Сборный железобетонный фундамент столбчатый стаканного типа

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

Возведение фундамента стаканного типа и монтаж колонн

Все фундаменты различаются по многим параметрам, но в первую очередь выделяются своей прочностью. Чем прочнее фундамент, тем более сложную и тяжелую конструкцию он может на себе выдержать. Так, монолитные плитные или ленточные основы считаются крепче остальных, однако, только для классических домов. Но если нужно построить что-то большее, обычный фундамент может оказаться недостаточно прочным, но при этом нецелесообразно дорогим. Здесь нужны другие варианты, и стаканный фундамент — лучший среди них.

Область применения

Так как это подвид столбчатой основы, при сборке фундамента стаканного типа используются железобетонные столбы, которые размещаются в особые бетонные «подстаканники», похожие на большие фланцы, чаще всего с трапециевидным основанием. Такие бетонные блоки изготавливаются по ГОСТ 23927-80, но есть возможность сделать их под заказ, так как их пропорции будут зависеть от размеров столбов.

На столбы размещаются первичные фундаментные балки, а вот под столбом и под подстаканником, который будет его держать, всегда размещается железобетонная опорная подушка. Она может быть прямоугольной или круглой, размеры зависят от пропорций бетонного блока и столба с ним. Однако, площадь опорной подушки должна быть не менее 12 и не более 52 м². Эти бетонные стаканные основы могут быть сборными или цельными. Первые должны иметь уклон, для вторых это не обязательно.

Так, основная нагрузка постройки передается на железобетонные опоры, которые перемещают ее на горизонтальную подошву через бетонные блоки. Это позволяет распределять вес сооружения равномерно. А так как по верху все опоры соединяются ростверком, то конструкция становится единой, а стаканная основа становится жесткой.

Благодаря такой конструкции, этот тип фундамента один из самых прочных и долговечных. Поэтому его применяют по большей части не для домов, а промышленных зданий, мостов, складов, подземных парковок и т. д.

Однако, если дом предполагается масштабным, имеет сложную конструкцию и большие площади, стаканный фундамент может оказаться наилучшим вариантом.

Преимущества и недостатки

У каждого вида фундамента есть плюсы и минусы, на основе которых и делается выбор в пользу одного или другого типа. Так, стаканный фундамент может оказаться лучшим решением благодаря таким чертам, как:

• Скорость установки. Так как используются уже готовые блоки, остается только наметить места их размещения, а все остальное сделает техника.
• Защищенность от влаги. Из-за размещения на плитах, такие блоки почти не соприкасаются с грунтовыми водами, что повышает их устойчивость даже без гидроизоляции.
• Качество, ведь блоки делаются по установленной технологии.
• Долговечность. При соблюдении технологии монтажа такой фундамент сохранит свои первоначальные свойства более, чем на полвека.
• Прочность. Это можно объяснить равномерным распределением нагрузки в каждом блоке.
• Небольшая нагрузка на грунт из-за точечного размещения блоков.
• Мобильность, ведь блок можно перенести в любое место.

В числе недостатков:

• Стоимость. Особенно на нее влияет изготовление плит под блоки.
• Необходимость привлекать спецтехнику. Это тоже дополнительные расходы.

Сам стаканный фундамент все равно окажется дешевле, чем ленточный, но затраты на тяжелую технику могут неприятно увеличить смету. Если это не пугает — можно смело рассматривать фундамент стаканного типа.

Устройство фундаментов стаканного типа

Такие конструкции собираются по нормативным документам, поэтому конструкция столбчатого фундамента стаканного типа строго фиксирована:

1. Железобетонная подушка круглой или квадратной формы с гидроизоляционным покрытием сверху. Она заказывается отдельно или делается прямо на площадке. Ее укладывают на песчано-гравийный слой.
2. В центре устанавливается подстаканник, тоже железобетонный. У него прямоугольная форма и пространство для опорного элемента по середине. Стаканы армируются горизонтально и вертикально.
3. Когда подстаканник установлен, добавляется опора. Она может быть стальной или тоже железобетонной. Сечение может быть круглым или с прямыми углами, размер рассчитывается в зависимости от предполагающихся нагрузок, а также типа почв.
4. На опору помещается несущая колонна, что возьмет на себя большую часть всех нагрузок.

В эти четыре шага укладывается вся установка стаканного фундамента, а узнать детали можно далее.

Технические требования

В ГОСТ 23927-80 не только рассказывается, как собирать фундаменты стаканного типа, но и даются требования к этой конструкции:

• Бетон для создания частей такого фундамента должен быть М200 и лучше, жесткое армирование сварными каркасами обязательно.
• Каркас из арматуры должен быть защищен от коррозии слоем бетона. Тот должен быть толщиной 3–5 см. Торчать арматура ниоткуда не должна.
• Водопоглощение конструкции должно оказаться менее 5%, так что гидроизоляция обязательна.
• Трещины не могут быть более 0,1 мм.

После того как сборка стаканного фундамента будет закончена, необходимо будет срезать болгаркой все монтажные петли. Продолжать строительство основной конструкции можно только тогда, когда все элементы стаканного фундамента, которые заливались, окончательно застынут.

Технология монтажа

Далее подробнее рассказывается, как нужно заниматься монтажом фундаментов стаканного типа, чтобы он точно раскрывал все свои преимущества в процессе использования. Сделать его не так трудно, но нужно соблюдать правильную очередность шагов.

Подготовительный этап

Первым шагом всегда оказываются земельные работы. Так и здесь, перед тем как начинать работать с самим стаканным фундаментом, нужно подготовить для него место. Для этого снимается верхний плодородный слой на рассчитанную глубину.

