Столбчатый фундамент с анкерными болтами

Технология крепления бруса к столбчатому фундаменту

При постройке деревянного дома его владелец должен детально разобрать такой узел, как крепление бруса к столбчатому фундаменту.

Процедура достаточно сложна и трудоёмка, требует от строителя специальных навыков и квалификации. От правильности фиксации первого венца напрямую зависит долговечность всей постройки.

Инструменты и материалы

Чтобы установить брус вертикально на фундамент, необходимо подготовить следующий инструмент, материалы:

• строительный уровень;
• цемент М500;
• очищенный от примесей песок;
• антисептик для обработки древесины против плесени и грибка;
• рулон рубероида для гидроизоляции;
• анкерные шпильки;
• деревянный брус.

Важно! Брус укладывается на бетонный фундамент, если он выстоялся на протяжении 7 дней или более.

Требования для древесины

При выборе бруса для постройки деревянного дома следует отталкиваться от строительных норм и правил, а конкретно от ГОСТ 2695-83. Уложить первый венец из бруса на фундамент необходимо из лиственницы или дуба. Эти материалы обладают хорошей прочностью и долговечностью. Для продления срока эксплуатации их необходимо обработать антисептиком.

При выборе древесины для постройки каркасного дома учитывают следующие моменты:

1. Сечение бруса 20 × 20 сантиметров, пиломатериал не должен иметь искривлений, выпадающих сучков и других дефектов.
2. Максимальная влажность древесины составляет 20%. Лучше всего брать брёвна от зимней валки, которая проводилась с декабря по март. Дерево должно вылежаться под навесом или в другом помещении с естественной вентиляцией. Колоды размещают в стопки в соответствии с правилами складирования.
3. Отсутствие пороков, допускаемых государственными стандартами. К таким относятся повреждения древесины от жука-короеда, поражение плесенью или грибком.
4. Отсутствие дефектов, которые могут остаться после обработки материала на пилораме.

Оценку качества бруса делает специалист по худшей кромке пласта, осмотр изъянов нужно делать на торцах, а также на всей протяжности заготовки. После устройства всех необходимых вырезов и шпунтов изделие подвергается пропитке антисептиком. При возможности магазинный раствор заменяют отработанным машинным маслом. Качество бревна, тщательность обработки и правильное крепление обвязки к основанию влияют на надёжность и долговечность всей строительной конструкции.

Схемы и технологии крепления к фундаменту

Существует два способа закрепления деревянного бруса на фундаменте. Ознакомимся с ними более подробно:

1. Жёсткий метод – крепление деревянных изделий происходит при помощи специальных хомутов. Результатом работы будет неподвижная и надёжная опорная конструкция.
2. Накладной – укладка брусьев происходит по специальным вырезам, здесь нет скрепляющих элементов между пиломатериалами и основанием. Надёжность конструкции достигается за счёт веса постройки, которая давит на нижний венец.

Из двух указанных методов первый считается более надёжным, второй способ отличается простотой выполнения.

Столбчатый

Конструкции столбчатого типа используются для постройки жилых зданий на неустойчивых грунтах. Срок службы такого основания находится в пределах 30–40 лет. Здесь всё зависит от материала изготовления столбиков (кирпичная кладка, бетон, асбоцементные или металлические трубы).

При постройке деревянного дома составляют проект, в котором определяется количество и площадь опор, а также расстояние между ними. Необходимо обратить внимание на крепление бруса к свайному фундаменту. Здесь нужно учесть нюансы закрепления первого ряда брусков.

Перед проведением основных работ выравнивают все столбики в одной горизонтальной плоскости. Для этого используется водяной строительный уровень или нивелир. От правильности выполнения таких действий зависит равномерность усадки дома и долговечность строительной конструкции.

Важно! Согласно СНиПам, деревянный брус для укладки нижнего ряда должен быть на 5 сантиметров больше, чем остальные изделия.

Для обвязки берут детали с сечением 20 × 20 сантиметров, для монтажа несущих стен используются брусья квадратного сечения 15 × 15 сантиметров. Необходимость выбора большего сечения деревянных изделий для обвязки связана с тем, что на них ложится весь вес здания и кратковременные нагрузки (снег на крыше и др.)

