Монолитные железобетонные фундаменты под колонны

Расчет столбчатых фундаментов металлического каркаса

Уважаемые коллеги, продолжаем рассматривать небольшие примеры использования ФОК Комплекс для расчета фундаментов. Сегодня мы рассмотрим примеры расчета столбчатых фундаментов металлического каркаса. В начале произведем ручной расчет 2-х фундаментов с дальнейшим сравнением с полученными результатами по ФОК Комплекс.

Пример расчета столбчатых фундаментов. Исходные данные

Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:

• вес снегового покрова (расчетное значение) — 240 кг/м2;
• давление ветра — 38 кг/м2;

Геология

Схема маркировки фундаментов

Относительная разность осадок (Δs/L)u = 0,004;

Максимальная Sumax или средняя Su осадка = 15 см;

Нагрузки на столбчатые фундаменты получены из ПК ЛИРА.

Для ручного расчета рассмотрим фундаменты Фм3 и Фм4

1. Ручной расчет

Определение размеров подошвы фундамента

Основные размеры подошвы фундаментов определяем исходя из расчета оснований по деформациям. Площадь подошвы предварительно определим из условия:

P ≤ R,

где P- среднее давление по подошве фундамента, определяем по формуле:

P = ( N0 / A )

N0 = P · A

A — площадь подошвы фундамента.

N0 = N +G

N – вертикальная нагрузка на обрезе фундамента

G – вес фундамента с грунтом на уступах

G = A · γ · d

где γ — среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое равным 2 т/м3;

d — глубина заложения;

P · A = N + A · γ · d

A · (P — γ · d ) = N

A = N / (P — γ · d )

Для предварительного определения размеров фундаментов, P определяем по таблице В.3 [СП ]

Р = 250 кПа = 25,48 т/м2.

Для фундамента Фм3, N = 35,049 т

A = 35,049 т / (25,48 т/м2 — 2,00 т/м3 · 3,300 м) = 35,049 т/18,88 т/м2 = 1,856 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,5 м

Для фундамента Фм4, N = 57,880 т

A = 57,880 т / (25,48 т/м2 — 2,00 т/м3 · 3,300 м ) = 57,880 т / 18,88 т/м2 = 3,065 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,8 м

1. Определение расчетного сопротивления грунта основания

5.6.7 При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, указанных в 5.6.6, среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле

где γс1 и γс2 коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4[1];

k- коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φп и сп) определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по таблицам приложения Б[1];

Mγ, Мq, Mc- коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5[1];

kz- коэффициент, принимаемый равным единице при bd (d- глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (5.7)[1] принимают d1 = d и db = 0.

6 Расчетное сопротивления грунтов основания R, определяемое по формулам (В.1)[1] и (В.2)[1] с учетом значений R0 таблиц [1] приложения B[1], допускается применять для предварительного назначения размеров фундаментов в соответствии с указаниями разделов 5-6[1].

Исходные данные:

Основание фундаментом являются — суглинком лессовидным непросадочным полутвёрдой консистенции, желто-бурого цвета, с включением прослоев супеси, ожелезненный. (ИГЭ 2)

γс1= 1,10;

γс2= 1,00;

k= 1,00;

kz= 1,00;

Для фундамента Фм3 : b = 1,50 м;

Для фундамента Фм4 : b = 1,80 м;

γII = 1,780 т/м3;

γ'II = 1,691 т/м3;

сII= 1,100 т/м2;

d1 = 3,30 м;

db = 0,0 м;

Mγ = 0,72;

Мq= 3,87;

Mc= 6,45;

Для фундамента Фм3:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00· [0,72 · 1,00 · 1,50 м · 1,780 т/м3 + 3,87· 3,30 м· 1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) · 0,0· 1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10· (1,922 т/м2 +21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 33,674 т/м2.

Для фундамента Фм4:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00 · [0,72 · 1,00 · 1,80 м·1,780 т/м3 + 3,87 · 3,30 м·1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) ·0,0·1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10 · (2,307 т/м2 + 21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 34,098 т/м2.

2. Определение осадки

Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.6[1]) определяют методом послойного суммирования по формуле

где b — безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Армирование конструкций

Отвердевший бетон выдерживает высокие нагрузки на сжатие — до 1000 кг/см 2 , но неустойчив на излом, разрыв и растяжение. При этом его производство — относительно недорогое.

Арматурный стержень воспринимает значительные нагрузки на растяжение, но неустойчив к сжатию и изгибу. К тому же стоимость производства высока, учитывая, что в неё входят расходы на добычу металла .

Поскольку любая несущая конструкция подвергается комбинированным нагрузкам, необходим материал, удовлетворяющий нескольким требованиям. Комбинация арматурных стержней и бетона даёт комбинацию их свойств. В результате получается железобетон, устойчивый к сжатию, изгибу и излому.

