Что такое стаканы под фундамент

Технология постройки фундаментных стаканов

При обустройстве оснований для построек принимают во внимание их полную стоимость и способность нести массу здания. Разновидностью столбчатых оснований является фундамент стаканного типа, который относят к быстровозводимым и надёжным.

Область применения

Сборные железобетонные фундаменты стаканного типа изготавливают из тяжёлого бетона.

Конструкция применяется в многоэтажном каркасно-панельном строительстве общественных зданий, при возведении производственных и вспомогательных помещений, промышленных предприятий. На таких фундаментах строят мосты, подземные автостоянки, склады, ангары.

Возможно применение в несейсмических и сейсмически-опасных регионах. Допускается монтаж на грунтах неагрессивной, слабо- или среднеагрессивной среде.

Не предназначены фундаментные стаканы для установки на вечномёрзлых, просадочных и насыпных (подрабатываемых) грунтах.

Конструкция стаканного фундамента

Все стаканные основания состоят из двух частей.

Опорная базовая плита толщиной не меньше 250 мм может состоять из нескольких ступеней, образующих монолитную конструкцию пирамидальной или конусной формы. Плита воспринимает вертикальные нагрузки от колонн, на которых собирают здание.

Подколонник пирамидальной или квадратной формы имеет полость, в которую устанавливают колонны. В сборе основание похоже на стакан, от чего произошло название.

Высота подколонника может быть увеличена в зависимости от возможной нагрузки и конфигурации здания.

Весь объём стакана армируют стальными прутьями и арматурной сеткой.

Плюсы и минусы стаканных фундаментов

Столбчатый фундамент стаканного типа имеет ряд преимуществ:

• гарантированное заводским исполнением соблюдение геометрических размеров согласно чертежам;
• прочность бетона, изготовленного в заводских условиях, проверка качества с помощью заводских лабораторий;
• быстрый монтаж основания;
• минимум подготовительных земляных работ, не требующих затратной разработки грунта;
• стройку начинают без ожидания набора бетоном прочности;
• установка на большинстве типов грунтов;
• длительный срок эксплуатации при защите от агрессивного влияния влаги;
• возможность создания любых по размерам и геометрии распределённых фундаментов.

К недостаткам, которые ограничивают использование фундаментных стаканов под колонну в частном строительстве, относят высокую стоимость, сложность транспортировки и необходимость большой свободной площади для монтажных работ.

Нормативы изготовления

При изготовлении заводом должны соблюдаться ГОСТ 24476-80 для стандартных изделий.

ГОСТ 24022-80 применим для сельскохозяйственных одноэтажных зданий, где может понадобиться усиление конструкции.

Технические требования

Фундаменты изготавливают в стальных формах для обеспечения точной геометрии.

Марка бетона не может быть ниже, чем М200. Марку М300 применяют, если такое требование установлено проектом. Фактическая и отпускная прочность бетона при отгрузке не должна быть менее 70% от расчётной, а для зимнего периода не менее 90%.

Морозостойкость выбирают исходя из климатических условий района использования.

Армирование бетона проводят согласно чертежам, указанных в приложении к ГОСТ. Арматура применяется гладкая горячекатаная с классом металла не ниже А-I, либо периодического профиля из стали класса Ас-II. В регионах, где температура опускается ниже 40°С применяют только класс Ас-II c маркой стали 10-ГТ.

Толщина защитного слоя 50 мм с отклонением не более +10 мм и -5 мм. Защитный слой — это расстояние от внешней поверхности конструкции до ближайшей к ней арматуры в сетке.

Каждое место пересечения обязательно соединяют сваркой — скрутки вязальной проволокой не допускаются.

Отклонения размеров стаканов от чертежей не должно превышать 16 мм в горизонтальной и 10 мм в вертикальной плоскости.

Соединение колонны и фундамента

Бетонные колонны устанавливают в полость и укрепляют, выравнивая в вертикальной плоскости. Промежуток между столбом и стенками стакана заливают бетоном, марки не ниже М200.

