Особенности фундамента под металлические колонны
Есть здания, в которых требования к прочности увеличены. Это строения, относящиеся к объектам промышленного назначения, энергетики.
Как правило, здесь используется столбчатый фундамент под металлическую колонну каркасного типа, когда нагрузка от здания приходится на металлические столпы, устанавливаемые внутри чаши, выполненной из бетона. Особенность фундаментов под колонны из стали заключается в том, что предварительно подготавливается подушка, внутри которой делается углубление. Сюда и будет крепиться колонная, путем анкерной фиксации.
Этапы строительства
Применение металлических столпов не предполагает наличие сборных конструкций. В противном случае пришлось бы делать дополнительный расчет несущих характеристик строения.
Оптимальный вариант – это использование монолитного фундамента из бетона. Указанный вид основания прочнее, быстро заливается. Строительный процесс разделяют на следующие этапы:
Предварительно рассчитывают максимально допустимые нагрузки, оказываемые на подушку основания; Проводится разметка точек, где будут установлены колонны. Затем проводятся земляные работы; Роется скважина. Длина и размер котлована зависит от сечения металлической колонны и расчетной глубины; Теперь нужно сделать внешнюю опалубку. Для этого берутся доски, рекомендуется использовать фанеру с влагостойким покрытием. Как правило, такая опалубка несъемная; Делается подушка из песка и гравия. Предварительно поверхность грунта выравнивается, затем засыпают песок. Слой не больше 15 см, тщательно трамбуется. Сверху засыпается щебень. Слой не больше 20-25 см. Также тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали; Следующим этапом идет создание армирующего пояса, который будет основным. Металлические прутья устанавливаются по периметру подушки. Арматуру располагают как по вертикали, так и по горизонтали; Теперь подготовленный котлован заполняют бетонным раствором
Важно использовать бетон марки 200М. Перед тем, как запускать раствор необходимо установить геодезические уровни, а также высотные знаки
Это будут указатели, где будут размещаться металлические колонны. Также эти указатели помогут при проведении ремонтных работ фундамента, из-за просадки.
Внутри углублений устанавливаются анкерные соединения, с помощью которых происходит крепление стальных элементов. Но и здесь есть свои особенности.
Надежность и прочность крепления проверяется следующим образом: после того, как анкера привариваются к арматурному слою, бетонное основание разбивают и смотрят на состояние болтов. Если последние остались на месте, значит, монтаж проведен правильно и можно продолжать строительство. В случае, когда конструкция отклонилась от центра даже на 2 миллиметра, возникает необходимость замены анкерных болтов. Проверку проводят после каждой установки. В противном случае возведенная конструкция будет неустойчивой и может привести к разрушению здания.
Разновидности
Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.
Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.
Различают 2 вида:
-
Металлическая – состоит из оголовка, к которому крепят ригели и балки, стержня и базы – части, соприкасающейся с фундаментом.
Бывают сплошные и сквозные колонны – решетчатые, перфорированные. Последние меньше весят и проще в монтаже. Изготавливают конструкции из балок и прокатного профиля. - Железобетонная – производится из армированного бетона марки М300, М400, М600. Конструкция типовая. При малом сечении она выдерживает высокую несущую нагрузку и в отличие от металлической не боится воды. Форма круглая, квадратная и прямоугольная. Круглая чаще встречается у декоративных элементов.
Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.
Столбчатый фундамент бывает 2 видов:
- Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
- Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.
Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:
- Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
- Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
- Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
- В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.
Изготовление конструкции
Устройство основания под фундаменты щебеночного
Схема устройства фундамента стаканного типа.
Изготовление стаканов под колонны производится с использованием бетона и усиленной схемы армирования. Именно за счет этого такие типы обладают более высоким сроком службы. Фундамент стаканного типа не предназначен для использования в сфере индивидуального строительства. Его прямое назначение — возведение промышленных объектов и мостов.
Еще один важный факт: такой фундамент под колонны нельзя устраивать на грунте, имеющем просадочный либо пучинистый характер. Самым частым использованием такого типа является устройство металлических или железобетонных колонн, установка которых выполняется в специальный стакан, после чего проводится фиксация.
Если говорить об основных требованиях, то они изложены в ГОСТе 23972-80. К ним относятся:
- используемый для изготовления бетон должен соответствовать марке 200, а характеристики водонепроницамости — марке В2;
- характерная отметка для водопоглощения бетонной конструкции не должна быть выше 5%;
- поставка готовых изделий возможна только после набора бетоном должного предела прочности;
- армирование при изготовлении фундамента является обязательным условием, толщина слоя вокруг арматуры не может быть меньше чем 3 сантиметра;
- обнаженная арматура в готовой конструкции расценивается как брак, использование таких изделий категорически запрещено;
- наличие в бетонном изделии трещин, превышающих значение в 0,1 миллиметра, требует замены на более качественный экземпляр;
- при выполнении строительных работ имеющиеся на изделии монтажные петли аккуратным способом удаляются, вбивать их в бетонную конструкцию запрещается.
Особенности расчета устройства фундамента
Фундаменты под металлические колонны дополнительно рассчитываются под геодезическое обеспечение. Для правильного обеспечения геодезии при возведении конструкции основания производят контроль высотных положений анкерных болтов. С целью их правильного закрепления и установки применяют шаблоны или кондуктор.
Шаблоном называется плоская рама (металлическая, но чаще деревянная), в которой имеются уже готовые гнезда для болтовых креплений.
Фундамент под колонну: а) монолитный, б) сборный.
Шаблоны соединяют на опалубках с основными осями в под колонны, после чего закрепляют. С целью сохранения вертикального положения анкерные крепления измеряют строительным уровнем и приваривают к арматурным частям обвязки.
После того как была выполнена заливка бетоном, производится контроль положений всех крепежных соединений. Если необходимо внести корректировки, то их делают до того, как бетон застынет.
В последнее время для повышения надежности каркаса строения анкерные болтовые соединения размещаются в специальных колодцах, которые были сделаны в конструкции при их заливке. Эти колодцы заделываются после того, как болт был установлен, закреплен и его положение было вымерено. Монолитные фундаменты под колонны возводятся при помощи установки анкерных устройств, которые имеют большую массу или габариты. Для их закрепления и дальнейшего удержания в заданном положении применяют специальные строительные обвязки. Основные части таких приспособлений это:
- Металлический каркас – необходим для поддержания болтовых шаблонов при заливке.
- Металлический шаблон – нужен для непосредственного закрепления анкерных устройств в фундамент под металлическую колонну.
Еще на бетонную заготовку производится установка стоек каркасов, рам и балок, которые можно закрепить друг с другом. После того как пространство каркаса было залито бетоном, оно, совместно с анкерными соединениями и болтами, остается для отвердения и набирания прочности, а кондуктор и шаблоны креплений снимаются. Болтовые и крепежные соединения устанавливаются с повышенным уровнем точности, после чего закрепляются в теле основания.
Фундамент под колонны является одной из разновидностей железобетонных оснований. Колонна – железобетонная или металлическая – это основная деталь конструкции сборных каркасных зданий. На них опираются железобетонные или металлические фермы свода, также на колонны крепится обшивка постройки – бетонные плиты, сэндвич панели, профнастил и т.п.
Фундамент под колонну может быть либо сборным, либо монолитным.
- Сборный тип производится на заводах железобетонных изделий по специальным стандартам – это так называемые «стаканы». Монтаж их производится уже в готовом для дальнейшей эксплуатации виде.
