Как правильно уложить фундамент под колонны

Укладка фундамента под колонны является важным этапом в строительстве, обеспечивающим устойчивость и долговечность конструкции. Правильный выбор типа фундамента и его глубины зависит от характеристик грунта, климатических условий и нагрузки от здания. Обычно используют ленточные или свайные фундаменты, которые располагают под колоннами для равномерного распределения нагрузки.

Перед укладкой фундамента необходимо провести подготовительные работы, включая разметку и выемку грунта. После этого важно обеспечить качественную подушку из песка и щебня, а также установить арматурную сетку для повышения прочности бетона. Тщательное соблюдение технологии способствует созданию надежной основы для колонн и дальнейшего строительства.

Фундамент под металлическую колонну

Фундаменты под металлические колонны перераспределяют на грунт все нагрузки от вышележащих конструкций и обеспечивают общую устойчивость сооружения. Без такого фундамента металлическая колонна, являющаяся основной несущей вертикальной конструкцией, не сможет выполнять свои функции.

Основными функциями таких фундаментов являются:

• передача нагрузок от колонны и вышележащих конструкций здания на грунтовое основание;
• обеспечение необходимой устойчивости металлических колонн и здания в целом;
• защита подземной части колонн от коррозии и температурных воздействий.

Кроме того, фундамент защищает металл основания от прямого контакта с грунтом, а значит от возможной подземной коррозии, что существенно увеличивает срок службы всей конструкции.

Таким образом, наличие фундамента является обязательным условием для возведения любого здания или сооружения с использованием металлического каркаса. Правильный выбор и расчет фундамента напрямую влияют на безопасность и долговечность всего объекта.

Типы фундаментов под металлические колонны

В основном при возведении зданий применяют монолитный фундамент под металлические колонны. Каркасом для монолита служит армированная конструкция, по верху которой в соответствии с размерами подошвы стальной колонны и в заданном порядке устанавливают анкерные болты. Но также имеет свое применение и сборный – набирается такой фундамент из железобетонных блоков, скрепляемых между собой раствором.

Существует несколько основных видов фундамента, применяемых в современном строительстве под колонны из металла:

1. Столбчатый фундамент под металлическую колонну представляет собой отдельно стоящие опоры в виде бетонных столбов или плиты с бетонными стаканами, в которые заделываются металлические колонны.
2. Ленточный фундамент выполняется в виде сплошной ленты, проходящей под рядом колонн. Этот тип обеспечивает большую жесткость всей конструкции.
3. Свайный фундамент применяется при слабых грунтах и использует забивные или буронабивные сваи, соединенные в единую систему ростверком.
4. Стаканный фундамент под металлическую колонну – монолитная плита из бетона с формованными стаканами для заделки опорных частей металлических колонн.

Каждая разновидность фундаментной основы имеет свои особенности и области применения. Выбор конкретного типа зависит от нагрузок, грунтовых условий строительной площадки и конструктивных решений здания.

При возведении высотных сооружений с большим количеством колонн часто используют комбинированные решения, включающие фундамент стаканного типа под металлическую колонну, а также столбчатый и свайный виды конструкций. Разные типы фундаментов применяют в различных частях объекта.

Особенности ленточного фундамента

Фундамент представляет собой сплошную ленту из монолитного железобетона, укладываемую вдоль всего ряда колонн или стен здания. Конструктивно он состоит из фундаментной плиты толщиной 400-600 мм, армированной сетками или отдельными стержнями. В фундаментной плите оставляются проемы для заделки опор колонн каркаса или стеновых панелей. Высота ленточного фундамента обычно составляет 0,5-1 м.

Преимущества и недостатки использования ленточного фундамента

Рассмотрим основных критерии выбора подобного фундамента. А именно.

• высокая несущая способность;
• распределение нагрузки на грунт по большой площади;
• дополнительная жесткость всего каркаса здания.

