Доказать что фундамент стаканного типа. Возведение фундаментов стаканного типа, монтаж колонн в стаканы. Определение состояния грунта

Устойчивость и прочность – два важнейших показателя, определяющие рабочие характеристики строения.

1. Монолитный;
2. Сборный.

Проще изготавливать и удобнее использовать монолитные конструкции. Для них характерно наличие поверхности горизонтальной, а для сборных типична поверхность уклонная. Но, и в том и в другом варианте, монолитный столб располагается, по отношению к стакану, выше.

Подколонные стаканы делают из качественного с включением усиленных армированных каркасов. Такие сооружения обладают отличной устойчивостью, имеют внушительный срок эксплуатации.

Из чего состоит конструкция?

В конструктивном состоянии в конструкции присутствуют следующие составляющие:

Когда все перечисленные элементы собираются в одну конструкцию, получается сборный фундамент стаканного типа из . Его отличительная особенность – подошва, которая может иметь разную площадь, но обычно не превышает 55 кв. м.

Достоинства и недостатки стаканных оснований

Какими особенными преимуществами обладают такие стаканные основания?

К недостаткам применения данного типа оснований
можно отнести необходимость применения специального тяжелого оборудования:

• как для доставки изделий,
• так и для их размещения и установки.

В настоящее время активно используются различные железобетонные опоры: разница состоит и в их размерах, и в массе.

При любом строительстве важно правильно определиться с типом необходимых элементов, которые должны соответствовать виду планируемых строений и нагрузкам от них!

Установка фундамента

Для возведения стаканных сооружений важно придерживаться прописанных стандартов. Процесс монтажа не так уж сложен, если точно придерживаться определенной очередности работ.

Шаги по возведению фундамента

Правильно установленный стаканный (или выше ее качеством), что необходимо для высоких выдерживающих способностей и надлежащей прочности будущих опорных столбов;

Стаканный тип оснований отличается своей конструкцией, сложностью в монтаже и выдерживает большие граничные нагрузки.

Благодаря своей особенной конструкции в виде стакана, он используется для монтажа железобетонных или металлических колонн круглой и прямоугольной формы, отвечают требованиям ГОСТ 23972-80 по типу бетона, выбору строительных материалов, а также допустимым нагрузкам.

Фундамент стаканного типа – это разновидность столбчатого основания, используется для возведения промышленных зданий большой высоты и широких пролетов по секциям.

Основное преимущество – это возведение в строгом соответствии с ГОСТом и высокая прочность несущей конструкции. Недостаток – это стоимость, но она нивелируется другими техническими характеристиками основания.

Основная задача стаканного фундамента – это передача нагрузки от несущих перекрытий на подушку ленточного основания, причем делается это с помощью железобетонных опор, жестко установленных внутри стакана.

Верхняя кромка колонны также жестко соединяется с ленточной или сборной конструкцией ростверка, который может быть смонтирован даже на большой высоте от уровня почвы.

Где используются стаканные фундаменты

• При возведении колонных промышленных зданий;
• Для обустройства подземных гаражей в несколько ярусов;
• Как несущее основание для мостов, эстакад и высоковольтных линий электропередач;
• Как единственно правильный вариант в соответствии с ГОСТОМ при строительстве машинных залов, конденсаторных и компрессорных в атомной энергетике;
• При монтаже каркасных зданий большой длины на сыпучих почвах с различным расслоением по горизонтальным направлениям;
• Когда нужно обеспечить надежность здания в сейсмически активных зонах;
• Если при проектировании промышленного здания предусмотрены колонны, на которых устанавливаются несущие перекрытия шириной пролета от 6 до 9 метров в соответствии с ГОСТом 23972-80.

