Как сооружают столбчатые фундаменты под колонны?

Виды и размеры основания

Фундамент из железобетонных стаканов может быть двух видов. В стандартном варианте это сборная конструкция, которая формируется из отельных элементов – складывается, как детская пирамидка. Монолитное стаканное основание считается более простым в плане монтажа, хотя доставка громоздких блоков и усложняется. Также выделяют фундаменты с подколонником (к арматуре которого потом приваривается металлический столб) и без него.

Следует различать такие основания и по типу применяемых башмаков:

• Если нагрузка от здания будет направлена только вертикально, стаканы берут с углублением квадратного сечения.
• При боковом воздействии нужны элементы с прямоугольными выемками, где соотношение короткой и длинной стороны составляет 0,6.

Как правило, размеры фундамента на плане не превышают 50-55 м2, впрочем, здесь все зависит от проекта постройки и ее веса. Кроме того, в проектировании и составлении схемы расстановки учитываются габариты самих стаканов. ЖБИ могут идти с опорной частью от 1,2х1,2 до 2,1х2,1 м. В высоту они выпускаются всего трех типоразмеров: 750, 900 и 1050 мм, но сегодня можно купить и укороченные башмаки в 650 мм – у этих цена пониже.

Габариты подколонных блоков нормируются ГОСТ 24476-80, где они дополнительно разделяются на 3 серии в зависимости от параметров устанавливаемых столбов:

• 1Ф – для колонн квадратного сечения со стороной 30 см.
• 2Ф и 3Ф – для элементов шириной 40 см.

Этапы монтажа по шагам

1. Подготовка.

Включает в себя разметку и выравнивание стройплощадки. Причем в отличие от других фундаментов столбчатого типа, стаканный к качеству работ на этом этапе предъявляет наиболее высокие требования. Сам участок должен быть точно размечен, а после выемки грунта по инструкции определяется еще и точное положение плит и подколонных башмаков в ямах (для этого используют специальные шаблоны).

2. Земляные работы.

На втором этапе по разметке роют углубления под стаканы и на дне каждого формируют песчаную подушку высотой 25-30 см и четко по ширине ямы. Она должна быть тщательно утрамбована и выровнена. Также обязательным является устройство дренажа для отведения излишков влаги. Инструкция допускает установку всех башмаков в котлован или с выемкой под каждый столб отдельно. Еще один вариант – сплошная траншея по периметру будущего здания. В любом случае ширина ям должна быть на 30 см больше размеров опорной панели под стаканом.

3. Сборка.

В первую очередь на отсыпку устанавливают готовые железобетонные блоки или плиты – строго горизонтально и в одной плоскости друг с другом. Проверку точности укладки необходимо выполнять геодезическим инструментом, поскольку именно от соблюдения технологии на этом этапе работ зависит качество монтажа и долговечность всей постройки. На готовые плиты ставятся стаканы – ж/б изделия с внутренней полостью, по форме напоминающие ступенчатые пирамиды. Их все придется тщательно выверять по горизонтальному уровню и осям, а в случае необходимости выполнять вручную точную подгонку.

Стоимость

Серия	Марка	Размеры площадки, мм	Высота стакана, мм	Вес, т	Средняя цена, руб/шт.
1Ф	12.8-2	1200х1200	750	1,9	9 310
15.8-2	1500х1500	2,5	12 390
18.9-2	1800х1800	900	4,3	21 080
2Ф	12.9-1	1200х1200	2,1	10 180
15.9-2	1500х1500	3,0	14 970
18.11-1	1800х1800	1050	4,5	21 420
3Ф	15.15-1	1500х1500	900	1,9	7 120
18.18-2	1800х1800	3,35	11 590

Установка фундамента

Для возведения стаканных сооружений важно придерживаться прописанных стандартов. Процесс монтажа не так уж сложен, если точно придерживаться определенной очередности работ. Шаги по возведению фундамента

Шаги по возведению фундамента

1. Грамотная предварительная подготовка грунта.
   Он должен быть хорошенько выровнен и размечен. Дело в том, что на нем будут размещены железобетонные балки, которые категорически запрещается смещать.
   Если характеристики строительной площадки не позволяют сделать этого, то вполне можно подсыпать привезенный грунт и как следует его утрамбовать.
2. Уплотнение грунта.
   Когда почва достаточно подготовлена, можно переходить к ямам, которые выкапываются в заранее определенных отмеченных местах.
   Днища готовых ям трамбуются и уплотняются посредством гравия.
3. Далее настает черед установки блоков.Необходимо тщательно следить, чтобы поверхности всех устанавливаемых элементов находились в строго горизонтальной плоскости. Пользуются для этого разными приспособлениями, например, нивелиром либо обычным строительным уровнем. Когда все используемые элементы будут установлены, требуется очистить их поверхность от всех видов загрязнений.

