Технология монтажа фундаментов под колонны

Фундамент под металлическую колонну

Равномерное распределение нагрузок в каркасных конструкциях зданий и сооружений на подстилающие грунты необходимо для устойчивости всей постройки, поэтому важно правильно рассчитать и смонтировать фундамент под колонны, обеспечивающий долговременную эксплуатацию стен и перекрытий. Колонны часто применяются в качестве нагруженных элементов при строительстве не только промышленных, но и жилых зданий и устанавливаются с такими же жесткими требованиями по надежности и допустимым отклонениям от проектного расчета, независимо от способа их производства и монтажа.

Значимые требования к фундаменту

В типовом строительстве каркасные здания возводятся только промышленного назначения. С развитием сегмента индивидуальных построек из нескольких этажей большой площади стали востребованы несущие опоры в виде колонн как в самих домах, так и в придомовых сооружениях (балконы, ограждения, навесы, гараж на несколько автомобилей).

Часто каркасная конструкция наружных стен, поддержки перекрытий выполняется в виде столбов из армированного монолита с заполнением промежутка между ними легкими газобетонными блоками. Неравномерная просадка бетонных стоек приведет к растрескиванию материала стен. Поэтому нужно ответственно подойти к правильному устройству фундамента под несущими элементами, которые изготавливаются в виде столбов.

Основным документом для такого строительства будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий».

Готовые железобетонные изделия

При проектировании опорной части строения в расчет можно закладывать стандартные элементы заводского производства с уже известными характеристиками и монтажными петлями для быстрой установки.

Основание под колонну выбирается по результатам исследований механико-динамических характеристик залегающих грунтов. Разнообразие вариантов общей конструкции фундаментов для колонн определяется проектными особенностями, площадью и формой будущего строения.

Исходные условия

Размеры подошвы под стоящую опору выбирают, чтобы нагрузка на плоскость контакта с грунтом не оказалась выше его несущей способности. Типовые показатели для усадки каждого отдельного нагруженного элемента в фундаменте не превышали допустимых значений, указанных в нормативах.

Колонна может стоять на отдельном фундаменте или располагаться в группе, для которой имеется единое основание (ленточного или плитного типа).

Группа колонн на едином основании

Выпуски арматуры под будущие колонны в монолитной бетонной плите.

При расчете столбчатого фундамента под колонну в качестве отправного значения берется площадь подошвы 1 столба. Необходимое количество таких опор нужно принимать с запасом не меньше 50% по прочности на каждый устанавливаемый элемент.

Материалами для изготовления одиночных фундаментов служат:

• изделия из железобетона;
• бутовый камень;
• кирпич;
• наливной бетон.

К жестким видам оснований относят конструкции из монолитного марочного бетона и выполненные кладкой из кирпича.

Колонны, устанавливаемые на подготовленный фундамент, различаются по виду материала изготовления: металлические, железобетонные изделия. Каждая разновидность имеет свой способ крепления в нижней точке. Подколонники под них изготавливаются в заводских условиях (стандартного типа) или прямо на строительной площадке по месту установки (проектный расчет).

Монолитный метод самостоятельного изготовления имеет преимущество в том, что является универсальным, независимо от того, стальное или железобетонное изделие будет монтироваться сверху на основание.

Подошвы для железобетона

Несущие конструкции из колонн устанавливают на отдельно стоящие фундаменты стаканного типа, чтобы не заливать большой объем бетона в ленты или плиты. Они примут и распределят нагрузку от сооружения в самых ответственных точках. Стандартные изделия для типового строительства промышленных объектов делают на заводах в готовом для сборки виде. Они состоят из расширяющейся к низу подошвы под колонну и вставляемого в стакан столба.

Такие сборные элементы должны соответствовать ГОСТ 24476-80.

Пример готового фундамента (с различными вариантами габаритов) для колонны показан на чертеже:

Увеличение площади контакта с грунтом за счет расширяющейся опорной пятки приводит к следующим результатам:

• повышается несущая способность колонны;
• уменьшается нагрузка на грунт от общего веса фундаментной конструкции за счет разницы в сечении подошвы и вертикальных столбов – их Ø считается по способности выдержать здание, но не зависит от площади опоры.

Стаканы с балками

В многоэтажном строительстве допустимо выбирать такой тип опоры, если залегающие под зданием грунты непучинистые, спокойные и не склонны к просадке. Стаканы могут стоять на прочных неподвижных породах с глубоким уровнем залегания грунтовых вод.