Следует ознакомиться с нюансами крепления брусьев к столбчатому основанию. При постройке бани или деревянного дома нижний венец фиксируется через специальные закладные детали, шпильки диаметром 1,4 сантиметра. Эти болты закрепляют в бетонных столбиках в момент их заливки. После набора достаточной прочности первый ряд брусьев фиксируют на опорах зажимом гаек.

Подобная ситуация происходит и с кирпичными столбиками. В момент монтажа кладки в её структуре фиксируют резьбовые шпильки такого же диаметра. При этом верхняя часть арматуры должна перехватывать толщину деревянного бруса с запасом, чтобы можно было перехватить нижний венец. После фиксации ненужную часть шпильки срезают болгаркой. В случаях, когда столбики готовы, а шпильки не были установлены в процессе монтажа, их можно заменить анкерными болтами.

Помните! В местах соприкосновения металла с деревом конденсируется влага, что может привести к коррозии стали и появлению плесени или грибка на деревянных конструкциях. Проблемные места необходимо обрабатывать краской или антисептиком.

Ленточный или плитный

При монтаже бруса на ленточное либо плитное основание проводится предварительная подготовка поверхности. По периметру фундамента на расстоянии 50 сантиметров друг от друга высверливают отверстия и устанавливают анкерные болты с гайками. Такие же отверстия проделывают в деревянном брусе.

Перед закреплением бруса необходимо проверить горизонтальную плоскость основания и уложить слой рубероида, который будет использоваться в качестве гидроизоляции. На торчащие болты устанавливаем деревянные заготовки и фиксируем их гайками.

Разберёмся с процессом установки нижней обвязки более подробно, если работы проводятся вместе с заливкой бетона:

1. В недавно залитый бетон устанавливают болты на расстоянии 50 сантиметров и оставляют застывать. У крепёжных деталей должны быть загнутые концы.
2. Просверливают отверстия в брусе на нужном расстоянии под шпильки.
3. Проверяют горизонтальность основания при помощи строительного уровня, выравнивают все неровности.
4. Укладывают рубероид.
5. В угловых частях дополнительно скрепляют балки при помощи металлических угольников и саморезов.
6. Надевают брус на болты, устанавливают шайбы и закрепляют его положение зажимом гаек.

Крепление бруса к фундаменту ленточного типа происходит аналогично основанию из блоков, плит. В последнем случае необходимо заблаговременно собрать каркас венца. Фиксация осуществляется за счёт дюбелей.

Свайный

Крепление материала из древесины к сваям выполняется так:

• в отверстия на боковой части опор устанавливаются П- образные закладные детали;
• вырезаются заготовки из бруса;
• устанавливаются деревянные изделия в оголовок и фиксируются крепежами;
• устанавливаются бруски по одной линии, втыкаются скобы и привариваются к металлическим сваям.

Важно! Для предотвращения соприкосновения дерева с металлом под сваи укладывают куски рубероида.

Винтовой

Возведение жилого деревянного строения на винтовом фундаменте происходит достаточно быстро. Брус к данному основанию закрепляется довольно просто. На начальной стадии работ необходимо выполнить замеры длины и ширины постройки, после этого проверяем горизонтальность поверхности с помощью уровня. Брус пропитываем раствором антисептика и оставляем вылежаться до высыхания.

Монтажные работы проводятся в следующем порядке:

• высверливают отверстия в деревянных изделиях под крепежи (их глубина должна быть на 2 миллиметра больше от крепежей);
• укладывают брус по периметру здания;
• закрепляют его на винтовом фундаменте болтами.

Обвязка считается самой простой в монтаже. Кроме этого, она надёжна и долговечна.

Двойная обвязка

Такой вариант обвязки подразумевает использование двух рядов деревянного бруса различного сечения. Конструкция может закрепляться на винтовом фундаменте двумя способами:

Резьбовое соединение

Подкладывают рубероид под опоры, насаживают брус с сечением 20 × 20 сантиметров на винты и подбивают молотком. В угловых частях деревянные изделия скрепляются при помощи металлического уголка и саморезов. Второй ряд обвязки закрепляется при помощи сквозных металлических шпилек.