- Монолитный фундамент отливают из бетона прямо на месте установки будущей колонны. Изготавливается он с учётом целого ряда нюансов – прежде всего, типа грунта и предполагаемой нагрузки.
Особенность конструкции с использованием колонн состоит в том, что каждая опора «работает» индивидуально. Поэтому, при неправильном устройстве основания, возможно проседание или перекос отдельных колонн, что чревато разрушением всей постройки.
Каркас для заливки монолитного основания колонны
По типу устройства монолитные фундаменты под колонны (как их ещё называют в архитектуре – «столпы»), бывают:
- Ленточными.
- Сплошными.
- Столбчатыми.
- Свайными.
Рассмотрим подробнее разные виды монолитных железобетонных фундаментов для столбчатых опор.
Столбчатый фундамент
Как видно из названия, он имеет форму заглублённого в землю столба. Изготавливается в основном из железобетона, и предназначен для установки несущих опор на слабых и болотистых грунтах. Может также применяться и на твёрдых почвах как наименее затратный вариант – на его устройство уходит гораздо меньше материала и времени.
В малоэтажном частном строительстве столбчатые основания могут выполняться из металлических и асбоцементных труб, кирпича или готовых бетонных блоков.
Забор фундамент
Конструкция ленточного основания под размещение колонн
Ленточное основание под каркасное здание применяется в том случае, если проектом предусмотрено заполнение пространства между колоннами капитальными стенами из кирпича, шлакоблока, газобетона и т.д. Конструктивно он представляет бетонную полосу, залитую по периметру будущего здания, а также под внутренними капитальными стенами. Главным отличием ленточного основания под столбчатые опоры от обычного ленточного фундамента – это усиление в местах монтажа будущих колонн.
Сплошное основание
Представляет собой монолитную бетонную плиту, залитую по всей площади будущей постройки. Монтаж опор при этом производится по периметру плиты. В точках их установки производится усиление металлического каркаса, или углубление бетонного основания.
Применяется такой тип фундамента, как сплошная железобетонная плита, в основном при возведении складских помещений, ангаров, заводских корпусов.
Свайные основания
Монтаж опор на сваях производится в основном там, где из-за характеристик грунта невозможно устройство других типов фундамента. Например, при строительстве зданий на насыпных грунтах и в болотистой местности с высоким уровнем грунтовых вод.
В зависимости от размеров здания могут применяться сваи различной величины и конструкции. Для возведения лёгких построек вполне достаточно будет винтовых или буронабивных свай, которые без труда можно смонтировать своими руками.
Ленточный фундамент под колонны
Расчет бетона на плиту фундамент калькулятор. Расчет бетона для плиты фундамента калькулятор
Фундаменты под колонны и стены промышленных зданий делают из железобетона, бетона, бутобетона и бутовой кладки. В зависимости от конструктивной схемы здания, величины и характера нагрузок, вида и качества грунтов основания фундаменты бывают ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.
Ленточные фундаменты применяют преимущественно под несущими стенами и выполняют аналогично ленточным фундаментам гражданских зданий. При частом расположении колонн и больших нагрузках (более 200 Т на колонну) ленточные фундаменты встречаются и в каркасных промышленных зданиях (рис. 204). Наиболее распространенным видом фундаментов промышленных зданий, имеющих каркасную схему, являются столбчатые фундаменты.
При относительно небольших нагрузках от колонн каркаса (до 100 Т) и нормативном давлении на .грунт, равном 1,5—2,0 кПсм2, применяют столбчатые фундаменты из сборных железобетонных блоков стаканного типа. При нагрузках более 100 Т применяют сборные железобетонные фундаменты из нескольких сборных элементов или монолитные ступенчатые фундаменты из железобетона. Основные типы столбчатых фундаментов промышленных зданий показаны на рис. 205.
Размеры подошвы фундамента, его высота и конструкция зависят от величины воспринимаемых фундаментом нагрузок и свойств грунта основания под фундаментом.
Монолитные ступенчатые фундаменты выполняют с двумя—тремя ступенями высотой по 30 см при высоте фундамента до 100 см и по 60 см при высоте фундамента более 100 см. Конструкция сопряжения монолитных фундаментов с колоннами каркаса зависит от материала и конструкции колонн.
Рис. 204. Ленточный фундамент под колонны каркаса:
а — план фундамента; б — детали; 1 – колонны; 2 —фундамент
Рис. 205. Столбчатые фундаменты колонн:
а — жесткий фундамент с подколонником; б — монолитные железобетонные фундаменты монолитных колонн; в — сборные железобетонные фундаменты стаканного типа; г — то же, для двухветвевых колонн; д — составной фундамент; 1 — колонна; 2 — стальная арматура; 3 — подколонник; 4 — фундамент с уступами; 5 — бетонная подготовка; 6 — пирамидальный фундамент; 7 — фундамент стаканного типа; 8 — бетон или раствор; 9 — железобетонные плиты
При сборных железобетонных колоннах применяют фундаменты со стаканами для колонн. Глубина
стакана должна быть не менее большей стороны колонны, а размеры верха и дна — больше размеров соответствующих сторон колонны на сумму двух зазоров, необходимых для монтажа. Зазор между плоскостью колонны и внутренней гранью стакана принимается равным 75 мм в каждую сторону от колонны для верха стакана и по 50 мм — для дна стакана.
Толщина стенок стакана в его верхней части должна быть не менее 250 мм, а толщина дна, во избежание продавливания фундамента — не менее 200 мм.
Зазор между колонной и стенками стакана при монтаже колонн заполняют бетоном не ниже М150 на мелком гравии.
При колоннах из двух ветвей (двухветвевые колонны) каждая ветвь должна иметь сопряжение с фундаментом. Для сборных железобетонных двухветвевых колонн применяют двухстаканные железобетонные блоки (рис. 205, г) или одностаканные, но отдельно под каждую ветвь колонны.
Сопряжение монолитных железобетонных фундаментов с монолитными колоннами достигается сваркой арматуры колонны с арматурными стержнями (выпусками), замоноличенными в фундамент (рис. 205, б).
Стальные колонны крепят к фундаментам анкерными болтами, которые замоноличивают в фундамент.
Как выбрать оптимальное устройство фундамента под опоры
- Столбчатый фундамент целесообразно использовать, когда допустимые нагрузки на почву незначительны;
- На одну стойку расчетная нагрузка составляет до 100 тонн;
- При выборе допустимого сечения стойки, отклонения от нормы не допускаются;
- Можно также использовать отдельно стоящее основание под каждую колонну отдельно, но такую конструкцию часто используют при реставрационных работах.
Ленточный фундамент можно использовать при строительстве промышленных и частных зданий общего назначения. Причем высота здания будет зависеть от нагрузок на основании и особенностей почвы. Также стоит учесть, что свайный фундамент передает нагрузку на конкретную его часть, которая расположена над землей.
Схема монтажа столбчатого фундамента.
Что нужно помнить при расчете такого основания:
- Особенности почвы, под которое подбирается устройство основания;
- Вероятность и уровень сезонных подвижек;
- Высота будущей стойки и наличие по соседству других зданий;
- Тип будущего строения общего назначения, его габаритные размеры;
- Толщина стенок основания;
- Полезную площадь подошвы основания, наличие и количество стаканов.
Процесс рихтовки
Расчет несущей способности фундамента дома
Устройство монолитного фундамента под колонну
В том случае, если колонны здания осели либо у них неравномерная осадка, производится рихтовка.