Правильно установленный стаканный фундамент равномерно распределяет нагрузки от строения по всей поверхности почвы.

Важное условие для этого – устойчивый к просадкам, пучинистости, деформациям грунт. Такие его характеристики необходимы для отсутствия последующей просадки строения, образования трещин. Другими словами, они обеспечивают постройке надежность, увеличивают возможный срок ее эксплуатации

Другими словами, они обеспечивают постройке надежность, увеличивают возможный срок ее эксплуатации

Такие его характеристики необходимы для отсутствия последующей просадки строения, образования трещин. Другими словами, они обеспечивают постройке надежность, увеличивают возможный срок ее эксплуатации.

Соблюдение технологии

Чтобы избежать ошибок при установке основания должны быть предприняты необходимые меры, обеспечивающие ему необходимую прочность.

Соблюдайте технические требования специального ГОСТа!

• Требуется использовать бетон марки М200 (или выше ее качеством), что необходимо для высоких выдерживающих способностей и надлежащей прочности будущих опорных столбов;
• В процессе возведения конструкции должен обеспечиваться уровень водопоглощения не выше пяти процентов;
• Все конструкции устанавливаются лишь после обретения ими необходимой прочности;
• Необходимо обязательное армирование колонн специальной стальной арматурой;
• Толщина раствора вокруг металлических прутов должна быть не менее 3 см;
• Допускаются трещины после высыхания размером не больше 1/10 одного мм;
• В процессе монтажа, после того, как опорные колонны будут установлены, следует удалить все имеющиеся специальные монтажные петли.

Ограничения

Они связаны в основном с характеристиками почвы в месте установки стаканов, причем независимо от их вида. При риске (даже теоретическом) проседания грунта такой фундамент монтировать запрещено.

1. Типы и размеры стаканных изделий.

ТУ на эти блоки указаны в ГОСТ № 24476 от 1980 года. Подробно со всеми линейными параметрами можно ознакомиться в таблице №1 документа. Габариты ЖБИ и определяют специфику их использования (единица измерения – мм).

• 1Ф и 2Ф – цельные фундаменты под колонны с сечениями 300х300 и 400х400 соответственно.
• 1ФС и 2ФС – башмаки для фундаментов составных (блочных). Все остальное – аналогично.

В производстве монолитных стаканных оснований используются бетоны не ниже М200, арматура из стали горячекатаной классов А-III или Ат-III С (по ГОСТ № 10884 от 1994 года). Водонепроницаемость – B2; вес образцов – от 2100 до 5800 кг.

2. Предельные размеры фундаментов.

Обозначения линейных параметров показаны на схеме.

• L – 1200-2100;
• h – 750-1050;
• a1 – 450; 550;
• a2 – 175; 225;
• a3 – 260; 410; 560;
• a4 – 220; 240; 370; 390; 520; 540; 620; 690;
• a5 – 80 и 100.

3. Маркировка.

Все обозначения наносятся на боковой грани ЖБИ. Размеры стаканов указываются в дм (высота округляется). Например, 1Ф18.8-1.

Расшифровка позиций (слева направо):

• 1-я – тип стакана.
• 2-я – (18). Размеры подошвы фундамента под колонну – 1800х1800.
• 3-я – (8) высота стакана. В данном случае – 750.
• 4-я – несущая способность (для этого изделия – первая).

Особенности монтажа основания

Кто знаком с инструкцией по возведению блочной ленты или фундамента на столбах, ничего нового для себя не найдет. Технологии в своей основе идентичны.

1. Подготовка сегмента территории.

Как и при любом строительстве, производится разметка участка

Но особое внимание – качеству выравнивания мест под стаканы. Контроль осуществляется не на «глазок», а с помощью нивелира. Такая тщательность обусловлена тем, что колонны, независимо от их материала и назначения, всегда размещаются строго вертикально

Так как все типы стаканов отличаются точными размерами, в том числе и отверстий под опоры, то выровнять последние изменением их положения после установки не получится

Такая тщательность обусловлена тем, что колонны, независимо от их материала и назначения, всегда размещаются строго вертикально. Так как все типы стаканов отличаются точными размерами, в том числе и отверстий под опоры, то выровнять последние изменением их положения после установки не получится.