Поскольку все ж/б изделия условно подразделяются на заводские и местного производства, арматура работает в них по-разному. Большинство заводских изделий производится с использованием предварительно напряжённой арматуры. Перед укладкой бетона в форму стержни предварительно растягивают (напрягают) специальным устройством. После отвердения напряжение в стержнях остаётся — арматура как бы «поджимает» весь элемент вдоль них, что значительно улучшает механические свойства детали. Например, балка или плита с предварительно напряжённой арматурой выдерживает большие нагрузки (+ 40-60%) на изгиб, чем обычные.

В высотных зданиях арматурный каркас служит основой всей конструкции. Стержни переходят из одного элемента в другой, что делает их взаимосвязанными между собой и придаёт требуемую жёсткость каркасу здания. Этот эффект даёт возможность возводить небоскрёбы на относительно малой площади.

Как правильно рассчитать количество

Выбор материалов и грамотное армирование фундаментной плиты зависит от чертежа каркаса, который отражает габариты бетонного основания.

Этапы подсчета:

• Длина (ширина) основания делится на шаг между прутьями. К этому значению прибавляется 1 единица.
• Для каркасной сетки полученное число умножается на 2.
• При двухслойном расположении стержней их понадобится в два раза больше.

Стальные пруты выпускаются отрезками в 6 метров. На основании полученных данных подсчитывается, сколько погонных метров необходимо. Также учитывают дополнительное количество элементов для усиления углов и зон с повышенной нагрузкой. Аналогично определяется численность вертикальных перемычек. Расчеты производятся по высоте плиты.

Важно! В смету закладываются: нахлест и прутья для П-образных хомутов.

Фундаменты стаканного типа под колонны промышленных зданий

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФУНДАМЕНТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СБОРНЫЕ ПОД КОЛОННЫ КАРКАСА МЕЖВИДОВОГО ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Precast reinforced concrete foundations for columns of the framework of different kinds of application for skeletal multistory buildings. Specifications

Дата введения 1982-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 декабря 1980 г. N 202 срок введения установлен с

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (август 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в январе 1987 г. (ИУС 5-87).

Настоящий стандарт распространяется на сборные железобетонные фундаменты стаканного типа, изготовляемые из тяжелого бетона и предназначенные для применения в многоэтажных каркасно-панельных общественных зданиях, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий, проектируемых из конструкций серий , и возводимых в несейсмических и сейсмических районах, в грунтах и грунтовых водах при неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной степенях воздействия на железобетонные конструкции.

Настоящий стандарт не распространяется на фундаменты, предназначенные для применения в зданиях, возводимых на просадочных и вечномерзлых грунтах и на подрабатываемых территориях.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Нюансы монтажа

Заслуживающий внимания нюанс использования стаканного фундамента заключается в том, что при установке на них металлических колонн необходимо использовать только специализированные анкерные болты. Такие болты изготавливают по ГОСТ При этом располагаться они должны точно с проектными расчетами, допустимо отклонение не более 2 мм.

Размеры конструкции и анкерное устройство увеличивают в диаметре, если требуется удерживать большие нагрузки.

Если говорить о создании фундамента под бетонные колонны, то здесь обязательным условием в любом случае является то, чтобы пометка верхней точки фундамента была расположена ниже пола на расстоянии 15 см.

Если встала задача создать основание повышенной прочности — для этих целей следует использовать армирование (также заливается ленточный фундамент). Для этих целей из стальных прутьев собирают специальный каркас, который впоследствии заливают бетоном.

Армирование состоит из нескольких этапов: сперва собирают сетку для основания (обычно ее делают в два слоя). Затем — делают армирующий каркас для стакана. То, насколько будет армирование увеличивать прочность, будет зависеть от его качества сборки, а также диаметра используемых прутьев.

к оглавлению ↑

Нюансы монтажа (видео)

к оглавлению ↑

Нюансы выбора и подготовки

Фундамент сборный стаканного типа бывает двух видов: это вариант в виде монолитной конструкции и сборный вариант из металлических (стальные столбы) и железобетонных оснований. Технические отличия заключаются в том, что сборные конструкции в итоге образуют наклонную поверхность (они имеют шарнирное соединение), а в монолитных — поверхность и ее крепление является ровно горизонтальной.

Обычно монолитные основания устанавливают в тех случаях, если возводимое здание будет иметь большие размеры и как следствие массу. Также устройство монолитного фундамента имеет более простой монтаж чем ленточный, поэтому он используется чаще.

Если же возводимое здание будет небольшим и при строительстве важна скорость, то целесообразнее использовать не монолитный или ленточный вариант, а сборные конструкции и стальные фахверковые опоры. Выбрать подходящий вариант можно, сделав правильный расчет.