При рихтовке к патрубкам присоединяется шланг от бетононасоса и далее под давлением закачивается пластичная пульпа из песка с добавкой глины, либо другого пластификатора.
Колонна немного поддомкрачивается за счёт выдавливания пульпой железобетонного фундамента.
Применяя на практике данный вариант можно достичь следующих экономических показателей:
- Уменьшения расхода металла на 10-15%;
- Уменьшения расхода бетона на 20-30%;.
- Уменьшения трудоемкости изготовления и монтажа фундамента;
- Обеспечивается рихтовка на случай проседания колонн, для более удобной эксплуатации здания.
Этапы устройства основания
При разметке участка желательно использовать геодезическое оборудование
После того, как будут закончены работы над проектом будущего здания, следует приступать непосредственно к строительным работам. Прежде всего, производится перенесение проектных чертежей на местность.
Участок строительства разбивается с помощью осевых линий – тонкой проволоки или шпагата, натянутых на колышки.
Эти колышки устанавливаются таким образом, чтобы осевые линии, пересекаясь между собой, образовывали периметр будущего здания. Затем производятся земляные работы. Их характер и объём полностью зависят от типа запроектированного фундамента.
Для равномерного распределения веса здания на опоры, необходимо максимально точно рассчитать на местности точки заложения оснований под столбы.
Монолитный фундамент под опоры, как уже говорилось выше, может быть нескольких видов, в зависимости от применяемой технологии.
Ниже рассмотрим особенности устройства монолитных фундаментов для колонн, производимых по различным технологиям.
Столбчатое монолитное основание
Для устройства столбчатого монолитного фундамента достаточно выкопать яму нужной глубины под заливку монолитного стакана, либо для установки готового «стакана». На дне также сооружается песчано-гравийная подушка. Перед заливкой монолитного столбчатого фундамента вымеряется точка установки колонны и сооружается опалубка.
Внутрь нее помещается каркас с закладной или с выступающими вверх штырями для крепления будущей опоры. Конструктивно столбчатое основание может быть исполнено как в виде монолитной плиты, так и в виде ступенчатой пирамиды из двух-трёх уступов. В последнем случае каждая ступень заливается по отдельности, начиная с самой нижней.
Посмотрите видео, как производится установка колонны в стакан.
Ленточное монолитное основание
В этом случае выкапывается траншея по всему периметру постройки, а также там, где будут проходить внутренние несущие стены. В точках монтажа колонн делаются расширения или углубления в грунте, если проектом предусматривается установка или заливка в этих местах бетонных «стаканов».
Конструкция ленточного основания под колонны
В случае если общая масса строящегося здания не такая уж и большая, можно обойтись без подобного усиления конструкции. Достаточно будет в точках монтажа несущих опор лишь усилить каркас с помощью более толстой арматуры, выпуска вертикальных стержней или установки металлических пластин – «закладных».
По всему периметру траншеи, на дно засыпается подушка из крупного песка, гравия или щебня, а затем укладывается объёмный каркас. Он собирается и монтируется таким образом, чтобы возвышаться над уровнем траншеи на определённую высоту (не менее 30-40 см), необходимую для защиты стен здания от потоков талой и дождевой воды. Выступающая часть каркаса забирается в опалубку.
В точках установки железобетонных колонн из каркаса выпускаются вертикальные штыри из арматуры (или анкера), скрепляемые с горизонтальными нитями фундамента посредством L-образных перемычек.
Сплошное монолитное основание
Для заливки сплошной железобетонной плиты необходимо снять верхний слой почвы на всей площади будущей постройки. Затем площадка выравнивается в горизонтальной плоскости и засыпается щебнем, песком или гравием. Поверх песчано-гравийной подушки укладывается объёмный каркас, в точках монтажа опор также делается усиление каркаса, выпускаются стержни (анкерные болты) либо монтируется металлическая закладная пластина.
Рекомендуем посмотреть видео о том, как производится монтаж колонны на готовое основание.
Свайные монолитные основания
По типу устройства такие основания могут быть нескольких типов, но к монолитным фундаментам под колонны можно отнести, пожалуй, только буронабивную технологию. В местах монтажа будущих колонн с помощью бура делается отверстие, куда устанавливается опалубка.
Чаще всего в этой роли выступает металлическая, пластиковая или асбоцементная труба, внутрь которой вставляется арматура и заливается бетон. По верхнему краю монолитных свай также устанавливается либо закладная, либо анкерные болты.
Устанавливать закладные, анкера или выпуски арматуры под будущую колонну лучше до заливки монолита. В этом случае возможно скрепить данные детали с каркасом, что делает связь колонны с основанием более прочной. Кроме того, это отнимет гораздо меньше сил и времени.
Поскольку от правильного выбора фундамента зависит надёжность здания и долговечность его эксплуатации, подходить к расчётам нужно очень ответственно. Наилучшим вариантом будет обратиться к специалистам, которые смогут составить проект с учётом всех мельчайших нюансов.
Особенности монтажа
Сборные монолитные фундаменты стаканного типа под колонны монтируются под обязательным строгим контролем, обеспечивающим соблюдение всех требований государственных стандартов. Такие железобетонные проходят несколько важных этапов в процессе обустройства.
- Первый этап предусматривает подготовку поверхности. Ее необходимо тщательно разровнять, так как в последующем будет выполнена установка балок из железобетона, смещение которых нежелательно, да и невозможно.
- На следующем этапе производится устройство углублений (ям). Не забудьте, что, после того как ямы готовы, необходимо выполнить их уплотнение при помощи гравия.
- Теперь можно приступать к трамбовке и непосредственному возведению. Для этого производится дополнительная трамбовка грунта и установка блоков.
Весь процесс монтажа сопровождается выполнением ручных манипуляций, направленных на подгонку поверхности, точнее ее ровности. Горизонтальная точность и осевое положение всех элементов контролируется геодезическими инструментами. После того как выполнена установка стаканов, необходимо обеспечить их защиту от возможного загрязнения.
Еще раз напомним, что основной задачей, которую выполняют сборные фундаменты стаканного типа (железобетонные), является равномерное распределение степени нагрузки от строительного объекта по всей поверхности почвы.
В связи с этим возводить фундамент такого типа можно только на грунте, к характеристикам которого относятся высокая несущая способность, устойчивость к просадке и пучинистости.
Осуществляя монтаж, необходимо тщательно соблюдать все рекомендованные показатели морозоустойчивости, а также прочности сжатия. Только в этом случае вам будет гарантировано высокое качество, а также отсутствие трещин и деформационных изменений в стенах.
Теперь, что касается стоимости фундаментных стаканов. Хотя производство их довольно сложное, требующее армирования и опалубки, но значительно упрощает монтаж и сокращает финансовые затраты на устройство.
Заводы изготавливают несколько вариантов такого типа фундамента, отличающихся между собой размерами. В зависимости от размера, соответственно, и веса, стоимость таких изделий может варьироваться от 1900 до 5000 рублей.
Анкерные соединения для устойчивости колонны
Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки. Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью. Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.
При промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.
В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.
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.
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.
