Возведение фундамента стаканного типа и монтаж колонн

Все фундаменты различаются по многим параметрам, но в первую очередь выделяются своей прочностью. Чем прочнее фундамент, тем более сложную и тяжелую конструкцию он может на себе выдержать. Так, монолитные плитные или ленточные основы считаются крепче остальных, однако, только для классических домов. Но если нужно построить что-то большее, обычный фундамент может оказаться недостаточно прочным, но при этом нецелесообразно дорогим. Здесь нужны другие варианты, и стаканный фундамент — лучший среди них.

Область применения

Так как это подвид столбчатой основы, при сборке фундамента стаканного типа используются железобетонные столбы, которые размещаются в особые бетонные «подстаканники», похожие на большие фланцы, чаще всего с трапециевидным основанием. Такие бетонные блоки изготавливаются по ГОСТ 23927-80, но есть возможность сделать их под заказ, так как их пропорции будут зависеть от размеров столбов.

На столбы размещаются первичные фундаментные балки, а вот под столбом и под подстаканником, который будет его держать, всегда размещается железобетонная опорная подушка. Она может быть прямоугольной или круглой, размеры зависят от пропорций бетонного блока и столба с ним. Однако, площадь опорной подушки должна быть не менее 12 и не более 52 м². Эти бетонные стаканные основы могут быть сборными или цельными. Первые должны иметь уклон, для вторых это не обязательно.

Так, основная нагрузка постройки передается на железобетонные опоры, которые перемещают ее на горизонтальную подошву через бетонные блоки. Это позволяет распределять вес сооружения равномерно. А так как по верху все опоры соединяются ростверком, то конструкция становится единой, а стаканная основа становится жесткой.

Обычно стаканный фундамент применяется для промышленных зданий, мостов и т.п.

Благодаря такой конструкции, этот тип фундамента один из самых прочных и долговечных. Поэтому его применяют по большей части не для домов, а промышленных зданий, мостов, складов, подземных парковок и т. д.

Однако, если дом предполагается масштабным, имеет сложную конструкцию и большие площади, стаканный фундамент может оказаться наилучшим вариантом.

Предназначение стальных опор заключается в следующем:

• принимать нагрузку от перекрытий, стен и мостовых кранов;
• поддерживать крышу, ограждающие конструкции и верхние элементы несущего каркаса;
• равномерно распределять на фундамент общую массу внешних и внутренних частей сооружения,
• различного оборудования и посетителей здания;
• выдерживать агрессивное воздействие погодных условий;
• выступать в качестве декоративного элемента интерьера или экстерьера здания.

Каждая колонна одновременно выполняет несколько задач: обеспечивает устойчивость общей конструкции, разделяет пространство на части и связывает различные элементы каркаса. На металлические колонны в промышленных зданиях также закрепляют техническое оборудование. Стальные опоры крепки, надежны и могут эксплуатироваться на протяжении длительного времени.

Преимущества и недостатки

У каждого вида фундамента есть плюсы и минусы, на основе которых и делается выбор в пользу одного или другого типа. Так, стаканный фундамент может оказаться лучшим решением благодаря таким чертам, как:

• Скорость установки. Так как используются уже готовые блоки, остается только наметить места их размещения, а все остальное сделает техника.
• Защищенность от влаги. Из-за размещения на плитах, такие блоки почти не соприкасаются с грунтовыми водами, что повышает их устойчивость даже без гидроизоляции.
• Качество, ведь блоки делаются по установленной технологии.
• Долговечность. При соблюдении технологии монтажа такой фундамент сохранит свои первоначальные свойства более, чем на полвека.
• Прочность. Это можно объяснить равномерным распределением нагрузки в каждом блоке.
• Небольшая нагрузка на грунт из-за точечного размещения блоков.
• Мобильность, ведь блок можно перенести в любое место.

