• Подколонник – эта часть применяется в тех случаях, когда в качестве опоры выступают металлические столбы. Дополнительный элемент представляет собой своеобразный переходник с анкерным креплением вверху.
• Собственно колонны, которые принимают на себя вертикальные нагрузки здания. Они устанавливаются внутрь стакана и фиксируются там любым удобным способом. Наиболее надежным считается бетонирование раствором не ниже М200-М300 (из этих же марок зачастую изготавливаются сами сборные элементы). Но для крепления допускается и использование выпусков арматуры, и анкерные болты подколонников, если опоры выполнены не из бетона, а из стали.

Стаканный фундамент нашел применение в промышленном строительстве, нередко выбирается при организации подземных парковок и гаражей, мостов, а также некоторых видов каркасных построек (склады, ангары, хранилища и крупные сельскохозяйственные объекты). Основным требованием в этом случае является устойчивость почвы на участке – она не должна проседать под нагрузками или вспучиваться во время заморозков. Высокий УГВ тоже следует рассматривать как противопоказание.

Существует еще одно ограничение, прописанное в руководстве СНиП: возведение стаканного типа основания не разрешается под жилыми зданиями независимо от их этажности и веса. Частным же застройщикам применение таких опор и вовсе невыгодно: стоимость материалов, а также затраты на доставку и монтаж довольно высоки. При этом сама технология установки требует предельной точности и профессионального исполнения.

Виды и размеры основания

Фундамент из железобетонных стаканов может быть двух видов. В стандартном варианте это сборная конструкция, которая формируется из отельных элементов – складывается, как детская пирамидка. Монолитное стаканное основание считается более простым в плане монтажа, хотя доставка громоздких блоков и усложняется. Также выделяют фундаменты с подколонником (к арматуре которого потом приваривается металлический столб) и без него.

Следует различать такие основания и по типу применяемых башмаков:

• Если нагрузка от здания будет направлена только вертикально, стаканы берут с углублением квадратного сечения.
• При боковом воздействии нужны элементы с прямоугольными выемками, где соотношение короткой и длинной стороны составляет 0,6.

Как правило, размеры фундамента на плане не превышают 50-55 м 2 , впрочем, здесь все зависит от проекта постройки и ее веса. Кроме того, в проектировании и составлении схемы расстановки учитываются габариты самих стаканов. ЖБИ могут идти с опорной частью от 1,2х1,2 до 2,1х2,1 м. В высоту они выпускаются всего трех типоразмеров: 750, 900 и 1050 мм, но сегодня можно купить и укороченные башмаки в 650 мм – у этих цена пониже.

Габариты подколонных блоков нормируются ГОСТ 24476-80, где они дополнительно разделяются на 3 серии в зависимости от параметров устанавливаемых столбов:

• 1Ф – для колонн квадратного сечения со стороной 30 см.
• 2Ф и 3Ф – для элементов шириной 40 см.

Этапы монтажа по шагам

Включает в себя разметку и выравнивание стройплощадки. Причем в отличие от других фундаментов столбчатого типа, стаканный к качеству работ на этом этапе предъявляет наиболее высокие требования. Сам участок должен быть точно размечен, а после выемки грунта по инструкции определяется еще и точное положение плит и подколонных башмаков в ямах (для этого используют специальные шаблоны).

2. Земляные работы.

На втором этапе по разметке роют углубления под стаканы и на дне каждого формируют песчаную подушку высотой 25-30 см и четко по ширине ямы. Она должна быть тщательно утрамбована и выровнена. Также обязательным является устройство дренажа для отведения излишков влаги. Инструкция допускает установку всех башмаков в котлован или с выемкой под каждый столб отдельно. Еще один вариант – сплошная траншея по периметру будущего здания. В любом случае ширина ям должна быть на 30 см больше размеров опорной панели под стаканом.

В первую очередь на отсыпку устанавливают готовые железобетонные блоки или плиты – строго горизонтально и в одной плоскости друг с другом. Проверку точности укладки необходимо выполнять геодезическим инструментом, поскольку именно от соблюдения технологии на этом этапе работ зависит качество монтажа и долговечность всей постройки. На готовые плиты ставятся стаканы – ж/б изделия с внутренней полостью, по форме напоминающие ступенчатые пирамиды. Их все придется тщательно выверять по горизонтальному уровню и осям, а в случае необходимости выполнять вручную точную подгонку.

