Преимущества и устройство стаканного фундамента

Монтаж железобетонных столпов

Фундаменты под железобетонные колонны укладываются с учетом всех плюсов и минусов определенного типа. Для такого вида наилучшим образом подходит стаканное основание. Оно по своим характеристикам отличается прочностью и надежностью. Основания могут быть двух видов: монолитным или сборным.

Монтаж колонны

Выстраивать ступени начинают тогда, когда основание достегает 35 см в высоту. Сборное основание может быть с наклонной или горизонтальной поверхностью. Монолитный фундамент под колонну имеет горизонтальную поверхность.

Первым этапом является вырывание котлована. На самое дно передаются оси будущего строения. Потом по главным осям прикрепляется проект. Эти крепления делаются кольцами

Важно знать, что сборный тип можно смонтировать только в пределах получившейся конструкции, которая была закреплена изначально

Используя отвесы, необходимо определить фиксированные строительные оси. Потом опустить в короб. Опускаются с помощью проволоки. После хорошо и надежно закрепляются полученные конструкции.

Последующей работой является монтаж подставки под используемую конструкцию. Она фиксируется пониже пометок на полученном коробе. Это делается для того, чтобы в дальнейшей работе была возможность доливать бетон. Возможно, получится так, что основание вышло ниже проектной отметки, то уже при самой установке конструкции подлаживается подкладка из металла необходимой толщины. Материал прокладки выбирают, учитывая размеры конструкции.

Очень важно фиксацию осей выполнить правильно. Это проводится непосредственно перед укладкой опоры

Если объект, который строится, не очень большой, то крепление производится от осей. Они крепятся стунами. Сама основа укладывается в запланированном положении с использованием отвеса.

Основание под колонну

Когда укладывается фундамент под колонны стаканного типа, то на последнем этапе наносятся пометки. Эти отметки проводятся по краям стакана. Также нужно сделать отметки на углах, и если есть какие-то отклонения от необходимых размеров, то нужно отметить их.

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:

Сфера использования

Фундаменты стаканного типа применяются при строительстве промышленных зданий каркасного типа

Фундаменты стаканного типа применяются в следующих случаях:

  • При строительстве промышленных зданий каркасного типа (с несущими колоннами).
  • При монтаже многоярусных подземных гаражей.
  • Также такие конструкции основания незаменимы при сооружении эстакад, мостов и установке высоковольтных ЛЭП.
  • Согласно ГОСТ при строительстве компрессорных и конденсаторных на АЭС, а также при возведении машинных залов разрешено использовать только основания стаканного типа.
  • Если необходимо соорудить каркасное здание большой протяжённости на сыпучих слоистых грунтах.
  • При строительстве в сейсмоопасных районах.
  • В соответствии с ГОСТом при строительстве каркасных промышленных зданий шириной пролёта 6-9 метров необходимо использовать только фундаменты со стаканами.

Фундамент стаканного типа: особенности, сфера использования

Фундаменты стаканного типа относят ко столбчатым фундаментам, из-за схожести с ними по конструкции. Начнем знакомство с данным фундаментом, со сферы его применения. Стаканные фундаменты используют:

  • в процессе сооружения производственных зданий;
  • при строительстве подземных гаражей и автомобильных стоянок;
  • при строительстве мостов;
  • в процессе сооружения индивидуальных каркасных строений (довольно редко);
  • при сооружении атомных промышленных зданий.

В конструктивном составе стаканного фундаменте присутствуют такие элементы:

  • фундаментная или опорная плита, которая устанавливается на предварительно подготовленную песчано щебенчатую подушку;
  • подколенник — элемент, напоминающий стакан;
  • колонны — опорные элементы для всего строения;
  • бетонный столб — основной функцией которого является удерживание железобетонной балки, на которую опирается все строение.

После соединения данных элементов в единую систему получается конструкция стаканного фундамента. Данный фундамент отличается наличием подошвы, она бывает различной площади, чаще всего не превышающей 55 квадратных метров.