Устройство фундаментов стаканного типа

Такие конструкции собираются по нормативным документам, поэтому конструкция столбчатого фундамента стаканного типа строго фиксирована:

1. Железобетонная подушка круглой или квадратной формы с гидроизоляционным покрытием сверху. Она заказывается отдельно или делается прямо на площадке. Ее укладывают на песчано-гравийный слой.
2. В центре устанавливается подстаканник, тоже железобетонный. У него прямоугольная форма и пространство для опорного элемента по середине. Стаканы армируются горизонтально и вертикально.
3. Когда подстаканник установлен, добавляется опора. Она может быть стальной или тоже железобетонной. Сечение может быть круглым или с прямыми углами, размер рассчитывается в зависимости от предполагающихся нагрузок, а также типа почв.
4. На опору помещается несущая колонна, что возьмет на себя большую часть всех нагрузок.

В эти четыре шага укладывается вся установка стаканного фундамента, а узнать детали можно далее.

Монтаж металлических колонн

Монтаж стальных колонн включает следующие основные технологические процессы: подготовку фундаментов и непосредственно сам монтаж конструкций.

Подготовка фундаментов под колонны. До начала монтажа колонн должны быть полностью закончены работы нулевого цикла, т. е. сооружены фундаменты, засыпаны пазухи фундаментов. Фундаменты до монтажа принимают по акту, на их поверхности должны быть нанесены разбивочные оси колонн. Для нанесения осей на верхней поверхности фундаментов вне контура опорной плиты колонны до бетонирования фундамента закладывают металлические планки в двух направлениях. Оси наносят керном и масляной краской.

Стальные колонны монтируют на сборных или монолитных фундаментах, в которых заранее устанавливают анкерные болты для крепления колонн. В зависимости от принятого в проекте способа опирания колонны на фундамент его возводят на полную высоту или ниже проектной отметки на 50–100 мм для последующей подливки.

Перед установкой колонн должна быть проверена и смазана резьба анкерных болтов. Проверку осуществляют навертыванием гаек. Для предохранения резьбы от повреждения во время наводки базы колонны на анкерные болты на резьбу надевают предохранительные колпачки из кровельной стали или газовых труб с конусным верхом. Точность установки колонн определяет правильность монтажа всех конструкций и прочность сооружения и зависит в значительной мере от принятых способов опирания колонны на фундамент.

Опирание колонн на фундаменты осуществляют следующими способами.

Колонны легких конструкций, поступающие на строительную площадку с опорными плитами. На выверенные гайки анкерных болтов анкерные болты устанавливаются точно по шаблону, длина их резьбы должна обеспечивать такую установку гайки, чтобы ее верхняя поверхность имела отметку низа опорной плиты колонны (рис.а). Гайки накручивают на болты с требуемой точностью установки верхней поверхности. Монтируемую колонну устанавливают, опирая на навернутые гайки и совмещая риски на колонне с разбивочными осями. Положение колонны по вертикали обеспечивается точностью установки гаек и при необходимости может быть выправлено их подкручиванием. После установки положение колонны фиксируется постановкой шайб и закреплением плиты вторыми гайками, которые зажимают опорные плиты и обеспечивают устойчивость колонны. Выверенные колонны подливают цементным раствором.

Схемы опирания легких колонн: а – на выверенные гайки анкерных болтов; б – на закладную балку; 1 – верх фундамента под колонну; 2 – анкерный болт; 3 – монтируемая колонна; 4 – закладная балка; 5 – верх фундамента под колонну; 6 – подливка опорной плиты цементным раствором

При установке колонн на фундаменты, доведенные до проектной отметки, их поверхность должна точно соответствовать проектной при бетонировании. Отклонение верха фундамента по высоте не должно быть больше ±5 мм. Колонны должны иметь фрезерованные подошвы.

Заранее установленные и выверенные стальные опорные детали, заделанные в бетоне фундамента. Такими деталями могут быть заготовки из рельс, балок, уголков, которые устанавливают и закрепляют к арматуре до бетонирования фундамента. Стальные опорные подкладки устанавливают с точностью: отклонение их верха по высоте не должно быть больше ±5 мм (рис. б).

Выверенную колонну закрепляют анкерными болтами, после чего зазор между подошвой колонны и фундаментов заполняют бетоном на мелком щебне или цементным раствором.

Колонны, поступающие на строительную площадку отдельно от опорных плит монтируют следующим образом.