Особенности конструкции такого основания

В ГОСТе 23972-80 четко указано, какая должна быть конструкция самого стаканного фундамента, допустимые параметры и нагрузки, а также размеры подошвы и тип арматуры. В целом, он состоит с нескольких сборных элементов:

• Монолитной опорной подушки большого размера круглой или прямоугольной формы, обработанной гидроизоляцией. Подушка может быть фабричной или сделана прямо на месте, устанавливается на прочную песчано-гравийную подушку;
• Железобетонного подстаканника в центре плиты;
• Железобетонной или металлической колонны фиксированной длины и толщины, устанавливаемой в стакан;
• Бетонного столба, который удерживает несущую железобетонную балку. Уже на балке стоят несущие конструкции будущего сооружения. Это разновидность столбчатой конструкции, поэтому столбы могут быть различной длины, но верхняя кромка обязательно делается строго горизонтальной.

Сама железобетонная плита, в зависимости от расчетных нагрузок, должна составлять площадь от 12 до 52 квадратных метра. Бывает сборной и монолитной, причем сборные конструкции имеют наклонную поверхность, а монолитные – горизонтальную.

Как правило, в промышленности чаще используют монолитную конструкцию, которая легче в монтаже, быстрее возводится и требует минимум затрат на механизированную технику. Стакан можно делать монолитным вместе с плитой или соединенным с ней армированием, тут многое зависит от характеристик почвы на строительной площадке и нагрузок от самого здания. Все стаканы имеют усиленное горизонтальное и вертикальное армирование, соединительные элементы жесткие. Монтируются стаканные фундаменты на устойчивых почвах, предусматривающих послойную деформацию на большой площади.

На пучинистых и просадочных почвах использовать стаканные конструкции нельзя через неравномерность воздействия на основания в различных местах.

Номенклатура стаканных фундаментов в соответствии с ГОСТ 23972-80

Монолитные стаканные плиты марок ФЖ18-м-2 и ФЖ-1м используются специально для установки железобетонных колонн сборного типа. Сечение стакана составляет 700-500 и 300-300 мм соответственно, при производстве плит используется бетон с прочностью В15 и морозостойкостью F50.

Также внешняя поверхность плиты обрабатывается органической пластичной гидроизоляцией в несколько слоев, поэтому водонепроницаемость составляет в пределах W2-W8.

Фундамент стаканного типа: технические требования по ГОСТ 23972-80

• Бетон марки не меньше М200 В2;
• Монтаж конструкций только после достижения необходимой прочности бетона;
• Уровень водопоглощения не более 5%, достичь показателя можно с помощью гидроизоляции;
• Жесткое армирование по всем поясам;
• Толщина бетонного слоя вокруг арматуры не менее 3 см;
• Толщина трещин в бетоне не более 0,1 мм;
• Полное удаление монтажных петель с помощью болгарки, удаление ударным методом строго запрещено;
• Арматуры в обнаженном виде в основании быть не должно.

Фундамент стаканного типа довольно дорогие в монтаже, ведь тут используется мощная толстая арматура, опалубка и сложная система гидроизоляции. Сейчас по ГОСТу можно купить несколько по размерам стаканных оснований:

Преимущества и недостатки стаканных оснований

• Учитывая, что производятся стаканные конструкции только в заводских условиях по требованиям ГОСТа, они отличаются высокой прочностью и надежностью;
• Можно возвести основание в сжатые сроки;
• Выдерживают большие нагрузки.

Но есть и недостатки таких фундаментов, среди которых – это стоимость изделий, их большая масса и необходимость использования мощной строительной техники.

Ведь стаканные сборные конструкции имеют большую массу и размеры, поэтому тут предусмотрена сложная транспортировка к месту строительства.

Технология возведения стаканных фундаментов

Возводить такие фундаменты нужно только строго по рекомендациям существующего ГОСТа и под присмотром специалистов. Сделать сборку стаканного основания не сложно, если придерживаться существующей технологии.

