Устройство сборных железобетонных фундаментов стаканного типа под колонны

Железобетонные стаканы могут быть промежуточными конструкциями, связующие колонны с фундаментом или быть самостоятельными фундаментами.

Монолитные опоры, опущенные в проёмы стаканов, не нуждаются в дальнейшей корректировке положения в пространстве.

Полости в опорных конструкциях значительно упрощают процесс монтажа колонн.

Устройство жб стаканов фундаментных под колонны

Стаканные фундаменты — это полые или монолитные железобетонные конструкции заводского изготовления. Блоки состоят как-бы из двух частей – это нижняя опорная базовая плита и верхний башмак (подколонник).

Башмак может быть с отверстием, куда вставляют основание колонны, либо монолитным с выпусками арматуры. Форма стакана может выглядеть, как одна или две усечённые пирамиды, поставленные друг на друга.

Стаканы в зависимости от направления давления от веса здания могут иметь разную в плане форму: квадрат для центральной и прямоугольник для боковой нагрузки. Стандартный размер проёма в сечении может быть равен 300х300 мм или 400х400 мм. Толщина стенки стакана должна быть не менее 200 мм. Минимальная толщина бетонной оболочки арматурного каркаса составляет 50 мм. Стандартная высота может быть 65 см и 90 см.

Область применения

Стаканный подколонник классифицируют, как фундамент неглубокого заложения. Точечное расположение опорных оснований избавляет от необходимости производства больших объёмов земляных работ.

Фундаментные блоки поступают на стройплощадку в готовом виде. Их монтаж не требует устройства опалубки, установки армокаркасов, заливки бетонным раствором и ожидания 30 дней набора несущей способности бетона.

Быстрота и экономичность фундаментных работ является привлекательной стороной в строительстве промышленных зданий и тех сооружений, где вертикальными несущими конструкциями являются колонны. К таким объектам относятся заводские и фабричные цеха, сельскохозяйственных сооружений: свинарники, коровники, овчарни, птичники, склад, амбары.

В дорожном строительстве стаканные фундаменты используются для возведения мостов. На строительстве инфраструктурных объектов фундаментные блоки применяются для возведения эстакад с трубопроводами различного назначения.

Точечные фундаментные опоры стаканного типа используют площадь грунтового основания в минимальном объёме. Поэтому их применяют для прокладки различных коммуникаций на высоте.

Конструктивные особенности

Блоки для опирания колонн относятся к группе сборного железобетона заводского изготовления. Их конструктивные особенности заключаются в следующем:

• стандартные изделия выпускаются с квадратными отверстиями размером 300х300 мм и 400х400 мм;
• стаканы могут быть с пьедесталом и без него;
• пьедестал (подушка) представляет собой плиту с мощным армокаркасом;
• колонна, вставленная в отверстие стакана, практически сразу принимает правильное вертикальное положение;
• фундаментный блок получает нагрузку через колонну от верхних горизонтальных несущих конструкций (балок, ригелей и плит перекрытий) независимо от примыкающих стеновых ограждений;
• перед монтажом стаканов дно приямков засыпают щебнем и песком с послойной трамбовкой;
• в стенках стаканов располагаются вертикальные периодические стержни арматуры o 8 – 10 мм, связанные в единый каркас горизонтальной гладкой арматурой o 6 мм;
• монолитные стаканы оснащены 4-мя анкерными болтами, на которые надевают монтажные петли колонн с последующей затяжкой гаек с шайбами;
• на слабых, болотистых, глинистых грунтах стаканы устанавливают на заранее приготовленную монолитную железобетонную плиту.

Технические требования

Нормативы и требования к изготовлению фундаментных блоков стаканного типа регламентируются пунктами ГОСТа 23972 80. Вот некоторые из них:

• блоки формируют из тяжёлого бетона марки М 200;
• отпуск готовых изделий осуществляют только по достижении 70% эксплуатационной прочности железобетонного массива стаканов (по истечении 30 суток со дня заливки опоки жидким бетоном);
• для армирования изделий должны применяться только горячекатаные стержни периодического и гладкого профиля, соответственно класса A III и A I;
• армирование стаканных блоков должно соответствовать схемам в приложении к ГОСТу 23972-80;
• внешний слой бетона, покрывающий арматуру, не должен быть меньше 30 мм;
• проектное положение арматурных сеток при заливке форм бетоном стабилизируют специальными пластиковыми фиксаторами;
• готовые изделия должны проходить заводской технический контроль (ОТК);
• если хотя бы один из отобранных образцов партии готовых изделий не отвечает требованиям стандарта, количество новых образцов удваивают и повторяют проверку.

Чертежи стаканов под колонны:

Преимущества и недостатки

Стаканные блоки, как и любые строительные конструкции, обладают достоинствами и недостатками.

К достоинствам следует отнести следующее:

• отсутствие мокрых процессов позволяет устраивать фундаментное основание для колонн в зимнее время года;
• точечная установка ж/б стаканов практически сводит к минимуму объём земляных работ;
• выставление колонн строго по вертикали сводится к простой операции — подклинивание одной из граней колонны в стакане фундамента;
• простота монтажа колонн в стаканных блоках позволяет значительно сократить сроки строительства всего объекта;
• дороговизна изделий компенсируется по сравнению с затратами на производство земляных, опалубочных и бетонных работ при возведении монолитных ленточных фундаментов;
• установку стаканов можно осуществлять с помощью одного автокрана с минимальной грузоподъёмностью до 1 тн.