• большой расход материалов на кубометр здания;
• трудоемкость устройства опалубки;
• подверженность неравномерным осадкам при плохой подготовке основания.

Свайно-столбчатый фундамент и его особенности

Свайно-столбчатый фундамент состоит из забивных или буровых свай, объединенных сверху столбчатым ростверком. Сваи передают нагрузки на грунты, расположенные ниже зоны сжимаемости.

Ростверк распределяет нагрузки между сваями. Особенность такого типа фундаментов – возможность воспринимать большие нагрузки при сложных грунтовых условиях за счет глубокого заглубления свай.

Когда целесообразно применять этот тип фундамента

Свайно-столбчатые фундаменты наиболее эффективны в следующих случаях:

• наличие слабых, водонасыщенных грунтов в верхнем слое;
• необходимость воспринимать высокие нагрузки на фундамент;
• строительство на подрабатываемых или намывных территориях;
• резко пересеченный рельеф строительной площадки.

Такой тип фундамента обеспечивает надежность и устойчивость зданий даже в самых неблагоприятных грунтовых условиях.

Отличия плитного фундамента

Плитный фундамент представляет собой сплошную монолитную железобетонную плиту, которая по всей площади облегает здание. Толщина плиты — 400-1000 мм. Армируется она сетками или отдельными стержнями по расчету. Особенность этого типа фундамента в том, что он опирается всей нижней поверхностью на грунт и передает на него нагрузки от сооружения равномерно по всей площади.

Критерии выбора для применения плитного фундамента

Плитные фундаменты целесообразно применять в следующих случаях:

• при наличии скальных и полускальных грунтов;
• если под зданием предполагается оборудовать подвал;
• когда здание имеет большую площадь застройки и равномерно распределенные нагрузки.

Данный вид фундаментного основания имеет высокую несущую способность и выдерживает большие нагрузки при значительных размерах сооружений.

В чем особенности стаканных фундаментов

Стаканный фундамент имеет конструкцию монолитной плиты из бетона с формованными стаканами для заделки опорных частей металлических колонн.

Глубина заделки колонны в стакан составляет 400-600 мм. Стаканы армируются каркасами или армсетками. Для надежной фиксации колонн из стали в них устанавливаются анкерные болты, расположенные в строго определенном проектом порядке.

Стаканные фундаменты наиболее часто используются в каркасном строительстве под отдельно стоящие колонны при средних нагрузках (5-7 МПа). Они не требуют большого расхода материалов, просто изготавливаются и удобны при монтаже готового каркаса здания. Преимуществами стаканных фундаментов являются технологичность, экономичность, универсальность конструктивных решений. К недостаткам можно отнести ограничения по несущей способности и необходимость выравнивания опор по высоте при монтаже.

Процесс выбора и установки фундамента под колонну из стали

Закладка и возведение фундамента являются одними из наиболее важных этапов возведения любого здания с металлическим каркасом. Правильный выбор типа фундамента и технологии его устройства определяют надежность и долговечность всей конструкции сооружения.

Процесс выбора и устройства фундамента включает следующие основные этапы:

• Инженерно-геологические изыскания грунтов основания.
• Выбор типа и конструкции фундамента по результатам расчета нагрузок.
• Расчет и конструирование фундамента с учетом нагрузок и свойств грунтов.
• Подготовка котлована, устройство и армирование фундамента под металлическую колонну.
• Гидроизоляция фундамента.
• Установка анкерных болтов и заделка опор металлических колонн.

От правильного соблюдения технологии на каждом этапе зависят прочность и устойчивость всего сооружения в целом.

Расчет нагрузок и выбор типа фундамента

Расчет нагрузок на фундамент под металлическую колонну производится исходя из веса самой колонны, веса вышележащих конструкций (балок, ферм, перекрытий и т.д.), временных нагрузок от людей, оборудования, а также учитываются ветровые и сейсмические воздействия для данной местности. В результате расчета определяется итоговая расчетная нагрузка на фундамент в кН/м2, которая передается на него колонной.