Достоинства
Главным образом, этот фундамент является наиболее практичным, т. к. его можно использовать на грунте любого типа. Если на песчаной почве не рекомендуется строить дом на монолитном основании или ленточном, то столбовые опорные системы можно обустраивать даже на таких «зыбучих» поверхностях. Рассмотрим основные преимущества такой конструкции:
Можно устанавливать без дополнительной системы гидроизоляции. В отличие от монолитного, который нужно при помощи дренажных систем дополнительно защищать от подтопления, опорные столбы в этом не нуждаются; Ленточно-столбчатый фундамент легко ремонтировать своими руками. По нормам, косметический ремонт можно проводить каждый год, а капитальный раз в пять лет
Обращаем внимание, что для лент и монолита требуется использовать специальную технику подкопа, в это же время для опор нужно просто установить дополнительный армирующий пояс; Низкая стоимость. Устройство такой несущей системы можно осуществить из кирпича, пеноблоков, раствора, асбестоцементных плит и даже строительного мусора, залитого цементом
Купить материалы можно в любом строительном магазине или на рынке; Скорость возведения. Даже простой незаглубленный ленточный фундамент должен сохнуть по меньшей мере неделю, не говоря уже про более тяжелый – монолитный. Свайный винтовой и столбчатый требует только нескольких дней для застывания раствора между проветриваемыми швами строительного материала (если не используется заливной вариант).
Фото — особенности
Но у такого каркаса есть и некоторые недостатки. Во-первых, эта конструкция считается не ГОСТированной, т. е. могут возникнуть проблемы с оформлением документов на строительство такого домика. Во-вторых, его можно использовать только для легких построек. К примеру, для дачи, гаража, забора, под сарай или деревянный дом из бруса или бревен. В-третьих, в такой системе нельзя оборудовать подвал. Народные умельцы всячески пытаются устранить этот минус конструкции, но при этом они уменьшают несущую способность и без того «легкой» опорной системы.
Фото — конструктивные особенности
Нужно отметить, что в холодных регионах нужно дополнительно закрыть цоколь, иначе здание будет продуваться снизу, теряя большое количество тепла. Утепление может производиться различными материалами, начиная от пенопласта и заканчивая фанерными листами с фиброцементными панелями.
Основные конструктивные особенности фундамента на столбах
Устройство столбчатого фундамента выполняется при соблюдении требований из СНиП 3.02.01-87 и 2.02.01-83, а также ГОСТ 20522-75. В соответствии с ними при строительстве опорной конструкции для бани учитывают следующие ее конструктивные особенности:
- Столбы заглубляются в почву на 1500 мм. Средняя глубина может составлять 500-700 мм. При этом вверх конструкций размещают от земли на расстоянии 200-500 мм.
- Опоры устанавливаются под внешними углами постройки, всеми стенами и в местах, где они пересекаются.
- Столбы размещаются друг от друга на удалении 1500-3000 мм. Оно зависит от почвы и массы бани.
- Опоры длиною до 3600 мм устанавливаются, если постройка возводится на стройплощадке с уклоном.
Фундамент со столбами может изготавливаться с ростверком. В его конструкции присутствуют обвязочные опоры и рандбалки. Последние элементы представляют собой фундаментные балки, которые воспринимают нагрузки от стен. Рандбалки опираются на столбы и образуют ленточный пояс. Благодаря его наличию механическая нагрузка равномерно распределяется по всем опорам.
Один из вариантов фундамента со столбами и ростверкомИсточник algoritm-stroi.ru
Рекомендуется начинать строительство только после того, как баня на столбчатом фундаменте будет полностью спроектирована специалистами. Ведь они во время расчета конструкций учтут климатические условия региона, особенности местности и эксплуатации постройки.
Технология возведения стаканных фундаментов
Сборный фундамент стаканного типа
Возводить такие фундаменты нужно только строго по рекомендациям существующего ГОСТа и под присмотром специалистов. Сделать сборку стаканного основания не сложно, если придерживаться существующей технологии.
Расчет отдельных монолитных или сборных плит под будущее основание
Если обратить внимание на разрез такой плиты, то можно обратить внимание на сложную систему арматурных прутьев, опоясывающих плиту и стакан. Каждый элемент арматурной сетки рассчитывается отдельно, как и ширина стакана
А плиты уже имеют стандартные размеры длины, ширины и толщины. Подготовка поверхности. Сначала нужно расчистить территорию строительной площадки, провести разметку и выравнивание. Выравнивание делается по той причине, что смещать железобетонные плиты нельзя. Поэтому, поверхность должна быть идеально ровной, допускается смещение не более 1-1,5 градуса по ГОСТу. Если поверхность слишком неровная, тогда допускается подсыпка песком, ее уровень должен составлять не менее30 см выше уровня подошвы основания. Проводится разметка осей будущего основания. Для этого на обноске делают монтаж жесткой проволоки или стального троса и делают протяжку по направлению буквенных и перпендикулярных осей. Все точки соединения и разметки четко указаны в проекте такого основания, а также четко указаны длины промежуточных соединительных балок. Затем наносятся контуры будущего основания и копаются траншеи на заданную глубину. На дне ям делается песчано-гравийная подушка, увлажняется и трамбуется. Когда все подготовительные работы выполнены, начинается монтаж железобетонных блоков. Его делают строго по ГОСТу, соблюдают горизонтальную и вертикальную точность. После монтажа блоков проводят сложное армирование конструкции, причем в открытой плоскости стакана должно быть горизонтальное и вертикальное пересечение прутьев несущей конструкции. После установки блоков нужно подождать, пока бетон наберет марочную прочность и потом начинать монтаж столбов для несущих конструкций.
Виды оснований под сборные колонны из железобетона
Чертеж сопряжения фундамента с колонной
Под сборные столбы из железобетона используют монолитные либо сборные основания из железобетона.
Цельные основания из железобетона образованы несколькими ступенями и подколонником, в котором размещается стакан для опоры. Нижняя часть стакана находится на 5 см ниже основания столба. Это необходимо для того, чтобы после снятия опалубки при заливке бетонной смеси сбалансировать возможные нагрузки и огрехи в расчетах.
Сборные железобетонные основания могут изготавливаться из одного башмака либо из блок-стакана и одной или многих плит, расположенных снизу него.
Проектирование включает в себя разметку верхней части подколонника на уровне заданной разметки поверхности грунта. Основы бывают высотой 1,2−3 м, между ними создается шаг 0,3 м. Эти показатели соответствуют максимальной глубине закладки основы. Высота основания регулируется с учетом высоты подколонника, при том же размере степеней.
Если проектирование предусматривает увеличение глубины заложения фундамента, то под ним выполняют песчаную или бетонную подушку. Благодаря увеличению размера подколонника в строениях с подвальными помещениями, фундаменты располагаются ниже напольного покрытия.
Основания заливаются бетоном марок М150 и М200. Армирование выполняется металлической сеткой с размерами ячеек 200X200 мм, которая размещается в нижней его части. Сетка сваривается, и поверх нее укладывается защитный слой толщиной 0,35−0,7 м. В качестве прутьев используют горячекатаную сталь периодического профиля класса А-П. Армирование подколонников выполняется таким же способом, что и армирование столбов.
Блок-подушки применяются для увеличения размера подошвы основания. Имеют следующие размеры:
- длина – 1,2-2,4 м;
- толщина – 0,3-0,4 м;
- ширина – 1-2,4 м.
Блок-подушки толщиной 1−1,6 м помимо стандартных размеров могут изготавливаться меньшей длины, то есть доборными. Изготавливаются из бетона марок М150 и М200. В качестве рабочего материала для армирования применяют класса А-П горячекатаную сталь. Чтобы уберечь от дополнительных нагрузок, блок-подушки располагают на ровную поверхность либо подготовку, выполненную из песка.
