Достоинства
Главным образом, этот фундамент является наиболее практичным, т. к. его можно использовать на грунте любого типа. Если на песчаной почве не рекомендуется строить дом на монолитном основании или ленточном, то столбовые опорные системы можно обустраивать даже на таких «зыбучих» поверхностях. Рассмотрим основные преимущества такой конструкции:
Можно устанавливать без дополнительной системы гидроизоляции. В отличие от монолитного, который нужно при помощи дренажных систем дополнительно защищать от подтопления, опорные столбы в этом не нуждаются; Ленточно-столбчатый фундамент легко ремонтировать своими руками. По нормам, косметический ремонт можно проводить каждый год, а капитальный раз в пять лет
Обращаем внимание, что для лент и монолита требуется использовать специальную технику подкопа, в это же время для опор нужно просто установить дополнительный армирующий пояс; Низкая стоимость. Устройство такой несущей системы можно осуществить из кирпича, пеноблоков, раствора, асбестоцементных плит и даже строительного мусора, залитого цементом
Купить материалы можно в любом строительном магазине или на рынке; Скорость возведения
Даже простой незаглубленный ленточный фундамент должен сохнуть по меньшей мере неделю, не говоря уже про более тяжелый – монолитный. Свайный винтовой и столбчатый требует только нескольких дней для застывания раствора между проветриваемыми швами строительного материала (если не используется заливной вариант).
Купить материалы можно в любом строительном магазине или на рынке; Скорость возведения. Даже простой незаглубленный ленточный фундамент должен сохнуть по меньшей мере неделю, не говоря уже про более тяжелый – монолитный. Свайный винтовой и столбчатый требует только нескольких дней для застывания раствора между проветриваемыми швами строительного материала (если не используется заливной вариант).
Фото — особенности
Но у такого каркаса есть и некоторые недостатки. Во-первых, эта конструкция считается не ГОСТированной, т. е. могут возникнуть проблемы с оформлением документов на строительство такого домика. Во-вторых, его можно использовать только для легких построек. К примеру, для дачи, гаража, забора, под сарай или деревянный дом из бруса или бревен. В-третьих, в такой системе нельзя оборудовать подвал. Народные умельцы всячески пытаются устранить этот минус конструкции, но при этом они уменьшают несущую способность и без того «легкой» опорной системы.
Фото — конструктивные особенности
Нужно отметить, что в холодных регионах нужно дополнительно закрыть цоколь, иначе здание будет продуваться снизу, теряя большое количество тепла. Утепление может производиться различными материалами, начиная от пенопласта и заканчивая фанерными листами с фиброцементными панелями.
Основные конструктивные особенности фундамента на столбах
Устройство столбчатого фундамента выполняется при соблюдении требований из СНиП 3.02.01-87 и 2.02.01-83, а также ГОСТ 20522-75. В соответствии с ними при строительстве опорной конструкции для бани учитывают следующие ее конструктивные особенности:
- Столбы заглубляются в почву на 1500 мм. Средняя глубина может составлять 500-700 мм. При этом вверх конструкций размещают от земли на расстоянии 200-500 мм.
- Опоры устанавливаются под внешними углами постройки, всеми стенами и в местах, где они пересекаются.
- Столбы размещаются друг от друга на удалении 1500-3000 мм. Оно зависит от почвы и массы бани.
- Опоры длиною до 3600 мм устанавливаются, если постройка возводится на стройплощадке с уклоном.
Фундамент со столбами может изготавливаться с ростверком. В его конструкции присутствуют обвязочные опоры и рандбалки. Последние элементы представляют собой фундаментные балки, которые воспринимают нагрузки от стен. Рандбалки опираются на столбы и образуют ленточный пояс. Благодаря его наличию механическая нагрузка равномерно распределяется по всем опорам.