Хомуты

При фиксации на хомуты первый ряд бруса с сечением 10 × 15 сантиметров укладывают ребром вниз. Стыки элементов осуществляют в шахматном порядке, они не должны совпадать. Обвязка прикрепляется к сваям при помощи хомутов брусков П-образной формы. Они насаживаются на предыдущий элемент.

На завершающем этапе работ тестируют конструкцию на стойкость, при необходимости делают поправки.

Источник

Армирование столбчатого фундамента под стальную колонну

Железобетонные колонны промышленных зданий.

В зданиях без мостовых кранов устраивают колонны без консолей, а в зданиях с мостовыми кранами — колонны с консолями, на которые опирают подкрановые балки. По расположению в плане различают колонны крайних и средних рядов: первые устанавливают также в рядах, примыкающих к продольным температурным швам.

Железобетонные колонны могут иметь прямоугольное и двутавровое сечения, а также быть двухветвевыми. По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жесткость, но они более трудоемки в изготовлении. Применяют их в здании с высотой более 10.8 м.

В зданиях, оборудованных более чем двумя мостовыми кранами в пролете, по условиям безопасности обслуживающего персонала предусматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей. В этих случаях применяют двухветвевые колонны с лазами, расположенными в уровне верха подкрановых балок.

Ветви колонн сквозного сечения связаны распорками через 1.5-3.0 м по высоте.

В железобетонных колоннах предусматривают стальные закладные элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, подкрановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов) и вертикальные связи. В У1естах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок укладывают стальные листы: крепят их анкерными болтами. При

безанкерном креплении стропильных конструкций к колоннам в головки их заделывают стальные пластины.

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в покрытиях. В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9.6 м. В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.

Рядовые колонны соединяют с связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами — подкрановыми балками. Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

Фундамент для колонн

Особенность этой категории основы заключается в том, что она устанавливается под отдельными элементами строения (непосредственно под колонной).

Устройство такой основы состоит из одно- или многоступенчатого башмака, а также стакана, в который помещается колонна. Для армирования необходимо использовать сваренную стальную сетку.

Монолитная основа

Данный тип основания для колонны имеет монолитную структуру. Для его заливки в земле выкапывается яма необходимых размеров, и монтируется опалубка. Высота каждой ступени не должна быть меньше 300 миллиметров. Монолитный вариант более прост и надежен в монтаже и эксплуатации

Важно, чтобы все грани отдельных ступеней были симметричными. Полная глубина такого фундамента (до стакана для колонны) может составлять от 1,2 до трех метров

Сборная основа

Устройство такого основания проще изготавливать. Для этого делается опалубка, и заливается бетонная плита необходимых размеров. Толщина изделия не должна быть меньше 30 сантиметров. Элементы не нуждаются в дополнительной фиксации. Вес отдельной колонны, а также элементов конструкции здания, закрепленных на ней, не позволит им смещаться. Посмотрите видео, как установить колонну на основание.

Колонна может крепиться несколькими способами. Первый – в специальный паз, отлитый во время создания плиты (с последующей подливкой цементного раствора после установки опоры). Второй – крепление к закладным (металлические балки, уголки, или швеллеры), залитых бетоном.

Если на промышленном предприятии используются металлические колонны, тогда они крепятся особенным способом. Во время заливки основания к армирующему слою крепятся шпильки с нарезанной резьбой. После застывания к конструкции подсоединяется металлическая опора. Она фиксируется либо при помощи сварки, либо винтовым методом к приваренной пластине внизу столба.

