Как залить фундамент стаканного типа
Промышленные и жилые объекты устанавливаются на фундаменты стаканного типа в случаях, когда нецелесообразно заливать большие объемы бетона в монолитные конструкции, а можно распределить нагрузку на колонны в наиболее ответственных местах. Опоры для зданий, сооружений (например, ЛЭП) могут изготавливаться на заводе или заливаться в опалубку по месту строительства. Стандартные изделия типовых построек часто делают в сборном виде из подошвы фундамента под колонну и вставляемого столба. Наклонные опоры делают только монолитными единицами.
Особенности стаканного типа
Повышение несущей способности у свай достигается созданием по площади контакта с грунтом расширяющейся опорной части (пятки). Разница в сечении подошвы фундамента и вертикальных колонн позволяет уменьшить нагрузку на почву от веса конструкции – можно выполнять расчет Ø на столбы, способные выдержать постройку, и не делать их толщину зависимой от поверхности опоры.
Сборные конструкции в соответствии с ГОСТом 24476-80 имеют фундаментные стаканы, у которых площадь опоры имеет форму квадрата со стороной минимально 120 см, а максимально 210 см. В них вставляют железобетонные колоны 1Ф (ФС) поперечным сечением 300×300 мм, 2Ф (ФС) 400х400 мм.
Отлитые башмаки с маркировкой
Как выглядят заранее изготовленные стаканы показано на этом фото:
Изготовление фундамента стаканного типа под колонны непосредственно на строительной площадке происходит после того, как специализированная организация выполнит индивидуальный расчет для одного строения или группы зданий на отведенном для строительства участке.
Основание такого типа под ЖБ колонны отличается такими достоинствами:
- способность выдерживать большие нагрузки;
- устойчивость к воздействию грунтовой влаги;
- сокращенные сроки монтажа.
К обязательным условиям относится применение специальной техники для устройства такой подошвы фундамента под опоры.
Рекомендации к применению
Характеристики, с которыми проектируется стаканный фундамент, будут зависеть от назначения будущей постройки, ее общего веса, габаритных размеров, узлов распределения нагрузок. В многоэтажного строительства применяют такую опору, если грунты под зданием спокойные, непучинистые, не склонны к просадке. Стакан устанавливают на прочные неподвижные слои с глубоким уровнем расположения грунтовых вод.
По форме подошвы фундамента заводского изготовления представляют собой трапецеидальные бетонные изделия, расширяющиеся к низу, как на этом рисунке:
Для установки заборных плит или других легких конструкций изготавливают специальные стаканы кубической, прямоугольной формы. В строительстве зданий их не применяют.
Сборные заводские конструкции используют только для промышленных зданий и сооружений.
В собранном виде подколонник фиксируется в заданном положении бетонным раствором.
Такой фундамент относится к столбчатым основаниям. В строительстве монтаж сборных фундаментов стаканного типа производят в таких случаях:
- производственные здания, ангары, склады;
- мосты;
- опоры высоковольтных линий электропередач;
- подземные гаражи или автомобильные стоянки;
- спортивные комплексы;
- индивидуальные каркасные дома (редко);
- промышленные строения с высокой нагрузкой от оборудования (машинное отделение).
Опора состоит из 2 основных элементов: столба (подколонника) и подошвы фундамента (стакана), который может устанавливаться на различную глубину. Виды проектного залегания опорной площадки показаны на этом чертеже:
Там, где стандартные изделия не подходят по техническим характеристикам, инженерно-геологические изыскания позволяют применять стаканный тип фундамента, его заливают по месту, после того, как выполнен расчет, исходя из условий площадки.
Все этапы сооружения монолитного фундамента стаканного типа, состоящего из 4 колонн, показаны на этом видео:
Частные постройки
В строительстве индивидуальных жилых домов и многоэтажных новостроек выбирают исключительно ленточные или монолитные фундаменты.