Фундамент бетонируют до уровня на 70–100 мм ниже проектной отметки подошвы плиты. Затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент. Положение каждой плиты по высоте регулируется тремя установочными винтами с таким расчетом, чтобы верхняя плоскость плиты расположилась на проектной отметке опорной плоскости башмака колонны с точностью ±1 мм (см. рис. ). Опорные поверхности плит и колонн должны быть фрезерованы. Отклонения между фрезерованными торцами колонн принимают не более ±2 мм.

Перед установкой плит производят тщательную проверку положения фундаментов и анкерных болтов. Поступающие на объект опорные плиты устанавливают автокраном на фундаменты и укрепляют тремя установочными винтами с гайками, предварительно приваренными к боковым сторонам плит (рис. 2). Затем с помощью нивелира предварительно устанавливают плиты на отметку, близкую к проектной. Окончательную выверку опорных плит колонн производят оптическим плоскомером следующим образом. Точным уровнем выверяют горизонтальность исходной опорной плиты, выведенной на проектную отметку с помощью винтов и нивелира. На исходной плите располагают визирную трубу, а на выверяемую плиту устанавливают светящуюся точечную марку. На отсчетных барабанах визирной трубы и марки задают одинаковые отсчеты и визируют на марку. Плиту, на которой установлена марка, с помощью выверочных винтов опускают или поднимают до тех пор, пока изображение светящейся точечной диафрагмы марки не совпадет с плоскостью визирования трубы. Чтобы обеспечить точность выверки опорных плит в горизонтальной плоскости, марку устанавливают на каждую плиту не менее чем в трех точках.

Установка опорной плиты с помощью дополнительных болтов: 1 – опорная плита; 2 – кондуктор с отверстиями для анкерных болтов; 3 – закладные детали; 4 – риски разбивочных осей; 5 – планки с нарезными отверстиями; 6 – выверочные винты; 7 – анкерные болты; 8 – подливка плиты цементным раствором; 9 – низ башмака колонны; 10 – верх фундамента под колонну

Практически возможно производить выверку опорных плит с помощью оптического плоскомера с точностью до ±0,5 мм, т. е. выше требуемой (±1 мм). Выверенные плиты закрепляют к анкерным болтам колонны и сдают под подливку. После подливки опорных плит цементным раствором и приобретения ими необходимой прочности на них наносят осевые риски.

В процессе монтажа колонн осевые риски, нанесенные на колонны заводом, совмещаются с рисками на опорных плитах; колонна закрепляется анкерными болтами и принимает проектное положение без дополнительной выверки. При соблюдении проектных допусков на установку опорных плит и на изготовление колонны, смонтированные затем подкрановые балки, не требуют дополнительной выверки ни в плане, ни по высоте.

Способ опирания колонн на заранее установленные, выверенные и подлитые опорные плиты, называется безвыверочным методом монтажа конструкций. Безвыверочный метод монтажа колонн позволяет увеличить производительность труда на монтаже конструкций в среднем на 10–12 %. Трудоемкость монтажа колонн при этом может быть снижена почти на 30 %.

Монтаж колонн. Перед монтажом колонны раскладывают вдоль ряда их установки на деревянные подкладки параллельно оси ряда или под углом. До подъема колонны должны быть обстроены подмостями: лестницами и площадками, а также монтажными стяжными приспособлениями.

При установке колонны ее необходимо перевести из горизонтального положения в вертикальное. В этом положении подать к месту установки и опустить на фундамент, наведя на анкерные болты.

Все это требует выполнения монтажным краном нескольких и в отдельных случаях совмещенных операций, требующих ответственного наблюдения за работой крана во время подъема колонны.

Подъем и установку колонн производят двумя способами.

При раскладке колонн параллельно оси ряда кран, перемещаясь вдоль ряда колонн в направлении башмака колонны, поднимает колонну грузовым полиспастом, поворачивая ее вокруг опоры до вертикального положения (рис. а). Башмак колонны при этом не должен скользить. При подъеме не следует допускать отклонения грузового полиспаста от вертикали более чем на 1,5°. Подъем колонн при такой раскладке может быть выполнен краном без его перемещения. В этом случае низ колонны перемещают лебедкой по заранее подготовленному пути. Такой способ применяют для подъема тяжелых больших колонн.

