Как правильно выполнить монтаж фундаментов стаканного типа?

Как правильно выполнить монтаж фундаментов стаканного типа?

Изготовление столбчатого фундамента стаканного типа

Изготавливают фундамент в виде массивных или квадратных оснований из армированного бетона (в народе их попросту называют «башмаками»). Верхняя часть их ассоциируется со ступеньками, уменьшающимися с каждым следующим шагом. Чтобы увеличить прочность, под фундамент укладывают железобетонные плиты.

Необходимо помнить, что такой фундамент пригоден только для грунтов устойчивых, не склонных к проседанию. Для постройки каркасного дома возведение такого типа фундамента будет абсолютно правильным решением.

Области использования

Этот тип фундамента наиболее эффективен для:

  • инженерных объектов – мостов, переходов и переездов, сооружаемых над железнодорожными путями:
  • инфраструктурных сооружений – подземных парковок, гаражей;
  • строений на тепловых и электрических станциях;
  • складских объектов, предназначенных для складирования материалов, заготовок, готовой продукции;
  • небольших производственных зданий;
  • одноэтажных спортивных, торговых, выставочных комплексов небольшого веса;
  • жилых каркасных домов.

Если основание используется для строений из дерева, то количество этажей может достигать трех.

Преимущества и недостатки монолитного основания

Преимущества и недостатки монолитного основания

Монолитной плите можно придать любую форму, которая будет полностью повторять форму дома. И самое главное – это то, что такая конструкция основания здания обеспечивает полную герметичность, так как нет никаких конструктивных стыков, а сам бетон изготавливается с использованием водоотталкивающих присадок.

Кроме явных достоинств, в монолитной конструкции имеются и некоторые недостатки. К ним можно отнести большие затраты времени необходимые для её строительства. Для заливки самой плиты потребуется значительный объём бетона и привлечение спецтехники.

Характеристика стаканного основания

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

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

Состав и преимущества стаканного основания

  • Бетонная опора-плита, лежащая на песчано-щебневой подушке на дне траншеи под фундамент,
  • Основание под колонну — подколонник, или стакан,
  • Железобетонная колонна,
  • Ж/б столб для усиления опор под стенами.

Какой именно будет конструкция, ее размеры и состав узлов – зависит от того, где и как будет эксплуатироваться объект, а также от его физических и технических параметров. Согласно гост стаканный фундамент можно закладывать для многоэтажных домов на плотном, непучинистом и стабильном грунте, с низким уровнем залегания грунтовых вод.

Промышленные стаканы-«башмаки»

Достоинства применения стаканного основания:

  • Детали стаканного основания делаются из тяжелого бетона с последующим армированием, но из-за локального (точечного) размещения колонн со стаканами по участку вес объекта передает минимальную нагрузку на фундамент и грунт,
  • Быстрая установка возможна за счет сборного устройства конструкции и встроенных монтажных петель в бетонных элементах, служащих для зацепа подъемным краном (),
  • Время безремонтной эксплуатации стаканного основания – больше ста лет,
  • Из-за точечного соприкосновения поверхностей стаканной основы с грунтом коэффициент водопоглощения конструкции очень низкий. Этому также способствует монолитная основа, препятствующая проникновению влаги в тело стакана,
  • Высокая степень надежности основания достигается равномерным распределением нагрузки на стаканы,
  • Стаканная конструкция может считаться мобильной, так как ее можно достаточно легко и быстро перевезти на другое место,
  • Низкая себестоимость сборной конструкции обусловлена промышленными масштабами изготовления отдельных узлов и деталей сборного фундамента.

Материалы для гидроизоляции фундамента

Гидроизоляция фундамента дома может выполняться с применением различных материалов. Выбор осуществляется в основном в зависимости от класса помещения и степени защиты от воздействия воды.

