Фундаменты стаканного типа под колонны. Фундаменты столбчатые стаканного типа Фундаменты монолитные стаканного типа армирование

Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а ), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а ), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б ).

Рис. 4.8.

а — монолитной; б — стальной; 1 — арматурные сетки; 2 — анкерные болты

Размеры в плане подошвы (b, l ), ступеней (b 1 , l 1 ), подколонника (l uc , b uc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h 1 , h 2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента (h f ) — кратной 300 мм, высота плитной части (h ) — кратной 150 мм.

ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм

Высота плитной части фундамента h , мм	h 1	h 2	h 3
300	300	-	-
450	450	-	-
600	300	300	-
750	300	450	-
900	300	300	300
1050	300	300	450
1200	300	450	450
1500	450	450	600

Модульные размеры фундамента следующие:

h f	1500—12000
h	300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800
h 1 , h 2 , h 3	300, 450, 600
b	1500—6600
l	1500—8400
b 1 , b 2	1500—6000
b uc	900—2400
l uc	900—3600
l 1 , l 2	1500—7500

Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента . Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c 1 = kh 1 , где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.

Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий

Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и b uc ×b uc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и b uc ×l uc , отношение b/l составляет 0,6-0,85.

Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.

ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k

Давление на грунт, МПа	Значения k при классе бетона
	В10	В15	В20	В10	В15	В20	В10	В15	В20	В10	В15	В20
0,15	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
0,2	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2,9	3	3
										3
0,25	3	3	3	3	3	3	3	3	3	2,5	2,8	3
										2,6	3
0,3	3	3	3	3	3	3	2,7	3	3	2,3	2,5	3
							2,8			2,4	2,6
0,35	2,8	3	3	2,7	3	3	2,4	2,7	3	2,1	2,3	2,7
	3			2,9			2,6	2,9		2,2	2,4	2,9
0,4	2,6	2,9	3	2,5	2,8	3	2,3	2,5	3	2	2,1	2,5
	2,7	3		2,7	3		2,4	2,7			2,2	2,6
0,45	2,4	2,7	3	2,3	2,6	3	2,1	2,3	2,8	1,9	2	2,3
	2,5	2,8		2,5	2,7		2,2	2,5	3		2,1	2,5
0,5	2,3	2,5	3	2,2	2,4	3	2	2,2	2,6	1,8	1,9	2,2
	2,4	2,7		2,3	2,6		2,1	2,3	2,8		2	2,3
0,55	2,2	2,4	2,8	2,1	2,3	2,7	1,9	2,1	2,5	1,7	1,8	2,1
	2,3	2,5	3,8	2,2	2,4	2,9	2	2,2	2,6		1,9	2,2

Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.

ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ

Размеры колонн, мм		Рядовой фундамент						Размеры стаканов, мм			Объем стакана, м 3
l c	b c	тип подколон- ника	размеры, мм		тип подколон- ника	размеры, им		h g	l g	b g
			l uc	b uc		l uc	b uc
400	400	А	900	300	AT	900	2100	800 900	500	500	0,22 0,25
500 600 600	500 400 600	Б	1200	1200	БТ	1200	2100	800 900 800	600 700 700	600 500 600	0,31 0,34 0,41
800 800	400 500	В	1200	1200	ВТ	1500	2100	900 900	900 900	500 600	0,44 0,52

По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.

Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.

ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Эскиз	Марка фундамента	Размеры, мм							Объем бетона, м 3
		l	b	l 1	b 1	h 1	h 2	h f
	ФА6-1 ФА6-2 ФА6-3 ФА6-4 ФА6-5 ФА6-6	2400	2100	1500	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	2,9 3,2 3,6 4,1 4,6 5,1
	ФА7-1 ФА7-2 ФА7-3 ФА7-4 ФА7-5 ФА7-6	2700	2100	1800	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,2 3,3 4,0 4,5 4,9 5,4
	ФА8-1 ФА8-2 ФА8-3 ФА8-4 ФА8-5 ФА8-6	2700	2400	1800	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,5 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7
	ФА9-1 ФА9-2 ФА9-3 ФА9-4 ФА9-5 ФА9-6	3000	2400	2100	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,8 4,1 4,6 5,0 5,5 6,0

ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ

Эскиз	Марка фундамента	Размеры, мм						Объем бетона, м 3
		b	l	b 1	h 1	h 1	h f
	ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6	1800	2100	-	300	-	1500 1800 2400 3000 3600 4200	3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5
	ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6	2400	2100	1500	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3
	ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6	2700	2100	1800	300	300	1500 1800 2400 3000 3600 4200	4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6

Рис. 4.9. Фундамент с подбетонкой для опирании балок 1 — фундамент; 2 — подбетонка; 3 — колонна

Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.

Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.

Рис. 4.10.

1—6 — арматурные сетки

Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.

ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ

Размеры колонн, мм		Рядовой фундамент			Фундамент под температурный шов			Размеры стаканов, мм			Объем стакана, м 3
l c	b c	тип подколон- ников	размеры, мм		тип подколон- ников	размеры, мм		h g	l g	b g
			l uc	b uc		l uc	b uc
300	300	А	900	900	AT	900	2100	450 450	400	400	0,08 0,12
400	400							650 1050	500	500	0,18 0,29
600	400	Б	1200	1200	БТ	1200	2100	650 1050	700	500	0,25 0,40

Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.

Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.

Рис. 4.11.

1 — закладное изделие колонны; 2 — анкер; 3 — соединительный элемент

Для крупных промышленных или сельскохозяйственных объектов площадью 5-6 тысяч кв. м заливать заглубленный ленточный фундамент нерентабельно. В этом случае больше подойдет монтаж фундамента стаканного типа – более серьезный вариант столбчатого основания.

Фундамент стаканного типа – его особенности, преимущества и сфера применения

Стаканный фундамент предназначен для равномерного распределения большого веса постройки в точке опоры. Используют его при строительстве зданий и сооружений с опорой на колонны. Таким образом, такой фундамент подходит для:

• коровников, птичников, конюшен и других животноводческих объектов;
• ангаров, складов и торговых помещений;
• развлекательных и спортивных учреждений;
• сотовых вышек и линий электропередач;
• подземных паркингов и гаражей.

Плюсы и минусы стаканного фундамента

Этот тип фундамента характеризуется несомненными преимуществами:

Важно помнить, что преимущества использования основания стаканного типа проявляются только при соблюдении всех строительных стандартов и нормативов:

Недостатки у подобного типа фундамента тоже есть:

• не подходит для пучинистых и болотистых почв – только для плотных грунтов с глубоким заложением грунтовых вод;
• использование тяжелой техники – без стрелового крана и экскаватора не обойтись;
• высокая цена – в основном, за счет аренды техники;
• скорость возведения – для заливки и застывания монолитных стаканов на месте понадобится около двух месяцев, изготовление же заводских блоков занимает месяц, а их установка еще неделю.

Но с доставкой тяжелых железобетонных блоков могут быть проблемы, так что нужно предварительно озаботиться засыпкой подъездных путей щебенкой. Иначе после дождей фуры могут не доехать.

Можно ли использовать в частном строительстве?

Как уже упоминалось, для строительства загородного дома такой фундамент не подходит – из-за дороговизны. Но если заливать «стаканы» небольшого размера сразу же на месте, можно добиться существенной экономии благодаря сокращению затрат на материалы. К тому же не понадобится кран, так как колонны тоже можно делать монолитными, а котлованы небольшой глубины легко выкапываются вручную.

Несомненное преимущество фундамента стаканного типа в частном строительстве – возможность строить на участках с большим перепадом высоты без выравнивания площадки. И, в отличие от фундамента из свай, такое основание подходит для грунтов без боковой поддержки – песчаных и супесчаных.