Соединение отдельных колонн и их фундаментов в единую жесткую конструкцию ленточного типа выполняют 2 основными видами соединений:

1. Железобетонные изделия связывают вставками балок в основания колонны с последующей заливкой цементным раствором.
2. Стальные элементы скрепляют анкерными болтами, которые залиты в фундаментном блоке под отверстия в пятке колонны и обеспечивают прочную неподвижную фиксацию.

Если стандартные заводские изделия не удовлетворяют техническим характеристикам, заложенным в проекте сооружения, то, после проведения инженерно-геологических изысканий, допускается изготавливать стаканный фундамент под несущие колонны по месту на основе расчета по конкретным условиям строительной площадки.

Заливка фундамента по месту

Для заливки фундамента по месту установки колонны выполняют индивидуальный расчет с определением площади подошвы, веса и высоты стакана.

Нужно правильно изготовить арматурный каркас по усиленной схеме, чтобы создаваемая конструкция имела высокую степень прочности. Закладка анкерных болтов производится согласно ГОСТу 24379.1-80, отклонения допускаются в пределах ±0,02 см от проекта.

Как должно выполняться армирование подколонника под отдельно стоящую металлическую опору оценивается на этом видео:

Изготавливать фундамент под металлическую колонну необходимо по следующим требованиям стандартов:

• использовать марочный бетон не ниже М 200;
• предельная водонепроницаемость не выше 5% (соответствовать В2);
• защитный слой бетона на арматурных прутках не меньше 3 см (наличие видимых участков стального каркаса запрещено);
• трещины в застывшем монолите не могут превышать 0,1 мм.

Геометрия должна выдерживаться

Под устраиваемый фундамент устанавливают надежную опалубку, которая выдержит нагрузки при заливке жидкой массы и сохранит заданную геометрию изделия, выход стальных стержней жестко фиксируется.

Фундаменту под колонну, заливаемому по месту, проводят детальный расчет всех параметров в специализированной проектной организации или при помощи компьютерной программы, которая определяет нужные геометрические размеры каждой части и требуемое армирование подошвы и столба.

В процессе бетонирования необходимо сделать закладку специальных геодезических уровней (реперов) и высотных отметок. Они потребуются и для контроля монтажа остальных конструкций здания, и для геодезических исследований в процессе эксплуатации по выявлению осадки основания.

Установка колонны

Железобетонные столбы квадратного или круглого сечения ставятся на фрезерованные башмаки, которые выставляются по требуемой отметке геодезистами на бетонный раствор.

С такой же тщательностью выставляется заложение анкерных болтов под металлические колонны. Выступающая над бетоном часть стержня размечается заранее и фиксируется в специальном кондукторе, чтобы выдержать горизонтальный и вертикальный размер.

В некоторых разновидностях заводских столбов анкера не закладывают, а оставляют в верхней части колодец для самостоятельной установки по месту.

В каждом случае любая колонна должна ставиться на геометрически выверенное, жесткое основание согласно разработанной проектной документации. В каждом индивидуальном случае для нового сооружения необходимо привлекать специалиста, чтобы оптимизировать объем работ, финансовые затраты и избежать непоправимых ошибок.

Источник

Фундамент стаканного типа

Фундамент стаканного типа — одна из разновидностей столбчатого фундамента, которая используется в качестве основания под монтаж опорных колонн.

• Устройство фундамента стаканного типа
• Где применяется фундамент стаканного типа
• Виды фундаментов стаканного типа
• Фундамент стаканного типа технология монтажа
• Фундамент стаканного типа видео
• Наши услуги

В данной статье мы детально рассмотрим конструкцию стаканных фундаментов, основные сферы их применения и виды таких оснований. Также будет приведена технология работ по монтажу фундаментов стаканного типа.

Устройство фундамента стаканного типа

Фундамент стаканного типа представляет собой сборную конструкцию из железобетонных блоков заводского производства. Такое блоки состоят из двух частей — базовой опорной плиты и выходящего из нее подколонника (башмака) пирамидальной формы с полостью в центральной части, в котором фиксируется ЖБ колона.

Рис 1.1: Железобетонные блоки для стаканного фундамента

Важно! Стаканные блоки, в зависимости от места монтажа колонны, могут иметь центральную и боковую нагрузку. Опорная плита в блоках, предназначенных для центральной нагрузки, имеет квадратное сечение, для боковой нагрузки используются прямоугольные плиты, обладающие соотношением сторон не меньше 0.6.