По окончании монтажа из каждого башмака извлекаются металлические петли, а внутрь устанавливаются опорные столбы и замоноличиваются в выемке бетоном. Если же это фундамент с подколонниками стаканного типа, в карманы опорных элементов опускается «переходник». Он также укрепляется на месте цементным раствором, а уже после схватывания смеси к выпускам анкеров в его верхней части привариваются пятки несущих колонн.

Источник

Своими руками

Монтаж фундамента стаканного типа

Для крупных промышленных или сельскохозяйственных объектов площадью 5-6 тысяч кв. м заливать заглубленный ленточный фундамент нерентабельно. В этом случае больше подойдет монтаж фундамента стаканного типа – более серьезный вариант столбчатого основания.

Фундамент стаканного типа – его особенности, преимущества и сфера применения

Стаканный фундамент предназначен для равномерного распределения большого веса постройки в точке опоры. Используют его при строительстве зданий и сооружений с опорой на колонны. Таким образом, такой фундамент подходит для:

• коровников, птичников, конюшен и других животноводческих объектов;
• ангаров, складов и торговых помещений;
• развлекательных и спортивных учреждений;
• сотовых вышек и линий электропередач;
• подземных паркингов и гаражей.

При этом колонны могут быть как железобетонные, так и металлические.

В первом случае колонна вставляется в специальную нишу и заливается бетонным раствором, во втором – фиксируется за предварительно вмурованные в фундаментный блок анкеры.

Плюсы и минусы стаканного фундамента

Этот тип фундамента характеризуется несомненными преимуществами:

• высокая прочность фундамента, позволяющая выдерживать повышенные нагрузки;
• широкий спектр применения – от многоярусных подземных гаражей до машинных залов в атомной энергетике;
• возможность строить длинные каркасные здания на сыпучей почве склонной к расслоениям в горизонтальной плоскости;
• обеспечение надежности строений в сейсмически активных зонах;
• сокращение земляных работ – в зависимости от проекта, котлованы выкапываются только по контуру опор или, в некоторых случаях, дополнительно по периметру здания.

Важно помнить, что преимущества использования основания стаканного типа проявляются только при соблюдении всех строительных стандартов и нормативов:

Недостатки у подобного типа фундамента тоже есть:

• не подходит для пучинистых и болотистых почв – только для плотных грунтов с глубоким заложением грунтовых вод;
• использование тяжелой техники – без стрелового крана и экскаватора не обойтись;
• высокая цена – в основном, за счет аренды техники;
• скорость возведения – для заливки и застывания монолитных стаканов на месте понадобится около двух месяцев, изготовление же заводских блоков занимает месяц, а их установка еще неделю.

Конечно, выглядят заводские «стаканы» лучше, а если заказывать их заранее, то собрать весь фундамент можно за две недели.

Но с доставкой тяжелых железобетонных блоков могут быть проблемы, так что нужно предварительно озаботиться засыпкой подъездных путей щебенкой. Иначе после дождей фуры могут не доехать.

Можно ли использовать в частном строительстве?

Как уже упоминалось, для строительства загородного дома такой фундамент не подходит – из-за дороговизны. Но если заливать «стаканы» небольшого размера сразу же на месте, можно добиться существенной экономии благодаря сокращению затрат на материалы. К тому же не понадобится кран, так как колонны тоже можно делать монолитными, а котлованы небольшой глубины легко выкапываются вручную.

Несомненное преимущество фундамента стаканного типа в частном строительстве – возможность строить на участках с большим перепадом высоты без выравнивания площадки. И, в отличие от фундамента из свай, такое основание подходит для грунтов без боковой поддержки – песчаных и супесчаных.

Если же по периметру между колоннами залить ленту, можно обустроить полноценный цокольный этаж.

Там можно оборудовать гараж, мастерскую или технические помещения типа прачечной. Единственное – на скошенном участке придется серьезно потрудиться над гидроизоляцией цокольного этажа, иначе во время дождей вся вода со склона будет собираться именно там.