1. Расчет отдельных монолитных или сборных плит под будущее основание. Если обратить внимание на разрез такой плиты, то можно обратить внимание на сложную систему арматурных прутьев, опоясывающих плиту и стакан. Каждый элемент арматурной сетки рассчитывается отдельно, как и ширина стакана. А плиты уже имеют стандартные размеры длины, ширины и толщины.
2. Подготовка поверхности. Сначала нужно расчистить территорию строительной площадки, провести разметку и выравнивание. Выравнивание делается по той причине, что смещать железобетонные плиты нельзя. Поэтому, поверхность должна быть идеально ровной, допускается смещение не более 1-1,5 градуса по ГОСТу. Если поверхность слишком неровная, тогда допускается подсыпка песком, ее уровень должен составлять не менее30 см выше уровня подошвы основания.
3. Проводится разметка осей будущего основания. Для этого на обноске делают монтаж жесткой проволоки или стального троса и делают протяжку по направлению буквенных и перпендикулярных осей. Все точки соединения и разметки четко указаны в проекте такого основания, а также четко указаны длины промежуточных соединительных балок.
4. Затем наносятся контуры будущего основания и копаются траншеи на заданную глубину. На дне ям делается песчано-гравийная подушка, увлажняется и трамбуется.
5. Когда все подготовительные работы выполнены, начинается монтаж железобетонных блоков. Его делают строго по ГОСТу, соблюдают горизонтальную и вертикальную точность. После монтажа блоков проводят сложное армирование конструкции, причем в открытой плоскости стакана должно быть горизонтальное и вертикальное пересечение прутьев несущей конструкции.
6. После установки блоков нужно подождать, пока бетон наберет марочную прочность и потом начинать монтаж столбов для несущих конструкций.

Гидроизоляция стаканного фундамента

Учитывая, что основание стаканного фундамента делается с бетона, то он неизбежно будет разрушаться за счет воздействия грунтовых вод. Соответственно, нужно обязательно делать монтаж гидроизоляции по внешнему контуру плит прямоугольной формы. Как правильно делать гидроизоляцию плиты?

1. Сначала нужно тщательно очистить поверхность фундамента от загрязнений и выровнять с помощью жидкого бетонного раствора;
2. Затем на чистую поверхность нанести слой битума или другой водоотталкивающей смазки и подождать несколько часов, пока она высохнет;
3. Поверх битума установить слой рубероида, все соединительные швы герметизировать мастикой или жидкой смолой;
4. В некоторых случаях допускается покрывать гидроизоляцию в несколько слоев, особенно если грунт отличается высоким уровнем залегания грунтовых водяных горизонтов.

Если возводить фундаменты стаканного типа строго в соответствии с нормами ГОСТа, делать правильный монтаж и использовать только заводские бетонные изделия, тогда основание получится прочным, способным выдержать огромные нагрузки. Не стоит его возводить «на глаз», тут нужен четкий и правильный расчет каждого элемента, вплоть до максимальной глубины погружения несущей плиты.

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.

Строительство любого здания начинается с обустройства надежного основания, от устойчивости и практичности которого зависит продолжительность периода эксплуатации. В связи с широким распространением коттеджей и каркасных загородных домов фундамент стаканного типа в последнее время набирает все большую популярность.

Технологические особенности

Возведение стаканов под будущее размещение колонн осуществляется посредством подготовки предварительного основания и усиленной технологии армирования, благодаря чему названные фундаменты имеют высокие эксплуатационные характеристики. Как правило, стаканные основания за счет высокой прочности и жесткости конструкции находят свое применение при строительстве промышленных объектов, однако встречаются случаи их применения и в частном секторе.

Стаканный фундамент является разновидностью столбчатого основания и включает в свой состав следующие элементы:

• плитное основание, устанавливаемое на песчаную или щебневую подложку в оборудованном котловане;
• стаканный подколенник (элемент для будущего размещения колонны);
• опорные колонны под каркас здания.

По завершении сборки всех перечисленных составляющих образуется фундаментная конструкция со значительной площадью подошвы, как правило, от 15 до 50 кв.м.