Сечение башмака зависит от размеров устанавливаемой в него колонны. Стандартные изделия выпускаются под колонны сечением 300 и 400 мм, их габариты увеличиваются с шагом в 100 мм. Минимальная толщина нижней стенки башмака составляет 20 сантиметров.

Изготовление фундаментов стаканного типа регулируется требованиями ГОСТ № 24476-80 «Сборные фундаменты из железобетона». Данный нормативный документ выдвигает к стаканным основаниям следующие требования:

• Все элементы сборной конструкции должны изготавливаться из бетона марки М200, который соответствует группе водонепроницаемости В2 (впитывание влаги не более 5% от собственного объема);
• Подошва и подколонник подлежат обязательному армированию. Для укрепления плиты используется арматурная сетка серии 1.410-3, для укрепления подколонников — горячекатаная арматура класса А2 и А3.

Важно! В дополнение к стержневому армированию подколонники также укрепляются арматурной сеткой, из которой формируется объемный каркас, расположенный по четырем стенкам башмака на всю их высоту. Армокаркас при укреплении стаканного фундамента утапливается вглубь бетона минимум на 5 сантиметров.

Рис 1.3: Схема армирования стаканного фундамента

Где применяется фундамент стаканного типа

Стаканный фундамент классифицируется как основание неглубокого заложения, при его возведении нет необходимости производить большой объем земляных работ. За счет того, что вся конструкция поставляется с завода в уже готовом к монтажу виде, установить сам фундамент и возвести перекрытия и стены здания можно в минимальные сроки. После монтажа стаканного фундамента не требуется выжидать паузу в строительных работах, как в случае с монолитными фундаментами, которые требуют месячного простоя для отвердевания бетона.

Вышеуказанные преимущества являются ключевыми факторами, обуславливающими востребованность стаканных фундаментов в производственном строительстве. Такие основания незаменимы при обустройстве сельскохозяйственных помещений — свинарников, стойл для крупного рогатого скота, курятников, хранилищ для продукции растениеводства.

Рис 1.4: Использование стаканного фундамента при строительстве двухэтажного промышленного здания

Также стаканные фундаменты задействуются при строительстве инфраструктурных промышленных объектов — складов и ангаров, гаражей, канализационных станций.

В автодорожном строительстве стаканный фундамент используется при возведении мостов, также он нередко применяется при обустройстве подвальных конденсационных этажей на атомных электростанциях.

Важно! В индивидуальном строительстве стаканный фундамент, из-за высокой стоимости, используется крайне редко. На нем могут возводится некоторые виды каркасных домов, однако для частной застройки применение свайного фундамента предпочтительнее по всем параметрам.

Виды фундаментов стаканного типа

Классификация фундаментов стаканного типа выполняется в зависимости от конструкционных особенностей используемых блоков. Они могут отличаться:

• По габаритам;
• По способу соединения колоны с башмаком.

Железобетонные колоны квадратного сечения закрепляются в стаканах с помощью бетонного раствора класса М200 и М300. Также существует технология закрепления колон с помощью анкерных болтов, однако в отечественном строительстве она слабо распространена. Металлические колоны стыкуются со стаканом посредством сваривания с выпусками арматуры подколонника.

Рис 1.5: Основные марки блоков для стаканного фундамента согласно ГОСТ

Типы стаканных блоков, согласно нормативам ГОСТ № 2447680, определяются исходя из габаритных размеров и несущей способности. Все фундаменты имеют унифицированную маркировку, рассмотрим ее на примере стаканного фундамента 1Ф 13-9-2:

• 1Ф — фундамент стаканный под колонну сечением 300*300 мм (2Ф — под колонну 400*400 мм);
• 13 — площадь сечения опорной подошвы, округленная до дециметров (в данном фундаменте она составляет 1300*1300 мм);
• 9 — высота посадочного гнезда в подколоннике;
• 2 — тип фундамента согласно несущей способности конструкции.

Совет эксперта! Также стаканные блоки могут делиться на виды в зависимости от гидрофобности бетона, если изделие соответствует группе водонепроницаемости В2 его маркировка не содержит никаких дополнительных указателей, однако если бетон имеет пониженную водопроницаемость, это указывается литерой «П» в конце маркировки.

Фундамент стаканного типа технология монтажа

Блоки стаканного фундамента отличаются большим весом — от 1.3 до 5.8 тонн, что требует применения крановой техники для их монтажа. Помимо стрелового крана и его машиниста в укладке стаканного фундамента должны быть задействованы два монтажника.