2. Обустройство лунок.

• Выкапывание на определенную глубину ям.
• Утрамбовывание дна.

Грунт дополнительно уплотняется методом подсыпки (например, щебня). Причем используется только его самая прочная разновидность – гранитный.

3. Установка ЖБИ по месту.

Перемещение, опускание стакана под колонну жби  осуществляется краном. После фиксации фундаментной опоры контролируется ее горизонтальность. При необходимости выравнивание делается тем же щебнем. И только после того, как оно закончено, снимаются стропы. Если колонна не устанавливается сразу же, отверстие под нее накрывается во избежание загрязнения полости стакана.

4. Удаление проушин.

Это делается только после постановки колонны и ее надежной фиксации. Монтажные серьги срезаются (как правило, «болгаркой»). Вбивать их в бетон, загибать на сторону запрещается.

Стоимость

Ориентировочные данные по Москве и региону.

Тип стакана	Размеры, мм	Вес, т	Розничная цена ЖБИ, руб/ед
L	h
1Ф	1 200	750	1,9	10 180
1 500	2,5	13 560
900	3,2	18 190
1 800	4,3	23 070
2 100	5,3	29 980
2Ф	1 200	2,1	11 296
1 500	3	16 380
1 800	4	22 680
1 050	4,5	23 510
2 100	900	5,3	28 870
1 050	5,8	31 680

Поэтапная инструкция монтажа фундамента стаканного типа

Приступать к строительству фундамента стаканного типа можно только после создания проекта, точно рассчитанного специалистами. В этом проекте должен учитываться вид нагрузки: при центральной используются опорные плиты квадратного сечения, при боковой – прямоугольного. Вид башмака и его сечение зависят от грунта и несущей способности фундамента.

Но независимо от размеров и вида, фундамент должен изготавливаться из бетона марки М200 с впитыванием влаги до 5% максимум от собственного объема (обозначается маркировкой В2). Для армирования используется арматура класса А2 или А3 для сварных конструкций.

Установка фундамента из готовых блоков

Первое, из чего начинается любое строительство – обеспечение подъездной дороги к объекту. Не стоит экономить на щебенке – вес каждого блока варьируется от 1,3 до 5,8 тонн, так что тяжело груженые фуры по грунтовке после дождей могут не проехать. Когда на стройку доставлен кран, экскаватор и все материалы, можно приступать к устройству фундамента:

1. Выкапываются котлованы под стаканные блоки согласно разработанному проекту. Сначала экскаватором, а потом выравниваются по нивелиру вручную лопатами.

На дно обязательно насыпается минимум 30 см песчано-гравийной подушки, которая должна быть больше будущей плиты основания на 30 см. Сначала – гравий, который трамбуется и выравнивается по уровню. Потом такой же толщины слой увлажненного песка. Если песок поливается со шланга, нужно быть предельно аккуратным, чтобы не намочить земляное дно. Если дно котлована и песчаная подушка не выровнены, не добиться равномерного распределения веса. Согласно проекту, размечается центральная точка для каждого котлована, по которой будет выверяться положение плиты основания и башмака. С помощью крана блоки переносятся к котловану, а два строителя на весу выравнивают их согласно разметке и после этого кран опускает блок.

Выбранным из котлованов грунтом производится обратная засыпка установленных стаканов.

После того, как все стаканы засыпаны, с помощью крана устанавливаются железобетонные колонны.

Фундаментная балка укладывается на стаканы между колоннами – для нее не нужно дополнительно заливать ленточный фундамент. А уже на эту балку будет ставиться бетонная стеновая панель.

Скорость установки готовых стаканов действительно впечатляет – за неделю можно поставить до 130 стаканов и сразу же приступать к возведению стен, не дожидаясь застывания фундамента, как это происходит при заливке.

Устройство монолитного фундамента

Несмотря на то, что стоимость готовых стаканных блоков не так и высока, практически всю денежную выгоду нивелирует сложная и дорогостоящая доставка многотонных башмаков. В некоторых случаях гораздо проще залить фундамент на месте, заказав несколько бетономешалок с готовой смесью. Самостоятельно замешивать бетон не стоит – добиться нужной марки не получится. Процесс устройства не очень отличается от установки готовых блоков:

1. Выкапываются котлованы, выравнивается дно, укладывается и трамбуется песчано-гравийная подушка.
2. Делается подбетонка – тонкий и ровный слой цементного раствора, который предотвратит потерю бетонного молочка.