Один из вариантов фундамента со столбами и ростверкомИсточник algoritm-stroi.ru
Рекомендуется начинать строительство только после того, как баня на столбчатом фундаменте будет полностью спроектирована специалистами. Ведь они во время расчета конструкций учтут климатические условия региона, особенности местности и эксплуатации постройки.
Расчёт основания
Ни в коем случае нельзя приступать к работам, пока не составлен проект будущей конструкции. Сначала нужно рассчитать, какая нагрузка предполагается на основание будущего строения. На основе этих расчётов определяют необходимое количество опор и их размер, определяют структуру армирования каркаса и выбирают предпочтительный тип фундамента.
Ещё, естественно, выбор нужного типа фундамента зависит от особенностей грунта, на котором будет проходить строительство. В общем, глубина закладки основания зависит от массы конструкции и типа грунта.
При проектировании основания надо учитывать некоторые нюансы, а именно:
- чем более плотный грунт, тем большие он может выдержать нагрузки;
- чем больше площадь основания, тем большую массу она примет на себя;
- если уровень почвенных вод высок, то нижняя точка основания должна быть ниже, чем уровень промерзания грунта.
Составляя проект, помните, что вся масса постройки должна распределяться на все опоры равномерно. Особенности почвы должны учитываться в каждой отдельной точке заложения опор, каждая из которых должна быть в однородном слое грунта.
Фундамент под металлическую колонну
Монолитные основания стаканного типа Равномерное распределение нагрузок в каркасных конструкциях зданий и сооружений на подстилающие грунты необходимо для устойчивости всей постройки, поэтому важно правильно рассчитать и смонтировать фундамент под колонны, обеспечивающий долговременную эксплуатацию стен и перекрытий. Колонны часто применяются в качестве нагруженных элементов при строительстве не только промышленных, но и жилых зданий и устанавливаются с такими же жесткими требованиями по надежности и допустимым отклонениям от проектного расчета, независимо от способа их производства и монтажа
Значимые требования к фундаменту
В типовом строительстве каркасные здания возводятся только промышленного назначения. С развитием сегмента индивидуальных построек из нескольких этажей большой площади стали востребованы несущие опоры в виде колонн как в самих домах, так и в придомовых сооружениях (балконы, ограждения, навесы, гараж на несколько автомобилей).
Часто каркасная конструкция наружных стен, поддержки перекрытий выполняется в виде столбов из армированного монолита с заполнением промежутка между ними легкими газобетонными блоками. Неравномерная просадка бетонных стоек приведет к растрескиванию материала стен. Поэтому нужно ответственно подойти к правильному устройству фундамента под несущими элементами, которые изготавливаются в виде столбов.
Основным документом для такого строительства будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий».
Готовые железобетонные изделия
При проектировании опорной части строения в расчет можно закладывать стандартные элементы заводского производства с уже известными характеристиками и монтажными петлями для быстрой установки.
Основание под колонну выбирается по результатам исследований механико-динамических характеристик залегающих грунтов. Разнообразие вариантов общей конструкции фундаментов для колонн определяется проектными особенностями, площадью и формой будущего строения.
Исходные условия
Размеры подошвы под стоящую опору выбирают, чтобы нагрузка на плоскость контакта с грунтом не оказалась выше его несущей способности. Типовые показатели для усадки каждого отдельного нагруженного элемента в фундаменте не превышали допустимых значений, указанных в нормативах.
Колонна может стоять на отдельном фундаменте или располагаться в группе, для которой имеется единое основание (ленточного или плитного типа).
Группа колонн на едином основании
Выпуски арматуры под будущие колонны в монолитной бетонной плите.
При расчете столбчатого фундамента под колонну в качестве отправного значения берется площадь подошвы 1 столба. Необходимое количество таких опор нужно принимать с запасом не меньше 50% по прочности на каждый устанавливаемый элемент.
Материалами для изготовления одиночных фундаментов служат:
- изделия из железобетона;
- бутовый камень;
- кирпич;
- наливной бетон.
К жестким видам оснований относят конструкции из монолитного марочного бетона и выполненные кладкой из кирпича.