Согласно действующим нормативам, продолжительность установки одного стаканного блока весом в полторы тонны должна составлять 27 минут.

• Этап №1 — подготовительные и земляные работы

Участок, на котором будет устанавливаться стаканный фундамент очищается от строительного мусора и поверхностной растительности. Если в проекте предусмотрен монтаж блоков на дне котлована, выполняется разработка грунта с помощью экскаватора.

При мелкозаглубленной установке блоков котлован вырабатывается на глубину, равную высоте опорной плиты стаканного блока. Котлован может быть обустроен для каждого блока отдельно, либо в виде сплошной линии, повторяющей контуры стен здания.

Рис 1.6: Стаканный блок помещенный в отдельный котлован

При необходимости создания уплотняющей подсыпки длина и ширина котлована должна быть на 30 сантиметров больше аналогичных размеров опорной плиты. После выемки грунта производится зачистка котлована, выравнивание и уплотнение его дна.

• Этап №2 — обустройство уплотнения

Уплотняющая подсыпка под стаканный фундамент обустраивается из песка и мелкофракционного щебня. Необходимость в ней возникает в условиях низкоплотных грунтов, которые склонны к усадкам под весом здания и фундаментной конструкции.

Важно! Уплотняющий слой должен на 30 сантиметров выступать за пределы опорной плиты, в противном случае не будет обеспечено равномерное опирание блока на подготовку, что чревато перекосом железобетонной конструкции.

Рис 1.7: Схема монтажа стаканного фундамента стреловым краном

Толщина уплотнения варьируется в зависимости от веса стаканного блока, однако при любых условиях толщина слоя песка и щебня должна быть идентичной.

Первым слоем выступает щебень — он равномерно распределяется и выравнивается на дне котлована. Щебень уплотняется с помощью ручной трамбовки либо навесного оборудования стрелового крана. Поверх щебня насыпается слой песка, который поливается водой со шланга и уплотняется аналогичным образом.

• Этап №3 — разметка базисных осей

На дне котлована выполняется разметка места монтажа стаканного блока. Оси разбивки закрепляются на обносочных досках с помощью бечевки либо проволоки диаметром 2 миллиметра. В местах пересечения осей устанавливается отвес (массой не мене 0.5 кг) и центральная точка расположения опорной плиты переносится на землю.

Рис. 1.8: Схема разбивки осей стаканного фундамента

С помощью размерного шаблона устанавливаемой плиты на грунт переносятся боковые контуры положения блока, которые размечаются с помощью арматурных колышек и натянутой между ними бечевки.

Совет эксперта! После разметки фундамента горизонтальность подсыпанного слоя проверяется с помощью нивелира и выравнивается до идеально ровного уровня.

• Этап №4 — установка блока

Перед началом установки блоков один из строителей проверяет состояние монтажных петель на железобетонных конструкциях, в случае искривления они выправляются молотком.

Далее на грани стакана с помощью краски наносятся ориентиры, указывающие на проектные стороны расположения осей блока. Один монтажник производит строповку блока, цепляя в монтажные петли зацепы тросов стрелового крана. Строповка может выполняться двумя либо четырьмя крюками, в зависимости от габаритов железобетонной конструкции.

Рис 1.8: Последовательность монтажа стаканного фундамента

Проверив надежность зацепов монтажник отходит от стакана на безопасное расстояние и дает команду оператору крана на поднятие блока. Нижняя стенка поднятого изделия очищается от налипшей земли, после чего кран перемещает стакан на место укладки.

На высоте 15-20 сантиметров над грунтом два монтажника начинают в ручную корректировать установку блока, разворачивая и смещая его в требуемом направлении.

По команде монтажников оператор крана полностью опускает блок на грунт, после чего с помощью ломов строители выравнивают его положение относительно осям разметки. Когда блок занимает требуемое пространственное положение производится демонтаж строповки и начинается установка следующей конструкции.

Фундамент стаканного типа видео

Для лучшего понимания технологии обустройства фундамента стаканного типа предлагаем вашему вниманию видео, объясняющие основные нюансы данного процесса:

Видео №1 — Особенности разбивки фундамента

Видео №2 — Теоретические основы установки колонн в стаканные блоки

Наши услуги

Компания «Богатырь» принимает заявки на следующие типы работ: забивка свай, лидерное бурение под сваи, забивка шпунта. Смотрите подробнее про наши услуги в меню сайта. Чтобы оставить заявку на выполнение работ, заполните форму.

Источник