Стальные колонны приваривают к выпущенной из стенок арматуре, свободные полости также заливают цементным раствором. Возможно крепление анкерными болтами.

Размеры

Стандартные геометрические размеры стаканов под колонны указаны в таблице, размещённой в ГОСТ. Критически важными являются размеры подошвы, которые могут быть от 1200х1200 до 2100х2100 мм. От площади зависит несущая способность всего фундамента.

В отдельных случаях ГОСТ допускает минимальный размер основания плиты 900х900 мм.

Высота всей конструкции варьируется от 750 до 1050 мм, из которых минимум треть приходится на толщину опорной плиты.

Методы классификации и обозначение изделий

таканные фундаменты различают по нескольким признакам.

• 1Ф предназначен под колонны-стойки с геометрическими размерами 300х300м.
• 2Ф — фундамент под колонны 400х400 мм.

В зависимости от толщины стен и возможной нагрузки фундаменты делят на 3 типа.

Первый предназначен для возведения стен толщиной до 250 мм включительно, а второй для кладки толще 250 мм. Третий тип предназначен для особо тяжёлых конструкций и предусматривается проектом.

Кроме того, различают два типа в зависимости от эксплуатации в агрессивных средах: Н — нормальной проницаемости, П — пониженной проницаемости.

Маркировка

Обозначение фундамента выполняют краской на боковой поверхности конструкции. Маркировка состоит из одной или двух буквенно-цифровых групп, разделённых дефисом.

В первой группе, согласно ГОСТ, указывают размеры подошвы и высоту изделия в дециметрах, которые округляют до целых цифр.

Вторая группа раскрывает несущую способность, а также тип проницаемости, если фундамент предназначен для размещения в агрессивных средах.

1. 1Ф13.8-1. Фундамент для колонны 300х300 мм с размером подошвы 1300х1300 мм, высотой 800 мм. Несущая способность 1 группы для стен толщиной до 250 мм.
2. 2Ф20.9-2П. Поперечный размер колонны 400х400 мм, подошва 2000х2000, высота 900 мм. Возможно строительство стен толще 250 мм, использован бетон пониженной проницаемости.

Этапы монтажа

Фундаменты стаканного типа предъявляют повышенные требования к механическому составу грунта. Вечномёрзлые, насыпные и проседающие земли непригодны, так как под полной массой здания возможны проседания и разрушение всего строения. Подвижки также возможны на пучинистых грунтах в зимний период.

Перед выбором типа фундамента проводят геологические изыскания, в которых кроме прочности определяют гидрологическое состояние, минимальный и максимальный уровень грунтовых вод по данным многолетних наблюдений.

При необходимости местность осушают, изготавливают дренаж. От высоты залегания воды зависит возможность углубления в грунт.

При положительном решении об использовании стаканного фундамента приступают к предварительным мероприятиям.

Подготовка к монтажу

Подготовка участка к строительству

Участок строительства очищают от строительного мусора и всей растительности, деревья выкорчёвывают с корнем. Проводят планировку местности с помощью бульдозеров. Если проектом предусмотрен котлован, проводят выработку грунта тяжёлыми экскаваторами. Помимо общего, может быть вырыт котлован по периметру здания или для каждого стакана по отдельности.

Уплотняющая подсыпка, если она предусмотрена проектом, должна выступать за пределы опорной плиты на 300 мм с каждой стороны. Исходя из этого проводят выборку грунта.

По окончании выборки земли дно котлована выравнивают и трамбуют с помощью механических средств.

На грунтах, склонных к проседанию, устраивают уплотняющую подушку из щебня мелкой фракции и песка. Вначале насыпают слой щебня, который трамбуют с помощью механических приспособлений или навесного оборудования на строительные механизмы. Следующий слой — песок. После проливки водой песчаную подушку трамбуют аналогично щебёночной.

