Технология монтажа колонн в стаканы фундамента

Преимущества и недостатки

Стаканные блоки, как и любые строительные конструкции, обладают достоинствами и недостатками.

К достоинствам следует отнести следующее:

• отсутствие мокрых процессов позволяет устраивать фундаментное основание для колонн в зимнее время года;
• точечная установка ж/б стаканов практически сводит к минимуму объём земляных работ;
• выставление колонн строго по вертикали сводится к простой операции — подклинивание одной из граней колонны в стакане фундамента;
• простота монтажа колонн в стаканных блоках позволяет значительно сократить сроки строительства всего объекта;
• дороговизна изделий компенсируется по сравнению с затратами на производство земляных, опалубочных и бетонных работ при возведении монолитных ленточных фундаментов;
• установку стаканов можно осуществлять с помощью одного автокрана с минимальной грузоподъёмностью до 1 тн.

Наряду с достоинствами фундаментных блоков стаканного типа стоит отметить несколько недостатков:

• основным недостатком стаканных фундаментов можно считать их высокую стоимость;
• большая масса и крупные габариты исключают установку стаканов вручную;
• для доставки блоков со склада на строительную площадку с последующим монтажом задействует грузовой транспорт и грузоподъёмные механизмы, эксплуатация которых увеличивают стоимость строительства объекта.

Частые ошибки и рекомендации

Самодеятельные строители, монтируя стаканные фундаменты, часто допускают ряд ошибок. Чтобы их избежать специалисты дают свои рекомендации.

Частые ошибки	Рекомендации
Из-за недостаточной толщины подушки происходит просадка плиты стакана	Слои щебня и песка должны быть толщиной 100 мм
Не снятый плодородный слой почвы вызывает перекос фундаментной плиты	Стройплощадка обязательно должна быть очищена от растительного слоя грунта
Необработанные бетонные поверхности могут стать причиной разрушения массива стакана	Стаканы под обратную засыпку должны быть обработаны битумными составами

Гидроизоляция

Если фундамент со стаканом делался не из готовых заводских блоков, которые уже имеют гидроизоляцию, а заливался на участке, то перед засыпкой ям нужно выполнить гидроизоляцию конструкции. Она выполняется в такой последовательности:

1. Поверхность бетона очищается от загрязнений и выравнивается при помощи жидкого бетонного раствора.
2. Затем поверхность обмазывается битумной мастикой и застилается слоем рубероида. Стыки между соседними полосами материала проклеиваются при помощи той же мастики с нахлёстом листов не менее 15 см.
3. Затем аналогично выполняется второй слой гидроизоляции. То есть снова наносится мастика и прокладывается слой рубероида.

Столбчатое основание под колонны

Для возведения основы под столпы используют:

Столбчатые фундаменты под железобетонные колонны применяются, когда возникает необходимость перенести нагрузку каждой отдельной конструкции на почву. Случаи, когда становится актуальным использование рассматриваемого вида основания:

• Возводимая конструкция оказывает незначительную нагрузку на фундамент. А этом случае нецелесообразно строить ленточный или монолитный фундаменты;
• Когда верхний слой почвы подвижен, а несущий находится на глубине от 3 метров. Использование даже свайного основания потребует значительных расходов.

Каждый раз при определении типа основания следует учитывать нагрузки, которые будут действовать на колонны. Когда предварительный расчет показывает значительное давление, то стоит подумать над обустройством фундамента. Возведение здания на почвах, не имеющих несущего слоя на поверхности, происходит путем установки основания из свай.

В этом случае ростверками или связующими элементами будут выступать нижние ступени. Через них нагрузки будут передаваться сваям. Стаканы устанавливаются на столбы и бетонируются.

Когда для основания выбран столбчатый фундамент на природном основании, то монтаж конструкции происходит на грунте. В качестве ростверка выступает подошва из бетона, связывающая все сваи в один элемент.

Для строительства крупногабаритных размеров, необходим соответствующего размера столбчатый фундамент под колонну. В этом случае, элементы изготавливаются на заводе, что приводит к значительному удорожанию строительства: доставка, погрузочно-разгрузочные работы, монтаж, применение специализированной техники.

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.

Инструкция по закладке стаканов

Сборка такого типа фундаментов нуждается в применении дополнительных средств механизации и спецтехники, поэтому план проекта сооружения должен отражать эту необходимость, например, обеспечивать подъездные пути и место для дислокации техники, наличие обслуживающего персонала и стоянки.