Там можно оборудовать гараж, мастерскую или технические помещения типа прачечной. Единственное – на скошенном участке придется серьезно потрудиться над гидроизоляцией цокольного этажа, иначе во время дождей вся вода со склона будет собираться именно там.

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.



2. 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.
3. Если дно котлована и песчаная подушка не выровнены, не добиться равномерного распределения веса.
4. 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.







5. 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. 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.



3. 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.





4. 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.



5. 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:

Современные стаканные фундаменты производятся из железобетона, они представляют собой одну из разновидностей столбчатых конструкций, но отличаются большей устойчивостью. Это не просто обычные столбы, а большие железобетонные «башмаки», которые устанавливаются в подготовленные ямы на утрамбованную поверхность. Из особенностей необходимо отметить то, что ставить такой тип основания рекомендовано для небольших каркасных домов, но делать это можно только на очень устойчивом грунте, так как основание будет распределять нагрузку от строения. В современном строительстве такая конструкция используется не столь часто.

Стаканный является одной из разновидностей столбчатых конструкций, но отличаются большей устойчивостью.

Особенности

При устройстве подобные фундаменты должны выставляться в строгом соответствии с технологией. Наиболее часто их применяют для каркасных домов. Сферами применения такого типа основания для дома являются:

Монолитный столбчатый фундамент стаканного типа: 1 – плита (с одним или двумя уступами), 2 – подколонник, 3 – 3-сборная железобетонная колонна, 4 – стакан, 5 – горизонтальные бороздки на колонне для лучшего закрепления ее в стакане, 6 – бетонная подготовка, hс – глубина стакана, hф – высота, а, b – размеры подошвы, ак, bк – размеры колонны.

• для небольших производственных зданий;
• при необходимости сооружения стоек для конденсационных помещений, подвальных и цокольных;
• для жилых индивидуальных домов каркасного типа. Такие идеально подходят для небольших деревянных построек с количеством этажей до трех.

Преимуществами подобных стаканных оснований являются:

• колонны производятся в промышленных условиях, что гарантирует их должное качество, устойчивость, долговечность;
• установка таких опор намного проще, чем для остальных типов, что позволяет сократить время на монтаж, средства при правильно подобранных размерах.

Есть и недостатки, среди которых необходимость применения тяжелой техники для доставки колонн, их размещения на участке. Сегодня применяются опоры из железобетона, которые отличаются не только по своим размерам, но и по весу. При строительстве дома стоит правильно подбирать такие элементы, которые полностью соответствуют планируемым нагрузкам от конструкций строения.

Монтажные работы

Стаканные при сооружении требуют, чтобы строители четко придерживались всех стандартов. Сам монтаж не очень сложный, если соблюдается должная очередность работ:

Схема монтажа: 1 - гусеничный кран, 2 - положение блоков фундаментов до подъема, 3 - блок на проектной отметке, 4 - четырехветвевой строп.

• правильная подготовка поверхности почвы под работы. При монтаже необходимо почву предварительно разметить, тщательно выровнять. Так как будут устанавливаться балки из железобетона, которые нельзя ни в коем случае затем смещать, следует поверхность грунта тщательно выравнивать. Если нельзя найти подходящую площадку, то допускается подсыпание грунта с его плотной утрамбовкой;
• после подготовки почвы можно приступать к выкапыванию ям, которые должны располагаться по предварительно размеченным местам. После того как ямы выкопаны, надо уплотнить их дно при помощи гравия;
• после утрамбовки необходимо ставить блоки. При этом требуется точно следить за тем, чтобы поверхность и все установленные элементы шли строго по горизонтали. Для этого можно использовать строительный уровень либо нивелир. После того как все элементы под стаканные фундаменты выставлены, необходимо тщательно защитить их от любых загрязнений.

Фундаменты стаканные обеспечивают правильное распределение нагрузки от всего строения по поверхности грунта.

Почва должна быть устойчивой к пучинистости, деформациям, просадке.