Столбчатый фундамент стаканного типа применяется в виде двух форм: сборной и монолитной. Принципиальное отличие названных видов оснований заключается в их устройстве – сборный предусматривает выполнение соединения составных частей стакана непосредственно на месте, а монолитный – установку готовой цельной конструкции. В каждом случае подколонник размещается на предварительно оборудованной подложке.

За счет достаточно широкой площади опорной части возводить такие фундаменты рекомендуется на устойчивых грунтах, исключая строительство на пучинистых и подверженных просадке почвах.

Преимущества и недостатки

«Стаканы» основания

Фундаменты стаканного типа обладают рядом достоинств, отличающих их от других типов оснований:

• высокое качество материалов (производство элементов осуществляется непосредственно в промышленных условиях и масштабах при четком соблюдении правил и требований, предписанных строительной документацией);
• простая сборка (монтаж составных частей осуществляется в максимально короткие сроки и с минимальным количеством трудозатрат);
• продолжительный срок эксплуатации;
• надежность (за счет широкой площади опоры элементы равномерно распределают как продольные, так и поперечные нагрузки);
• невосприимчивость к влаге (положенный в основу составных частей тяжелый бетон способен поглощать до 5% воды).

Как и любой строительный элемент, фундамент стаканного типа имеет ряд недостатков:

• завышенная стоимость (обусловлена заводским производством);
• обязательное использование спецтехники как в процессе транспортировки, так и при монтаже основания (значительный вес и размеры частей).

Монтаж стаканного основания

При возведении стаканного фундамента следует руководствоваться классическими правилами и стандартами. Схема монтажа проста и интуитивно понятна при соблюдении следующей последовательности действий:

• Подготовка строительной площадки. Перед началом работ поверхность под будущее размещение фундамента расчищается от строительного и иного мусора. Вместе с этим для упрощения будущих разметочных работ и выравнивания площадки нелишним будет снять 20-30 см слой дерна. Оборудованную для монтажа площадку необходимо дополнительно засыпать слоем мелкофракционного песка или щебня и тщательно утрамбовать. Впоследствии выполнение предварительной подложки позволит надолго сохранить возведенное основание за счет отвода и исключения застаивания излишков воды.

В ходе выполнения работ на данном этапе необходимо учитывать, что подготавливаемая площадка должна быть на 40-50 см больше опорной части фундамента.

Все выполняемые процедуры реализуются в совокупности с ручными манипуляциями, направленными на качественный подгон составных частей и горизонтальности линий. По завершению установки стаканных элементов необходимо позаботиться об их защите. Кроме этого на стадии обустройства стаканов не стоит забывать о морозостойкости и пределах прочности.

Важные особенности строительства

Для обеспечения надежной защиты сооружения от трещин и перекосов стен как перед осуществлением монтажа, так и в его ходе, важно учитывать следующие моменты:

• обязательное использование качественного бетона марки М250 не ниже;
• выполнение мероприятий по армированию колонных и опорных элементов;
• финишный слой по периметру каждой части конструкции от 3 см;
• ширина трещин после полного высыхания должна составлять менее 0,1 мм.

Посмотрите видео, как производится установка стаканов под колонны.

Всю схему мероприятий по монтажу и обустройству основания стаканного типа целесообразнее выполнять в теплое время года, поскольку, во-первых, в соответствии с требованиями СНиП установка бетонных изделий на замерзшие грунты строго запрещена, а во-вторых, такая часть монтажа, как бетонирование в холодную погоду для качественного схватывания состава требует обязательного использования специальных присадок, приобретение которых пагубно отражается в денежном эквиваленте на итоговой смете.

Заключение

В завершении хотелось бы еще раз отметить, что использование фундамента стаканного типа позволит обеспечить зданию надежное и качественное основание, которое будет функционировать не один десяток лет. Однако все существенные достоинства таких опорных элементов и снижающих нагрузку колонн в ряде случаев перекрываются проблематикой доставки и возведения всех связующих элементов, поэтому перед выбором того или иного типа фундамента необходимо максимально точно взвесить все тонкости и особенности монтажа, а также проконсультироваться со специалистами.