Изначально нужно разобраться с существующими классами помещений:

  • 4 класс – в частном домостроении помещения с таким классом практически не встречаются. К этому классу относятся комнаты с постоянным, четко установленным температурно-влажностным режимом – например, архивы, библиотеки, лаборатории и т.д.
  • 3 класс – наиболее распространен в индивидуальном строительстве. К этой категории относятся жилые помещения, офисы, объекты коммерческой и социально-бытовой сфер. К ним выдвигаются высокие требования относительно микроклимата, обязательно наличие естественной или принудительной вентиляционной системы. Толщина стен должна составлять не меньше 250 мм.
  • 2 класс – это подсобные помещения, оборудованные вентиляционной системой. Здесь допускаются только незначительные испарения, без влажных пятен. В этих помещениях возможна установка электроприборов со стандартным рабочим напряжением. Стены должны иметь толщину от 200 мм
  • 1 класс – помещения технического назначения, в которых не предусмотрено электроснабжение. Здесь допустимы даже незначительные протечки. Стандартная толщина стен должна составлять более 150 мм.

Таблица 1. Разновидности используемых гидроизоляционных материалов в зависимости от их степени защиты от воды и их совместимость с помещениями разных классов

Гидроизоляцион-ный материал

Стойкость к трещино-образова-нию (по 5-бальной шкале)

Степень защиты от влаги

Класс помещения

верхово-дка

почвен-ная влага

грунто-вый водоно-сный слой

1

2

3

4

Оклеечные битумные мембраны на полиэстеровой основе

5

+

+

+

+

+

+

Монтируемые полимерные водонепроницаемые мембраны

5

+

+

+

+

+

+

+

Обмазочные полимерные и битум-полимерные мастики

4

+

+

+

+

+

+

Обмазочные полимерцементные составы (гибкие)

4

+

+

+

+

+

Обмазочные цементные составы (жесткие)

3

+

+

+

+

Пропиточная гидроизоляция

3

+

+

+

+

+

+

Нюансы при монтаже стаканного фундамента

Для увеличения прочности и общего усиления конструкции стаканы, колонны и плиты армируются, и арматура при монтаже дополнительно связывается между собой при помощи сварки. Кроме предварительного армирование, прутья арматуры закладываются в конструкцию и при монтаже колонн – при бетонировании колонн в дне стакана.

Клинья под колонны

Монтаж столбчатого стаканного основания имеет совершенно другую технологию, непохожую на процесс строительства ленточного типа фундамента, и сборная конструкция из готовых узлов – главное отличие. Единственная конструкция, которая собирается и заливается бетоном непосредственно на месте – опалубка для гнездообразующего стакана. Колонна опускается в опалубку и заливается бетоном, образуя прочное монолитное армированное соединение.

Читайте также:  Фундамент 10х10 из плит: цена, сколько стоит залить под дом, стоимость под ключ, а также, как построить своими руками

В промышленных сооружениях применяется не только сборная конструкция, но и монолитный стаканный фундамент столбчатого типа. Такая конструкция намного мощнее сборной, она тоже состоит из бетонных плит-ступеней и может выдержать повышенную нагрузку от большого веса объекта. Размеры ступеней рассчитываются, исходя из габаритов будущего строения. Расположение колонн привязывается к координатным осям согласно проекту. Монолитные фундаменты стаканного исполнения могут более равномерно распределять высокие нагрузки и давление на фундамент.

3-D схема стаканного основания

Для придания необходимой прочности всей сборной конструкции применяется заливка бетоном всех узлов и элементов. Все составные части сборного стаканного фундамента выполнены из тяжелых бетонов марки не ниже М200В2, и армированы сеткой или стержнями. Сборка этого типа фундамента возможна только после полного набора прочности всеми элементами конструкции.

Особенности фундамента под металлические колонны

Есть здания, в которых требования к прочности увеличены. Это строения, относящиеся к объектам промышленного назначения, энергетики.

Как правило, здесь используется столбчатый фундамент под металлическую колонну каркасного типа, когда нагрузка от здания приходится на металлические столпы, устанавливаемые внутри чаши, выполненной из бетона. Особенность фундаментов под колонны из стали заключается в том, что предварительно подготавливается подушка, внутри которой делается углубление. Сюда и будет крепиться колонная, путем анкерной фиксации.