При раскладке колонн под углом к оси ряда их поднимают без перемещения крана поворотом стрелы (рис.б). Стоянку крана располагают так, чтобы вылет стрелы позволял, повернув колонну в вертикальное без его изменения положение, поставить ее на фундамент. При одновременном подъеме колонны и повороте стрелы возможно опасное отклонение подъемного полиспаста от вертикали. Все операции выполняют на минимальной скорости.

Способы установки колонн в проектное положение краном: а – поворотом вокруг опоры; б – поворотом стрелы крана; 1 – колонна до подъема; 2 – колонна после подъема; 3 – установленная колонна; 4 – траектория перемещения; 5 – фундамент под колонну; 6 – начальное положение крана; 7 – конечное положение крана

Для обеспечения вертикального положения колонны при ее установке строп должен быть закреплен по оси центра тяжести колонны или охватывать ее с двух сторон. Крепят строп за имеющиеся отверстия или специально предусмотренные отверстия или конструкции. Для уменьшения трудоемкости строповки применяют инвентарные стропы (рис.). Инвентарные стропы, закрепленные к траверсе, имеют рамку. Рамка подвешена к стропам и охватывает верх колонны, что позволяет закрепить стропы за низ колонны и производить расстроповку с земли. Рамка на верху колонны обеспечивает ее устойчивое положение при наводке на анкерные болты.

Схема строповки стальной колонны: 1 – колонна; 2 – строп; 3 – рамка; 4 – тяга; 5 – фасонка для крепления; 6 – башмак колонны; 7 – стропы; 8 – траверса

Все работы по выверке колонн производят до ее расстроповки и закрепления. Проверку вертикальности при выверке колонн рекомендуется выполнять двумя теодолитами. В процессе монтажа постоянно проводится пооперационный контроль выполнения работ в соответствии с картами операционного контроля.

При монтаже колонны по частям, ее верхнюю часть устанавливают только после закрепления нижней части всеми проектными креплениями к остальным конструкциям. Поднятую верхнюю часть колонны наводят на торец нижней части, совмещают осевые риски на торцах, проверяют вертикальность установленной колонны и закрепляют стык временными креплениями. Временное крепление болтами осуществляют посредством стяжных приспособлений, установленных до подъема колонны у торцов стыка. В многоэтажных зданиях для временного закрепления верхней части колонны применяют одиночные кондукторы, в которых закрепляют и выверяют монтируемые элементы колонны (рис.). После окончательной выверки монтируемых элементов колонны их закрепляют в проектное положение с помощью болтов или сваркой.

Одиночный кондуктор: 1 – колонна; 2 – кондуктор; 3 – винты для выверки и закрепления колонны; 4 – соединительные болты кондуктора; 5 – ось стыка колонны

ПК «Металлоконструкции» рада предложить заинтересованным физическим и юридическим лицам целый комплекс услуг на рынке строительства. Монтаж металлических колонн проводят только самые профессиональные монтажники, которые умеют читать чертежи. Инженеры на каждом этапе проверяют качество проведение работ и соблюдение проектных данных. Выверка колонн происходит по самым современным приборам. Мы заботимся о качестве выполняемых нами работ и именно поэтому мы используем только современное оборудование. К подбору сотрудников мы относимся скрупулезно, именно их квалификация, опыт и знания гарантируют прочность и надежность построенных объектов.

Мы производим оригинальные и типовые металлоконструкции любой сложности – от лестниц и заборов до несущих каркасов зданий и мостов. Используем только качественный металлопрокат, работаем с любым металлом – от алюминия до стали. Осуществляем все виды металлообработки – высокоточную резку, чистую сварку, а также рубку, гибку и другие работы.

ПК «Металлоконструкции» —осуществляет работы от проектирования, до монтажа, готовы предложить вам консультацию со специалистами (8), доставку и самовывоз готовых конструкций – всё это по выгодным для Вас условиям!