Столб с анкерами
Самостоятельно изготовить столбчатый фундамент стаканного типа можно после исследований залегающих грунтов на участке.
Пример, как выглядит готовая колонна под домашний гараж, виден на этом фото:
Перед тем как залить фундамент своими руками, нужно выполнить расчет, чтобы убедиться, что в данном случае допустимо воспользоваться этой разновидностью опоры и провести определение площади подошвы 1 стакана.
При изготовлении стаканов применяют армированный каркас, собираемый по усиленной схеме. Полученная конструкция должна иметь высокую степень прочности, поэтому соблюдаются следующие требования стандарта:
- Марка бетонной смеси должна быть не ниже 200 (иметь сертификат качества или строгое соответствие рецептуре при самостоятельном замесе).
- Водонепроницаемость соответствовать В2. Предельное значение водонепроницаемости может быть у всей конструкции не выше 5%.
- Изделия, изготовленные в другом месте, транспортируют на место монтажа только после набора установленной прочности.
- Армирование обязательно, защитный слой бетона на прутках толщиной от 3 см.
- Использование изделий с видимыми участками арматуры запрещено.
- Трещины в монолите не должны превышать 0,1 мм. Если на изделиях имеются петли для монтажа их нужно срезать, но ни в коем случае не вбивать в конструкцию.
- Анкерные болты закладывают по требованиям ГОСТа 24379.1-80. Допускаемые отклонения ±0,02 см.
Провести требуемый детальный расчет могут проектная организация или специальная программа, определяющая не только геометрические размеры всех частей, но и их требуемое армирование.
Технология монтажа
Строительство сборного фундамента стаканного типа производят с обязательным применением специальной техники: экскаватора, подъемного крана, направляющей лебедки.
Процесс требует предварительной тщательной подготовки поверхности площадки под устанавливаемый фундамент. Ее нужно выровнять и утрамбовать после рытья ковшом котлована расчетного размера.
Работы выполняются с использованием строительные измерительных приборов и инструментов. Постоянный контроль горизонтальности и вертикальности осей сборных элементов является обязательным условием. Отклонения не могут превышать 1 – 1,5%.
Установка осуществляется краном с применением направляющих кондукторов
Все поле разбивается при помощи бечевки и колышков для каждой отдельной постели для стакана.
Совпадение в пространстве осей нескольких элементов определим при помощи сетки из нитей, протянутых на разных уровнях.
Фиксируют положение колонн стальными, железобетонными или деревянными клиньями, которые ставят вокруг столба по 2 у каждой грани. Использование клиньев является обязательным требованием. Они поддержат и столб в заданном положении при окончательном бетонировании. После того как периметр столба заливаем раствором, деревянные клинья удаляем, стальные распорки трогать не обязательно (для сохранения большей прочности).
При выполнении всех этапов работ следует строго соблюдать проектные значения выполненного расчета.
Проектирование, необходимые измерения, инженерно геологические изыскания и анализ грунтов для монолитных опор проводят по нормам, которые предъявляются Гостами к столбчатому фундаменту.
Цельная стойка
Это более мощная ступенчатая конструкция, способная выдержать большую нагрузку от надземного сооружения. Габариты ступеней будут зависеть от распределяемого веса здания. Монолитные стаканные конструкции обладают некоторым преимуществом перед сборными, так как их жесткость выше.
Отдельная монолитная опора после разборки опалубки показана на этом фото:
В комплекс расчета несущей способности входят и характеристики фундаментной балки, которая также является важным элементом прочного основания. Ее укладывают на выступающие над почвой столбы. На этих балках стоят несущие стены постройки.
Связь между опорами стаканного типа с балкой должна быть жесткой и прочной по деформирующим нагрузкам.
Результат достигается сопряжением арматурных каркасов с последующим бетонированием в общую конструкцию или анкерным креплением и сваркой (при установке стальных несущих колонн).
Источник
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