Этапы строительства

Применение металлических столпов не предполагает наличие сборных конструкций. В противном случае пришлось бы делать дополнительный расчет несущих характеристик строения.

Оптимальный вариант – это использование монолитного фундамента из бетона. Указанный вид основания прочнее, быстро заливается. Строительный процесс разделяют на следующие этапы:

  • Предварительно рассчитывают максимально допустимые нагрузки, оказываемые на подушку основания;
  • Проводится разметка точек, где будут установлены колонны. Затем проводятся земляные работы;
  • Роется скважина. Длина и размер котлована зависит от сечения металлической колонны и расчетной глубины;
  • Теперь нужно сделать внешнюю опалубку. Для этого берутся доски, рекомендуется использовать фанеру с влагостойким покрытием. Как правило, такая опалубка несъемная;
  • Делается подушка из песка и гравия. Предварительно поверхность грунта выравнивается, затем засыпают песок. Слой не больше 15 см, тщательно трамбуется. Сверху засыпается щебень. Слой не больше 20-25 см. Также тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали;
  • Следующим этапом идет создание армирующего пояса, который будет основным. Металлические прутья устанавливаются по периметру подушки. Арматуру располагают как по вертикали, так и по горизонтали;
  • Теперь подготовленный котлован заполняют бетонным раствором. Важно использовать бетон марки 200М. Перед тем, как запускать раствор необходимо установить геодезические уровни, а также высотные знаки. Это будут указатели, где будут размещаться металлические колонны. Также эти указатели помогут при проведении ремонтных работ фундамента, из-за просадки.

Внутри углублений устанавливаются анкерные соединения, с помощью которых происходит крепление стальных элементов. Но и здесь есть свои особенности.

Существует много разновидностей анкерных соединений. Каждое из них подбирается строго индивидуально под определенный тип колонны. Столп устанавливается внутри углубления, затем фиксируется с помощью больших болтов, другое название анкеры. Их приваривают к арматуре. В результате проведенных мероприятий колонна надежно удерживается в вертикальном положении.

Надежность и прочность крепления проверяется следующим образом: после того, как анкера привариваются к арматурному слою, бетонное основание разбивают и смотрят на состояние болтов. Если последние остались на месте, значит, монтаж проведен правильно и можно продолжать строительство. В случае, когда конструкция отклонилась от центра даже на 2 миллиметра, возникает необходимость замены анкерных болтов. Проверку проводят после каждой установки. В противном случае возведенная конструкция будет неустойчивой и может привести к разрушению здания.

Читайте также:  Глубина фундамента для двухэтажного дома

Некоторые особенности столбчатого фундамента стаканного типа

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

Процесс установки стаканов в фундамент промздания имеет множество преимуществ:

  1. Скорость сооружения. Основа этого фундамента – готовые бетонные плиты, так с учетом применения тяжелой спецтехники работы по монтажу производятся за короткое время.
  2. Незначительные нагрузки фундамента на грунт даже с учетом установки тяжелого бетона с армированным каркасом. Это обусловлено точечной системой расположения плит на земле.
  3. Минимальное впитывание влаги. Незначительная площадь контакта с поверхностью земли за счет расположения конструкции на цельной плите не дает возможности влаге из грунта негативно влиять на фундамент.
  4. Продолжительное время эксплуатации. Производители гарантируют эксплуатацию более 100 лет. Но это возможно только с учетом соблюдения всех технологий.
  5. Стаканный фундамент является мобильным, поскольку благодаря крану плиты можно с легкостью переставить на другое место.
  6. Равномерные нагрузки делают стаканный фундамент максимально прочным.

Но это основание имеет и недостатки:

  1. обязательное привлечение тяжелой техники, как во время перевозки, так и во время установки основания (большая масса изделий и значительные размеры фундамента стаканного типа);
  2. высокая стоимость (объясняется дорогой себестоимостью изготовления плит).