Что такое столбчатый фундамент стаканного типа

Столбчатый фундамент стаканного типа представляет собой конструкцию, основанную на использовании столбов, которые располагаются в грунте и поддерживают здание. Особенностью данного типа фундамента является его форма, напоминающая стакан, что позволяет равномерно распределять нагрузки на грунт и обеспечивает хорошую устойчивость даже на слабых почвах.

Такой фундамент особенно подходит для строительства легких конструкций, включая дома из дерева и каркасные здания. Он обеспечивает надежную защиту от влаги и промерзания, а также позволяет легко заменить или укрепить отдельные столбы в случае необходимости.

Фундамент стаканного типа

Фундамент является основой абсолютно любой постройки независимо от того, что вы строите – хозяйственную постройку для садовых инструментов, частный жилой дом, высотное многоэтажное здание, промышленный объект или склад. Существует несколько видов фундаментов, все они отличаются по разным параметрам. Для больших и сложных конструкций нужно особенно прочное основание.

Чаще всего используют монолитный плитный и ленточный виды фундамента. Они отлично подходят для строительства разного рода жилых домов. Это полностью залитое, цельное основание, поэтому оно может применяться на любом виде почвы.

Для строительства особенно крупных промышленных или сельскохозяйственных объектов, площадью по несколько тысяч квадратных метров, заливать цельный фундамент неоправданно дорого. При этом сплошное основание в этом случае может оказаться еще и недостаточно прочным. Для строительства объектов большой площади лучше подойдут тяжелые столбчатые основания. Самым надежным примером такого основания является стаканный тип фундамента.

Что такое фундамент стаканного типа?

Это разновидность столбчатого фундамента. Столбчатые или свайные фундаменты представляют собой несколько опорных столбов, углубленных в землю на нужную длину и расположенных на тщательно спроектированном расстоянии друг от друга. Столбы связываются между собой ростверком для того, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждый элемент.

Стаканная разновидность свайного фундамента отличается тем, что в землю углубляются сборные бетонные конструкции, состоящие из похожих на трапецию ступеней, а в них помещаются железобетонные столбы. Форма каждой ступени постепенно сужается к верху. Количество и расположение таких конструкций проектируется заранее. Главной опорой такой конструкции становится железобетонное основание или опорная подушка. Прямоугольная или круглая, она должна быть не менее 12 квадратных метров.

Такой вид фундамента удобен тем, что он забирает на себя часть нагрузки от постройки и правильно распределяет ее в местах с самым большим давлением. Большую часть нагрузки берет на себя железобетонное основание. А из-за соединения ростверком конструкция становится единой. Поэтому стаканный тип фундамента признан одним из самых прочных и долговечных.

Применение

Удобство стаканного типа фундамента в том, что он устанавливается в землю относительно не глубоко, поэтому не требуются масштабные земляные работы. Установить его можно быстро, при этом нет необходимости выжидать, пока бетон отвердеет, как для монолитного типа фундамента. Абсолютно все части конструкции приобретаются уже полностью готовыми к эксплуатации.

Этот вариант окажется оптимальным, если вы выбираете:

• одноэтажные постройки с маленькой массой;
• строения с подземными этажами – парковки, разного рода машинные отделения;
• мосты и надземные пешеходные переходы;
• основание для столбов воздушных линий электропередачи и сотовых вышек;
• большие склады и ангары для хранения готовой продукции и сырья;
• одноуровневые торговые и спортивные комплексы с небольшим весом строения;
• промышленные здания большой площади;
• жилые дома с большой площадью и сложной конструкцией;
• сельскохозяйственные строения (коровники, свинарники, курятники и т. д.).

При установке стаканного фундамента необходимо учитывать виды материалов, из которых будет возводиться постройка, и тип почвы.

Преимущества стаканного вида фундамента

• Прочность. Обеспечивается водонепроницаемым бетоном, из которого изготавливается вариант фундамента стаканного типа и обязательным армированием.
• Быстрая установка. Не требуется масштабных земляных работ, все части для сборки доставляются уже в готовом для эксплуатации виде. Хотя для установки понадобится специальная строительная техника.
• Точечное расположение столбов – распределяет нагрузку и снижает давление на грунт.
• Влагоустойчивость. Цельные железобетонные плиты в основании конструкции не дают грунтовым водам оказывать влияние на «стаканы».
• Долговечность. При правильном строительстве срок службы увеличивается до 100 лет.
• Мобильность. Готовые конструкции можно переместить с помощью крана.
• Подходит для масштабного строительства на сыпучих почвах.
• Возможность использования в сейсмически активных зонах.