Создавая основание для вертикальных элементов здания, важно выдерживать идеально прямой угол (90 градусов). В этом случае все элементы здания будут надежно закреплены на своих местах

Особенности конструкции

Обычный столбчатый фундамент представляет собой конструкцию в виде отдельных столбов, чаще прямоугольной формы, которые устанавливаются под такими несущими элементами здания, как колонны или стойки. Традиционный ленточный фундамент устраивается в виде протяженной ленты, на которую опираются несущие стены. Если совместить эти два типа фундаментов, то получится конструкция, похожая на свайный фундамент с ростверком, объединяющим сваи. Однако столбчато-ленточный фундамент имеет принципиальные отличия от свайного, которые заключаются в следующем:

• Cвайные фундаменты используются преимущественно в грунтовых условиях со слабыми грунтами, имеющими невысокую несущую способность. Функция сваи заключается в том, что она должна пройти сквозь слой слабого грунта и найти опору в слое с высокой несущей способностью. Чтобы найти этот слой делают геологическое исследование. Поэтому длина свай может достигать 10-ти и более метров. Столбчато-ленточные фундаменты применяются в грунтовых условиях с нормальной несущей способностью основания, при этом заглубление столбов в грунт должно составлять величину, которая всего лишь на 200—250 мм превышает глубину сезонного промерзания грунта, то есть в пределах 1,5 – 2,0 метров.
• Сваи передают нагрузку от здания через нижнюю и боковую поверхность. В отличие от свай, столбы в столбчато-ленточном фундаменте передают нагрузку только через подошву.
• Поперечное сечение свай в большинстве случаев гораздо меньше, чем поперечное сечение подошвы столбов.
• Свайные фундаменты могут применяться практически для любых зданий и сооружений, ленточно-столбчатые фундаменты используются преимущественно для легких строений – одно и двухэтажных жилых домов – каркасных и каркасно-щитовых, деревянных из бруса или бревна, из СИП-панелей, для домов из газобетона, газобетонных и пенобетонных блоков, бань, гаражей, заборов и т.п.

Единственное общее у этих двух типов фундаментов – это ростверк или лента, которые связывают отдельные опорные элементы конструкции. При этом в ленточно-столбчатом фундаменте лента выполняет те же функции, что и ростверк в свайном – играет роль многопролетной балки на опорах, передающей нагрузку от стен здания на столбы, которые в свою очередь передают нагрузку на грунт. В этом и кроется одно распространенное заблуждение: ленту в ленточно-столбчатом фундаменте считают элементом, который передает часть нагрузки на грунт наряду со столбами.

С тем, что лента в столбчато-ленточном фундаменте играет роль висячего ростверка, связан и характер ее армирования. Лента армируется пространственным каркасом, в котором и верхние и нижние арматурные стержни рабочие.

Монтаж монолитного ростверка

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку. Начинают с нижних удерживающих щитов. Для этого необходимо нарезать доски, равные шагу между колоннами фундамента. Для их крепления рекомендуется вбить в грунт удерживающие колья. Доски опалубки укладывают на колья вровень с верхним краем столбов.

Боковые щиты опалубки крепят по краям и надежно фиксируют. Боковые планки опалубки можно устелить рубероидом.

Следующим этапом проводят армирование всей конструкции. Здесь стандартно используют армопояс из горизонтальных прутьев сечением 12-16 мм и продольных элементов сечением 6-8 мм

Важно в местах столбов связать арматуру с выступающими из колонн прутьями

Заливку раствора для ростверка нужно проводить в один этап. Поэтому лучше заказать строительный миксер или бетономешалку нужного объема. При заливке бетона необходимо трамбовать раствор через каждые 30 см. Общая толщина (высота) ростверка, как правило, не превышает 60 см.

Через 7-10 дней при условии хорошей сухой погоды бетон считается полностью застывшим. Теперь можно снимать опалубку и давать фундаменту устояться. Все поверхности ростверка также покрывают гидроизоляционными материалами.

После полного высыхания конструкции необходимо провести обратную засыпку котлована с трамбовкой грунта вокруг колонн. Котлован засыпают вровень с отметкой надземной части колонн фундамента. Для декорирования опорных столбов и снижения уровня теплопотерь можно использовать декоративную обшивку столбов сайдингом или же произвести кладку природного камня.