Поэтапная инструкция монтажа фундамента стаканного типа

Приступать к строительству фундамента стаканного типа можно только после создания проекта, точно рассчитанного специалистами. В этом проекте должен учитываться вид нагрузки: при центральной используются опорные плиты квадратного сечения, при боковой – прямоугольного. Вид башмака и его сечение зависят от грунта и несущей способности фундамента.

Но независимо от размеров и вида, фундамент должен изготавливаться из бетона марки М200 с впитыванием влаги до 5% максимум от собственного объема (обозначается маркировкой В2). Для армирования используется арматура класса А2 или А3 для сварных конструкций.

Установка фундамента из готовых блоков

Первое, из чего начинается любое строительство – обеспечение подъездной дороги к объекту. Не стоит экономить на щебенке – вес каждого блока варьируется от 1,3 до 5,8 тонн, так что тяжело груженые фуры по грунтовке после дождей могут не проехать. Когда на стройку доставлен кран, экскаватор и все материалы, можно приступать к устройству фундамента:

Выкапываются котлованы под стаканные блоки согласно разработанному проекту. Сначала экскаватором, а потом выравниваются по нивелиру вручную лопатами.

На дно обязательно насыпается минимум 30 см песчано-гравийной подушки, которая должна быть больше будущей плиты основания на 30 см. Сначала – гравий, который трамбуется и выравнивается по уровню. Потом такой же толщины слой увлажненного песка. Если песок поливается со шланга, нужно быть предельно аккуратным, чтобы не намочить земляное дно.

Если дно котлована и песчаная подушка не выровнены, не добиться равномерного распределения веса.

Согласно проекту, размечается центральная точка для каждого котлована, по которой будет выверяться положение плиты основания и башмака. С помощью крана блоки переносятся к котловану, а два строителя на весу выравнивают их согласно разметке и после этого кран опускает блок.

Выбранным из котлованов грунтом производится обратная засыпка установленных стаканов.

После того, как все стаканы засыпаны, с помощью крана устанавливаются железобетонные колонны.

Фундаментная балка укладывается на стаканы между колоннами – для нее не нужно дополнительно заливать ленточный фундамент. А уже на эту балку будет ставиться бетонная стеновая панель.

Скорость установки готовых стаканов действительно впечатляет – за неделю можно поставить до 130 стаканов и сразу же приступать к возведению стен, не дожидаясь застывания фундамента, как это происходит при заливке.

Устройство монолитного фундамента

Несмотря на то, что стоимость готовых стаканных блоков не так и высока, практически всю денежную выгоду нивелирует сложная и дорогостоящая доставка многотонных башмаков. В некоторых случаях гораздо проще залить фундамент на месте, заказав несколько бетономешалок с готовой смесью. Самостоятельно замешивать бетон не стоит – добиться нужной марки не получится. Процесс устройства не очень отличается от установки готовых блоков:

1. Выкапываются котлованы, выравнивается дно, укладывается и трамбуется песчано-гравийная подушка.
2. Делается подбетонка – тонкий и ровный слой цементного раствора, который предотвратит потерю бетонного молочка.

На подбетонку устанавливается армирующий каркас для будущего стакана. Сваривать можно арматуру только с соответствующей маркировкой, если арматурные пруты не предназначены для сваривания, их связывают поволокой.

Вокруг армирования устанавливается опалубка, повторяющая форму стаканного блока. Если же планируется установка железных колонн, вместо пустой ниши внутри башмака делается монолитный стакан с вмурованными анкерами из высокопрочного металла.

Когда опалубка готова, можно приступать к заливке бетона. Не стоит забывать вибрировать бетон погружным вибратором до полного исчезновения пузырьков воздуха, поднимающихся из глубины. Если этого не делать, под весом стен и перекрытий основание может начать трескаться.

Снимается опалубка после того, как бетон затвердеет – ориентировочно на третий день после заливки. Остаточную прочность бетон набирает только через месяц, все это время фундамент нужно поливать и укрывать.

Только после того, как фундамент остаточно затвердеет, можно приступать к обратной засыпке и установке колонн.

Для понимания процесса, на видео показано, как заливается подобный тип фундамента:

Источник