Различают два варианта стаканного фундамента:

  • сборный фундамент стаканного типа;
  • монолитный стаканный фундамент.

Первый вариант отличается наличием уклонной поверхности, а второй — горизонтальной. Более легкие в изготовление и удобны в использовании монолитные фундаменты. Однако, у любого из вариантов стаканного фундамента, монолитный столб должен находиться выше по отношению к стакану.

Для изготовления подколонных стаканов используют бетонный раствор и армированные каркасы с усиленной схемой укрепления. Из-за этого, данные конструкции имеют высокую прочность и отличаются длительным сроком эксплуатации.

Рекомендуется обустраивать стаканный фундамент только на устойчивой почве. Если грунт характеризуется высокой пучинистостью или дает такую усадку, следует применить другой тип фундамента.

Принцип действия таких фундаментов основан на том, чтобы равномерно распределить нагрузку на грунт, получив при этом надежное и долговечное сооружение.

Характеристика стаканного основания

Стаканная конструкция отличается от ленточных сооружений. Устроена точечно. Фундамент забирает нагрузку, которую создает постройка, распределяет в несколько центров тяжести, в которых давление наибольшее. Выходит не массивный монолит в основе здания, а толстые опорные стенки с пространством между ними.

Воздвигают столбчатый вариант разными способами. Для невысокого, но габаритного здания отстраивают колонны. Колонны полые, из бетона. Собирают в местах, называемых «ступенями». Ступени проектируются на отведенных местах, в них собирается будущая нагрузка.

Стандартный ленточный фундамент опирается на подошву. Столбчатый вариант опирается на железобетон.

Стаканная колонна – ступени, в форме трапеции. Сужение конструкции происходит к верху.

Технология

Технология возведения столбчатого сборного фундамента

Перед началом монтажных работ следует выполнить ряд подготовительных операций, которые включают очистку площади строительства от мусора, растительности, старых построек. Верхний слой почвы срезается на 0,05 – 0,1 м. После завершения подготовительных работ следует приступить к разметке участка застройки под ямы.

Монтаж столбов

Ямы под монтаж конструкций столбчатых опор роют с постоянным контролем измерительными приборами – нельзя ошибиться в местоположении опоры, это может вызвать перекос или обрушение готовой постройки. Центр ям определают по шнуру, который натянут на предварительно вбитые в грунт колышки.

Глубина ям под устройство сборного столба из железобетона предусматривается достаточной для устройства дренажной и гидравлической подушек (высота до 55 см).

Дренажная подушка – как сделать правильно

Дно каждой ямы предварительно зачищается, выравнивается, после чего выемка заполняется крупным песком (до 20 см).  Поверх песчаной подготовки выкладывается слой щебня (до 5 см). При укладке подстилающих слоев необходимо тщательно утрамбовывать каждый слой, поливая водой. Готовая дренажная подушка накрывается слоем рубероида, что обеспечит защиту фундаментных столбов от влажности.

Гидравлическая прокладка

Установка гидравлической прокладки необходима для увеличения площади опоры столбчатых элементов на грунтовое основание.

Монтаж сборных столбов

Столбы из сборных элементов монтируют в яме, соединяя отдельные элементы бетонным раствором с повышенной вязкостью. Швы между отдельными блоками тщательно заделывают, по поверхности фундаментных железобетонных столбов следует выполнить защитную штукатурку.

Устройство ростверка по столбам фундамента

Ростверк на столбах

Чтобы сборное фундаментное основание работало как единая конструкция, устраивают пояс ростверка, который располагается между столбами. Железобетонный ростверк предупреждает возможное опрокидывание и смещение столбов по горизонтали, а также служит опорными конструкциями при закреплении панелей цокольной отделки при устройстве цоколя.