Следующий этап – разметка мест установки фундаментов. С помощью обносочных досок, шнура (проволоки 2 мм) и отвеса отмечают точную точку установки блоков. Далее с помощью размерного шаблона на грунте вымеряют положение боковых сторон фундаментов. Для удобства установки фундамента в грунт забивают колышки, которые соединяют бечёвкой.

Горизонтальный уровень всех оснований выравнивают с помощью нивелира. Уровень должен быть близким к идеальному — при необходимости подсыпают подушку.

Монтажные работы

Установку проводят с помощью тяжёлой строительной техники, так как масса блоков может быть от 1,5 до 5,8 т.

К монтажу допускаются работники, прошедшие обучение и имеющие разрешения на работу с подъёмными механизмами.

1. Проверяют состояние и исправляют при необходимости монтажные петли. Краской наносят положение сторон согласно проекту.
2. Строповку выполняют двумя или четырьмя крюками с зависимости от массы изделия.
3. После подъёма, нижнюю часть опорной плиты очищают от налипшего грунта.
4. Точную ориентацию фундамента проводят вручную на высоте 15–20 см от земли.
5. Окончательная корректировка проводится ломами после опускания блока на землю.
6. Перед засыпкой грунта проводят защиту фундамента от влаги. Используют клеевой метод или обмазку специальными составами.
7. После установки всех стаканов начинают монтаж колонн.

Фундаменты стаканного типа активно применяют в промышленном и гражданском строительстве. Конструкция позволяет сократить время на монтаж оснований и сразу после этого начать строительство. Заводское изготовление блоков гарантирует их прочность и геометрические размеры, что ускоряет монтаж и способствует устойчивости строения.

Источник

Технология возведения фундамента стаканного типа

Фундамент является основой любой постройки вне зависимости от того, для чего она нужна. Это может быть жилой дом – одноэтажный или многоуровневый, промышленный объект, здание складского типа, коммерческое строение или самая обычная хозяйственная постройка. В строительстве используют разные виды оснований. Чаще всего применяют ленточное или плитное. Такое основание, полностью заполненное и цельное, применимо на любой почве. Но для возведения промышленных зданий можно использовать фундамент стаканного типа.

Характеристика стаканного основания

Данный вид основы строения качественно отличается от часто используемой фундаментной ленты или монолитной плиты. Это точечное не сплошное основание, которое забирает на себя часть нагрузки, создаваемой постройкой, и распределяет ее в отдельных местах, где давление будет наибольшим.

Для строительства габаритных, но невысоких объектов в основном промышленного назначения используют фундамент под колонны стаканного типа. Это сборные бетонные конструкции, расположенные в заранее спроектированных местах в виде «ступеней». Если опорой ленты является подошва, то для стакана используют железобетонное изделие. Форма такого фундамента в действительности напоминает трапециевидные ступени, которые все больше сужаются к верху конструкции.

Где применяют стаканный фундамент?

Для индивидуального строительства жилых домов малой этажности, а также комплексного возведения многоуровневых новостроек используют только ленточные или монолитные фундаменты. Использовать точечное стаканное основание в этом случае нельзя. Его следует применять для строительства следующих зданий:

• объекты промышленного назначения – мосты через водоемы, конструкции для переходов и переездов над железнодорожными путями;
• помещения социальной инфраструктуры – подземные гаражи и автомобильные стоянки;
• машинные отделения на теплостанциях и электростанциях;
• складские ангары для хранения готовой продукции или сырья;
• спортивные и торговые комплексы одноуровнего типа с малым весом строения.

Чаще всего столбчатое основание представляет собой железобетонный фундамент стаканного типа. Его главным отличием является то, что обычно заказчиком сооружений выступают государственные структуры, муниципальные власти или крупные промышленные предприятия. Это подразумевает полное соответствие оснований заявленным техническим требованиям и ГОСТам. Для характеристики используемого при строительстве материала, а также места, где может располагаться стаканное основание, используется специально разработанная серия фундаментов определенной версии, утвержденная и проверенная проектными институтами. В серии четко прописаны все нормы и требования, которым должно соответствовать основание.

