Конструктивное решение фундаментов стаканного типа

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

Строительство домов

Строительство любого дома или здания начинается с возведения его фундамента. Различают большое количество видов фундамента, каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Предлагаем ознакомиться со стаканным фундаментом, который относится ко столбчатому виду. Об особенностях его монтажа рассмотрим далее.

Оглавление:

Фундамент стаканного типа: особенности, сфера использования

Фундаменты стаканного типа относят ко столбчатым фундаментам, из-за схожести с ними по конструкции. Начнем знакомство с данным фундаментом, со сферы его применения. Стаканные фундаменты используют:

• в процессе сооружения производственных зданий;
• при строительстве подземных гаражей и автомобильных стоянок;
• при строительстве мостов;
• в процессе сооружения индивидуальных каркасных строений (довольно редко);
• при сооружении атомных промышленных зданий.

В конструктивном составе стаканного фундаменте присутствуют такие элементы:

• фундаментная или опорная плита, которая устанавливается на предварительно подготовленную песчано щебенчатую подушку;
• подколенник — элемент, напоминающий стакан;
• колонны — опорные элементы для всего строения;
• бетонный столб — основной функцией которого является удерживание железобетонной балки, на которую опирается все строение.

После соединения данных элементов в единую систему получается конструкция стаканного фундамента. Данный фундамент отличается наличием подошвы, она бывает различной площади, чаще всего не превышающей 55 квадратных метров.

Различают два варианта стаканного фундамента:

• сборный фундамент стаканного типа;
• монолитный стаканный фундамент.

Первый вариант отличается наличием уклонной поверхности, а второй — горизонтальной. Более легкие в изготовление и удобны в использовании монолитные фундаменты. Однако, у любого из вариантов стаканного фундамента, монолитный столб должен находиться выше по отношению к стакану.

Для изготовления подколонных стаканов используют бетонный раствор и армированные каркасы с усиленной схемой укрепления. Из-за этого, данные конструкции имеют высокую прочность и отличаются длительным сроком эксплуатации.

Рекомендуется обустраивать стаканный фундамент только на устойчивой почве. Если грунт характеризуется высокой пучинистостью или дает такую усадку, следует применить другой тип фундамента.

Принцип действия таких фундаментов основан на том, чтобы равномерно распределить нагрузку на грунт, получив при этом надежное и долговечное сооружение.

Фундамент стаканного типа — размеры, преимущества и недостатки

Среди преимуществ стаканных фундаментов отмечают:

• высокие качественные характеристики: такие фундаменты чаще всего изготавливают на заводах, а потому их качество соответствует всем требованиям ГОСТа;
• легкость установки — еще одно немаловажное преимущество, сборка готовой конструкции производится очень быстро;
• длительность эксплуатации и хорошие технический свойства фундамента делают его довольно популярным в его сфере использования.

Однако, у фундаментов стаканного типа имеются определенные недостатки, среди них отметим:

• высокую стоимость изготовления такого фундамента, это объясняется тем, что для его сооружения необходимо большое количество бетона, арматуры, специализированной техники и рабочей силы;
• сложность транспортировки готового заводского фундамента к месту назначения.

Размеры стаканных фундаментов зависят от типа сооружения, под которым их изготавливают. Кроме того, от размера фундамента напрямую зависит количество арматуры и качество бетона, используемого во время его изготовления.

Поэтапная технология монтажа фундаментов стаканного типа

Существует множество рекомендаций по проектированию и сооружению стаканных фундаментов. Фундамент стаканного типа ГОСТ основывается на таких основных технологических аспектах:

1. Выполнение подготовки основания под строительство фундамента. Перед началом монтажных работ проводится разметка почвы и ее выравнивание. Следите за тщательностью выравнивания, так как в итоге должно получиться идеально ровное основание. На него будут устанавливаться балки из железобетона. При наличии небольших неровностей, они устраняются с помощью засыпания площадки песком или щебнем. Учтите, что слой песка, который насыпается на поверхность должен составлять около 25-30 см. Со всех сторон это значение должно быть одинаковым. При этом, песчаная подушка должна быть качественно утрамбованной специальным оборудованием. После хождения по песку, не должно оставаться следов.

2. Далее выполняется разметка осевых участков фундамента. Для этого, на обноске фиксируется проволока, которая протягивается по направлению к цифровой буквенной оси. Между пересечением двух осей устанавливается отвес, определяющий центральную часть фундамента.

3. В соотношении с ранее сделанным шаблоном на поверхности обозначаются контуры. Для их обозначения используйте колышки. После этого, в нужных местах выкапываются ямы, на их дне обустраивается песчаная подушка.

4. После завершения утрамбовки и подготовки ям устанавливаются блоки. При выполнении данного процесса следует проявить максимальную точность, так как все элементы должны располагаться горизонтально. Для того, чтобы проверить поверхность на ровность воспользуйтесь нивелиром или уровнем.

5. После предварительного выставления всех элементов, производится их защита от загрязнения.

Учтите, что по ходу выполнения монтажных работ следует соблюдать особую точность особенно к морозоустойчивости и к прочности перед сжатием. Именно от этого зависит качество получившегося фундамента и длительность его эксплуатации.

Основные рекомендации по изготовлению и расчету фундамента стаканного типа:

• в процессе выполнения всех работ, используйте только высококачественный бетон, марка которого составляет более 200 единиц, таким образом, несущие колонны приобретут необходимую для них прочность;
• в обязательном порядке, колонны должны быть армированы металлом, желательно использование арматуры с антикоррозийным покрытием;
• в процессе изготовления конструкций уровень их влагопоглощения не должен превышать пяти процентов;
• трещины, в процессе высыхания не должны быть более 0,01 см;
• после монтажа колонных элементов, в обязательном порядке производится удаление монтажных петель.