Основания из блок-подушек бывают прерывистыми и сплошными. В отдельно стоящих основаниях такие подушки укладываются с образованием разрыва, величина которого варьирует от 20 см до 90 см. Подобная конструкция дает возможность уменьшить расход стройматериала, уменьшить нагрузку и позволяет в полнее использовать несущую способность почвы.
При строительстве промышленных строений на просадочных почвах под подушками основания устраивается армированный шов, толщина которого варьирует от 3 см до 5 см, а сверху него монтируется армированный пояс толщиной от 10 см до 15 см. Это позволяет уменьшить нагрузку, увеличить жесткость основания, предупредить возникновение трещин при неравномерной усадке строения.
Блоки стен устанавливаются на бетонную смесь сверху подушек фундамента. Из подушек возводят стены подвала. Основание и его стены состоят из многорядных стеновых блоков, которые укладываются с шовной перевязкой.
Фундаменты крупных строений из массивных железобетонных компонентов выполняют из панелей-стенок и панелей-подушек. Панели-стенки устанавливаются сверху панелей-подушек. Они бывают со сквозными отверстиями, ребристыми и сплошными. Смонтированные панели скрепляются между соседними, методом сваривания закладных металлических компонентов. Эти подушки укладываются по форме прерывистых либо непрерывных лент. Бывают сплошными и ребристыми.
Ленточные монолитные фундаменты устраиваются в основном из железобетона. Они обустраиваются внутри опалубки, в которой вмонтирована арматура (если речь идет о железобетонных фундаментах), и укладывают бетонную смесь.
Свайные фундаменты имеют ряд плюсов: они практически не дают усадки, сокращают время на проведение земляных работ, а также снижают затраты на строительство. Любое строение с применением свай может простоять больше 100 лет.
В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны. Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания. Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.
Подготовительный этап обустройства фундамента
Любой работе предшествует ряд подготовительных этапов, без выполнения которых никак не обойтись.
Несколько схем различных вариантов столбчатого фундамента
Чтобы возвести столбчатый фундамент своими руками необходимо вначале:
- Определить тип будущего основания: опорно-столбчатый фундамент или опорно-ленточный;
- Определиться с материалом для выполнения столбов: Дерево (столбчатый деревянный фундамент используется нечасто в связи с низкими показателями прочности и долговечности дерева, но под легкие некапитальные постройки — бани, сараи, беседки и т.д. он подходит). Диаметр столбов должен быть не менее 0,2 м, а сами столбы должны быть обработаны специальными растворами, препятствующими гниению и воспламенению;
- Кирпич (обязательно обожженный кирпич, т.н. кирпич-железняк) хорошо подходит, когда строится мелко заглубленный столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент из кирпича должен иметь ширину столба не менее 0,4 м. Цена его будет выше, чем у других типов опорно-столбчатого фундамента, что объясняется более высокой стоимостью материала;
- Бетон (используется для возведения бетонных армированных столбов) – наиболее доступный и распространенный материал для обустройства столбов, которые могут быть выполнены монолитными, а могут складываться из бетонных блоков. Размеры железобетонного столба при этом должны быть не менее 0,4 м в ширину;
- Трубы из асбестоцемента и железа являют собой несъемную опалубку, заливаемую цементной смесью. Цена таких столбов также невысокая;
Определиться с глубиной закладки столбов. Глубина столбчатого фундамента будет зависеть от нескольких факторов:
глубины промерзания почвы;глубины залегания грунтовых вод;особенностей грунта.
Выделяют два типа столбчатого фундамента по заглублению: мелко заглубленный (до 0,4 м) и заглубленный (0,7 м и глубже).
Схема глубины закладки столбчатого фундамента
Величина заглубления второго типа основания зависит от уровня промерзания грунта и должна составлять не менее 0,15 м ниже этой границы. Кроме того, следует учитывать, что столбы должны быть заглублены ниже уровня грунтовых вод.
Определиться с высотой ростверка
Ростверк может лежать на почве, а может возвышаться над ней на разную высоту. Рекомендуется обустраивать ростверк на высоте не ниже 35 см. от уровня почвы.
После того как все основные расчеты и планировки выполнены, можно начинать непосредственно обустройство столбчатого фундамента.
Изготовление ростверка: этапы
Для усиления жесткости, устойчивости фундамент стягивают монолитным или арматурным поясом. Схема работы по установке ростверка зависит от его типа и разновидности. Рассмотрим этапы монтажа монолитного ростверка:
- соединение сборных перемычек (связывание монтажных петель проволокой, сварка арматуры);
- изготовление П-образной опалубки по периметру сооружения поверх оголовков (в качестве опоры используют деревянные подпорки или песчаные гребни);
- армирование четырьмя арматурами диаметром 10-14 мм;
- бетонирование (по стандартной технологии раствором М200), распалубка.
Монолитный ростверк обычно монтируют в форме квадрата. Одна его сторона должна быть больше ширины оголовков и равна ширине стен.
Разновидности ростверка
Обвязочные балки, рандбалки могут быть сборными конструкциями, сборно-монолитными или сплошным монолитом из железобетона. По расположению выделяют два типа пояса: высокий и низкий ростверк. Высокий пояс монтируют на высоте от 1 метра, оставляя пространство для хода пучинистых почв. Низкий ростверк устанавливают на малоподвижных песчаных грунтах, заглубляют и выравнивают подушкой из песка.
Опалубка и армирование
После связывания петель, сварки арматуры начинается монтаж опалубки. Деревянный квадратный короб устанавливают поверх перемычек по периметру будущего дома с запасом 30-40 см. Технологию монтажа выбирают с учетом типа ростверка. Опорой коробу служат деревянные подпорки или песчаные гребни. Под нижние прутки подкладывают бруски или плитки из бетона для защиты металла от коррозии.
Армирование монолитного ростверка выполняют 4-мя горизонтальными и вертикальными прутьями того же сечения.
Заполнение бетоном, распалубка
Бетонирование опалубки ростверка осуществляют по стандартной технологии смесью М200. После выравнивания цемент закрывают гидроизоляцией. После затвердевания раствора выполняют распалубку. Когда ростверк готов, приступают к установке перекрытий.
Возводим забор с ленточным фундаментом – порядок действий
Технология сооружения фундаментной основы в виде монолитной ленты для установки оградительной конструкции включает следующие операции:
- Подготовительные мероприятия.
- Выполнение разметки.
- Земляные работы.
- Формирование подушки.
- Монтаж опалубки.
- Сборку арматурного каркаса.
- Заливку бетона.
- Гидроизоляцию фундамента.
Остановимся на особенностях выполнения отдельных операций.
Формирование траншеи под фундаментную конструкцию ограждения
С земляными работами несложно справиться своими силами:
- Очистите периметр участка от камней, мусора и растительности.
- Сформируйте траншею, извлекая почву до нужного уровня.
- Придайте боковым стенкам вертикальное положение.
- Разровняйте совковой лопатой основание траншеи.
Своими силами несложно справиться с земляными работами При выполнении земляных мероприятий ориентируйтесь на предварительно выполненную разметку.
Используем смесь песка и щебня для создания подушки
В подготовленном приямке закладывается основа фундамента. Формируйте подошву в следующем порядке:
- Насыпьте на ровное дно траншеи смесь песка и гравия.
- Пролейте гравийно-песчаный слой водой.
- Уплотните подсыпку ручной или механической трамбовкой.