На подбетонку устанавливается армирующий каркас для будущего стакана. Сваривать можно арматуру только с соответствующей маркировкой, если арматурные пруты не предназначены для сваривания, их связывают поволокой.

Вокруг армирования устанавливается опалубка, повторяющая форму стаканного блока. Если же планируется установка железных колонн, вместо пустой ниши внутри башмака делается монолитный стакан с вмурованными анкерами из высокопрочного металла.

Когда опалубка готова, можно приступать к заливке бетона. Не стоит забывать вибрировать бетон погружным вибратором до полного исчезновения пузырьков воздуха, поднимающихся из глубины. Если этого не делать, под весом стен и перекрытий основание может начать трескаться.

Снимается опалубка после того, как бетон затвердеет – ориентировочно на третий день после заливки. Остаточную прочность бетон набирает только через месяц, все это время фундамент нужно поливать и укрывать.

Только после того, как фундамент остаточно затвердеет, можно приступать к обратной засыпке и установке колонн.

Для понимания процесса, на видео показано, как заливается подобный тип фундамента:

Особенности и порядок монтажа фундамента стаканного типа

Схема стаканных оснований.

Монтаж сборных монолитных фундаментов стаканного типа под колонны выполняется под обязательным контролем уполномоченных специалистов, обеспечивающим четкое выполнение всех требований, установленных государственными стандартами. В процессе обустройства таких фундаментов железобетонные изделия проходят несколько очень важных этапов.

Перед началом монтажа подготавливается поверхность. Ее нужно тщательно разровнять, т.к. в дальнейшем будет выполнен монтаж железобетонных балок, смещение которых крайне нежелательно, да и вовсе невозможно.

После этого выполняется устройство углублений (ям). Не забывайте о том, что, после того как углубления будут готовы, нужно обязательно выполнить их уплотнение с помощью гравия. Далее можно приступать к трамбовке и устройству фундамента. На данном этапе дополнительно трамбуется грунт и устанавливаются блоки.

Весь процесс монтажа конструкций сопровождается выполнением ряда манипуляций, нацеленных на подгонку поверхности, а именно достижения ее ровности. Осевое положение и горизонтальная точность всех элементов системы контролируется при помощи геодезических инструментов. После того как стаканы будут установлены, нужно обеспечить их надежную защиту от возможных загрязнений.

Необходимо еще раз напомнить, что главной целью, с которой выполняется монтаж сборных фундаментов стаканного типа, является равномерное распределение нагрузок, поступающих от строения, по всей поверхности земли. Ввиду этого монтаж подобного фундамента может выполняться исключительно на почве, характеризующейся высокой несущей способностью и устойчивостью к пучинистости и просадке.

Выполняя монтаж фундамента, нужно тщательно придерживаться всех рекомендованных показателей морозоустойчивости и прочности сжатия. И лишь в этом случае вам будет гарантировано высочайшее качество основания, а также отсутствие деформационных изменений и трещин в стенах.

Хотя производство фундаментных стаканов достаточно сложное, требующее опалубки и армирования, в результате применение таких изделий упрощает монтаж и существенно сокращает финансовые расходы на устройство фундамента.

На рынке доступно несколько вариантов данного типа фундамента. Они отличаются между собой размерами, весом и, соответственно, стоимостью.

Правила вязки

Вязать арматуру для силового каркаса можно несколькими способами:

1. Ручная вязка стальным крючком и кусачками.
2. Полуавтоматическая вязка специальным крючком, который может находится в реверсивном движении.
3. Автоматический способ с применением пистолета или шуруповерта с насадкой для вязания проволоки.

Занимаясь частным домостроением, собственник может заказать готовый армокаркас на специализированном предприятии.

Несмотря на высокое качество сборки готовой конструкции, при этом возникают дополнительные расходы, связанные с ее доставкой на стройплощадку. Поэтому строителю целесообразно разобраться с технологией и самому выполнить все работы.

Подготовка

Мероприятия, которые следует выполнить перед началом вязки:

1. Расчет суммарных нагрузок на фундамент.
2. Разработка чертежа и рабочего эскиза армокаркаса.
3. Выбор оптимальной марки арматурных стержней (от класса стали и диаметра стержней зависит допустимый угол изгиба).
4. Определение потребности в количестве арматуры (расчет проводится по схеме вязки).
5. Подготовка инструментов для вязания.