Наряду с достоинствами фундаментных блоков стаканного типа стоит отметить несколько недостатков:

• основным недостатком стаканных фундаментов можно считать их высокую стоимость;
• большая масса и крупные габариты исключают установку стаканов вручную;
• для доставки блоков со склада на строительную площадку с последующим монтажом задействует грузовой транспорт и грузоподъёмные механизмы, эксплуатация которых увеличивают стоимость строительства объекта.

Армирование

Армирование монолитных стаканных блоков производится по схемам в приложении к ГОСТу 23972-80. Должна применяться только горячекатаная сталь периодического (10-12 мм) и гладкого (6 мм) профиля класса A III и A I.

Арматурные каркасы вяжутся на поверхности, после чего опускаются внутрь опалубки. Горизонтальные прутки монтируются с шагом 200-250 мм. Высота вертикальных стержней должна быть таковой, чтобы их верхние концы выступали над бетонной поверхностью опоры на 100-200 мм для дальнейшей привязки колонны.

Внимание! Подошва и подколонник подлежат обязательному армированию.

В дополнение к стержневому армированию подколонники укрепляются арматурной сеткой, из которой формируется каркас, расположенный по 4-м стенкам башмака на всю их высоту. Армокаркас при укреплении стакана утапливается в бетон минимум на 50 мм.

Схема армирования стаканного фундамента:

Технология монтажа и этапы установки

Весь процесс установки фундаментного основания в виде сборных железобетонных блоков-стаканов можно представить рядом последующих друг за другом этапов:

1. К месту строительства подвозят фундаментные стаканы, технические характеристики которых соответствуют проекту.
2. Со стройплощадки снимают плодородный слой почвы с травой, корнями и прочим мусором.
3. Производят геодезическую разметку осей точечных опор, используя лазерный нивелир, шнур и колышки.
4. В местах разметки выкапывают приямки глубиной не более 100 мм и шире чем плита фундамента на 100 мм с каждой стороны.
5. Подсыпая или удаляя почву, все площадки нивелируют под одну отметку, пользуясь лазерным уровнем и рейкой.
6. Уплотняют трамбовками грунт. Затем устраивают подушки толщиной по 100 мм щебня и песка.
7. Песчано-щебёночное основание проливают водой и трамбуют.
8. Если требуется проектом между площадками возведение стен, то прорывают траншеи под фундаментные балки для монтажа ограждений из ж/б панелей или кирпичной кладки.
9. В место монтажа автокраном подаётся стаканный фундамент.
10. Установкой занимаются двое рабочих, двигая на подвесе блок. Как только стакан повиснет точно над посадочным местом, кран опускает груз.
11. Производят контроль горизонтальности опорной плиты. Отклонения корректируют подсыпкой щебнем, приподымая одну из сторон фундамента краном.
12. Установку колонн производят автокраном.
13. Не снимая трос, проверяют уровнем вертикаль опоры. Отклонения корректируют, вбивая клинья в зазор между одной из граней колонны и стенкой стакана.
14. Оставшиеся щели чеканят цементным раствором.

Расчёт опорных ж/б блоков довольно прост так, как стандартные стаканы рассчитаны на определённую нагрузку заводом изготовителем. Остаётся только подобрать их марку, соответствующую расчётной нагрузке приходящейся на каждую колонну.

Гидроизоляция

Все бетонные поверхности фундаментных конструкций подлежат гидроизоляции. Стаканы покрывают, как холодными обмазочными мастиками, так и горячим битумным составом. Происходит это следующим образом:

• Все дефекты бетонных поверхностей фундаментных блоков скалывают или наоборот заделывают цементным раствором.
• Фундаменты обрабатывают битумными составами. Наносят гидроизоляцию квачом — самодельной кистью большого размера.

  В другом случае используют специальную установку, нанося резиново-битумный состав напылением.

• По горячей или не застывшей мастике раскатывают рубероид, промазывая нахлёсты горячим битумом.

Все мероприятия, связанные с гидроизоляцией нужно выполнять, если стаканы будут скрыты обратной засыпкой. Стаканы на поверхности земли покрывают водостойкой краской.

Частые ошибки и рекомендации

Самодеятельные строители, монтируя стаканные фундаменты, часто допускают ряд ошибок. Чтобы их избежать специалисты дают свои рекомендации.

Частые ошибки	Рекомендации
Из-за недостаточной толщины подушки происходит просадка плиты стакана	Слои щебня и песка должны быть толщиной 100 мм
Не снятый плодородный слой почвы вызывает перекос фундаментной плиты	Стройплощадка обязательно должна быть очищена от растительного слоя грунта
Необработанные бетонные поверхности могут стать причиной разрушения массива стакана	Стаканы под обратную засыпку должны быть обработаны битумными составами

Заключение

При нехватке опыта в строительном деле не стоит браться за самостоятельный монтаж фундаментов стаканного типа. Профессионалы выполнят эту работу в короткие сроки и с высоким качеством. Ответственные исполнители предоставляют заказчикам гарантию.