Важно производить уплотнение до достижения толщины демпфирующего слоя, составляющей 0,1-0,15 м. Для создания подушки используем смесь песка и щебня
Для создания подушки используем смесь песка и щебня
Как собирается опалубка на ленточном фундаменте для сооружения основы забора
Опалубка для забора изготавливается из следующих материалов:
- влагозащищенной фанеры;
- плит ДСП;
- обрезных досок;
- металлических листов.
Из имеющегося материала готовятся щиты, которые устанавливаются в сформированном приямке
При сборке опалубки обратите внимание на следующие моменты:
- гидроизоляционную обработку поверхности древесины:
- вертикальность установки опалубочных щитов;
- обеспечение неподвижности элементов опалубки.
Следует тщательно герметизировать зазоры между щитами для предотвращения потерь цементного молочка.
Для сооружения основы забора собирается опалубка
Какая используется арматура для забора и как выполняется армирование
Для сборки силового каркаса используют различную арматуру:
- стальные стержни с рифленой поверхностью применяют для продольного армирования. Используют прутки класса А-III диаметром 10-12 мм;
- гладкую арматуру устанавливают в силовом каркасе в качестве поперечных элементов. Применяется материал диаметром 6-8 мм класса А-I.
Процесс армирования осуществляется по следующему алгоритму:
- Нарезаются заготовки.
- Вяжется арматурная решетка.
- Собирается каркас.
Готовая конструкция размещается в опалубке с фиксированным расстоянием до поверхности грунта 40-50 мм.
Позволяет повысить прочностные характеристики ленточного фундамента усиление бетона стальной арматурой
Готовим раствор и осуществляем процесс заливки основания под забор
Для подготовки бетонного раствора используется песок, щебень, цемент, перемешанные в соотношении 3:5:1, а также вода. Порядок приготовления:
- Смешайте в бетономешалке сухие ингредиенты.
- Добавьте воду до необходимой пластичности.
Осуществляйте заливку бетона в опалубку следующим образом:
- Непрерывно подавайте бетонную смесь.
- Равномерно распределяйте бетон внутри опалубки.
- Выполняйте виброуплотнение бетонного массива.
- Разровняйте поверхность ленты.
При повышенной температуре воздуха увлажняйте бетон, чтобы предотвратить растрескивание. Для этого уложите на бетон полиэтилен, предохраняющий массив от испарения влаги.
Как выполняется гидроизоляция ленточных опор под будущее ограждение
Для гидроизоляции фундамента применяют различные методы:
- наносят на бетонную поверхность пропитывающие составы;
- покрывают бетон обмазочными смесями;
- укладывают на подушку полиэтиленовую пленку или рубероид.
Необходимые расчеты перед началом укладки опоры
Проектирование фундаментов под колонны производит специалист. Перед тем как приступить к расчету, ему необходимо владеть определенной информацией:
- Глубину, на которой находятся грунтовые воды. Нужно учитывать, что этот параметр колеблется в зависимости от сезона;
- Расчет по нагрузкам ветра и снега. Этот показатель на различных ландшафтах разнится;
- Температурный режим в регионе зимой. Важно знать, как глубоко промерзает земля. Это очень влияет на устойчивость будущего здания. Такие данные можно найти в специальных справочниках;
- Особенности почвы, на которой будет выполняться постройка. Отдельные фундаменты под колонны имеют свои нюансы;
- Нужно знать приблизительный вес здания, которое будет построено. Оно производит определенное давление на почву. При этом учитывается и то, что будет находиться внутри самого здания;
- Массу самого основания, которое должно закладываться. При этом учитывается вес используемых материалов;
- Если опалубка круглых колонн, то нужно учитывать особенности ее применения.
Особенности заливки монолитной подошвы
Если столбчатый фундамент обустраивается на суглинках или пучинистых почвах, его желательно сделать монолитным. В целях экономии материалов такие конструкции могут выполняться в виде ступеней. Расчет фундамента под колонну такого вида должен производиться специалистом и включает в себя несколько параметров:
- высота подошвы (плитной части) столба;
- высота ступеней и их количество;
- размеры поперечных сечений;
- схема каркаса с учетом арматуры;
- диаметр и размеры анкеров.
Данные фундаменты сооружаются при помощи опалубки. В установленных местах согласно размерам, отмеченным в чертежах, обустраивается опалубка, в которую заливается некоторая часть бетонной смеси, затем устанавливается арматура и анкеры. Затем, по мере высыхания бетона, опалубка заполняется смесью полностью. Если сооружаются подошвы небольшого размера, используется деревянная опалубка. В том случае, когда основы для столбов имеют значительные размеры, лучше использовать стальную опалубку, скрепляемую при помощи сварки.
Когда основы под колонны подготовлены, они, аналогично асбестоцементным трубам, засыпаются грунтом или глиной. При необходимости в траншее прокладывается ростверк и скрепляется с каждым столбом при помощи арматуры. Без предварительного расчета фундамента под колонну монолитного типа выполнить строительство практически невозможно, поэтому необходимо отнестись к этому моменту с должным вниманием.
Столбчатые фундаменты позволяют получить надежное и прочное основание для каркасных построек, отличающихся небольшим весом, различного назначения. Это могут быть и жилые здания, и хозяйственные строения: сараи, бани, летние кухни, гаражи или времянки. Использование расчета фундамента под колонну позволит значительно сократить сроки строительства. Кроме того, если при сооружении основания будут использоваться монолитные стаканы, они могут быть заказаны на специализированном производстве, что существенно понизит трудоемкость работ.
Подготовка к возведению
Подготовка включает:
планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;
разметку и выемку земли на необходимую глубину;если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;сооружение опалубки.
Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.
Инструменты и материалы
Для строительства нужны:
- доска или фанера для опалубки;
- песок, битый кирпич, гравий для подушки;
- бетон марки М300, М400, М600;
- рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
- анкерный крепеж для металлических колонн.
Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:
- капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
- совковая и штыковая лопаты;
- отвес, строительный уровень, рулетка;
- ручная трамбовка.
Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.
Как рассчитать?
Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.
К первым относятся:
-
Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.
- Изгибающий момент.
- Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
- Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
- Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.
К инженерно-геологическим данным относятся:
- свойства грунта;
- уровень грунтовых вод;
- глубина промерзания грунта.
По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.
Пример расчета под монолитную колонну
Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.
Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:
- kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
- dfn – глубина промерзания.
Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:
- N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
- R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
- ȳ – средний удельный вес фундамента;
- d – глубина.
Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.
Пример расчета под металлическую колонну
Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.
Как сделать столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
Перед началом всех работ необходимо изучить грунтовое основание, определить уровень грунтовых вод, а также произвести качественный расчет необходимого количества опорных столбов, варианта их исполнения. Только потом можно приступать к подготовке строительной площадки.
Видео о том, как можно сделать столбчатый фундамент своими руками:
Расчет
Для того, чтобы грамотно выполнить расчет, можно нанять для этого квалифицированных специалистов, либо воспользоваться специальными компьютерными программами.
Благодаря точному расчету можно получить необходимое количество столбов, их площадь сечения, а также необходимый показатель заглубления. Количество опор расчет обычно выдает минимальное: если выполнить их с меньшим шагом, то это позволит возвести более надежное строение.
На фото чертежи столбчатого фундамента с размерами:
Земляные работы
Вначале необходимо снять с участка плодородный слой грунта. В среднем, этот размер составляет 20 сантиметров. Далее необходимо обозначить места установки опорных столбов. При помощи бура выполняются скважины определенной глубины и размера. Для более качественного обустройства разметки будущей системы можно воспользоваться геодезическим теодолитом.