Особенности фундамента под железобетонные колонны

Основания под столпы из железобетона выбираются исходя из положительных и отрицательных характеристик каждого вида в отдельности. В указанном случае самым оптимальным будет использование стаканного основания, имеющего следующие положительные характеристики:

• Они надежны;
• Имеют повышенную прочность.

В строительстве применяется два вида оснований:

Этапы строительства

Соблюдение правил при строительстве фундамента под железобетонные колонны, способствует увеличению срока службы конструкции, качества.

• Столпы устанавливаются в грунт на глубину не меньше 70 сантиметров;
• На участке строительства почва не должна быть подвижной или подвергаться температурному пучению;
• Грунтовые воды должны залегать не менее, чем на 1,5 метра вглубь;
• Рекомендуется выравнивать площадку, чтобы она не имела резких наклонов и поворотов;
• Чтобы обеспечить прочность фундамента, ростверк должен быть смонтирован из железобетона. Конечно, устройство ростверка потребует финансовых затрат, но это сделает каркас более долговечным;
• Для стен рекомендуется использовать строительные материалы, относящиеся к легким: пеноблоки, брус, панели, бревно.

Предварительное проектирование позволяет сделать основание крепким, но должны соблюдаться нормы:

• Сечение колонн – 20х20 см. Практика показывает использование столпов с сечением 25х25см;
• Рекомендуется делать башмак под каждую колонну. Это значит расширить нижнюю часть скважины под сваю. В результате получают распределение и снижение нагрузки от здания;
• Колонны размещать на расстоянии от 1 до 2 метров. При этом столпы должны находиться по углам строения, в местах стыка стен, под выступами: камин, печь.

Для увеличения прочности столпы армируют прутами с сечением от 12 до 16 мм. В зависимости от материала для ростверка, регулируется высота арматуры:

• Для деревянной связки прутья не должны достигать верхней части 1-2 см;
• Когда планируется железобетонный ростверк, то арматура должна выступать на 40 см.

Работать с арматурой следует только после того, как бетон наберет нужной прочности.

Монтаж башмака

Как уже было сказано, в скважинах рекомендуется делать увеличение нижней части для создания башмака. На песчано-щебневой подушке устанавливается опалубка из фанеры. Высота 20-30 см. Диаметр подготавливаемой опалубки должна быть в 1,5 раза больше, чем диаметр будущих столпов. Теперь в подготовленную емкость заливается раствор. В течение 10 дней бетон застывает, при условии, что стоит теплая сухая погода.

Монтаж колонн

Следующим шагом идет монтаж непосредственно опалубки под столпы. Деревянные доски необходимой длины скрепляют хомутами. Внутренние стенки рекомендуется укрыть рубероидом. В результате выполненных мероприятий стены колонн получаются гладкие, а главное, что при снятии опалубки отсутствуют повреждения.

Теперь установить арматуру и можно заливать раствор бетона марки 200М. Если строительство происходит в зимний период, то лучше добавить пластифицирующие добавки, улучшающие застывание раствора. Специалисты рекомендуют такие работы проводить, когда температура воздуха держится выше 15 градусов тепла. С помощью металлического штыря из жидкого бетона удаляется воздух. При температуре внешнего воздуха 20 градусов и сухой погоде, раствор застывает в течение 7 дней.

Необходимо дождаться полного высыхания и только тогда снимать опалубку. Теперь по всей высоте колонн и башмака наносят гидроизоляцию.

Ростверк

Самый надежной считается монолитная конструкция. Но есть и другие варианты связки фундамента и здания:

• Крепление с помощью швеллера или двутавра. В этом случае элемент укладывается полкой вниз и крепится с помощью болтов. Такой связке не страшны большие нагрузки;
• Железобетонный или монолитный ростверк. Для его сооружения потребуется опалубка и установка армирующей конструкции. Как правило, монолитный ростверк применяется для панельного дома, каркасного строительства, деревянного сруба;0
• Деревянный ростверк. Использование бруса считается самым дешевым вариантом для связки столбчатого фундамента.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.

Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.

После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки

При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента

Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.

Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.

Источник