Спецтехника для сборки стаканного основания

1. Первый шаг – подготовка площадки, которая заключается в расчистке участка под основание и рытье котлована, размеры которого указаны в проекте;
2. Трамбовка песчано-щебневой подушки, уложенной на дно траншеи. Подушка нужна, чтобы выровнять дно котлована и обеспечить гидроизоляцию;
3. Столбчатый стаканный фундамент возводится согласно гост и с использованием контрольных и измерительных инструментов для проверки уровней конструкции;
4. Следующая операция – разметка площадки под фундамент – для этого нужны деревянные колышки или металлические прутья, и строительный шнур. Разметка проводится для каждого стакана отдельно;
5. Перед монтажом бетонных стаканов их очищают от грязи, и подъемным краном устанавливают на место. Для перемещения в стаканах залиты монтажные петли, а крановщик и стропальщики должны иметь соответствующие допуски. После установки каждого стакана контролируется его положение – пир помощи нивелира, отвеса и уровня;
6. По окончании монтажа всех стаканов делается обратная засыпка – вынутый грунт засыпается в оставшееся пространство вокруг стаканов и трамбуется. Далее на стаканы устанавливаются бетонные опоры. Лишний грунт равномерно распределяется по стройплощадке или вывозится;
7. Чтобы выровнять колонну в промышленном фундаменте, под нее подкладывают клинья. Материал для клиньев – металл, дерево или железобетон. После центровки колонн деревянные клинья нужно убрать, остальные – можно оставить.

Строительство стаканного фундамента

Все строительные, измерительные, исследовательские и проектировочные операции необходимо проводить в соответствии с требованиями гост 24476-80 и техническими условиями, предъявляемыми к столбчатым основаниям из сборных железобетонных узлов и элементов. Рассчитывать прочность и состав материалов следует заранее, на заводе-производителе.

Ленточный фундамент под колонны

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.

Что такое стакан

В быту этот элемент строители именуют «башмаком», ведь и форма его непростая. По факту это несколько квадратных монолитов, которые по мере приближения к поверхности утончаются.

Размеры фундаментов для всех объектов идут сугубо индивидуальные и их расчет ведет специальное строительное бюро.

В них устанавливают специальные колоны из железобетона, у которых сечение от 30 до 40 см.

Посмотрите видео:

Фундамент стаканного типа под колоны имеет свои преимущества:

• Феноменальная грузоподъемность;
• Практически полная инертность к влаге;
• Монтаж выполняется в самые короткие сроки при условии использования специальной техники.

Технические требования

Нормативы и требования к изготовлению фундаментных блоков стаканного типа регламентируются пунктами ГОСТа 23972 80. Вот некоторые из них:

• блоки формируют из тяжёлого бетона марки М 200;
• отпуск готовых изделий осуществляют только по достижении 70% эксплуатационной прочности железобетонного массива стаканов (по истечении 30 суток со дня заливки опоки жидким бетоном);
• для армирования изделий должны применяться только горячекатаные стержни периодического и гладкого профиля, соответственно класса A III и A I;
• армирование стаканных блоков должно соответствовать схемам в приложении к ГОСТу 23972-80;
• внешний слой бетона, покрывающий арматуру, не должен быть меньше 30 мм;
• проектное положение арматурных сеток при заливке форм бетоном стабилизируют специальными пластиковыми фиксаторами;
• готовые изделия должны проходить заводской технический контроль (ОТК);
• если хотя бы один из отобранных образцов партии готовых изделий не отвечает требованиям стандарта, количество новых образцов удваивают и повторяют проверку.

Чертежи стаканов под колонны:

Устройство жб стаканов фундаментных под колонны

Стаканные фундаменты — это полые или монолитные железобетонные конструкции заводского изготовления. Блоки состоят как-бы из двух частей – это нижняя опорная базовая плита и верхний башмак (подколонник).

Стаканы в зависимости от направления давления от веса здания могут иметь разную в плане форму: квадрат для центральной и прямоугольник для боковой нагрузки. Стандартный размер проёма в сечении может быть равен 300х300 мм или 400х400 мм. Толщина стенки стакана должна быть не менее 200 мм. Минимальная толщина бетонной оболочки арматурного каркаса составляет 50 мм. Стандартная высота может быть 65 см и 90 см.