Устройство подушки под столбы
Под подушкой подразумевают слой песка, толщина которого обычно не более 30 сантиметров. После засыпки, песок необходимо утрамбовать. В большинстве случаев, для выполнения данного этапа работ используют бревно небольшого сечения.
Песок отводит лишнюю грунтовую влагу от опорных столбов. Далее выполняется бетонный слой, толщиной от 10 до 30 сантиметров. Он служит опорой для будущей конструкции.
Выполнение опалубки
При выполнении опалубки стоит учитывать вид грунта. Если на строительной площадке глинистая почва, то возведение опалубки может не потребоваться, так как глина не обваливается. Если же грунт представляет собой песок, то данная конструкция выполняется из деревянных досок, либо аналогичных плоских материалов. При первом варианте обязательной технологией будет служить укладка рубероида в скважины. Он будет выполнять не только роль стенок, но и гидроизоляции.
Если в качестве материала для опалубки выбирается натуральная древесина, то специалисты рекомендуют тщательно смочить ее водой. В противном случае она будет впитывать влагу из раствора бетона, тем самым ухудшая его качественные показатели.
Армирование
Армирование опорных столбов проводится обязательно, так как именно оно сдерживает нагрузки. Железная арматура нарезается на необходимого размера куски и связывается между собой в каркас
В данном случае очень важно сложить отдельные изделия относительно друг друга. Каркас опускается в скважину строго посередине
Только после этого можно заливать бетон.
Заливка бетона
При заливке бетонного раствора необходимо простукивать опалубку, чтобы удалить лишний воздух и выполнить качественные столбы. Бетонный раствор при стандартном замешивании должен состоять из одной части цемента, двух частей песка, а также трех частей щебня. Столбы необходимо не трогать 28 дней. Только после этого они будут иметь необходимую прочность.
Гидроизоляция
Так как отдельным элементам угрожает почвенная и атмосферная влага, очень важно выполнить качественную гидроизоляцию столбов. От поверхностной влаги конструкцию обычно защищает отмостка
Также можно использовать влагозащитный бетон.
Поверх подушки обязательно следует положить гидроизоляционный слой, который может быть выполнен из рубероида. Стенки ямы также следует защитить гидроизоляционным материалом.
Утепление
Утепление снаружи более распространено, так как оно сохраняет показатели прочности бетона, не пропускает холод внутрь дома, а также является дополнительной зашитой от влаги. Данный этап работ можно выполнить с помощью пенопласта, пеноплекса, а также экструдированного пенополистирола. Слой утеплителя необходимо выполнить на основании и вокруг самих опор.
Технические особенности устройства такого основания
Такие фундаменты должны полностью соответствовать строительным нормам и ГОСТам. Их назначение – передача общей массы конструкции здания через железобетонные опоры на основание, а затем — воздействие на почву. Соответственно, все фундаменты можно условно разделить на следующие группы:
- Основание под опоры с допустимым сечением до 300х300 мм;
- Фундаменты под колонны с сечением 400х400 мм.
Существует и другие варианты железобетонных фундаментов, но их толщина, размеры и глубина погружения рассчитывается индивидуально. Также нужно учесть, что колонны используются при строительстве массивных промышленных зданий, при реставрации памятников архитектуры, а также зданий на плывунах и карстовых отложениях.
В некоторых случаях для определения типа и устройства конкретного фундамента для здания общего назначения приходится проводить расчеты каждой опоры индивидуально, так как такие основания в большинстве случаев между собой не соединяются армированием и бетонным раствором.
Монтаж ЖБ колонн.
Основные типы фундаментов под опоры в зависимости от назначения:
- Каркасные. Используются для строительства сооружений общего назначения;
- Бескаркасные – для небольших частных домов;
- Железобетонные и бетонные – для промышленных и частных зданий большой высотности, которые строятся с учетом перепадов высот по ярусам, а также при наличии в разрезе разных типов почвы;
- Бутовые основания под опоры. Используются при реставрационных работах, а также с целью обеспечить декоративную составляющую будущей конструкции.
Основные материалы, которые используются при устройстве основания:
- Бетон;
- Железобетон;
- Бутобетон;
- Бутовая кладка.
Понятно, что при выборе материала для основания строитель отталкивается от максимально допустимых нагрузок на подушку и назначения самого здания. Также существует несколько видов фундаментов под опоры: ленточный, столбчатый, свайный и сплошной монолит.
Соединение металлических колонн с арматурой железобетонного фундамента.
Также существует специальный фундамент стаканного типа под армированные стойки. Его отличает конструкция основания, так как это основной вариант выполнения колонного основания для промышленных зданий. При его монтаже всегда возникает зазор между стаканом и опорой, который затем заполняется бетоном.
Стальные стойки при этом крепятся к основанию с помощью специальных болтов и анкеров, крепежи должны быть залиты бетоном. Такую конструкцию иногда можно встретить при строительстве каркасно-монолитных зданий, когда арматура есть в самой подошве, а также в зданиях общего назначения.
Некоторые особенности
Самыми практичными считаются монолитные фундаменты. Именно они используются в процессе строительства многих домов. Благодаря бетону, существует возможность сооружать различные конструкции, придавать им разную форму. Для получения прочностных характеристик основу необходимо армировать. В большинстве случаев эта процедура предусматривает использование сборных каркасов, собранных из металлической арматуры. На сегодняшний день технологический процесс шагнул далеко вперед. Исходя из этого, нередко используется стеклопластиковая арматура. Применение этого материала требует тщательных и трудоемких расчетов. Стеклопластиковая арматура используется исключительно при создании ненапряженных и преднапряженных конструкций.
Как уже было сказано выше, правильное армирование основы является залогом прочности всего здания. Если неверно выполнить расчеты или разместить каркас, возможны отрицательные последствия для дома и его жителей или людей, которые будут находиться в нем в момент разрушения. Как говорят специалисты, цена будет ниже, если понимать, как фундамент армировать правильно. Сделать это можно своими руками, поскольку при наличии определенных знаний, процесс не представляет сложности.
Как выбрать оптимальное устройство фундамента под опоры
- Столбчатый фундамент целесообразно использовать, когда допустимые нагрузки на почву незначительны;
- На одну стойку расчетная нагрузка составляет до 100 тонн;
- При выборе допустимого сечения стойки, отклонения от нормы не допускаются;
- Можно также использовать отдельно стоящее основание под каждую колонну отдельно, но такую конструкцию часто используют при реставрационных работах.
Ленточный фундамент можно использовать при строительстве промышленных и частных зданий общего назначения. Причем высота здания будет зависеть от нагрузок на основании и особенностей почвы. Также стоит учесть, что свайный фундамент передает нагрузку на конкретную его часть, которая расположена над землей.
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.
Изготовление фундаментов стаканного типа и основные требования к ним
При установке таких оснований нужно помнить, что прочность изделия может быть достигнута только за счет использования качественных строительных материалов и хорошего армирования. Поэтому железобетонный фундамент и отличается длительным сроком эксплуатации.
Установка колонны в стакан фундамента.
Этот тип основания редко используется в общем частном строительстве, потому что отличается высокой стоимостью и необходимостью использовать механизированную технику. Основание запрещено ставить на пучинистых и просадочных почвах. Технология предусматривает установку железобетонных опор и стоек в готовый стакан, в котором затем происходит фиксация.
Требования к фундаменту:
- Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
- Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
- Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
- Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
- Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
- Все производственные петли в блоках нужно аккуратно демонтировать, забивать их в бетон категорически запрещено.