Многоэтажные каркасно-панельные дома возводятся на специальных столбчатых основаниях. Они отличаются от монолитных, которые устраиваются для малоэтажных зданий. В промышленном строительстве для них возводится фундамент стаканного типа, представляющий собой сборную конструкцию. Она устроена так: заводской железобетонный стакан устанавливается в яму, а в нем располагается армированная колонна. Все элементы поставляются в готовом виде, что сокращает сроки работ.

Как выглядит стакан?

Стакан, в народе называемый "башмаком", имеет особенную форму. Практически всегда это - ступенчатый квадрат с широким основанием и узкой верхней частью. Размеры фундамента под колонну рассчитываются индивидуально для каждого объекта. Однако они контролируются ГОСТ 24476-80 и имеют стандартное минимальное значение 1200 мм, максимальное - 2100 мм. Для них берут железобетонные колонны с поперечным сечением 300 мм и 400 мм.

Основания данного типа имеют следующие преимущества:

• высокая грузоподъемность;
• низкий класс водопроницаемости;
• быстрый монтаж при помощи тяжелой техники.

Устройство стаканных фундаментов

Сегодня сборные фундаменты под колонны устраиваются в качестве оснований для производственных цехов, хозяйственных строений, подземных паркингов. Наиболее часто - для возведения многоэтажных производственных зданий каркасного типа. Важно: монтаж стаканного фундамента возможен лишь на грунтах, устойчивых к просадке и имеющих низкую степень пучинистости.

Фундамент состоит из следующих элементов:

1. Плита (основание).
2. Подколонник (стакан).

Отличительные параметры оснований стаканного типа

В зависимости от нагрузки и свойств грунта выполняется расчет фундамента. Конструкции отличаются следующими параметрами:

• высота подколонника;
• количество плит-оснований (1 или 2);
• способ стыковки колонны с "башмаком".

Последний параметр зависит от материала столба. Например, фундаменты под металлические колонны отличаются креплением столба к стакану по сравнению с железобетонным столбом. Соединение ж/б колонны с "башмаком" происходит при помощи бетона марок М200, М300. Так принято строить в России.

Опыт других стран

В других странах строители используют свои способы крепления. Например, в Венгрии колонну соединяют с "башмаком" при помощи выпущенных прутьев арматуры и бетона. В США используют сварку выпусков металлических стержней или крепление анкерными болтами. Для болтов между основанием и стаканом устанавливается стальная плита, выполняющая роль прокладки. В Японии основой для башмака служит песчаная подушка, заключенная в ж/б обойму соответствующего размера.

Монтаж пошагово

Если устраиваются сборные фундаменты под металлические колонны, крепление осуществляется только анкерными болтами. Применяются специальные анкерные болты, изготовленные по ГОСТ 24379.1-80. Их расположение должно соответствовать проектным расчетам, допускается отклонение ±2 мм.

Монтаж осуществляется под контролем следующих параметров:

• совмещение осей стакана с разбивочными осями;
• отсутствие отклонений в выравнивающем слое из песка и в опорах;
• фундамент должен примыкать к основанию всей площадью подошвы.

Последовательность монтажа:

1. Подготовка ямы.
2. Создание песчаной или гравийной подушки, ее трамбовка.
3. Установка стаканного основания при помощи подъемного крана.
4. Размещение колонны (требуется подъемный кран) и ее фиксация в "башмаке".

Монтаж осуществляется по расположению осей, которые обозначаются при помощи рисок по краям стакана. Эти риски наносятся перед началом работ несмываемой краской. Разбивочные оси обозначаются при помощи струн и отвеса, или проволоки и гвоздей. Во время установки "башмака" следует следить, чтобы оси на подошве и стакане совпадали с разбивочными осями.