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
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:
- Подколонник (сам стакан).
- 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