Когда нужно обязательно использовать стаканный фундамент
- При строительстве промышленных и частных зданий общего назначения, в несущей конструкции которых используются бетонные опоры и стойки;
- При возведении электростанций, а также в атомной промышленности, при монтаже армированных стоек для машинных и конденсационных отделений;
- При проведении реставрационно-востановительных работ на стойках и колоннах в административных зданиях;
- Если проектом предусмотрено использование стоек как единственно возможной несущей конструкции здания.
Преимущества стаканных фундаментов
- Высокая прочность и качество заводских блоков, т.к. при их производстве осуществляется контроль качества и проверка на прочность и разрыв всех несущих элементов;
- Это оптимальное основание для строительства промышленных зданий, где присутствуют локальные нагрузки на единицу площади фундамента;
- Простая технология монтажа;
- Экономия сил и времени на возведении фундамента.
Среди недостатков можно отметить необходимость использования механизированной техники, а поэтому стаканный фундамент, в конечном итоге, выйдет дороже, чем другие типы фундаментов.
Также нужно учитывать необходимость транспортировки отдельных стоек и колонн непосредственно от производителя, а, учитывая их размеры, иногда приходится продумывать специальные маршруты следования.
Монтаж стаканного фундамента
Монтаж сборных фундаментов колонн массой от 5 до 30 т обычно производится стреловыми кранами.
Учитывая ключевые особенности рассматриваемых фундаментов, монтаж проводится только под непосредственным наблюдением специалистов. Только они способны контролировать весь процесс установки опор и правильность их армирования. В процессе монтажа, железобетонные изделия проходят несколько этапов:
- Подготовка поверхности. Ее тщательно выравнивают, т.к. смещение железобетонных балок в фундаментах стаканного типа крайне нежелательно;
- Подготовка углублений. Выкапываются на конкретную глубину, затем выполняется их укрепление гравием, тщательно трамбуются;
- Устройство железобетонного фундамента. На этом этапе также используется трамбовка грунта, а также происходит установка блоков.
Осевое расположение и горизонтальное расположение контролируется сложными геодезическими инструментами.
Ключевая задача, которая стоит перед фундаментами стаканного типа – это обеспечение равномерного распределения нагрузок по всей поверхности почвы. Соответственно, использовать стаканные основания можно только на такой почве, которая способна выдержать большие нагрузки и не проседать со временем.
Устройство монолитных столбчатых фундаментов
Устройство монолитного столбчатого фундамента начинается с земляных работ.
Их объем невелик по сравнению с другими видами фундаментов:
- расчищается участок строительства от мусора;
- производится разметка столбов;
- в местах монтажа опор снимается плодородный слой почвы;
- роются ямы под столбы: если их глубина не превышает 1 м, стенки можно выполнить вертикальными и без дополнительных креплений. Стенки более глубоких ям необходимо укрепить досками или выполнить их с откосами. Глубина скважины должна превышать глубину заложения фундамента на 200-300 мм. Ширина ее также делается с запасом в 400 мм по контуру будущего столба: такой запас необходим для установки опалубки и распорок.
Более подробно про глубину заложения фундамента мы изложили в этой статье.
Устройство дренажной и гидравлической подушек
На дне подготовленной скважины устраивается песчано — гравийная подушка с уширением по периметру опоры в 100-200 мм. Сначала в яму укладывается слой песка толщиной 100-200 мм. После его уплотнения насыпается слой гравия толщиной 50 мм. Насыпанный гравий обильно смачивается водой и плотно утрамбовывается.
На уплотненную подушку необходимо уложить гидроизоляционный материал – рубероид или полиэтиленовую пленку.
Гидравлическая подушка служит своего рода подставкой под столб. С ее помощью увеличивают площадь опоры элемента столбчатого фундамента. Ширина гидравлической подушки должна превышать геометрические размеры поперечного сечения столбика на 200-350 мм.
Для правильного формирования подушки устраивается невысокая (150-200 мм) опалубка. Процесс монтажа данного элемента столбчатого фундамента можно ускорить, использовав в его качестве железобетонный блок 200х200х400 мм.
Монтаж опалубки
Для изготовления опалубки под монолитный железобетонный столбчатый фундамент применяются доски, оструганные с одной стороны. Гладкая поверхность пиломатериала должна быть обращена в сторону бетона. Требования к породе древесины невысоки – она может быть любой, лишь бы ее влажность не превышала 25%.
Сухая доска на опалубку не подойдет: ее придется предварительно смочить, чтобы при заливке она не впитывала воду из бетонной смеси.
Монтаж железобетонных столпов
Фундаменты под железобетонные колонны укладываются с учетом всех плюсов и минусов определенного типа. Для такого вида наилучшим образом подходит стаканное основание. Оно по своим характеристикам отличается прочностью и надежностью. Основания могут быть двух видов: монолитным или сборным.
Монтаж колонны
Выстраивать ступени начинают тогда, когда основание достегает 35 см в высоту. Сборное основание может быть с наклонной или горизонтальной поверхностью. Монолитный фундамент под колонну имеет горизонтальную поверхность.
Первым этапом является вырывание котлована. На самое дно передаются оси будущего строения. Потом по главным осям прикрепляется проект. Эти крепления делаются кольцами. Важно знать, что сборный тип можно смонтировать только в пределах получившейся конструкции, которая была закреплена изначально.
Используя отвесы, необходимо определить фиксированные строительные оси. Потом опустить в короб. Опускаются с помощью проволоки. После хорошо и надежно закрепляются полученные конструкции.
Последующей работой является монтаж подставки под используемую конструкцию. Она фиксируется пониже пометок на полученном коробе. Это делается для того, чтобы в дальнейшей работе была возможность доливать бетон. Возможно, получится так, что основание вышло ниже проектной отметки, то уже при самой установке конструкции подлаживается подкладка из металла необходимой толщины. Материал прокладки выбирают, учитывая размеры конструкции.
Очень важно фиксацию осей выполнить правильно. Это проводится непосредственно перед укладкой опоры. Если объект, который строится, не очень большой, то крепление производится от осей. Они крепятся стунами. Сама основа укладывается в запланированном положении с использованием отвеса.
Основание под колонну
Когда укладывается фундамент под колонны стаканного типа, то на последнем этапе наносятся пометки. Эти отметки проводятся по краям стакана. Также нужно сделать отметки на углах, и если есть какие-то отклонения от необходимых размеров, то нужно отметить их.
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:
- Железобетонные изделия связывают вставками балок в основания колонны с последующей заливкой цементным раствором.
- 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.
Отдельные фундаменты под колонны
Для проектирования и строительства отдельных фундаментов чаще всего независимо от типа почвы, на которой они планируются располагаться, выбираются сборные или монолитные фундаменты. Основанием является плита или несколько плит с дальнейшим расположением на ней ступенчатой конструкции. На особо ответственных участках площадь основания увеличивают, и дополнительно усиливают сварной решеткой из арматуры. В зданиях, где отдельные фундаменты под колонны планируется размещать в центре постройки для обеспечения больших нагрузок, площадь подошвы делают увеличенной, на дополнительно залитой монолитной площадке.
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.
Как выбрать сейф?
Интересующие злоумышленников ценности найдутся в любом доме или офисе. Надежный сейф сможет обезопасить имущество. Туда
Требования к спецодежде
Сотрудники торговых предприятий, силовых структур, дорожных служб, строительных и многих других компаний носят
Добавлено Serxio 9-02-2016, 06:10 Просмотров: 8 514 |