Выбор оптимального типа фундамента в соответствии с нагрузками

На основании полученной расчетной нагрузки подбирается тип фундамента, который способен ее выдержать с запасом прочности. Выбор также зависит от конструктивных особенностей сооружения, грунтовых условий площадки и технико-экономической целесообразности.

Например, при небольших нагрузках может подойти столбчатый фундамент, при больших — свайный или плитный, где-то будет необходима серия фундаментов под металлические колонны разного типа и т.д.

Установка и закрепление металлической колонны на фундаменте

Монтаж и фиксация колонны на фундаменте. Колонну устанавливают в проектное положение при помощи крана с монтажными ломиками для точного позиционирования. После выверки вертикальности оси колонна закрепляется на анкерных болтах с помощью гаек с подкладками. Стыки колонн укрупнительной сборки свариваются.

Проверка стабильности и правильности установки. После монтажа и нивелирования по отметкам контролируют: вертикальность колонны, положение плоскостей опорных плит колонны и фундамента, расположение анкерных болтов в допуске по осям и отметкам. Несоответствие параметров недопустимо и колонна должна быть демонтирована. Проведение приемочного контроля и корректировок на всех этапах фундаментных и монтажных работ является обязательным.

Фундамент стаканного типа под колонны: характеристики по ГОСТ, монтаж по шагам, цена стаканов

Многие из нас хорошо знакомы с различными видами фундаментов и их важностью для строительства, а Возможностями для самостоятельного монтажа и высокой ценой такой работы. Однако мало кто может точно сказать, что такое фундамент стаканного типа.

О его предназначении, особенностях технологии возведения, типовых схемах установки, распространенных размерах данных изделий и пойдет разговор в предлагаемом читателю материале.

1. Область использования
2. Когда нельзя выбрать такой фундамент?
3. Пошаговый монтаж
4. Стоимость стаканов

В частном секторе такие фундаменты устраивать нецелесообразно. Причины (даже если решены проблемы со свободным местом, арендой грузоподъемной техники и деньгами) – значительные размеры стаканных ЖБИ, специфика применения образцов (по сути они «узкопрофильные») и сложность расчетов нагрузок. Какие бы инструкции и руководства по их самостоятельному изготовлению читателю ни попадались, лучше этим не заниматься, а купить под жби колонны заводские варианты. Специалисты акцентируют на этом внимание особо, так как основная функция подобных изделий – «разгрузка» конструкции.

Она не такая уж большая:

1. Фундамент для возведения массивных колонн (бетонных или металлических).

2. Основания для стоек (опор) перекрытий цокольных (подвальных) помещений, в которых располагаются агрегатные. На ТЭЦ, АЭС и других масштабных предприятиях.

3. Некоторые типы стаканных ЖБИ активно используются в строительстве объектов общественного назначения. Например, при организации временных подземных парковок, гаражей, торговых центров и тому подобное. Для жилых строений такой тип фундамента малопригоден из-за низких теплотехнических характеристик. Потребуется качественное утепление стаканов и колонн, что сильно отражается на конечной цене работ, не говоря уже о затратах на приобретение, их перевозку и аренду спец/техники, что уже отмечено выше.

4. Строительство мостов, эстакад, некоторых портовых объектов.

Ограничения

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

1. Типы и размеры стаканных изделий.

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

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

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

2. Предельные размеры фундаментов.

Обозначения линейных параметров показаны на схеме.

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

Особенность всех ЖБИ для фундамента с подколонниками стаканного типа в том, что они изначально имеют специальное отверстие для установки подходящей по габаритам опоры. Это упрощает технологию монтажа последней.

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

Расшифровка позиций (слева направо):

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

Особенности монтажа основания

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

1. Подготовка сегмента территории.