Все технические требования во время строительства должны регулироваться специальным ГОСТом 23972/80.

Именно это обеспечивает отсутствие просадки дома, появление трещин на его стенах, то есть создает надежность, больший срок эксплуатации. Но при установке необходимо сразу предпринять меры по морозостойкости, обеспечении прочности на сжатие. Все технические требования во время строительства должны регулироваться специальным ГОСТом 23972/80. Сюда относятся такие правила:

• бетон можно использовать марки не ниже, чем М200 В2, так как это оказывает значительное влияние на прочность, несущую способность будущих опорных колонн;
• все конструкции можно ставить только после того, как они набирают достаточно прочности;
• при сооружении конструкции необходимо обеспечить, чтобы уровень водопоглощения составлял не больше, чем 5%;
• обязательна армировка колонн при помощи металлической арматуры;
• толщина слоя раствора вокруг армировочных элементов должна составлять от 3 см, не меньше;
• при возникновении трещин при высыхании их максимальная толщина может составлять до 1/10 мм;
• при монтаже необходимо удалять все монтажные специальные петли после того, как опорные колонны поставлены.

Расчет стоимости

Виды стаканного типа: а - высокие, б - с подколонником, 1 - колонна, 2 - подколенник, 3 - стык колонны с подколонником.

Устройство стакана для фундамента требует закупки не только арматуры, но и опалубки. Чтобы удешевить стоимость проводимых работ, необходимо правильно выбрать колонны для будущей конструкции. Сегодня производители предлагают различные материалы, стоимость которых различается в зависимости от их характеристик. Рассчитать бюджет для всего фундамента довольно просто, необходимо только выбрать соответствующие колонны, определить их количество (фундаменты под строения различной площади могут иметь разное количество таких колонн). Общая стоимость должна учитывать опалубку, цементный раствор, расходы на доставку материалов и копку. Сами колонны, которые отлично подходят под стаканный фундамент, имеют следующую стоимость.

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

Характеристика стаканного основания

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

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

Где применяют стаканный фундамент?

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

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

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

Состав стаканного фундамента

Его составляющими элементами являются следующие сборные части:

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

Принцип стаканного типа

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

Преимущества использования стаканного основания

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

Пошаговое руководство по возведению стаканов

Подготовка к укладке фундамента

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

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

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

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

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

Некоторые особенности столбчатого фундамента стаканного типа

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

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

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

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

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

Монтаж колонных элементов

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

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

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

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

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

Фундамент стаканного типа: характеристика, область применения и основные особенности монтажа

Вы наверняка слышали о многих типах оснований для построек. Данная же статья рассматривает фундамент стаканного типа.

Строительство любого дома или здания начинается с возведения его фундамента. Различают большое количество видов фундамента, каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Предлагаем ознакомиться со стаканным фундаментом, который относится ко столбчатому виду. Об особенностях его монтажа рассмотрим далее.

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.

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

Фундамент стаканного типа - размеры, преимущества и недостатки

Среди преимуществ стаканных фундаментов отмечают:

• высокие качественные характеристики: такие фундаменты чаще всего изготавливают на заводах, а потому их качество соответствует всем требованиям ГОСТа;
• легкость установки - еще одно немаловажное преимущество, сборка готовой конструкции производится очень быстро;
• длительность эксплуатации и хорошие технический свойства фундамента делают его довольно популярным в его сфере использования.

Однако, у фундаментов стаканного типа имеются определенные недостатки, среди них отметим:

• высокую стоимость изготовления такого фундамента, это объясняется тем, что для его сооружения необходимо большое количество бетона, арматуры, специализированной техники и рабочей силы;
• сложность транспортировки готового заводского фундамента к месту назначения.

Размеры стаканных фундаментов зависят от типа сооружения, под которым их изготавливают. Кроме того, от размера фундамента напрямую зависит количество арматуры и качество бетона, используемого во время его изготовления.

