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
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