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.

Работа по выполнению столбчатого фундамента

Схема разметки территории под фундамент.

Каждый конкретный вид столбчатого фундамента предполагает свои действия по выполнению работы. Необходимо рассмотреть их более детально.

Столбчатый фундамент из асбестовых труб.

Это самый простой и экономичный вид из всех имеющихся видов (причем не только столбчатых). Нужное количество столбов рассчитываются по принципу: столбы в каждом углу и через каждые два метра от них. Делать фундамент для деревянных построек с чердаком советуют из асбестоцементных труб диаметром в 200 мм. Если строение более тяжелое, то лучше применять трубы диаметром в 250 мм.

Выкапывают примерно 20 ям по 1-1,5 метра глубиной. Занятие не из легких, поэтому лучше использовать садовый бур. В диаметре яма должна быть больше трубы на 10 см.

В яму засыпается песок и трамбуется, он будет выполнять роль основы. По возможности лучше использовать просеянный морской песок. Его засыпают в яму по бокам примерно на 20-30 см, чтобы закрепить трубу. Когда трубы будут крепко держаться, нужно забить арматуру таким образом, чтобы она оказалась выше трубы.

Внутрь трубы и вокруг нее следует налить бетон. Наверх трубы устанавливают крепеж, чтобы осуществить в дальнейшем фиксацию основы с фундаментом. Установленные трубы нужно проверить уровнем, чтобы убедиться в ровности постройки. Готовый фундамент оставляется до полного схватывания примерно на 10 дней, в это время нельзя проводить никаких работ.

Столбчатый фундамент из кирпича.

Это более надежный вид столбчатого фундамента, ему под силу выдержать деревянный дом высотой в несколько этажей. Срок службы такого фундамента — не менее 50 лет. Принцип работы примерно такой же, как и в предыдущем варианте: нужно вырыть ямы под столбы. Кирпичная кладка столба должна состоять из 4 кирпичей в одном ряду. Дно также утрамбовывается песком, делается бетонная основа с применением арматурной сетки. Бетонная основа должна быть максимум 20 см, для ее высыхания требуется 2 дня, после этого выполняется кирпичная кладка. По ходу работы необходимо использовать уровень для контроля ровности созданных рядов и столбов. Готовые кирпичные столбы должны выстоять неделю, и после истечения этого срока можно переходить к их засыпанию и устройству основы дома.

Опорно-столбчатый фундамент.

Данный вид основания дома предполагает возведение столбов с монтированием на них опалубки, в центр которой заливается бетон. Опалубка снимается, когда бетон полностью высохнет. В итоге получается фундамент, схожий с ленточным видом.

Деревянный вид фундамента.

Столбы деревянного фундамента выполняются из дерева. Данный вариант не отличается высокой практичностью и используется достаточно редко.

https://youtube.com/watch?v=WP39XxDeDw4

Бетонный вид фундамента.

Столбы фундамента в данном случае делают из бетона. Для каждого столба необходимо сделать опалубку и залить в них бетон. Из-за нерациональности проведения работы данный вид также редко применяется на практике.

Выбор вида основы дома производят в отдельности для каждого частного случая, учитывая особенности строения, которое будет возводиться. Самыми широко и часто употребляемыми видами столбчатого фундамента являются основания с применением труб или кирпича. Данные виды фундамента возводятся достаточно просто и быстро.

На работу тратится примерно 1-2 недели, всю работу под силу выполнить самостоятельно.

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.

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.

Защита фундамента стаканного типа от воздействия влаги

Даже незначительная площадь соприкосновения стаканного основания с грунтом может стать причиной разрушения бетонного блока под воздействием влаги. Поэтому внешний контур монолитной плиты необходимо защитить с помощью гидроизоляционных материалов. Для этого выполняют следующие действия:

Защита фундамента от влаги

1. Поверхность плиты очищают и выравнивают жидким бетонным раствором.
2. Затем наносят слой битумной мастики и оставляют до полного высыхания.
3. На мастику укладывают слой рубероида и промазывают стыки полотен мастикой или жидкой смолой.
4. При близком расположении грунтовых вод гидроизоляцию укладывают в несколько слоев.

Прочность и надежность фундамента стаканного типа во многом зависит от соблюдения технологии установки блоков. При выполнении монтажа необходимо учитывать все правила и рекомендации.