Колонны, устанавливаемые на подготовленный фундамент, различаются по виду материала изготовления: металлические, железобетонные изделия. Каждая разновидность имеет свой способ крепления в нижней точке. Подколонники под них изготавливаются в заводских условиях (стандартного типа) или прямо на строительной площадке по месту установки (проектный расчет).
Монолитный метод самостоятельного изготовления имеет преимущество в том, что является универсальным, независимо от того, стальное или железобетонное изделие будет монтироваться сверху на основание.
Подошвы для железобетона
Несущие конструкции из колонн устанавливают на отдельно стоящие фундаменты стаканного типа, чтобы не заливать большой объем бетона в ленты или плиты. Они примут и распределят нагрузку от сооружения в самых ответственных точках. Стандартные изделия для типового строительства промышленных объектов делают на заводах в готовом для сборки виде. Они состоят из расширяющейся к низу подошвы под колонну и вставляемого в стакан столба.
Такие сборные элементы должны соответствовать ГОСТ 24476-80.
Пример готового фундамента (с различными вариантами габаритов) для колонны показан на чертеже:
Увеличение площади контакта с грунтом за счет расширяющейся опорной пятки приводит к следующим результатам:
- повышается несущая способность колонны;
- уменьшается нагрузка на грунт от общего веса фундаментной конструкции за счет разницы в сечении подошвы и вертикальных столбов – их Ø считается по способности выдержать здание, но не зависит от площади опоры.
Столбчатый фундамент из кирпича
Сооружение из кирпича или бетонных блоков строится по одному принципу. В обоих случаях колонны могут покоится непосредственно на грунте (для скальных или сильно каменистых пород), на песчано-гравийной подушке или на предварительно выполненной монолитной бетонной опоре.
Последовательность работ:
- Отрывка ямы или подготовка площадки для колонн.
- Устройство подушки с обязательной трамбовкой. Если используется бетонная основа, она отличается в опалубке с армированием или без по технологии, описанной в предыдущем разделе.
- Поверх подготовленной подушки или основы выкладывается прямоугольник/квадрат из блоков или кирпича. Обычно выполняется столбчатый фундамент из блоков 20х20х40 см, поскольку всего четыре подобных блока дают достаточную опору для брусового ростверка каркасного дома или сруба. Для скрепления блоков или кирпича используют качественный цементный раствор.
- Поверх подготовленной опорной площадки обязательно устраивают горизонтальную гидроизоляцию – она препятствует попаданию почвенной влаги в конструкции здания.
Наибольшей популярностью пользуется строительство столбчатых опор из бетонных блоков – они более прочные и однородные по сравнению с кирпичом.
Такие упрощенные – надземные или мелкозаглубленные фундаменты — обычно используются для легких каркасных или деревянных построек
Чаще всего по этому принципу создают столбчатый фундамент для бани, при этом гидроизоляции опор необходимо уделять повышенное внимание, а пол первого этажа серьезно утеплять
Изготовление фундаментов стаканного типа и основные требования к ним
При установке таких оснований нужно помнить, что прочность изделия может быть достигнута только за счет использования качественных строительных материалов и хорошего армирования. Поэтому железобетонный фундамент и отличается длительным сроком эксплуатации.
Установка колонны в стакан фундамента.
Этот тип основания редко используется в общем частном строительстве, потому что отличается высокой стоимостью и необходимостью использовать механизированную технику. Основание запрещено ставить на пучинистых и просадочных почвах. Технология предусматривает установку железобетонных опор и стоек в готовый стакан, в котором затем происходит фиксация.
Требования к фундаменту:
- Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
- Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
- Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
- Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
- Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
- Все производственные петли в блоках нужно аккуратно демонтировать, забивать их в бетон категорически запрещено.
