Фундамент под столбы стаканного типа

Технология возведения стаканного фундамента

При возведении больших по площади одноэтажных зданий промышленного, коммерческого и общественного назначения все чаще применяют стаканный фундамент. Он помогает ускорить строительство производственных корпусов, складских ангаров, сооружений каркасно-панельного типа, гаражей, мостов, опор для подвальных помещений атомных электростанций. Функциональная схема такая же, как и у подушки ленточного типа – выполнение разгружающего действия и создание базы.

Фундамент стаканного типа – составное сооружение, включающее такие сборочные единицы:

• опорную плиту – ее устанавливают на песчано-щебневую подушку, предварительно подготовленную на дне котлована;
• подколонники – представляют собой бетонные стаканы;
• колонны (стойки каркасного строения) – имеют квадратную форму, размеры сечения – 300х300 или 400х400 мм;
• бетонные столбы – поддерживают стойки.

Для частных одноэтажных домов обычно изготавливают ленточный или монолитный виды фундаментов, отливаемые непосредственно на строительной площадке. Элементы основания изготавливают на заводе, а затем ставят в предварительно подготовленные ямы. После этого в гнезда опускают колонны, монтируют столбы.

Сборная технология нашла использование в общественном строительстве, где заказчиком являются госструктуры, органы власти или крупные предприятия. Они могут осуществлять руководство и контроль над созданием конструкции – начиная с проекта, который обычно заказывают в профильных институтах. При проектировании площадок точечного типа учитываются вес и размеры здания, качество почвы, уровень сейсмической активности в регионе. Бетонные подколонники подходят для стабильных прочных грунтов при низком уровне залегания почвенных вод.

О применении оснований

1. Составные части формуют из тяжелого армированного бетона, но давление на почву минимально, благодаря точно рассчитанному расположению опор. Надежность велика благодаря продуманному распределению поперечных и продольных нагрузок.

2. Бетонные блоки, столбы, колонны производят в заводских условиях, где четко соблюдается каждая технологическая инструкция, поэтому качество выдерживается на достойном уровне.

3. Установка выполняется в быстром темпе, поскольку железобетонные элементы оснащены монтажными петлями. При этом не обойтись без привлечения мощного грузоподъемного оборудования, поскольку вес всех частей фундамента достаточно велик.

4. При необходимости сборную конструкцию можно размонтировать и переместить в нужное место.

Несмотря на то, что армированные стаканы и столбы массивны и габаритны, общая стоимость получается гораздо ниже, чем цена ленты, проходящей вдоль всего периметра здания.

Виды, размеры и технические требования

Стаканные фундаменты классифицируют в зависимости от характеристик опорных блоков. Различия между ними состоят в размерах, марке бетона, использованного для изготовления опоры, способе фиксации колонны к башмаку. В нашей стране популярна технология ее заливки бетонной смесью класса М200-М300, но иногда применяется схема крепления анкерными болтами.

Согласно ГОСТ 24022-80, фундаменты делятся на три типа – в зависимости от их конструктивного исполнения и поперечного сечения квадратной колонны:

• 1Ф – 300х300 мм;
• 2Ф – под размеры 400х400 мм;
• 3Ф – трапециевидная конструкция 400х400 мм.

Тип идентифицируется по несущей способности. Пример маркировки одного из стандартных блоков (2Ф-15-15-2) и ее расшифровка:

• 2Ф – фундамент стаканный, размеры подходящей колонны – 400х400 мм;
• 15 – округленные длины сторон опорной подошвы стакана равны 15 дм (1500 мм);
• 15 – высота посадочного отверстия в подколоннике – 15 дм;
• 2 – тип основания с учетом его несущей способности.

Исполнения блоков по ГОСТ 24022-80 изображены на рисунке, а их размеры приведены в таблице:

Если в конце маркировки стоит буква П, то элемент изготовлен из гидротехнического бетона, относящегося к группе водонепроницаемости В2.

Стандарт предъявляет к блокам следующие требования.

• Марка бетонной смеси не ниже М20.
• Возможность транспортировки на объект лишь после набора бетоном нормативного показателя прочности.
• Обязательное армирование для подошвы и подколонника. Плиту укрепляют сеткой 1.410-3, стакан – горячекатаной арматурой А2 и А3. Минимальная толщина вокруг стального каркаса – 3 см, недопустимо, чтобы арматура была оголена – это считается браком.
• Запрет на использование стаканов с трещинами более 0,1 мм.

Для обустройства основания понадобятся инструменты:

• болгарка;
• перфоратор;
• сварочный аппарат;
• уровень;
• отвес;
• строительный шнур;
• трамбовка;
• молоток.

Инструкция по монтажу сборных фундаментов требует, чтобы процесс осуществлялся в присутствии специалистов, обеспечивающих соблюдение технологии, изложенной в соответствующих стандартах. Операции выполняют в следующем порядке.

1. Подготовка, земляные работы. С площадки удаляют строительный мусор, устраняют поверхностную растительность. Если в проекте заложена установка на дно котлована, производится выборка грунта с привлечением экскаватора. Для мелкозаглубленного стаканного основания глубина выемки равна высоте опорной плиты бетонного блока.

Котлован может представлять собой сплошную линию, проходящую по периметру здания, либо под каждый элемент выполняют отдельное углубление. Если предусмотрена подсыпка, габариты должны превышать размеры фундамента на 30 см.

2. Уплотняющая подсыпка. Она рекомендована для сыпучих грунтов, которые оседают под весом конструкции и основания. Толщину подушки выбирают в зависимости от массы стакана, но в любом случае песочный и щебневый слои по толщине должны совпадать. Сначала засыпают щебень, равномерно распределяют, выравнивая по дну котлована, трамбуют. Сверху насыпают песок, увлажняют его водой из шланга и тоже трамбуют.

3. Разбивка и разметка осей. Это делают колышками из арматуры и строительным шнуром. В точках пересечения осей ставят отвес (не менее 0,5 кг) и проецируют точки на землю – это будут центры стаканов. С помощью шаблона опорной плиты на почву переносят контуры и размечают их положение, используя колышки и шнур. Закончив разметку, нивелиром контролируют горизонтальность подсыпки и при необходимости выравнивают поверхность.

4. Монтаж блоков. Перед установкой проверяют, не искривились ли петли. При наличии таких дефектов их рихтуют молотком. На плоскостях стакана краской наносят метки, обозначающие проектные стороны расположения осевых линий. Далее один из работников цепляет петли зацепами тросов стрелового крана. Для этого используют 2 или 4 крюка (в зависимости от размеров).

Оператор крана поднимает блок, а два монтажника корректируют его положение на высоте 15-20 см. Крановщик опускает изделие, а строители выравнивают его по осям с помощью ломиков.

После установки каждого изделия фундамент проверяют геодезическим инструментом. Когда процесс будет окончен, выполняют обратную засыпку грунта, выровняв его по верхней плоскости элементов. Далее размещают колонны – прямо в стаканы или на опорные столбы.

Расходы состоят из затрат на покупку блоков, их транспортировку и монтаж по разметке с использованием крана. Количество стаканов определяется по проекту, а их средняя цена указана в таблице.

Марка	Цена, рубли
1 Ф 12-12-1	5 200
2 Ф 12-9-1	9 050
2 Ф 12-9-2	14 580
2 Ф 15-9-2	13 500
3 Ф 15-15-1	7 120
3 Ф 18-18-2	11 600

Стоимость фундамента под ключ зависит от размеров здания и ценовой политики строительной компании-подрядчика.

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