Как и при любом строительстве, производится разметка участка. Но особое внимание – качеству выравнивания мест под стаканы. Контроль осуществляется не на «глазок», а с помощью нивелира. Такая тщательность обусловлена тем, что колонны, независимо от их материала и назначения, всегда размещаются строго вертикально. Так как все типы стаканов отличаются точными размерами, в том числе и отверстий под опоры, то выровнять последние изменением их положения после установки не получится.

2. Обустройство лунок.

• Выкапывание на определенную глубину ям.
• Утрамбовывание дна.

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

3. Установка ЖБИ по месту.

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

4. Удаление проушин.

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

Ориентировочные данные по Москве и региону.

Все указанные типы и размеры – по ГОСТ. В продаже можно встретить и другие ЖБИ. Например, ФЖ. Стандарт допускает разработку производителями собственных ТУ на продукцию. Но прежде чем купить стаканы, отличающиеся от оговоренных ГОСТ, следует ознакомиться с сертификатом.

Заниженная цена – явный признак недостаточного качества. Это вызвано, как правило, использованием более дешевых бетонов или арматуры, а также неоправданной экономией на материалах.

Похожие статьи

• Фундамент под откатные ворота: виды, технология закладки, схемы, ценаДостоинства откатных раздвижных ворот хорошо известны: отсутствие ограничений по высоте, низкая парусность, защищенность, простая и надежная автоматика….
• Виды фундаментов для частного дома: ленточный, плитный и свайный, преимущества и недостатки, ценыПравильный фундамент для дома выбирают исходя из веса будущего здания и типа грунта. Поэтому перед строительством придется изучить почву на участке и…
• Опалубка для фундамента своими руками: пошаговая инструкция по монтажу, схемы и фотоПеред возведением монолитного основания любого сооружения устанавливается специальная форма, в которую заливается бетонный раствор. Она может быть…

Монолитный столбчатый фундамент: технология устройства

Монолитный столбчатый фундамент — это комплекс колонн, поддерживающих места сосредоточения нагрузок строения. Столбы устанавливают по особой технологии и соединяют ростверком для обеспечения устойчивости дома.

Монолитный столбчатый фундамент: основные принципы возведения

Столбчатый железобетонный фундамент является самым распространенным вариантом основы для дома на отдельно стоящих опорах. Столбы монтируют по углам строения, под балками, массивными простенками, несущими конструкциями. Веранда, крыльцо, терраса и другие ??ристройки имеют обособленный фундамент. Пристроенные элементы и основные стены дают разную осадку, поэтому разделяются.

Железобетонные опоры формируют при заливке опалубки после установки арматуры. Столбы могут быть квадратной, круглой, трапециевидной формы. Самыми практичными считаются круглые столбики, так как технологические отверстия для них можно пробурить ручным инструментом. Сечение опор варьируется от 150 до 400 мм.

Для усиления конструкции верхние части столбов опоясывают ростверком. Если между опорами остается от 1,5 до 2,5 м, монтируют армированную перемычку. При наличии пространств 2,5-3,0 метра и более ставится усиленная рандбалка.

Конструкцию фундамента принято подбирать с учетом типа грунта. Здания на пучинистых почвах возводят на малозаглубленных или незаглубленных столбах. Глубокие железобетонные опоры ставят на глинистых почвах.

Для каких строений подходит монолитный столбчатый фундамент?

Монолитный столбчатый фундамент под колонну применим при возведении домов с минимальной и средней нагрузкой. Обычно это строения без подвальных помещений с каркасными, щитовыми или деревянными стенами. Установка данного типа фундамента возможно и под кирпич. Глубокая закладка столбов (до 1,6-2,0 метров) выполняется проще, чем монтаж ленточного блока.

Фундамент «монолит» на колоннах наиболее эффективен на малоподвижных непучинистых почвах. На таких грунтах здания, возведенные на столбиках, меньше оседают, чем аналогичные строения на ленточных основаниях.

Преимущества и недостатки столбчатого монолитного железобетонного фундамента

• уменьшение издержек на труд и стройматериалы в 1,5-2 раза;
• снижение затрат по смете до 15-20% от стоимости проекта по сравнению с другими типами оснований;
• минимальное давление на грунт, меньшая усадка;
• возможность уменьшить площадь фундамента;
• низкая подверженность морозным пучениям.

• столбы не устойчивы в слабонесущих, подвижных грунтах;
• железобетонные опоры запрещены к эксплуатации на участках с резкими перепадами высот (от 2 метров и больше);
• значительные расходы на монтаж ростверков и их усиление;
• требуется устройство «забирки» для заполнения промежутков между колоннами.

Монолитный столбчатый фундамент: этапы работ

Технологические процессы, этапы установки ленточного и столбчатого монолитного железобетонного фундамента во многом схожи. Подобным образом выполняют оценку грунтов, подготовку, монтаж опалубки, заливку раствора, устранение дефектов.

Процесс установки столбчатого железобетонного фундамента включает следующие виды работ:

1. подготовка площадки под основание + 2-4 м со всех сторон (расчистка, удаление дерна, планировка по уровню);
2. обноска по периметру, установка отметок для стен, перекрытий и низа траншеи;
3. рытье котлована, технологических отверстий по осевой планировке, создание подушек из песка, гидроизоляция;
4. монтаж опалубки из смоченных досок или труб;
5. армирование прутами с обвязкой хомутами;
6. заливка раствора слоями по 15-20 см с вибрационной утрамбовкой;
7. монтаж ростверка, сборка и соединение перемычек, закрепление проволокой, установка каркаса, заливка бетона, выравнивание и гидроизоляция;
8. установка забирки между опорами из стяжки и несущими стенами;
9. гидроизоляция в виде цементной, песчаной подушки, закрытой битумом, рубероидом.

Проектирование и разметка

Технологическую карту на устройство монолитного столбчатого фундамента разрабатывают на этапе проектирования. Карта содержит конструктивные схемы, расчеты и поэтапное описание технологии строительных процессов.

Проектировка включает в себя: анализ грунта, исследование участка, расчет глубины столбов, веса опор, промежутков между ними, массы здания, постоянных и временных нагрузок на строение. Профессиональные проектировщики рассчитывают показатели с максимальной точностью, что позволяет сэкономить без ущерба для дома.

Для разметки используют схему строения с точками расположения столбцов. Чертеж переносят на площадку, фиксируют оси и размеры основания.

Рытье ям и устройство фундаментной подушки

Под колонны из железобетона техникой или вручную роют воронки. Вертикальные ямы должны располагаться вдоль осей. Воронки высотой более 1 м укрепляют брусом, распорками. Провалы должны получиться на 20-40 см шире будущей опоры. К расчетной глубине дополнительно прибавляют 20-30 см.

Свободное пространство будет заполнено опалубкой, подпорками.

На дно каждого отверстия отсыпают крупнозернистый песок с гравием для минимизации пучения в мороз. Подушка должна быть шире столба на 10-20 см со всех сторон. Смесь заливают, затем уплотняют ручной трамбовкой. На подушку обязательно кладут гидроизоляцию из полиэтилена или рубероида.

Армопояс и опорные площадки

На площадки устанавливают вертикальную арматуру (10-12 мм) на расстоянии 20-25 см, чтобы оставить сварочное пространство. Пруты обвязывают хомутами по 6 мм. Для обхватывания подойдет отожженная проволока, исключающая боковые расхождения. Пруты должны подниматься над верхней частью фундаментных опор на 10-20 см. К выступающим частям прутов будет приварена арматура ростверка.

Опалубка, заливка колонн

Опалубка необходима при бетонировании на всех типах почв, кроме плотного и неглубокого грунта. Опалубку изготавливают из разных материалов, таких как увлажненные доски по 25-40 мм, трубы от 100 мм, влагостойкая фанера, пластик, рубероид, ДСП, металлические листы. Для получения круглых колонн подойдет свернутый рубероид или трубы, которые остаются в земле после заливки.

В опалубку бетон надо заливать слоями по 20-30 см, обязательно утрамбовывая ручным вибратором. Смесь подавать по желобу с высоты не более 1-1,5 м. Границу каждого слоя отмечать, сверять по уровню и выравнивать. На застывание слоя требуется по 2,5 часа. Весь фундамент будет затвердевать около 28 суток.

Рас??алубка

После заливки раствора можно переходить к уходу за бетоном, затем к распалубке, гидроизоляции и обратной засыпке. Распалубку производят, когда цемент приобрел необходимый уровень прочности. Обратную засыпку выполняют поэтапно, слоями по 20 см с трамбовкой. Для заполнения пазухи лучше выбрать крупнозернистый песок или смесь песка/щебня.

Изготовление ростверка: этапы

Для усиления жесткости, устойчивости фундамент стягивают монолитным или арматурным поясом. Схема работы по установке ростверка зависит от его типа и разновидности. Рассмотрим этапы монтажа монолитного ростверка:

1. соединение сборных перемычек (связывание монтажных петель проволокой, сварка арматуры);
2. изготовление П-образной опалубки по периметру сооружения поверх оголовков (в качестве опоры используют деревянные подпорки или песчаные гребни);
3. армирование четырьмя арматурами диаметром 10-14 мм;
4. бетонирование (по стандартной технологии раствором М200), распалубка.

Монолитный ростверк обычно монтируют в форме квадрата. Одна его сторона должна быть больше ширины оголовков и равна ширине стен.

Разновидности ростверка

Обвязочные балки, рандбалки могут быть сборными конструкциями, сборно-монолитными или сплошным монолитом из железобетона. По расположению выделяют два типа пояса: высокий и низкий ростверк. Высокий пояс монтируют на высоте от 1 метра, оставляя пространство для хода пучинистых почв. Низкий ростверк устанавливают на малоподвижных песчаных грунтах, заглубляют и выравнивают подушкой из песка.

Опалубка и армирование

После связывания петель, сварки арматуры начинается монтаж опалубки. Деревянный квадратный короб устанавливают поверх перемычек по периметру будущего дома с запасом 30-40 см. Технологию монтажа выбирают с учетом типа ростверка. Опорой коробу служат деревянные подпорки или песчаные гребни. Под нижние прутки подкладывают бруски или плитки из бетона для защиты металла от коррозии.

Армирование монолитного ростверка выполняют 4-мя горизонтальными и вертикальными прутьями того же сечения.

Заполнение бетоном, распалубка

Бетонирование опалубки ростверка осуществляют по стандартной технологии смесью М200. После выравнивания цемент закрывают гидроизоляцией. После затвердевания раствора выполняют распалубку. Когда ростверк готов, приступают к установке перекрытий.

Чем закрыть промежутки между столбами?

После установки монолитного столбчатого фундамента между колоннами остается пустое пространство. Чтобы его закрыть, монтируют «забирку» высотой от 40 см. Она изолирует пространство под перекрытиями от дождя, снега, мороза. В процессе монтажа кладут кирпич, блоки, бут, затем стену заливают раствором.

Второй вариант забирки представляет собой каркас, обшитый сайдинговыми панелями. В конструкции или стене обязательно должна быть предусмотрена вентиляция.

Компания «Уютный Дом-13» возводит каркасные, деревянные, кирпичные дома под ключ. Минимальная гарантия — 1 год. Полный пакет проектной документации.

Опытные специалисты выполняют проектирование, монтаж фундамента любых типов. До 31 августа действует скидка 50% на фундамент! [*]

* — акция действительна на момент выхода статьи