Когда нужно обязательно использовать стаканный фундамент
- При строительстве промышленных и частных зданий общего назначения, в несущей конструкции которых используются бетонные опоры и стойки;
- При возведении электростанций, а также в атомной промышленности, при монтаже армированных стоек для машинных и конденсационных отделений;
- При проведении реставрационно-востановительных работ на стойках и колоннах в административных зданиях;
- Если проектом предусмотрено использование стоек как единственно возможной несущей конструкции здания.
Преимущества стаканных фундаментов
- Высокая прочность и качество заводских блоков, т.к. при их производстве осуществляется контроль качества и проверка на прочность и разрыв всех несущих элементов;
- Это оптимальное основание для строительства промышленных зданий, где присутствуют локальные нагрузки на единицу площади фундамента;
- Простая технология монтажа;
- Экономия сил и времени на возведении фундамента.
Также нужно учитывать необходимость транспортировки отдельных стоек и колонн непосредственно от производителя, а, учитывая их размеры, иногда приходится продумывать специальные маршруты следования.
Монтаж стаканного фундамента
Монтаж сборных фундаментов колонн массой от 5 до 30 т обычно производится стреловыми кранами.
Учитывая ключевые особенности рассматриваемых фундаментов, монтаж проводится только под непосредственным наблюдением специалистов. Только они способны контролировать весь процесс установки опор и правильность их армирования. В процессе монтажа, железобетонные изделия проходят несколько этапов:
- Подготовка поверхности. Ее тщательно выравнивают, т.к. смещение железобетонных балок в фундаментах стаканного типа крайне нежелательно;
- Подготовка углублений. Выкапываются на конкретную глубину, затем выполняется их укрепление гравием, тщательно трамбуются;
- Устройство железобетонного фундамента. На этом этапе также используется трамбовка грунта, а также происходит установка блоков.
Ключевая задача, которая стоит перед фундаментами стаканного типа – это обеспечение равномерного распределения нагрузок по всей поверхности почвы. Соответственно, использовать стаканные основания можно только на такой почве, которая способна выдержать большие нагрузки и не проседать со временем.
Фундаменты стаканного типа под металлические колонны
Начнем с того, что все здания условно разделяются на два типа: каркасные и бескаркасные. К каркасным зданиям относятся почти все промышленные сооружения. Для того чтобы грамотно рассчитать расход бетона, что идет как на фундамент, так и на общее строительство, необходимо правильно выбрать конструкцию фундамента.
Что такое фундамент стаканного типа и где он применяется?
Для строительства каркасного здания применяются колонны или ригели, на которые устанавливаются панели и перекрытия. Существует два вида колонн: металлические и железобетонные. Фундаменты стаканного типа под колонны на металлической основе – это лучший вариант для промышленных зданий. Они используются при строительстве электростанций, а также в атомной промышленности.
Преимущество такого фундамента в том, что он является наиболее прочным и становится опорой для всего здания.
К достоинствам данной конструкции можно отнести и то, что ее установка относительно простая и не занимает много времени. Фундамент под металлическую колонну устанавливается с помощью специальной тяжелой техники, поэтому такое строительство достаточно дорогостоящее. В его стоимость также входит транспортировка некоторых элементов с завода – производителя.
Основные требования и правила к установке фундамента стаканного типа
Фундамент под металлическую колонну используется исключительно в строительстве мостов или объектов промышленности. Данное основание не предназначено для индивидуального строительства.
Фундаменты стаканного типа под колонны устанавливаются с учетом некоторых правил и рекомендаций.
- Фундамент под металлическую основу нельзя строить на грунтах, которые имеют свойство проседать. Также запрещается установление такого фундамента на песчаных грунтах.
- Блоки, что используются для фундамента, должны отвечать основным требованиям ГОСТа, в том числе, быть водонепроницаемыми и прочными. Учитывайте то, что блоки заводского производства обладают более высоким качеством, чем изделия, что изготовленные на строительной площадке.
- Фундаменты стаканного типа под колонны в обязательном порядке армируются.
- Толщина слоя вокруг прутков должна быть не менее 30 мм. В противном случае, работа не принимается и является браком.