Укладка арматурной сетки

При укладке силовой конструкции для плиты соблюдают следующие требования:

1. Арматуру укладывают в двух направления, формируя квадратные ячейки с максимальным размером 300 на 300 мм. Шаг ячейки уменьшается под несущими стенами. В центральной части размер ячейки может быть максимально большим (до 0,3% армирования).
2. Фрагменты сетки размещают предельно близко к нижней и верхней граням, учитывая 30 мм защитного слоя.
3. Стержни сеток по торцам соединяют между собой П-образными хомутами.
4. В местах стен и колонн оставляют выпуск вертикально арматуры для усиления конструкции.

Технологические этапы и схема вязки армирующего каркаса

Порядок действий зависит от метода вязания элементов. Алгоритм операций при ручной вязке будет следующим:

1. Укладывают продольные и поперечные арматурные стержни на рабочей площадке.
2. Нарезают заготовки длинной от 15 до 20 см из вязальной проволоки.
3. Сгибают заготовки по центру.
4. В узле стыковки арматурных стержней диагонально размещают согнутую проволоку.
5. В сформированную петлю продевают крючок.
6. Втягивают концы проволоки в петлю.
7. Проворачивают крючок, добиваясь необходимой силы затяжки.

Особенности процесса и инструмент

Нюансы вязания армокаркаса:

1. При толщине монолитной плиты от 150 мм формируют силовую конструкцию из двух ярусов решетки, соединенных между собой вертикальными прутками.
2. При толщине плиты менее 150 мм размер ячейки может быть в пределах от 200 на 200 до 400 на 400 мм.
3. Для жесткого соединения элементов используют отожженную проволоку.

Выбор инструмента для вязания силовой конструкции подбирается индивидуально:

1. Для разового монтажа используют вязальный крючок (покупной или самодельный), кусачки, круглогубцы. Если есть возможность, применяют реверсивный инструмент.
2. Для изготовления армокаркаса в промышленных масштабах используют автоматический пистолет.

Фундамент для металлической колонны

В целом алгоритм обустройства фундамента для металлической колонны схож с выше приведенной инструкцией для основания ж/б-аналога. Однако, ввиду того, что крепление осуществляется анкерным способом, некоторые отличия все же есть:

Прежде чем заливать опалубку раствором, устанавливаются специальные метки, по которым в дальнейшем определяется местоположение крепления стальной опоры.

Схема крепления металлических колонн к фундаментуИсточник metgroop.ru

• После заливки в поверхность бетонного массива вставляются болты, фиксированные между собой стальными перемычками. Далее посредством их будет крепиться металлическая колонна.
• В ходе установки крепежных элементов соблюдается высокая точность и проверка в соответствии с разметкой.

Видео-инструкция по изготовлению фундамента под колонну:

Ошибки монтажа

При обустройстве основания под вертикальные опоры возможны следующие ошибки:

1. Неправильный расчет по нагрузке. В результате опора проседает, а стены сооружения трескаются.
2. Неграмотное определение глубины. Отклонение в большую сторону ведет к перерасходу материалов, а в меньшую – к разрушению основания.
3. Монтаж блоков на разной глубине. Из-за этого каждая колонна будет иметь разную степень проседания.
4. Недостаточная прочность бетона – марки М200 и ниже.
5. Неправильное определение характеристик грунта.
6. Отсутствие центровки армирующего каркаса при монтаже.
7. Сборка прямо на почве – без обустройства подушки.
8. Соединение элементов каркаса с помощью сварки.

Видео-обзор заливки фундамента под колонну:

Коротко о главном

Фундамент под колонну состоит из плитного основания, подколонника и полого или цельного стакана. Колонны могут быть как металлическими, так и железобетонными. Промышленно выпускаемые фундаментные блоки называются «стаканами». Разделяются они на сборные и монолитные.

В нестандартных случаях применяются такие виды оснований, как:

• Столбчатые.
• Ленточные.
• Монолитные.
• Свайные.

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:

1. Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
2. Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
3. Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
4. Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
5. Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
6. 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.

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

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:

1. Подготовка поверхности. Ее тщательно выравнивают, т.к. смещение железобетонных балок в фундаментах стаканного типа крайне нежелательно;
2. Подготовка углублений. Выкапываются на конкретную глубину, затем выполняется их укрепление гравием, тщательно трамбуются;
3. Устройство железобетонного фундамента. На этом этапе также используется трамбовка грунта, а также происходит установка блоков.

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.