Учтите, что монтаж стаканного фундамента осуществляется только в теплую погоду при плюсовой температуре. Установка фундамента на замерзшую почву — недопустима.

Предлагаем ознакомиться с требованиями по ГОСТу к фундаментам стаканного типа:

• характеристика водонепроницаемости бетона В2;
• транспортировка готовых бетонных блоков осуществляется только после полного застывания бетона и набирания им нужных прочностных характеристик;
• арматурные прутья, устанавливаются в обязательном порядке, при этом, каждый прут заливается бетоном, минимум на 3 см;
• если в блоке имеются прутья арматуры, которые обнажились при его эксплуатации, то применение такого блока для строительства стаканного фундамента запрещено.

Учтите, что бетонные блоки, которые изготавливаются на заводе имеют более высокое качество, нежели конструкции, сооруженные на строительном участке.

Для выполнения монтажа фундаментов стаканного типа потребуется наличие:

• сварочного аппарата;
• строительного уровня;
• рулетки;
• болгарки;
• нивелира;
• перфоратора.

Установка сборного фундамента не может осуществляться вручную, так как все работы должны контролироваться специалистами, которые сопоставляют порядок действий с ГОСТом.

Существует несколько этапов изготовления фундамента стаканного типа. Прежде всего, сначала производится выравнивание поверхности, ее утрамбовка. Далее обустраиваются углубления, во внутрь которых будут установлены бетонные блоки.

Учтите, что после готовности ям, производится их уплотнение, выполнить этот процесс поможет гравий. Далее следует процесс утрамбовки и установки балок из бетона. Балки должны быть установлены на идеально ровное основание, так как в последующим, изменить их положение не удастся.

Контролировать горизонтальную ровность основания помогут геодезические инструменты. Учтите, что от качества выполнения стаканов, зависит длительность эксплуатации фундамента, так как именно они равномерно распределяют нагрузку от здания. Соблюдение всех технологий и требования ГОСТа при выполнении монтажных работ, является залогом получения качественного фундамента, который прослужит его владельцам длительное время.

Выбор места монтажа фундамента стаканного типа

Для того, чтобы увеличить длительность эксплуатации готовой конструкции следует придерживаться определенных правил по выбору места для установки фундамента. Если по каким-то причинам данный фундамент не подходит для вашего участка, то от его сооружения лучше отказаться.

1. При возможности, строительные работы следует начинать на идеально ровной поверхности.

2. Наличие вблизи участка подземных вод или водоемов не приветствуется, так как пода способствует пучению почвы, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках фундамента.

3. Не следует экономить на услугах геологов, для того, чтобы как нельзя лучше изучить почву и особенно уровень ее промерзания.

4. Наличие лесистой местности вблизи участка также затрудняет работы.

5. Вначале строительства в обязательном порядке проводится проектирование, в готовой документации указывается размер фундамента и основания под ним, проводятся расчеты количества материалов, необходимых для строительства.

Устройство фундаментов стаканного типа

Стакан, который лежит в основе такого фундамента еще называется башмак, так как у него имеется индивидуальная форма. Чаще всего, данный элемент фундамента имеет вид ступенчатого квадрата, у которого имеется широкое основание и узкая верхняя часть. Каждый объект строительства подразумевает проведение индивидуальных расчетов под размеру стакана. Данные параметры зависят прежде всего от площади здания, его веса, количества этажей. Однако, минимальное значение, указанное в ГОСТе составляет 1,2 м, а максимальное 2,1 м. Поперечное сечение колонн из железобетона составляет 30, 40 см.

Среди преимуществ использования сборных колонн, отметим:

• высокий уровень грузоподъемности;
• низкое влагопоглощение;
• хорошая морозостойкость;
• быстрота установки, при использовании специализированного технического оборудования.

В качестве основных частей стаканного фундамента выступают:

• основание в виде плиты;
• элемент в виде стакана.

Расчеты по изготовлению фундамента выполняют в соотношении с типом почвы. Существует несколько характеристик фундамента, которые различаются по:

• высоте стаканов;
• количеству оснований;
• способу состыковки колонны и башмака.

В соотношении с материалом из которого сооружен столб, выбирают способ по которому он соединяется с основанием. Одним из самых распространенных способов соединения башмака и колонны является их бетонирование, при этом, используется высокопрочный вариант бетона марки 200 или 300.

Венгерские строители используют другой способ соединения башмака с колонной. Они выпускают арматурные прутья, соединяя их между собой. Анкерные болты или стальные стержни способны соединить башмак и колонну в США. При строительстве сборных фундаментов, в которые будут устанавливаться колонны из метала, они соединяются между собой при помощи анкерных болтов.

При этом, расположение болтов регламентируется ГОСТом. В процессе выполнения монтажных работ, следует обратить внимание на:

• сопоставление стаканных осей и разбивочных линий;

• наличие идеально ровного покрытия, в опорных ямах и на основе фундамента, при этом, песок должен быть тщательно утрамбован;
• фундамент опирается на основание по всей площади.

Основные процессы установки стаканного фундамента:

• подготовка котлована;
• установка в нем подушки из песка или гравия, размер подушки определяется индивидуально;
• установка стаканных оснований, для этих целей используется подъемный кран;
• установка колонны в башмаке, выполняется также с помощью подъемного крана.

Установка колонн осуществляется в соотношении с осями, которые обозначаются по торцам стакана. Для нанесения рисок используется несмываемая краска, при этом, тщательно проверяется их расположение. Обозначить разбивочные оси поможет отвес и струны или проволока с гвоздями. Учтите, что в процессе выполнения монтажа башмака, следует в точности следить за сопоставлением ранее установленных отметок.

Источник