Поэтапная технология монтажа фундаментов стаканного типа

1. Выполнение подготовки основания под строительство фундамента. Перед началом монтажных работ проводится разметка почвы и ее выравнивание. Следите за тщательностью выравнивания, так как в итоге должно получиться идеально ровное основание. На него будут устанавливаться балки из железобетона. При наличии небольших неровностей, они устраняются с помощью засыпания площадки песком или щебнем. Учтите, что слой песка, который насыпается на поверхность должен составлять около 25-30 см. Со всех сторон это значение должно быть одинаковым. При этом, песчаная подушка должна быть качественно утрамбованной специальным оборудованием. После хождения по песку, не должно оставаться следов.

2. Далее выполняется разметка осевых участков фундамента. Для этого, на обноске фиксируется проволока, которая протягивается по направлению к цифровой буквенной оси. Между пересечением двух осей устанавливается отвес, определяющий центральную часть фундамента.

3. В соотношении с ранее сделанным шаблоном на поверхности обозначаются контуры. Для их обозначения используйте колышки. После этого, в нужных местах выкапываются ямы, на их дне обустраивается песчаная подушка.

4. После завершения утрамбовки и подготовки ям устанавливаются блоки. При выполнении данного процесса следует проявить максимальную точность, так как все элементы должны располагаться горизонтально. Для того, чтобы проверить поверхность на ровность воспользуйтесь нивелиром или уровнем.

5. После предварительного выставления всех элементов, производится их защита от загрязнения.

Учтите, что по ходу выполнения монтажных работ следует соблюдать особую точность особенно к морозоустойчивости и к прочности перед сжатием. Именно от этого зависит качество получившегося фундамента и длительность его эксплуатации.

• в процессе выполнения всех работ, используйте только высококачественный бетон, марка которого составляет более 200 единиц, таким образом, несущие колонны приобретут необходимую для них прочность;
• в обязательном порядке, колонны должны быть армированы металлом, желательно использование арматуры с антикоррозийным покрытием;
• в процессе изготовления конструкций уровень их влагопоглощения не должен превышать пяти процентов;
• трещины, в процессе высыхания не должны быть более 0,01 см;
• после монтажа колонных элементов, в обязательном порядке производится удаление монтажных петель.

Учтите, что монтаж стаканного фундамента осуществляется только в теплую погоду при плюсовой температуре. Установка фундамента на замерзшую почву - недопустима.

Предлагаем ознакомиться с требованиями по ГОСТу к фундаментам стаканного типа:

• характеристика водонепроницаемости бетона В2;
• транспортировка готовых бетонных блоков осуществляется только после полного застывания бетона и набирания им нужных прочностных характеристик;
• арматурные прутья, устанавливаются в обязательном порядке, при этом, каждый прут заливается бетоном, минимум на 3 см;
• если в блоке имеются прутья арматуры, которые обнажились при его эксплуатации, то применение такого блока для строительства стаканного фундамента запрещено.

Учтите, что бетонные блоки, которые изготавливаются на заводе имеют более высокое качество, нежели конструкции, сооруженные на строительном участке.

Для выполнения монтажа фундаментов стаканного типа потребуется наличие:

• сварочного аппарата;
• строительного уровня;
• рулетки;
• болгарки;
• нивелира;
• перфоратора.

Установка сборного фундамента не может осуществляться вручную, так как все работы должны контролироваться специалистами, которые сопоставляют порядок действий с ГОСТом.

Существует несколько этапов изготовления фундамента стаканного типа. Прежде всего, сначала производится выравнивание поверхности, ее утрамбовка. Далее обустраиваются углубления, во внутрь которых будут установлены бетонные блоки.

Учтите, что после готовности ям, производится их уплотнение, выполнить этот процесс поможет гравий. Далее следует процесс утрамбовки и установки балок из бетона. Балки должны быть установлены на идеально ровное основание, так как в последующим, изменить их положение не удастся.

