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
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