Здесь можно сделать углубления под каждый блок отдельно, а можно сделать цельную траншею по контуру будущего строения, а внутри разметить метки, где должны оказаться бетонные стаканные секции.

Подсыпка и уплотнение

Этот шаг предполагает создание песчано-гравийной подушки. Особенно она важна, когда почвы слабые, так как те могут сильно деформироваться, начав движение под массой не только стаканного фундамента, но также всей конструкции на нем.

Толщина слоев песка и гравия (они одинаковы) сначала определяется на стадии проектирования, так как они зависят от типа почв, а также величины планируемой постройки.

В начале насыпают и утрамбовывают гравий. Его иногда немного присыпают песком, смачивают водой, чтобы слой оказался плотнее. Далее то же происходит с песчаной подушкой — она насыпается на нужную высоту, смачивается, утрамбовывается. После подсыпается песок, снова смачивается и утрамбовывается, так как он будет постоянно проседать. Таким образом нужно добиться нужной высоты постоянными подсыпаниями и утрамбовываниями.

Разметка

Доски и ленты помогут на этом этапе. С их помощью нужно разместить участки, на которых будут располагаться плиты.

После начинается разбивка осей. Для этого пригодятся проволока или стальные тросы. Их закрепляют на обноске, а в местах пересечения устанавливается отвес, чтобы точно указать точку установки опорного блока.

Контур плиты перед укладкой лучше перенести на грунт, лучше всего с помощью колышков и веревок.

На этапе разметки также проверяют, насколько горизонтальная подсыпка ровная. Иногда приходится что-то дополнительно снимать или досыпать.

Установка блока

Чтобы правильно установить блоки-подстаканники, нужно опираться на следующую технологию:

1. На каждом блоке есть специальные монтажные петли. Кран цепляется за эти крюки и поднимает его. Со дна убирается лишний грунт.
2. Блок переносится на нужное место, его расположение корректируется с уже установленной или залитой бетонной подушкой.
3. Как только закончится выравнивание, устанавливают блок.
4. Останется только сделать армирование, все стержни уже будут готовы, их только нужно сварить друг с другом.

Пространство вокруг блоков засыпается землей.

Гидроизоляция

Когда основа стаканного фундамента делается из готовых блоков, ей не требуется гидроизоляция, так как она уже предусмотрена. Но если бетонные подушки заливаются прямо на участке, им обязательно нужна защита от влаги. Чтобы обеспечить ее, нужно выполнить такие шаги, как:

1. Очистка бетонной подушки от загрязнений.
2. Выравнивание жидким бетоном (при необходимости).
3. Нанесение битумной мастики.
4. Размещение на мастике рубероида. Швы проклеиваются той же мастикой с нахлестом не менее 10 см.

Таких слоев из мастики и рубероида нужно сделать два, для надежности.

Монтаж колонн

Так как защитная подушка и сам подстаканник уже готовы, а также гидроизолированы, осталось лишь провести монтаж колонн в стаканы фундаментов. Для этого предстоит выполнить следующие шаги:

1. Измерить колонны, чтобы определить место, где нужно сделать правильный захват, не сломав и не уронив колонну при установке. На этом месте ставится риска.
2. Специальная техника выполняет установку колонн быстро, по две из одной точки. Важно, чтобы колонны и основание как можно плотнее прилегали друг к другу. Это позволит исключить риск сдвига балок.
3. Установить опорные балки, проверяя, правильно ли расположились колонны.
4. Убрать монтажные детали, закрепить балки канатами и сделать навеску над колоннами.
5. Балка опускается до упора по рискам.

Сначала балки крепятся на болты, но только после проверки того, насколько ровно стоит вся конструкция, можно окончательно закрепить их в консолях. Только после этого можно считать работу над стаканным фундаментом законченной.

Возведение монолитного стакана: пошаговая инструкция

Обычно при возведении подобного вида фундамента прямо на участке строительства делают только подушку под колонну с подстаканником. Но если есть время и возможность, сами подстаканники тоже можно сделать прямо на месте, не закупая их предварительно. Здесь для изготовления фундаментного стакана потребуется выполнить следующие шаги:

1. Выкопать котлованы под детали, выровнять дно.
2. Насыпать песчано-гравийную подушку, высота которой будет зависеть от размера подстаканника.
3. Сделать подбетонку — слой, который не позволит бетонному молочку просочиться на гидроизоляционную подушку.
4. На получившийся слой бетона укладывается армированный каркас, он может быть сварной или связываться проволокой.
5. Самым сложным шагом в создании блока под колоннубудет сборка опалубки. Она должна в точности повторять форму будущего подстаканника. Здесь сразу определяется, будет ли сделана специальная ниша для бетонной колонны или установлены металлические анкеры для столба из железа.
6. Когда опалубка будет собрана, можно готовить и заливать бетон.
7. Выпустить воздух из бетона нужно обязательно, иначе конструкция быстро даст трещины. Пузырьки воздуха удаляются погружным вибратором.
8. Опалубку можно снять через 3–4 дня, но лучше позже, чтобы бетон точно схватился. Он будет набирать прочность еще месяц, и все это время за ним потребуется уход — полив и защита от излишней влажности.
9. После застывания бетона устанавливается колонна, а все пространства засыпаются землей.

Все работы со стаканными фундаментами производятся в теплое время года, так как земля склонна к движению при прогревании после длительного замерзания.

Ситуации, при которых фундамент стаканного типа может оказаться единственным подходящим, нередки. Пусть это далеко не самый дешевый вид основы для постройки, все вложения на изготовление и установку специальных блоков окупятся надежностью конструкции и ее долговечностью. Но, только в том случае, если собрать фундаментную конструкцию по всем правилам и с использованием качественных материалов.

Источник