Обычно между отдельными столбами при возведении столбчатого опорного основания из сборного железобетона предусматривается расстояние от 1,5 до 2,5 метров, но в некоторых случаях может быть более 2,5 метров. Ростверк (перемычка с устройством дополнительного армирования) укладывается между отдельными опорами основного здания

При наличии в здании пристроенного крыльца, террасы, веранды, очень важно устраивать под них собственные фундаментные опоры, не связанные с общим фундаментом постройки

Технология возведения фундамента стаканного типа

Стаканные фундаменты возводятся в строгом соответствии с действующими стандартами. Процесс осуществляется при наличии тяжелой строительной техники и под руководством опытных мастеров. В целом технология возведения состоит из нескольких этапов.

Этап 1. Подготовка участка и выполнение земляных работ

Место, отведенное под строительство, необходимо тщательно очистить. При этом удаляется не только строительный мусор, но и верхний растительный слой почвы.

Подготавливаем участок

Кроме того, необходимо подготовить котлован для блоков. Он может быть выполнен отдельно для каждой опоры или в виде сплошной траншеи, проходящей по периметру будущего строения. В некоторых случаях блоки устанавливают на дне большого котлована, разработка которого ведется с использованием экскаватора.

После выемки грунта дно котлована зачищают, выравнивают и тщательно утрамбовывают.

Этап 2. Создание уплотняющей подсыпки

Уплотнение под стаканным фундаментом необходимо в том случае, если строительство ведется на слабых грунтах, которые имеют свойство усадки под действием веса здания и фундамента. Для обустройства уплотняющей подсыпки используют песок и щебень мелкой фракции.

Размер уплотняющей подсыпки должен превышать размер опорной плиты примерно на 0,3 метра. Пренебрежение этим правилом может стать причиной перекоса железобетонной конструкции.

Уплотнение грунта

Высота уплотнения зависит от массы стаканного блока, при этом толщина слоя песка и щебня должна быть одинаковой. Первым слоем укладывают щебень, его равномерно распределяют по дну котлована, разравнивают и утрамбовывают. Для этого можно воспользоваться ручной трамбовкой или специальным оборудованием стрелового крана. Далее засыпаю песок, увлажняют его водой из шланга и также хорошо уплотняют, используя аналогичное оборудование.

Этап 3. Разметка осей

На дне подготовленного котлована выполняется разметка мест расположения блоков стаканного фундамента. Для этого на обносочных досках закрепляют оси разбивки. На пересечении осей устанавливают отвес, который определяет центральную точку расположения опорной монолитной плиты.

Далее делают шаблон блока стаканного фундамента и переносят его контуры на землю. При этом делают соответствующие отметки колышками и шнуром или нитью.

Размечаем оси фундамента

Отметив место расположения блока на дне котлована, дополнительно проверяют горизонтальность уплотнительной подсыпки. При необходимости ее выравнивают до идеального уровня.

Этап 4. Установка блоков

Для более быстрого монтажа на блоках фундамента стаканного типа имеются монтажные петли. Их состояние обязательно следует проверить перед началом монтажных работ. Если при транспортировке петли деформировались, то следует выправить их с помощью молотка.

За монтажные петли цепляют крюки тросов стрелового крана, причем выполнять зацепку можно двумя или четырьмя крюками в соответствии с размерами монолитного блока. Каждый зацеп следует проверить на прочность. С помощью крана блок немного поднимают над землей и удаляют налипшую землю. После этого кран переносит блок на нужное место.

Перед окончательной установкой следует вручную откорректировать положение блока, при необходимости развернуть его и сместить в нужном направлении. После этого блок может быть установлен на свое место.

Аналогичным образом выполняется установка других элементов фундамента стаканного типа.

На завершающем этапе выполняется обратная засыпка грунта, которым заполняют пространство вокруг блоков. Засыпанный грунт необходимо тщательно утрамбовать. Излишки грунта равномерно распределяют по участку или вывозят в специально отведенные места.