- Блоки, в которых обнаружены трещины (0,1 мм и больше), не используются.
- Оставлять в конструкции монтажные петли категорически запрещается!
Монтаж фундамента
Монтаж фундаментов стаканного типа под металлические колонны выполняется специалистами, которые выполняют все требования, что установлены государственными стандартами для этого вида работ. Какие инструменты необходимы для монтажа фундамента такого типа?
В традиционный набор инструментов входит болгарка, нивелир, сварочный аппарат, перфоратор, рулетка, строительный уровень.
Подготовка для работы предусматривает тщательное выравнивание поверхности. Это делается для того, чтобы не произошло смещения балок. После этого роются ямы, которые необходимо уплотнить с помощью гравия. Только после трамбовки грунта можно ставить блоки. Для достижения максимальной точности в установке элементов всей системы, используются специальные геодезические инструменты.
Напоминаем, что установка фундамента стаканного типа может проводиться только на грунте, который имеет стойкость к проседанию, ведь основная задача такой конструкции – равномерное распределение нагрузки по всей поверхности. Чтобы правильно рассчитать нагрузку всего строения на землю, необходимо знать массу всего строения и площадь опоры. Только после этого можно узнать общее давление здания на поверхность.
Масса здания включает в себя все его составные части, в том числе и сами колонны и перекрытия.
Монтаж фундамента выполняется с учетом показателей морозоустойчивости и прочности сжатия. Только так можно избежать деформации и трещин строения в будущем.
Производство таких фундаментных стаканов достаточно сложное, особенно, если учитывать армирование и опалубку. Но, по мнению специалистов, это существенно сокращает денежные расходы при выполнении монтажа
Особенное внимание необходимо обратить на транспортировку и складирование таких фундаментов. Их необходимо перевозить на специальных прокладках, сделанных из древесины. Фундаменты прочно закрепляются для предотвращения смещений во время перевозки
Фундаменты прочно закрепляются для предотвращения смещений во время перевозки.
Такие фундаменты хранятся на деревянных прокладках. Расстояние между рядами – не меньше одного метра!
Нажмите на иконку требуемой социальной сети, так вы поделитесь ссылкой со своим окружением:
Выбор, определяемый расчётом
На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.
Насыпное основание
Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.
Примечание! Если нужно разрабатывается перечень мероприятий, которые помогают уменьшить зависимость сооружения в процессе эксплуатации от протекающих в грунтовых основаниях деформационных процессов.
Предельные состояния грунтов
Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:
- Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
- Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.
На подпорные стенки действует горизонтальное давление грунта Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:
- естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
- образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
- техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
- степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.
Верховодка может доставлять немало неприятностей строителям
Гидрогеология
Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).
На заметку! При закладке фундаментов ниже пьезометрического уровня (в случае с напорными водами), необходимо принять меры, предупреждающие их прорыв. Это чревато вспучиванием днища котлована и всплытием уже установленных конструкций.
Механическое укрепление стенок котлована
Установка паркеров под инъекционное укрепление грунта
Цементация грунта
Иглофильтровое водопонижение на стройплощадке
Заглубление подошвы фундамента
На выбор глубины заложения фундамента промышленного здания влияют:
- Назначение сооружения.
- Конструктивные особенности здания.
- Расчётные нагрузки.
- Глубина закладки инженерных коммуникаций и фундаментов соседних зданий.
- Рельеф территории застройки.
- Свойства грунта.
- Характер подземных вод.
- Сезонное промерзание грунта на местности (УГП).
Принцип закладки фундамента в зависимости от глубины промерзания Примечание: нормативные данные по глубине промерзания получают путём извлечения усреднённого показателя из суммы данных не менее чем за 10 зимних сезонов. Наблюдения производятся на площадке с ровным рельефом, очищенной от снежного покрова. Такие данные, как и сведения об уровнях грунтовых вод, отражаются на карте.
Карта промерзания грунтов