Недостатки стаканного фундамента

• Невозможность монтажа таких оснований без специальной строительной техники из-за больших размеров и массы частей конструкции.
• Высокая стоимость.
• Неуниверсальность. Вариант плохо подходит для установки на пучинистых и болотных почвах.
• Необходимость заранее заказывать на заводе все части конструкции, на изготовление по индивидуальному заказу может уйти целый месяц.

Устройство фундамента стаканного типа

1. Железобетонное основание или опорная подушка. Монолитная, круглой, прямоугольной или квадратной формы. Минимальная площадь подушки – 12 квадратных метров. Обязательно покрывается защитным слоем для гидроизоляции.
2. В центре основы устанавливается подстаканник из железобетона. Он прямоугольный, армирован в горизонтальных и вертикальных направлениях, имеет углубление для установки опорного столба.
3. В углубление стакана ставится железная или железобетонная опора, квадратная или круглая. Размер и длина зависят от типов почвы и проектируемой нагрузки.
4. На опоры устанавливается ростверк, соединяющий все отдельные части воедино и обеспечивающий равномерное распределение нагрузки.

Собранная стаканная конструкция напоминает трапецию со скошенными боковыми гранями.

Монтаж фундамента стаканного типа

Установка железобетонного фундамента стаканного типа возможно только в теплую погоду.

1. Сначала необходимо вырыть котлован, очистить поверхность от строительного мусора. Можно вырыть котлован для каждого элемента отдельно или сплошной линией для всех.
2. Дно котлована засыпается песком и мелким щебнем, смесь хорошо утрамбовывается. Слой уплотнения должен быть больше опорной подушки на 30 см со всех сторон, иначе увеличивается риск перекоса всей конструкции. Толщина слоя подсыпки определяется в зависимости от типа почвы и тяжести постройки. Сначала необходимо насыпать, полить водой, утрамбовать гравий, затем то же самое проделать с песком.
3. Далее в котлованах необходимо разметить точные участки для установки опорной подушки. Сделать это можно с помощью досок или лент. Разбивку осей можно обозначить проволокой или стальными тросами. В местах пересечения нужно установить отвес, для обозначения точного места установки. С помощью колышек и веревок необходимо обозначить на грунте точный контур плиты.
4. Установить опорную подушку по обозначенным контурам.
5. Этап установки стаканного блока: >
6. Краном поднять железобетонный блок за специальные монтажные петли, почистить дно от земли и мусора.
7. Перенести блок на нужное место, скорректировать его расположение относительно центра над уже залитой бетонной подушкой.
8. Установить блок. Убедиться в совпадении с рисками.
9. Сделать сплошное армирование частей.

Важно на каждом этапе контролировать ровное расположение конструкций с помощью уровня и нивелира. Замеры необходимо делать после установки каждого стакана.

1. Засыпать землей пространство, оставшееся пустым.
2. Далее следует этап гидроизоляции. Слой наносится на внешнюю поверхность блоков. >
3. Блок тщательно очищается от грязи, все неровности корректируются с помощью цементного раствора.
4. Высохшую поверхность необходимо промазать битумом.
5. Когда битум высохнет, раскладывают рубероид, промазывают его стыки мастикой.
6. Если грунтовые воды протекают близко, то гидроизоляцию нужно выполнить в несколько слоёв.
7. Последний этап – установка колонн в стаканы фундаментов.

Установка колонн

1. На строительной площадке следует поместить колонны так, чтобы строительная техника могла без препятствий до них добраться.
2. Колонны необходимо измерить и нанести разметочные риски в месте, где будет осуществлен захват, чтобы не сломать и не уронить колонну.
3. Важно проверить, чтобы колонны плотно прилегали к основаниям, иначе может произойти сдвиг балок.
4. Хорошо закрепить фундаментные балки с помощью канатов и сделать навеску над колоннами.
5. Опустить балку по намеченным рискам до упора.
6. Закрепить балки на болты, проверить ровность конструкции, затем окончательно закрепить их в консолях. Можно использовать железобетонные или деревянные клинья вокруг колонны, по два с каждой стороны– они поддерживают колонну, пока не затвердеет бетон, и обеспечивают большую устойчивость и прочность конструкции.

Работу по монтажу колонн можно считать законченной. На балки можно устанавливать стенные панели.

Монтаж монолитного фундамента стаканного типа

Для постройки масштабных промышленных объектов можно использовать не только сборный стаканный фундамент, но и монолитный. Он способен выдержать еще большую нагрузку. Высота ступеней зависит от размеров и веса предполагаемого сооружения.