Контролировать горизонтальную ровность основания помогут геодезические инструменты. Учтите, что от качества выполнения стаканов, зависит длительность эксплуатации фундамента, так как именно они равномерно распределяют нагрузку от здания. Соблюдение всех технологий и требования ГОСТа при выполнении монтажных работ, является залогом получения качественного фундамента, который прослужит его владельцам длительное время.

Выбор места монтажа фундамента стаканного типа

Для того, чтобы увеличить длительность эксплуатации готовой конструкции следует придерживаться определенных правил по выбору места для установки фундамента. Если по каким-то причинам данный фундамент не подходит для вашего участка, то от его сооружения лучше отказаться.

1. При возможности, строительные работы следует начинать на идеально ровной поверхности.

2. Наличие вблизи участка подземных вод или водоемов не приветствуется, так как пода способствует пучению почвы, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках фундамента.

3. Не следует экономить на услугах геологов, для того, чтобы как нельзя лучше изучить почву и особенно уровень ее промерзания.

4. Наличие лесистой местности вблизи участка также затрудняет работы.

5. Вначале строительства в обязательном порядке проводится проектирование, в готовой документации указывается размер фундамента и основания под ним, проводятся расчеты количества материалов, необходимых для строительства.

Устройство фундаментов стаканного типа

Стакан, который лежит в основе такого фундамента еще называется башмак, так как у него имеется индивидуальная форма. Чаще всего, данный элемент фундамента имеет вид ступенчатого квадрата, у которого имеется широкое основание и узкая верхняя часть. Каждый объект строительства подразумевает проведение индивидуальных расчетов под размеру стакана. Данные параметры зависят прежде всего от площади здания, его веса, количества этажей. Однако, минимальное значение, указанное в ГОСТе составляет 1,2 м, а максимальное 2,1 м. Поперечное сечение колонн из железобетона составляет 30, 40 см.

Среди преимуществ использования сборных колонн, отметим:

• высокий уровень грузоподъемности;
• низкое влагопоглощение;
• хорошая морозостойкость;
• быстрота установки, при использовании специализированного технического оборудования.

В качестве основных частей стаканного фундамента выступают:

• основание в виде плиты;
• элемент в виде стакана.

Расчеты по изготовлению фундамента выполняют в соотношении с типом почвы. Существует несколько характеристик фундамента, которые различаются по:

• высоте стаканов;
• количеству оснований;
• способу состыковки колонны и башмака.

В соотношении с материалом из которого сооружен столб, выбирают способ по которому он соединяется с основанием. Одним из самых распространенных способов соединения башмака и колонны является их бетонирование, при этом, используется высокопрочный вариант бетона марки 200 или 300.

Венгерские строители используют другой способ соединения башмака с колонной. Они выпускают арматурные прутья, соединяя их между собой. Анкерные болты или стальные стержни способны соединить башмак и колонну в США. При строительстве сборных фундаментов, в которые будут устанавливаться колонны из метала, они соединяются между собой при помощи анкерных болтов.

При этом, расположение болтов регламентируется ГОСТом. В процессе выполнения монтажных работ, следует обратить внимание на:

• сопоставление стаканных осей и разбивочных линий;

• наличие идеально ровного покрытия, в опорных ямах и на основе фундамента, при этом, песок должен быть тщательно утрамбован;
• фундамент опирается на основание по всей площади.

Основные процессы установки стаканного фундамента:

• подготовка котлована;
• установка в нем подушки из песка или гравия, размер подушки определяется индивидуально;
• установка стаканных оснований, для этих целей используется подъемный кран;
• установка колонны в башмаке, выполняется также с помощью подъемного крана.

Установка колонн осуществляется в соотношении с осями, которые обозначаются по торцам стакана. Для нанесения рисок используется несмываемая краска, при этом, тщательно проверяется их расположение. Обозначить разбивочные оси поможет отвес и струны или проволока с гвоздями. Учтите, что в процессе выполнения монтажа башмака, следует в точности следить за сопоставлением ранее установленных отметок.