Состав стаканного фундамента

Его составляющими элементами являются следующие сборные части:

• опорная плита, которую следует установить на щебнево-песчаную подушку, расположенную на дне вырытого котлована;
• подколонник, именно он имеет форму стакана;
• колонна, которая служит поддерживающим элементом каркасного строения;
• бетонный столб, необходимый для поддерживания опорных балок под каркасными стенами.

Принцип стаканного типа

Устройство фундамента стаканного типа полностью зависит от области применения будущего строения, его веса, размеров. Допускается возведение данного фундамента для многоэтажного строительства, если грунт под основание стабилен, не пучинист и не сыпуч. «Стаканы» используют на прочной неподвижной почве с глубоким залеганием грунтовых вод.

Преимущества использования стаканного основания

1. Конструкции производят из тяжелого армированного бетона, но общая масса готового сооружения давит на почву с минимальной нагрузкой благодаря своему точечному расположению на грунте.
2. Установка проводится относительно быстро, поскольку все элементы являются сборными и имеют монтажные петли. Требуется использование специальной строительной техники для подъема тяжелых частей, но время монтажа все равно остается минимальным.
3. Сборные фундаменты претендуют на высокий срок эксплуатации, который может достигать ста лет при соблюдении технологии строительства.
4. Поглощение воды очень низкое, потому что площадь соприкосновения с почвой небольшая. Вся конструкция расположена на монолитной плите, что не позволяет влаге негативно воздействовать на основание.
5. Надежность стаканного фундамента обусловлена грамотным и равномерным распределением поперечных и продольных нагрузок.
6. Поскольку конструкция является сборной, ее легко перемещать в случае необходимости.
7. Приемлемая стоимость. Если требуется построить здание очень большой площади, то затраты на возведение основания ленточного типа будут грандиозными. Лента сплошная и проходит по всему периметру сооружения. А применение столбчатого основания может в разы сократить расходы.

Пошаговое руководство по возведению стаканов

Подготовка к укладке фундамента

Монтаж фундаментов столбчатого типа происходит с обязательным использованием строительной техники – экскаваторы, подъемные краны, лебедки.

1. Подготовительный процесс, направленный на тщательное очищение поверхности под фундамент. Она должна быть ровной. Происходит рытье котлована заданного размера. Уровень закладки монолитной плиты не должен быть меньше одного метра, как и при заделке подошвы ленточного основания.
2. Трамбование траншеи при помощи щебня и песка. Благодаря этому можно получить достаточно ровную и равномерную поверхность.
3. Столбчатый фундамент следует возводить, используя строительные мерительные инструменты, постоянно контролируя горизонтальность и вертикальность сборных конструкций. Нужно пользоваться уровнем и нивелиром.
4. Обязательная разбивка и разметка при помощи колышков подготовленной постели осей, на которых будет находиться каждый отдельный стакан.
5. Стаканы, которые уже доставлены на место строительства, следует очистить от возможного мусора. При помощи подъемного крана происходит захват элементов за монтажные петли и доставка его к монолитной опоре. Следует отцентровать положение стакана и медленно установить его на подготовленное место. Проверяется совпадение рисок.
6. Наведение своеобразной сетки при помощи нити между действительно расположенными элементами.
7. Сборные железобетонные фундаменты требуют постоянной проверки геодезическим инструментом. После каждой установки стакана нужно делать замеры.
8. Грунт, который был выкопан, засыпают обратно в котлован до верха блока. После этого проводится установка опорных балок на стаканы или на специальные столбики. Размеры котлована полностью зависят от типа строения и его площади. Иногда приходится выкапывать большое количество земли, если предполагается масштабное строительство.

Под колонны промышленных зданий используют стальные, железобетонные или деревянные клинья, расположенные вокруг элемента по два с каждой грани. Их использование является обязательным. Они поддерживают колонну в процессе бетонирования. Позже деревянные клинья вынимают, а стальные не трогают для большей прочности армировки.