1. Выкопать котлован, выровнять дно. Утрамбовать смесью песка и щебня.
2. Залить тонкий слой раствора цемента или подбетонку для того, чтобы предотвратить вытекание бетонного молочка.
3. Поставить армированный каркас для стакана.
4. Сделать опалубку в форме стакана вокруг каркаса.
5. Залить бетон в опалубку, обязательно удаляя пузырьки воздуха.
6. Оставить бетон застывать на 3 дня, затем снять опалубку.
7. Окончательно застывать бетонный стакан будет около месяца, важно правильно ухаживать за ним всё это время.
8. После необходимо засыпать землей оставшееся пространство и осуществить установку колонн.

Качественная установка стаканного фундамента должна проводиться профессионалами из-за сложной технологии монтажа. Важно правильно оценить почву с помощью геодезического оборудования, тщательно провести все расчеты, соблюсти необходимые нормы и спроектировать схему установки. Это сложный и трудоёмкий процесс.

Армирование фундаментов стаканного типа

Фундамент стаканного типа – разновидность столбчатой опоры для дома. Он бывает монолитный и сборный. Монолитный заливается непосредственно на стройке, сборный изготавливается на производстве. Его части привозят к месту возведения здания и устраивают фундамент из уже готовых частей.

Фундаменты стаканного типа изготавливаются в соответствии с ГОСТ № 24476-80 "Сборные фундаменты из железобетона".

Составные части фундамента стаканного типа

• опорной плиты;
• подколонника (эта часть имеет форму стакана);
• колонны, которая устанавливается в подколонник.

Все элементы оснащены монтажными петлями, их монтируют внутрь при заливке частей стаканного фундамента на производстве.

Колонны передают нагрузку на грунт, а нижние основания (подколонники) ее равномерно распределяют.

Сечение полой части подколонника зависит от размера колонны, устанавливаемой в него. На производстве выпускают стандартные для колонн сечением 300 и 400 мм. Нижняя стенка подколонника должна быть не менее 20 см толщиной.

Подколонники разделяют по типу нагрузки.

На устойчивых грунтах, нагрузка, как правило, направляется вертикально. Здесь применяют стаканы, квадратные в сечении. На неустойчивых пучинистых грунтах используют подколонник с разницей сечения внутренней полой части у основания и сверху.

ГОСТ № 24476-80 определяет:

Перечисленные правила действуют как для готовых сборных фундаментов стаканного типа, изготовленных на производстве, так и для самостоятельно изготовленного монолитного фундамента.

Армирование стаканного фундамента на производстве проводится двумя способами: вертикальной (продольной) либо горизонтальной (поперечной) арматурой.

Поперечный тип армирования выполняют горизонтальными сварными сетками, хомутами либо отдельными стержнями. Продольную арматуру располагают в вертикальных стенках стакана фундамента.

Сфера применения фундаментов стаканного типа

Стаканный фундамент достаточно прочен, но относится к дорогостоящим. Поэтому в частном жилом строительстве практически не применяется.

Его возводят для мостов, колонн, опор ЛЭП, подземных помещений (стоянок, гаражей и других). Фундамент стаканного типа широко используется в многоэтажном строительстве и для возведения промышленных зданий.

В малоэтажном частном строительстве стаканный фундамент применяют в местности с повышенной тектонической активностью.

Преимущества и недостатки стаканного фундамента

К преимуществам относятся следующие:

• прочность и долговечность (срок службы – от 100 лет);
• быстрый монтаж;
• отсутствие необходимости ждать, когда бетон застынет (в случае с приобретением готовых комплектов);
• малый объем земляных работ;
• устойчивость к внешним воздействиям (перепады температур, повышенная влажность, пучение почв).
• среди недостатков можно отметить сложность транспортировки и привлечение спецтехники для монтажа.

Стоимость стаканного фундамента для промышленного строительства оптимальна.

Армирование фундаментов стаканного типа

Стоимость самого готового стаканного фундамента невысока. Однако, доставка к месту строительства и аренда спецтехники для установки делают фундамент дорогостоящим.

В случае с частным строительством можно возвести монолитный стаканный фундамент, то есть, залить все элементы непосредственно на месте.

Подготовка участка

Верхний плодородный слой почвы снимается на 0,05 м по всей площади будущей застройки. Получается своеобразный котлован. Дно котлована выравнивается по уровню. Лишний грунт удаляется, недостающий подсыпается и утрамбовывается.

Участок размечается при помощи колышков и веревки. Намечаются места будущих стаканов. Для опор роются скважины глубиной 0,5 метра.

Подготовка к заливке

На дно скважин отсыпается песчано-гравийная подушка. Слой песка отсыпается на высоту 15-20 см и тщательно утрамбовывается. На песок отсыпается щебень (фракция 30-50 мм) высотой 10 см.