Для усиления конструкции стаканного типа выполняют армирование стаканов, колонн и плит. При этом прутья арматуры связывают между собой с помощью сварки. Арматура закладывается в каждый элемент фундамента стаканного типа на одном из этапов производства.

Технология монтажа фундамента

Фундаменты, которые можно отнести к монолитно-бетонным основаниям, существует много. Отличаются они спецификациями, используемыми компонентами и т.д. Среди основных видов особенно востребованы:

Столбчатый фундамент — Устройство фундамента этого варианта основания подразумевает конструкцию из отдельных столбов, связанных между собой ригелями из бетона и заливающихся по краям будущего сооружения. В результате получается отличное основание для небольших построек и малоэтажного строительства из дерева и кирпича. Рабочий процесс в данном случае не требует использования тяжелой и сложной строительной техники;

Ленточный фундамент — основание по своей структуре является полосой из железобетона, углубленной ниже уровня промерзания грунта. Основные параметры устройства такого фундамента, его ширина, тип используемого бетона, структура и высота определяются на стадии проектирования, исходя из веса будущего здания, его структуры и количества этажей. Как правило, такие основания выбираются для возведения каменных частных строений, имеющих в цокольном этаже подвалы или гаражи;

Железобетонная монолитная плита — выбирается в основном на сложных грунтах, на глинистой, торфяной почве или с большой глубиной промерзания. Основное преимущество устройства такого фундамента в том, что плита является сплошным основанием, способным выдерживать большие нагрузки и сохранять целостность строения;

Свайный фундамент — удачно используется на склонах, промерзших, насыпных, слабых грунтах

В данном случае особе внимание необходимо уделять выбору опор и монолитного ростверка;

Свайно-плитное основание – это уникальное изобретение в строительной сфере, используемое в основном для возведения многоэтажных сооружений. Состоит из нескольких важных элементов – ростверков, железобетонных свай, характеризующихся отличной устойчивостью и повышенной прочностью.

Работы по устройству монолитных оснований предполагают применение специализированной строительной техники, так как требуется выемка больших объемов грунта. Помимо этого, армирование осуществляется в несколько слоев по всей площади основания строения. В данном случае потребуется много стальной арматуры, ее необходимо будет предварительно сваривать и обвязывать по специальной технологии.

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


Монтаж сборных фундаментов колонн массой от 5 до 30 т обычно производится стреловыми кранами.

Учитывая ключевые особенности рассматриваемых фундаментов, монтаж проводится только под непосредственным наблюдением специалистов. Только они способны контролировать весь процесс установки опор и правильность их армирования. В процессе монтажа, железобетонные изделия проходят несколько этапов:

  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.

Устройство (схема)

Согласно нормативным документам фундамент стоит из следующих элементов:

  1. Опорная монолитная железобетонная подушка с крупными размерами. Она может быть круглой или квадратной. Обязательна иметь верхний защитный гидроизоляционный слой. Изготовить подушку можно на стройплощадке или заказать готовые изделия у производителя. Основа укладывается на утрамбованный песчано-гравийный слой.
  2. По центру основы монтируется железобетонный подстаканник. Имеет прямоугольную форму, отцентрированное углубление для установки опорного элемента. Обязательно происходит армирование стаканов в горизонтальном и вертикальном направлениях.
  3. Далее в стакан устанавливается стальная или железобетонная опора. Сечение колонны может быть в форме квадрата или круга. При этом длина и размеры зависят от особенностей грунта и расчетных нагрузок.
  4. Затем на опору устанавливается колонна. Она является главным несущим компонентом, берущей на себя основную часть нагрузок от будущих сооружений.

Сборные опорные подушки имеют форму в виде трапеции со скошенными боковыми гранями. Монолитные плиты — прямоугольную форму. Если изготовление фундамента происходит из монолитной плиты, то стакан также должен выполняться из монолита и быть единым целым с плитой за счет их общего армирования.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.

Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.

После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки

При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента

Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.

Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий