Разновидностью столбчатого основания является фундамент стаканного типа для легких конструкций. Его изготавливают промышленным способом, при желании стакан тип Ф можно залить в опалубку сложной конструкции самостоятельно.
Модификации стаканных фундаментов
Существует несколько вариантов стаканов для столбчатых фундаментов, отличающиеся характеристиками:
- геометрия – столб квадратного сечения с глухим отверстием аналогичной формы с уширением книзу (плита); усеченный конус с глухим отверстием вверху
- размеры – высота 1 – 0,65 м, ширина, длина 1,7 х 1,7 м – 1,2 х 1,2 м
- назначение – для ограждений (ФО), заборов (1Ф), ЛЭП, колонн (Ф-1), сборный (2Ф)
Стаканы используются в с/х (фермы, ангары), при строительстве мостов, ЛЭП, гаражей, инфраструктуры.
Технология изготовления пошагово
Все железобетонные конструкции заливаются в опалубку, поэтому на начальном этапе необходимо собрать ее из отдельных щитовых элементов. Затем производится закладка армопояса, монтируется внутренняя часть опалубки, происходит заливка. Если опалубка находится на месте эксплуатации, отпадает необходимость транспортировки тяжелого изделия, аренды спецтехники для его перемещения.
После разметки осей стен, изготовления траншеи в месте монтажа создается бетонная подготовка толщиной 7 – 5 см. На бетонную подушку устанавливается каркас:
Под нижнюю сетку подкладываются бетонные прокладки, чтобы конструкция полностью погружалась в бетон при заливке.
Конструкция опалубки выглядит следующим образом:
Внутренняя поверхность щитов обивается рубероидом для сохранения формы ж/б конструкции при распалубке.
Установка внутренней опалубки
Элемент опалубки, необходимый для создания в стакане глухого отверстия, имеет вид:
- 4 сколоченный щита, обернутые рубероидом
- прикрепленное к ним днище
- верхние ручки из бруса для установки, распалубки
Конструкция размещается внутри армирующего каркаса, не должна касаться прутков, отстоять от них минимум на 3 см.
Операция повторяется для всех стаканов либо каждый из них заливается в единственную опалубку поочередно. В любом случае натягиваются шнуры, деревянная конструкция корректируется по центрам осей. Распалубка после заливки, виброуплотнения бетона возможна на четвертые сутки.
Технология столбчатого фундамента из ж/б стаканов
Если стаканы заливаются на ровной площадке для доставки на объект либо используются заводские изделия с маркировкой Ф, изготовление столбчатого фундамента происходит аналогично предыдущему способу с некоторыми поправками.
Земляные работы
В зависимости от назначения объекта, размеров пятна застройки, сложности проекта изготавливаются приямки. Траншеи вдоль стен либо полноценный котлован (очень редко). Затем необходимо выполнить работы:
- засыпка подушки – песок с уплотнением каждых 20 см виброплитой, щебень средней фракции у трамбовкой этим же инструментом
- заливка бетонной подготовки – обязательно по единому уровню во всех приямках (высота 5 – 3 см)
После этого стаканы можно размещать на месте эксплуатации.
Монтаж стаканов
Конструкции из железобетона имеют солидный вес, перемещаются спецтехникой. Перед размещением их на бетонные подготовки натягиваются шнуры по осям либо включается построитель плоскостей, пара лазерных уровней.
Стаканы предназначены для установки бетонных, металлических колонн, столбов силового каркаса здания или отдельно стоящей конструкции, сооружения. При самостоятельном изготовлении необходимо использовать бетон М100 и выше.
Железобетонные фундаменты стаканного типа
При монтаже сборных каркасов подвальных помещений одноэтажных промышленных зданий, в частности для установки колонн каркаса конденсационных заглубленных помещений машинных отделений, размещенных в главных корпусах тепловых и атомных станций, используются фундаменты стаканного типа марок ФЖ-1м, ФЖ18-м-2. Эти фундаменты предназначены для установки в них сборных железобетонных колонн сечением от 300×300 мм до 700×500 мм. Чертежи и требования к фундаментам стаканного типа ФЖ-1м, ФЖ18-м-2 разработаны в Р.Ч. 71159-С.
Для производства фундаментов стаканного типа марок ФЖ-1м, ФЖ18-м-2 используется тяжелый бетон класса по прочности на сжатие В15, морозостойкостью F50 и водонепроницаемостью от W2 до W8. Фундамент ФЖ-1м имеет размеры в плане 0,9×0,9 м, высоту 1,1 м и массу 1,8 тн, размер стакана в верхнем сечении 550×500 мм, а глубина составляет 800 мм. Фундамент ФЖ 18-м-2 размеры в плане 2,5×2,5 м, высоту 1,75 м и имеет массу 9,5 тн. Размер стакана 900×700 мм и его глубина 900 мм.
Монтаж фундаментов стаканного типа производится на песчаную подсыпку по естественному основанию или на цементно-песчаном растворе на верхний обрез монолитного ростверка при свайном основании.
Фундаменты стаканного типа
 |
|
 |
|
Организация труда рабочих по монтажу сборных элементов
Для обеспечения выполнения работ по возведению фундамента в кратчайшие сроки и с надлежащим качеством бригадиру до начала работ необходимо:
изучить рабочие чертежи;
распределить задание между рабочими, разъясняя им технологию производства работ;
подготовить необходимое количество инструментов и приспособлений, требующихся для производства работ;
определить потребность в материалах и изделиях;
определить фронт работ и перестановку рабочих в случае вынужденного простоя.
Правильная расстановка рабочих по отдельным процессам и операциям, подготовленность фронта работ, соблюдение технологического режима производства работ и выполнение других необходимых мер будут способствовать успешной работе и достижению поставленных задач. Для монтажа сборных ленточных фундаментов достаточно будет включить в состав звена четыре человека. Звено рабочих, ведущих монтаж фундамента, должно быть обеспечено следующими инструментами:
кельмы - 2 шт.;
зубила ручные - 2 шт.;
монтажные ломы - 2 шт.;
молотки-кулачки - 2 шт.;
топор плотницкий - 1 шт.;
шнур для причалки - 40 м;
отвес 400 г - 1 шт.;
уровень - 1 шт.;
рулетка стальная - 1 шт.;
лопата совковая - 2 шт.;
лопата штыковая - 1 шт.
Кроме того, требуются стропы для подъема блоков, ящики емкостью 0,25 -0,5 м3 для раствора, клинья для выверки блоков, колья для разбивочных работ, инвентарные переносные подмости, приставная лестница для спуска в котлован (траншею).
Устройство фундаментов
При устройстве фундаментов следует руководствоваться следующими нормативными документами: СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений, СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты, СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты, СП: 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов, МГСН 2.07-97. Основания, фундаменты и подземные сооружения.
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Конструкции, материал и глубина заложения фундаментов зависят от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от капитальности и конструктивных особенностей здания (наличия подвала, фундаментов примыкающих сооружений и т. п.), а также от природных условий строительной площадки (глубины промерзания грунтов, характера их залегания, наличия грунтовых вод и др.).
Подошва фундамента должна находиться ниже глубины промерзания грунта, при этом для супесей и песков мелких и пылеватых нормативные глубины промерзания принимаются с коэффициентом 1,2.
Фундаменты внутренних стен, колонн и других частей в отапливаемых зданиях при отсутствии подвалов закладывают на меньшую глубину, но не менее 0,5 м от поверхности земли, при непременном предохранении их от промерзания в период строительства.
Если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, выбирают один из вариантов:
1. учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
2. провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод.
Устройство фундаментов на водоносных песчаных или супесчаных грунтах со свободным горизонтом воды выше отметки подошвы должно сопровождаться понижением уровня грунтовых вод до отметки на 0,5 м ниже дна котлована.
В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты подразделяют на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Фундаменты могут сооружаться из готовых сборных бетонных и железобетонных изделий, из монолитного бетона и железобетона, комбинированные - сборно-монолитные, а при наличии камня - бутобетонные. Для изготовления столбчатых фундаментов используются кирпич, железобетонные, металлические и асбестоцементные столбы и трубы, а для свайных фундаментов - готовые забивные железобетонные сваи или набивные и буронабивные сваи, изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью выработанной (пробуренной) в грунте скважины.
Виды фундаментов
Ленточные фундаменты чаще всего выполняют под стены зданий (А), иногда для придания большей жесткости и обеспечения выравнивания осадки сооружения используют под колонны в виде одиночных (Б) или перекрестных (В) лент. Уменьшения давления по подошве фундаментов данного типа можно добиться только за счет увеличения размеров в поперечном направлении.
Отдельные фундаменты обычно устраивают под колонны каркасных зданий (А), иногда применяют и под стены бескаркасных сооружений (столбчатые фундаменты) (Б), если в основании залегают надежные грунты и нагрузка на фундаменты не велика. Отдельные фундаменты под колонны используют в случаях, когда неравномерности осадок не превышают предельно допустимых значений, поскольку такие фундаменты не оказывают существенного влияния на жесткость зданий и не способны выравнивать осадки. Изменять давление в основании этих фундаментов можно, варьируя длину и ширину подошвы.
Сплошные фундаменты выполняют, как правило, под всем зданием или сооружением в виде сплошных железобетонных плит. Их можно располагать под стены или колонны (А). В некоторых случаях для создания большей жесткости сплошной фундамент возводят в плитно-балочном варианте (Б). Существуют и другие конструктивные решения сплошных фундаментов; они могут быть коробчатыми (В), а также в виде цилиндрических оболочек (Г) или оболочек двоякой кривизны (Д).
 |
Сплошные фундаменты, работая на изгиб, выравнивают осадки в двух взаимно перпендикулярных направлениях, обеспечивая совместную работу основания и всего здания. Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фундаменты, которые используют в зданиях, передающих на основание неравномерно распределенные нагрузки значительной интенсивности.
Массивные фундаменты выполняют в виде сплошного жесткого массива под все сооружение. Фундаменты данного типа используют при строительстве дымовых труб, доменных печей, опор мостов, мачтовых сооружений, отличительной особенностью которых являются относительно небольшие размеры в плане по сравнению с сооружением, при значительных вертикальных и горизонтальных нагрузках, передаваемых на основание.
Устройство фундаментов
Фундаменты зданий и сооружений конструируют, учитывая совместную работу сооружения и грунтов основания, причем конструкция фундамента во многом определяется типом возводимого здания. Широкое распространение в условиях массовой городской застройки получили сборные фундаменты, позволяющие снижать затраты на их возведение.
Под стены бескаркасных зданий наиболее целесообразно применять ленточные фундаменты, при возведении которых на дно котлована насыпают слой песчаной подготовки толщиной 6-10 см, который в дальнейшем выравнивают с последующей укладкой на него типовых блоков-подушек, распределяющих нагрузку от стен здания на основание. На блоки-подушки устанавливают в несколько рядов типовые стеновые фундаментные блоки.
Блоки-подушки ленточных фундаментов могут быть сплошными (А, Б), ребристыми (В) и пустотными (Г). Сплошные плиты используют при значительных нагрузках, а ребристые и пустотные - при небольших, причем применение последних позволяет получать экономию строительных материалов. Стены фундаментов собирают из сплошных или пустотелых стеновых фундаментных блоков.
 |
Монтаж фундаментных блоков в плане производят относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, совмещая осевые риски фундаментов с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируя правильность установки геодезическими приборами. Работу начинают с установки маячных блоков в углах здания и на пересечениях осей, а к монтажу рядовых блоков приступают только после выверки положения маячных блоков в плане и по высоте. Установка блоков на покрытые водой или снегом основания не допускается.
Положение в плане контролируют измерением длин сторон фундамента, а для определения прямоугольности - измерением расстояний по диагонали. Высотное положение определяют нивелиром либо водяным уровнем.
Рядовые блоки устанавливают, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх - по разбивочной оси. Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, выше - по наружной. Сборные элементы монтируют на подготовленную постель из цементного раствора. Излишки раствора необходимо удалить до их схватывания, чтобы избежать трудностей при устройстве вертикальной гидроизоляции стен подвала.
В процессе монтажа вертикальные стыки между блоками заполняют раствором, сначала обмазывая густым цементным раствором швы снаружи, а затем забивая стыки раствором с уплотнением методом штыкования, используя для этого гладкие арматурные стержни диаметром 16-22 мм.
При возведении фундамента с подвалом на сухих непучинистых грунтах бетонные блоки марки ФБС можно укладывать непосредственно на выровненное песком основание грунта. Такой вариант конструкции без использования элементов ленточного фундамента марки ФЛ применяют и при устройстве малозаглубленного фундамента.
Прерывистые ленточные фундаменты устраивают в тех случаях, когда расчетная ширина фундамента не совпадает с шириной типовых блоков. Применение прерывистых фундаментов допускается при надежных грунтах и относительно небольших нагрузках.
Последовательность монтажа прерывистых сборных элементов фундамента, начиная с установки маячных блоков в углах здания, такая же, как и в предыдущем варианте. Зазоры между блоками заполняют песком с последующим уплотнением.
Сборно-монолитные прерывистые фундаменты выполняют из тех же сборных элементов, что и при возведении сборных прерывистых фундаментов, в следующей технологической последовательности. Сначала в углах здания устанавливают маячные блоки-подушки ФЛ. После выверки их проектного положения раскладывают рядовые блоки-подушки с интервалом, который определяют по расчету. Угловые блоки-подушки должны быть шире рядовых, потому что они будут служить опорой блоков двух стен. Затем на рядовые блоки-подушки устанавливают стеновые блоки ФБС, ширина которых может быть 300, 400, 500 и 600 мм в зависимости от промежутка между блоками-подушками. Далее следует закрепить щиты опалубки между рядами стеновых блоков, после чего можно приступать к послойному заполнению бетоном класса В12,5 (М150), с уплотнением каждого слоя вибратором.
Чтобы обеспечить в монолитных участках отверстия для ввода в дом коммуникаций, необходимо перед бетонированием установить в опалубку патрубки или изготовленный из досок короб соответствующего размера
При устройстве ленточного сборно-монолитного фундамента в качестве пола подвала выступает монолитная железобетонная плита, на которую опираются стены. Грамотно выполненная горизонтальная гидроизоляция пола подвала с переходом на вертикальную гидроизоляцию стен обеспечивает водонепроницаемость всей конструкции при наличии подпора грунтовых вод.
Последовательность работ следующая. Выровняв основание слоем песка или щебня толщиной до 10 см, по контуру бетонной подготовки устанавливают опалубку из досок. Затем грунт основания и опалубку увлажняют водой и заполняют опалубку бетонной смесью Ml50 (класс бетона В10) до установленной отметки на высоту 10-15 см. После уплотнения и выравнивания бетонной поверхности в зависимости от погодных условий осуществляют соответствующий уход за бетоном, обеспечивающий набор прочности
В зависимости от нагрузок на фундамент бетонное основание в местах опирания блоков стен армируют, например, арматурной сеткой с ячейками 10 х 10 см из арматуры класса АШ диаметром 10 мм, шириной 1 м. Ширина и толщина армированной монолитной ленты определяются расчетом.
После набора бетоном 50%-ной прочности опалубку снимают, а поверхность огрунтовывают, просушивают и выполняют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала (рубероида, стеклорубероида, изола, гидроизола и др.), выпуская его на 30-50 см за пределы бетонного основания с тем, чтобы после монтажа стеновых блоков ФБС гидроизоляционный ковер можно было наклеить с наружной стороны и состыковать с наружной вертикальной гидроизоляцией стен подвала. Далее гидроизоляцию закрывают слоем бетона или раствора, поверхность которого является полом подвала
Для предохранения от механических повреждений наружная оклеечная гидроизоляция должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, кирпича или гладких асбестоцементных листов. Последние прислоняют к гидроизоляции и засыпают пазуху грунтом с послойным трамбованием.
При уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента не менее чем на 0,5 м оклеечную гидроизоляцию можно заменить на послойную окрасочную гидроизоляцию общей толщиной 3-5 мм.
Железобетонные монолитные фундаменты проектируют как изгибаемые конструкции на сжимаемом основании с учетом совместной работы сооружения с грунтом. Сечения и арматуру таких фундаментов назначают с учетом правил проектирования, предъявляемых к железобетонным конструкциям.
Устройство верхней части фундамента зависит от типа опирающихся конструкций и характера передаваемых усилий. Под колонны каркасных зданий в фундаментах устраивают стаканы (А) или предусматривают стык с помощью закладных деталей (Б), для чего в монолитном фундаменте устанавливают специальную арматуру.
При использовании железобетонных колонн каркаса стаканную часть фундамента располагают на отметке - 0,150 от поверхности земли, чтобы засыпать пазухи до монтажа колонн, при металлических колоннах обрез фундамента располагают значительно ниже, чтобы металлический подколонник располагался ниже планировочной отметки.
Монолитные железобетонные конструкции в зависимости от действующих усилий, грунтовых условий и размеров опирающихся на них конструкций могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми.
Под подошвой монолитных фундаментов устраивают подготовку из тощего бетона или слоя щебня, втрамбованного в грунт, политого цементным раствором, что обеспечивает предотвращение вытекания цементного молока в грунт (при наличии в основании фильтрующих грунтов), взаимодействия бетонной смеси с грунтом, а также возможность погружения арматуры в грунт. При наличии в основании плотных грунтов, фильтрационная способность которых низка, подготовку не устраивают, принимая в этом случае толщину защитного слоя бетона 5-8 см.
Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут быть изготовлены из кирпича (А) и монолитного бетона (Б). Сначала в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 50-60 см, затем расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, после чего приступают к кладке кирпича на цементном растворе М50, а при монолитном варианте - к укладке бетона М200. Стенки столбов следует сужать кверху.
Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее 2 рядов кладки. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют путем уширения основания фундамента в виде площадки-анкера, с закладкой арматурного каркаса.
После завершения устройства столбов необходимо проверить отметки их верхнего обреза (монтажного горизонта) и при необходимости выровнять верхушки цементным раствором состава 1:2
Чтобы повысить устойчивость столбчатых фундаментов и предотвратить горизонтальное их смещение и опрокидывание, а также для устройства опорной части цоколя между столбами устраивают р«остверк. Если постройка деревянная, функцию ростверки может выполнять деревянная обвязка из бревен или бр;уса. При этом пространство между отмосткой и обвязкой заполняют забиркой.
При возведении каменных и кирпичных стен опорной частью цоколя может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4-6 арматурными стержнями диаметром 10-12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.
Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента. Под фундаментные столбы выкапывают ямы с откосами требуемой глубины, причем размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой стороны для устройства песчаной подушки.
С целью повышения устойчивости фундаментных столбов и создания опоры для возведения стен, после выверки отметок верхнего обреза столбов устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую спог собность, особенно при строительстве на просадочных и насыпных грунтах, то по верху перемычек дополнительно устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс.
До начала устройства последнего сборные перемычки надежно соединяют между собой, для чего монтажные петли связывают проволочной скруткой крест-накрест либо сваривают обрезки арматуры диаметром 8-10 мм. После этого по верху перемычек устраивают опалубку, расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4-5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.
Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок - ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опи-рания надземных конструкций зданий.
Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.
 |
Низкий ростверк (А) расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучино-опасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.
В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.
Промежуточный ростверк (Б) устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем, что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.
Высокие ростверки (В) расположены на некотором расстоянии от поверхности земли. Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др.
Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок (кроме вертикальных) забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи - вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецент-ренное сжатие или растяжение.
В практике городского строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточных свайных фундаментов, свайных кустов и сплошных свайных полей.
Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ.
Ленточные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в 1, 2 или более рядов в линейном или шахматном порядке. При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.
Кусты свай используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы). Минимальное количество свай в таком фундаменте должно быть не менее 3. Допускается применение свайного куста и из 2 свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи.
Сплошные свайные поля применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.
Фундаменты плитные из перекрестных железобетонных балок (лент) возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т.п.). Иногда к таким фундаментам мелкого заложения применяют термин «плавающий».
Плитный фундамент достаточно материалоемок, поэтому его целесообразно устраивать при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек без высокого цоколя, когда сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.
Чтобы уберечь мелкозаглубленные фундаменты от промерзания, их надо утеплять, устраивая теплоизоляцию по периметру фундамента.
Заглубленные сплошные плитные фундаменты в виде монолитной плиты под всем зданием обеспечивают максимально равномерное распределение нагрузки на основание и, как следствие, равномерную осадку здания. Кроме того, они хорошо защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод.
Метод «стена в грунте» предназначен для возведения заглубленных в грунт сооружений самого различного назначения: тоннелей, гаражей, паркингов, промышленных подземных хранилищ, гидротехнических сооружений, фундаментов зданий. «Стена в грунте» обычно понимается не только как конструкция глубокого фундамента, но и как определенная технология устройства подземных помещений. По контуру будущего сооружения откапывается глубокая узкая траншея (обычно шириной 0,6 м, глубиной 20-30 м, в ряде случаев до 50 м), в нее устанавливается арматура и производится заполнение бетонной смесью (иногда используются сборные железобетонные элементы). После этого грунт внутри контура образовавшейся замкнутой стены удаляется с помощью землеройных машин и создается пространство подземных помещений.
Для облегчения восприятия бокового давления грунта железобетонными стенами на одном или нескольких уровнях устраиваются распорные или анкерные крепления (путем пробуривания в стене и в грунте шпуров и устройства в них железобетонных тяг). Распорные крепления применяются, если расстояние между параллельными стенами составляет менее 15 м. Анкерные крепления предпочтительнее, причем инъекционного типа в одном или, при необходимости, в двух уровнях.
Для предотвращения обрушения стенок глубоких траншей, в процессе откопки такие траншеи заполняются глинистым раствором (бентонитовой суспензией), который создает избыточное гидростатическое давление на вертикальные стенки траншеи, благодаря чему они остаются ровными.
Эта технология максимально востребована в условиях реконструкции исторических центров городов при плотной застройке, вблизи от существующих зданий, так как для ее применения не используются открытые котлованы, а значит, экономится площадь стройплощадки, она безопасна для расположенных рядом зданий и сооружений. Кроме того, такой способ формирования несущих стен дает экономию до 25% сметной стоимости. Для подпорных стен и ограждений экономия еще выше - до 50%, а для проти-вофильтрационных завес - до 65%. Дополнительная экономия достигается в результате отказа от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Среди ее преимуществ также скорость выполнения работ, более низкая энергоемкость строительства, возможность экономить дефицитные материалы.
При строительстве «стены в грунте» выполняются следующие основные технологические процессы:
Устройство форшахты - направляющей траншеи;
Разработка горизонтальными слоями сверху вниз под глинистой бентонитовой суспензией коротких траншей отдельными захватками через одну грейфером двухчелюстного типа или многоковшовым экскаватором типа фрезы;
Армирование и бетонирование траншеи отдельными секциями.
Фундамент стаканного типа используется для устройства основания под железобетонные или металлические колонны. Такой фундамент относится к разновидности оснований столбчатого вида. Одним из главных преимуществ, выделяющих на фоне других распространенных конструкций, является его высокая прочность. В основном задача данного основания заключается в том же, в чем и функции подушки в ленточном фундаменте. То есть оно выполняет функции опоры для основной конструкции. Эти конструкции (стаканные и ленточные) имеют и ряд отличий. Основное из них заключается в том, что сборный либо монолитный столб располагается выше, чем стакан. То есть его верхняя часть не заливается бетоном, а выполняется с применением готовой конструкции (сборные основания). Установка колонн в стаканы фундаментов должна выполняться с соблюдением ряда правил и норм, о которых вы можете узнать далее.
Фундамент стаканный используется как основание под бетонные колонны.
Технология изготовления и требования к фундаментам стаканного типа
Устройство таких конструкций осуществляется с применением усиленной схемы армирования и бетона. Именно благодаря этому фундамент стаканного типа отличается более высоким сроком эксплуатации.
Подобные основания не предназначены для использования в индивидуальном строительстве.
Устройство таких конструкций выполняется при возведении мостов и промышленных объектов.
Фундамент стаканного типа нельзя устанавливать на пучинистых и просадочных грунтах. Технология монтажа предусматривает установку железобетонных или металлических колонн, устройство которых осуществляется в специальный стакан, после чего выполняется фиксация.
Фундаментные блоки должны соответствовать ряду требований и норм, закрепленных в соответствующем ГОСТе, а именно:
- Бетон, из которого изготавливаются фундаментные блоки, должен соответствовать марке 200 и иметь характеристику водонепроницаемости В2.
- Готовые блоки могут транспортироваться на объекты только после того, как материал (бетон) наберет должный показатель прочности.
- Армирование при устройстве фундамента стаканного типа выполняется обязательно. Минимальная толщина слоя вокруг прутков арматуры – 30 мм.
- Обнаженные прутки в готовых изделиях расцениваются как брак, использовать подобные блоки категорически запрещено.
- Технология запрещает использовать бетонные изделия, имеющие трещины более 0,1 мм;
- При проведении строительных работ необходимо аккуратно удалить имеющиеся на изделии монтажные петли, вбивать их в конструкцию категорически запрещено.
Вернуться к оглавлению
В каких случаях целесообразно выполнять монтаж такого фундамента?
Наиболее часто фундаменты стаканного типа устанавливаются в следующих случаях:
а) подколонники,
б) плиты.
- При строительстве различных производственных зданий, в частности, при устройстве колонн.
- На электростанциях и в атомной промышленности при установке стоек для подвальных конденсационных помещений в машинном отделении.
Среди основных достоинств фундаментов стаканного типа можно выделить следующее:
- Блоки заводского производства отличаются более высоким качеством по сравнению с изделиями, изготовленными непосредственно на строительной площадке.
- Такие железобетонные изделия характеризуются всеми необходимыми свойствами и качествами, без которых невозможно обойтись в процессе строительства зданий промышленного назначения и прочих объектов.
- Технология установки отличается относительной простотой.
- Экономия времени и сил при выполнении монтажных работ.
Размеры готового монолитного железобетонного фундамента стаканного типа.
Что же касается недостатков, характерных для фундаментов стаканного типа, то среди них можно выделить необходимость использования специальной тяжелой техники, сравнительно высокую стоимость, а также необходимость транспортировки отдельных элементов с завода-производителя.
Монтаж таких фундаментов выполняется с использованием следующих инструментов:
- Сварочного аппарата.
- Болгарки.
- Рулетки.
- Перфоратора.
- Нивелира.
- Строительного уровня.
Вернуться к оглавлению
Особенности и порядок монтажа фундамента стаканного типа
Схема стаканных оснований.
Стаканного типа под колонны выполняется под обязательным контролем уполномоченных специалистов, обеспечивающим четкое выполнение всех требований, установленных государственными стандартами. В процессе обустройства таких фундаментов железобетонные изделия проходят несколько очень важных этапов.
Перед началом монтажа подготавливается поверхность. Ее нужно тщательно разровнять, т.к. в дальнейшем будет выполнен монтаж железобетонных балок, смещение которых крайне нежелательно, да и вовсе невозможно.
После этого выполняется устройство углублений (ям). Не забывайте о том, что, после того как углубления будут готовы, нужно обязательно выполнить их уплотнение с помощью гравия. Далее можно приступать к трамбовке и устройству фундамента. На данном этапе дополнительно трамбуется грунт и устанавливаются блоки.
Весь процесс монтажа конструкций сопровождается выполнением ряда манипуляций, нацеленных на подгонку поверхности, а именно достижения ее ровности. Осевое положение и горизонтальная точность всех элементов системы контролируется при помощи геодезических инструментов. После того как стаканы будут установлены, нужно обеспечить их надежную защиту от возможных загрязнений.
Необходимо еще раз напомнить, что главной целью, с которой выполняется монтаж стаканного типа, является равномерное распределение нагрузок, поступающих от строения, по всей поверхности земли. Ввиду этого монтаж подобного фундамента может выполняться исключительно на почве, характеризующейся высокой несущей способностью и устойчивостью к пучинистости и просадке.
Выполняя , нужно тщательно придерживаться всех рекомендованных показателей морозоустойчивости и прочности сжатия. И лишь в этом случае вам будет гарантировано высочайшее качество основания, а также отсутствие деформационных изменений и трещин в стенах.
Хотя производство фундаментных стаканов достаточно сложное, требующее опалубки и армирования, в результате применение таких изделий упрощает монтаж и существенно сокращает финансовые расходы на устройство фундамента.
На рынке доступно несколько вариантов данного типа фундамента. Они отличаются между собой размерами, весом и, соответственно, стоимостью.
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
Промышленные и жилые объекты устанавливаются на фундаменты стаканного типа в случаях, когда нецелесообразно заливать большие объемы бетона в монолитные конструкции, а можно распределить нагрузку на колонны в наиболее ответственных местах. Опоры для зданий, сооружений (например, ЛЭП) могут изготавливаться на заводе или заливаться в опалубку по месту строительства. Стандартные изделия типовых построек часто делают в сборном виде из подошвы фундамента под колонну и вставляемого столба. Наклонные опоры делают только монолитными единицами.
Особенности стаканного типа
Повышение несущей способности у свай достигается созданием по площади контакта с грунтом расширяющейся опорной части (пятки). Разница в сечении подошвы фундамента и вертикальных колонн позволяет уменьшить нагрузку на почву от веса конструкции – можно выполнять расчет Ø на столбы, способные выдержать постройку, и не делать их толщину зависимой от поверхности опоры.
Сборные конструкции в соответствии с ГОСТом 24476-80 имеют фундаментные стаканы, у которых площадь опоры имеет форму квадрата со стороной минимально 120 см, а максимально 210 см. В них вставляют железобетонные колоны 1Ф (ФС) поперечным сечением 300×300 мм, 2Ф (ФС) 400х400 мм.
Как выглядят заранее изготовленные стаканы показано на этом фото:
Изготовление фундамента стаканного типа под колонны непосредственно на строительной площадке происходит после того, как специализированная организация выполнит индивидуальный расчет для одного строения или группы зданий на отведенном для строительства участке.
Основание такого типа под ЖБ колонны отличается такими достоинствами:
- способность выдерживать большие нагрузки;
- устойчивость к воздействию грунтовой влаги;
- сокращенные сроки монтажа.
К обязательным условиям относится применение специальной техники для устройства такой подошвы фундамента под опоры.
Характеристики, с которыми проектируется стаканный фундамент, будут зависеть от назначения будущей постройки, ее общего веса, габаритных размеров, узлов распределения нагрузок. В многоэтажного строительства применяют такую опору, если грунты под зданием спокойные, непучинистые, не склонны к просадке. Стакан устанавливают на прочные неподвижные слои с глубоким уровнем расположения грунтовых вод.
По форме подошвы фундамента заводского изготовления представляют собой трапецеидальные бетонные изделия, расширяющиеся к низу, как на этом рисунке:
Для установки заборных плит или других легких конструкций изготавливают специальные стаканы кубической, прямоугольной формы. В строительстве зданий их не применяют.
Сборные заводские конструкции используют только для промышленных зданий и сооружений.
Такой фундамент относится к столбчатым основаниям. В строительстве монтаж сборных фундаментов стаканного типа производят в таких случаях:
- производственные здания, ангары, склады;
- мосты;
- опоры высоковольтных линий электропередач;
- подземные гаражи или автомобильные стоянки;
- спортивные комплексы;
- индивидуальные каркасные дома (редко);
- промышленные строения с высокой нагрузкой от оборудования (машинное отделение).
Опора состоит из 2 основных элементов: столба (подколонника) и подошвы фундамента (стакана), который может устанавливаться на различную глубину. Виды проектного залегания опорной площадки показаны на этом чертеже:
Там, где стандартные изделия не подходят по техническим характеристикам, инженерно-геологические изыскания позволяют применять стаканный тип фундамента, его заливают по месту, после того, как выполнен расчет, исходя из условий площадки.
Все этапы сооружения монолитного фундамента стаканного типа, состоящего из 4 колонн, показаны на этом видео:
Частные постройки
В строительстве индивидуальных жилых домов и многоэтажных новостроек выбирают исключительно ленточные или монолитные фундаменты.
Самостоятельно изготовить столбчатый фундамент стаканного типа можно после исследований залегающих грунтов на участке.
Пример, как выглядит готовая колонна под домашний гараж, виден на этом фото:
Перед тем как залить фундамент своими руками, нужно выполнить расчет, чтобы убедиться, что в данном случае допустимо воспользоваться этой разновидностью опоры и провести определение площади подошвы 1 стакана.
При изготовлении стаканов применяют армированный каркас, собираемый по усиленной схеме. Полученная конструкция должна иметь высокую степень прочности, поэтому соблюдаются следующие требования стандарта:
- Марка бетонной смеси должна быть не ниже 200 (иметь сертификат качества или строгое соответствие рецептуре при самостоятельном замесе).
- Водонепроницаемость соответствовать В2. Предельное значение водонепроницаемости может быть у всей конструкции не выше 5%.
- Изделия, изготовленные в другом месте, транспортируют на место монтажа только после набора установленной прочности.
- Армирование обязательно, защитный слой бетона на прутках толщиной от 3 см.
- Использование изделий с видимыми участками арматуры запрещено.
- Трещины в монолите не должны превышать 0,1 мм. Если на изделиях имеются петли для монтажа их нужно срезать, но ни в коем случае не вбивать в конструкцию.
- Анкерные болты закладывают по требованиям ГОСТа 24379.1-80. Допускаемые отклонения ±0,02 см.
Провести требуемый детальный расчет могут проектная организация или специальная программа, определяющая не только геометрические размеры всех частей, но и их требуемое армирование.
Технология монтажа
Строительство сборного фундамента стаканного типа производят с обязательным применением специальной техники: экскаватора, подъемного крана, направляющей лебедки.
Процесс требует предварительной тщательной подготовки поверхности площадки под устанавливаемый фундамент. Ее нужно выровнять и утрамбовать после рытья ковшом котлована расчетного размера.
Работы выполняются с использованием строительные измерительных приборов и инструментов. Постоянный контроль горизонтальности и вертикальности осей сборных элементов является обязательным условием. Отклонения не могут превышать 1 — 1,5%.
Все поле разбивается при помощи бечевки и колышков для каждой отдельной постели для стакана.
Совпадение в пространстве осей нескольких элементов определим при помощи сетки из нитей, протянутых на разных уровнях.
Фиксируют положение колонн стальными, железобетонными или деревянными клиньями, которые ставят вокруг столба по 2 у каждой грани. Использование клиньев является обязательным требованием. Они поддержат и столб в заданном положении при окончательном бетонировании. После того как периметр столба заливаем раствором, деревянные клинья удаляем, стальные распорки трогать не обязательно (для сохранения большей прочности).
При выполнении всех этапов работ следует строго соблюдать проектные значения выполненного расчета.
Проектирование, необходимые измерения, инженерно геологические изыскания и анализ грунтов для монолитных опор проводят по нормам, которые предъявляются Гостами к столбчатому фундаменту.
Это более мощная ступенчатая конструкция, способная выдержать большую нагрузку от надземного сооружения. Габариты ступеней будут зависеть от распределяемого веса здания. Монолитные стаканные конструкции обладают некоторым преимуществом перед сборными, так как их жесткость выше.
Отдельная монолитная опора после разборки опалубки показана на этом фото:
В комплекс расчета несущей способности входят и характеристики фундаментной балки, которая также является важным элементом прочного основания. Ее укладывают на выступающие над почвой столбы. На этих балках стоят несущие стены постройки.
Связь между опорами стаканного типа с балкой должна быть жесткой и прочной по деформирующим нагрузкам.
Результат достигается сопряжением арматурных каркасов с последующим бетонированием в общую конструкцию или анкерным креплением и сваркой (при установке стальных несущих колонн).