Далее делается подбетонка. На гравий наливается слой раствора, приготовленный из бетона В 7,5. Толщина подбетонки 10 см. через 4-5 часов можно устанавливать армирующий каркас для стакана.

Армирование подколонников

Армирование плитной части гарантирует устойчивость и надежность будущего фундамента.

Для усиления подошвы можно использовать готовую сваренную арматурную сетку или сетку, связанную либо сваренную из отдельных стержней. Пруты одинаковой длины укладываются в продольном и поперечном направлении и фиксируются.

Требования к арматуре для формирования фундамента под колонну:

• диаметр стержней не менее 8-10 мм для подошвы со стороной менее 3 м и 12-14 мм для подошвы со стороной более 3 м;
• сторона ячеек сетки (готовой или собранной) не менее 10 см и не более 20 см;
• класс арматуры не ниже А3 (А400).

При выборе арматуры стоит также обращать внимание на то, что пруты А3 (А400) варить нельзя, только вязать. Пруты А400С, А500С допускается соединять сваркой.

Также для армирования стаканного фундамента сейчас применяется композитная арматура. По прочностным характеристикам и физико-химическим свойствам она превосходит стальную. Однако варить ее нельзя. Пруты соединяются при помощи вязальной проволоки либо пластиковыми хомутами.

Для формирования подколонника варят арматурный каркас из поперечной и продольной арматуры по принципу армирования колонн. Диаметр продольной арматуры должен быть не менее 12 мм. Рабочую арматуру располагают по внешним и внутренним углам подколонника, связывают поперчной арматурой с шагом не более 400 мм.

При вязке арматурного каркаса необходимо следить за тем, чтобы отступ от будущей опалубки от ее края до каркаса составлял не менее 5 см с каждой стороны.

Установка опалубки

Опалубку для стаканного фундамента формируют из влагостойкой фанеры или оструганных досок толщиной 40-50 мм. Также сейчас производят съемную металлическую опалубку, которую можно купить или взять в аренду.

При монтаже опалубки формируется подошва подколонника и стакан. При этом стенки стакана не должны быть менее 200 мм. Также формировать опалубку нужно, чтобы зазор между будущей колонной и стенками стакана был по 50 мм с каждой стороны внизу и по 75 мм с каждой стороны по веерку стенок стакана.

Заливка подколонника

В опалубку заливается бетон марки М200. При самостоятельном возведении стаканного фундамента рекомендуют заказывать уже готовую смесь из автобетоносмесителя, поскольку даже в электрической бетономешалке трудно достичь нужной консистенции раствора.

Обязательно прорабатывать бетон в процессе заливки погружным вибратором. Пузырьки, оставшиеся в смеси, образуют полости, следовательно, слабые места. Под весом строения в них основание может начать трескаться. При наличии песчано-гравийной подушки и подбетонки плитная часть подколонника может быть 400 мм.

Через три дня после заливки опалубку можно снять, но остаточная прочность бетона достигается спустя 30 дней после заливки. До этого времени делать отсыпку и устанавливать колонны нельзя.

После съемки опалубки поверхность готового подколонника зачищают, выравнивают жидким бетоном и дают застыть. Перед отсыпкой основу обмазывают битумной мастикой, выстилают рубероидом, соединяя стыки также битумом. Листы укладываются с нахлестом 15 см. гидроизоляцию наносят в 2 слоя.

Технология возведения готового стаканного фундамента

Фундамент стаканного типа монтируют на хорошо подготовленной площадке. Верхний слой почвы снимают, для подколонников готовят котлован. Это могут быть отдельные скважины под каждый блок либо траншея для ряда блоков. Под многоэтажки и промышленные здания могут рыть один большой котлован с помощью экскаватора. Грунт вынимают, а дно тщательно утрамбовывают и выравнивают.

Вторым этапом создают уплотняющую подсыпку. Она нужна, если стройка идет на слабых грунтах. При возведении тяжелых сооружений рыхлая почва усаживается. Без уплотняющей подсыпки здание быстро покосится, что приводит к трещинам в стенах и разрушениям фундамента.

В качестве уплотняющей подсыпки применяют мелкофракционный щебень и песок. Слой подсыпки должен быть по высоте больше на 30-35 см, чем высота опорной плиты. Высота зависит от массы стакана. Песок и щебень насыпают равными слоями. На дно котлована насыпают щебень, уплотняют.

Вторым слоем насыпают песок, увлажняют его и также утрамбовывают.

На дне подготовленного котлована размечают места, где будут установлены блоки. Для этого на песке чертят проекцию будущего блока. В углы устанавливают колышки.

В установленные места монтируют блоки при помощи спецтехники, цепляя при помощи монтажных петель. Перед окончательной установкой блоки корректируют вручную.