Установка фундаментов стаканного типа ориентирована на постоянное выравнивание поверхностей сборных элементов. Нельзя допустить малейшие смещения, поскольку вся конструкция – это каркас из тяжелого бетона. При работе следует соблюдать все проектные расчеты. Те изделия, которые не соответствуют нормам и гост, нельзя использовать. Это может быть небезопасно.

Все работы, которые связаны с проектированием, проведением необходимых измерений, анализом грунта при помощи специального геодезического оборудования, следует проводить с четким соблюдением норм и требований, которые предъявляются к столбчатому фундаменту. Чаще всего для основания используют железобетонные сборные части. Расчет их прочности и состава выполняют на заводе-изготовителе. Работой занимаются технические специалисты, поэтому изделия просто обязаны соответствовать заявленным проектным требованиям.

Некоторые особенности столбчатого фундамента стаканного типа

Чтобы изделия были очень прочными при изготовлении стаканов, монолитных плит и колонн используют армировочные металлические прутья. Это надежно скрепляет элементы. Кроме того, армирование происходит и на этапе установки колонн. Когда их бетонируют в дно стакана, то стальные прутья не убирают при заливке бетона, а оставляют внутри стакана для большей прочности готовой конструкции.

Возведение стаканного фундамента очень сильно отличается от монтажа ленточного основания. Для столбчатого типа применяют сборные части, изготовленные непосредственно на заводе, потому опалубка для проведения работ является необходимой при закреплении стакана – гнездообразователя. Его обшивают металлическим листом и заливают бетоном до проектной отметки. Колонна устанавливается прямо в днище стакана и образуется достаточно надежный замок.

Для строительства промышленных объектов можно использовать не только сборный, но и монолитный столбчатый фундамент стаканного типа. Он представляет собой более мощную ступенчатую конструкцию, которая способна выдерживать очень большую нагрузку и значительный вес сооружения. Ступени и их высота полностью зависят от габаритов предполагаемой постройки. Колонны привязаны к координатным осям. Монолитные конструкции имеют некоторое преимущество, потому что способны сильнее «разгрузить» давление на основание.

Бетонирование всех элементов является необходимым условием тщательного возведения здания. Сами сборные части выполняют из тяжелого бетона, обязательно использование надёжной армировочной сетки. Бетон берут высокого качества, обычно используют марку не ниже чем М200В2, чтобы сооружение могло выдержать давление строящегося здания. Бетонные конструкции можно вовлечь в строительство только после набора ими высокой прочности.

Фундаментная балка является составным элементом основания. Она расположена на столбиках, упирающихся в подколонники. Несущие стены строения должны располагаться на этих балках. Можно также установить балки на колонные консоли. Сопряжение фундамента стаканного типа с фундаментной балкой должно быть прочным. Это достигается путем бетонирования и качественной металлической армировки готовой конструкции.

Монтаж колонных элементов

Колонны, транспортированные заранее на строительную площадку, нужно разложить так, чтобы техника могла легко и без лишних движений добраться до них и установить эти элементы. Колонны измеряют, чтобы определить, в каком месте проводить строповочный захват и поднятие.

Правильный монтаж колонн включает систему нанесения рисок. Кран перемещается вдоль ряда и может устанавливать сразу две колонны на одной стоянке. Соосность колонн и основания должна быть идеальной, чтобы в последствие не произошел сдвиг балок.

Устанавливают опорные балки. Проводят новую разметку и проверку проектных значений расположения колонн. После этого очищают монтажные элементы, балки закрепляют канатами, поднимают и медленно делают навеску над колонной, опуская балку до упора очень осторожно и в соответствии с рисками.

Балки предварительно крепят на болты, снова проверяют соосность всей конструкции и только после этого тщательно укрепляют в консоли колоны.

Фундамент стаканного типа под колонны иногда даже используют для строительства коттеджей, большая терраса которых выходит, например, прямо к воде. Это очень удобно и красиво. Применение стаканного основания достаточно широко, но в индивидуальном строительстве оно имеет некоторые ограничения.

Источник