Технические требования

В ГОСТ 23927-80 не только рассказывается, как собирать фундаменты стаканного типа, но и даются требования к этой конструкции:

• Бетон для создания частей такого фундамента должен быть М200 и лучше, жесткое армирование сварными каркасами обязательно.
• Каркас из арматуры должен быть защищен от коррозии слоем бетона. Тот должен быть толщиной 3–5 см. Торчать арматура ниоткуда не должна.
• Водопоглощение конструкции должно оказаться менее 5%, так что гидроизоляция обязательна.
• Трещины не могут быть более 0,1 мм.

После того как сборка стаканного фундамента будет закончена, необходимо будет срезать болгаркой все монтажные петли. Продолжать строительство основной конструкции можно только тогда, когда все элементы стаканного фундамента, которые заливались, окончательно застынут.

Технология монтажа

Далее подробнее рассказывается, как нужно заниматься монтажом фундаментов стаканного типа, чтобы он точно раскрывал все свои преимущества в процессе использования. Сделать его не так трудно, но нужно соблюдать правильную очередность шагов.

Установленный блок стаканного фундамента наглядно

Подготовительный этап

Первым шагом всегда оказываются земельные работы. Так и здесь, перед тем как начинать работать с самим стаканным фундаментом, нужно подготовить для него место. Для этого снимается верхний плодородный слой на рассчитанную глубину.

Возведение монолитного стакана: пошаговая инструкция

Обычно при возведении подобного вида фундамента прямо на участке строительства делают только подушку под колонну с подстаканником. Но если есть время и возможность, сами подстаканники тоже можно сделать прямо на месте, не закупая их предварительно. Здесь для изготовления фундаментного стакана потребуется выполнить следующие шаги:

1. Выкопать котлованы под детали, выровнять дно.
2. Насыпать песчано-гравийную подушку, высота которой будет зависеть от размера подстаканника.
3. Сделать подбетонку — слой, который не позволит бетонному молочку просочиться на гидроизоляционную подушку.
4. На получившийся слой бетона укладывается армированный каркас, он может быть сварной или связываться проволокой.
5. Самым сложным шагом в создании блока под колоннубудет сборка опалубки. Она должна в точности повторять форму будущего подстаканника. Здесь сразу определяется, будет ли сделана специальная ниша для бетонной колонны или установлены металлические анкеры для столба из железа.
6. Когда опалубка будет собрана, можно готовить и заливать бетон.
7. Выпустить воздух из бетона нужно обязательно, иначе конструкция быстро даст трещины. Пузырьки воздуха удаляются погружным вибратором.
8. Опалубку можно снять через 3–4 дня, но лучше позже, чтобы бетон точно схватился. Он будет набирать прочность еще месяц, и все это время за ним потребуется уход — полив и защита от излишней влажности.
9. После застывания бетона устанавливается колонна, а все пространства засыпаются землей.

Все работы со стаканными фундаментами производятся в теплое время года, так как земля склонна к движению при прогревании после длительного замерзания.

Ситуации, при которых фундамент стаканного типа может оказаться единственным подходящим, нередки. Пусть это далеко не самый дешевый вид основы для постройки, все вложения на изготовление и установку специальных блоков окупятся надежностью конструкции и ее долговечностью. Но, только в том случае, если собрать фундаментную конструкцию по всем правилам и с использованием качественных материалов.

Подготовительные работы: на что обратить внимание?

Перед выполнением установочных работ на колонны по всем четырем граням (при этом и сверху, и снизу) наносятся специальные риски, которые обозначают оси.

Железобетонные элементы необходимо разложить около зоны монтажа таким образом, чтобы спецтехника, а точнее – кран, делал минимум передвижений, а рабочие могли безопасно осматривать и закреплять конструкции.

Обратите внимание: допустим монтаж только тех строительных железобетонных изделий, которые не имеют:

• ржавчины или жировых пятен на лицевых сторонах;
• трещин на внешних сторонах, за исключением местных поверхностных усадочных повреждений, при этом их ширина должна составлять до 0,1 миллиметра;
• наплывов бетона на выпусках арматуры, а также открытых поверхностях закладочных стальных изделий и монтажных петель.

Источник: furnilux.ru