Прежде чем делать монтаж основания, специалисты проводят ряд экспериментов и делают расчет нескольких параметров. В первую очередь это анализ почвы, это позволит определить будет ли проседать фундамент после строительства. Также происходит обязательный анализ наличия грунтовых вод, делается разрез грунта.

Фундамент под колонну стаканного типа

Если эти параметры известны, необходимо сделать расчет того, какая нагрузка будет оказана на каждую опору при возведении здания. Для этих целей нужно вычислить массу сооружения, а также узнать, какова общая площадь опоры.

Если расчет покажет, что здание будет оказывать на фундамент большее давление, чем способен выдержать грунт, размеры (площадь) фундамента расширяют, также рассчитывают и ленточный фундамент.

Фундамент стаканного типа и стальные фахверковые опоры изготавливают из бетонов двух марок: М200 и F50. Если необходим результат, который бы хорошо выдерживал отрицательные температуры, лучше всего отдавать предпочтение фундаменту на основе бетона F50.

Что касается прочности бетона, то она определяется по ГОСТ 10180-78.

Перейти к расчету

Нет похожих записей.

Особенности армирования в зависимости от типа устройства фундамента

Когда закладывается фундамент дома очень важно соблюдать правила армирования монолитных железобетонных конструкций. Это позволит избежать множества дефектов и гарантирует долгий срок эксплуатации объекта. Согласно устройству железобетонных монолитных конструкций выделяют три типа фундамента.

Плитный фундамент

При его армировании применяется стержневая рифлёная арматура. Толщина железобетонной монолитной конструкции (плиты фундамента) зависит от количества этажей и материала, используемого при строительстве. Стандартный показатель 15—30 сантиметров.

Важно! Если масса здания невелика, то в железобетонной монолитной конструкции допускается использование сетки с сечением стержней от 6 до 10 сантиметров.

Качественное армирование плитного фундамента должно иметь два слоя. Нижняя и верхняя решётки соединяются посредством подпорок. Они формируют зазор нужного размера.

Главным отличием профессионального армирования железобетонных монолитных конструкций — является полное сокрытие всех элементов стального каркаса. При этом в плиточном фундаменте арматура не сваривается между собой, а вяжется посредством проволоки.

Ленточный фундамент

Устройство данной железобетонной монолитной конструкции состоит из решётки, которая размещается в верхней части и берёт на себе все нагрузки, связанные с растяжением.

Сваривать элементы каркаса крайне не рекомендуется — это уменьшит его прочность. При этом слой бетона, разделяющий стальные элементы и грунт должен быть не менее пяти сантиметров. Это защитит металл от коррозии.

В железобетонной монолитной конструкции очень важно соблюдать правильную дистанцию между продольными стержнями. Граничный показатель — 400 миллиметров. Поперечные элементы используются тогда, когда высота каркаса превышает 150 мм.

Дистанция между соседними стержнями в железобетонной монолитной конструкции не может превышать 25 миллиметров. Углы и соединения дополнительно усиливаются. Это позволяет придать фундаменту большую прочность.

Свайный фундамент

Данная технология используется при возведении строения на пучинистых грунтах. Оптимальная дистанция от ростверка до грунта 100—200 мм. Зазор позволяет создать воздушную подушку, что положительно влияет на утеплённость всего дома. К тому же воздушная подушка позволяет избежать образования на первом этаже сырости.

При создании свай используется бетон марки М300 и выше. Предварительно бурятся скважины, в которые вкладывается рубероид. Он также служит опалубкой. Каркас из арматуры опускается внутрь каждого отверстия.

Конструкция каркаса состоит из продольной рифленой арматуры. Сечение стержней от 12 до 14 мм. Крепление осуществляется посредством проволоки. Минимальный диаметр сваи — 250 мм.

Стены и перекрытия

Эти элементы также требуют особых правил армирования. В принципе они сходны с нормами создания фундаментов, но есть некоторые отличия:

Нормы армирования для стен и перекрытий отличаются из-за разной степени нагрузок, которые испытывают эти железобетонные монолитные конструкции.

Виды конструкций из железобетона

Все существующие железобетонные конструкции можно условно поделить на три типа:

Сборные В последнее время пользуются большой популярностью, так как их использование позволяет максимально механизировать строительство. Кроме того, изготовление ЖБИ в заводских условиях позволяет применять прогрессивную технологию приготовления раствора, а также его укладки и обработки. Монолитные Используются при возведении сооружений, которые не поддаются разделению и унификации. К таким относятся некоторые гидротехнические сооружения, тяжелые фундаменты, сооружения, выполняемые в скользящей опалубке и пр. Сборно-монолитные Как не сложно догадаться, являются сочетанием монолитного бетона и сборных элементов, которые укладываемого на объекте. Закладные детали для железобетонных конструкций позволяют соединить между собой сборно-монолитные изделия не только при помощи бетона, но и путем сварки металлических элементов.

По области применения конструкции могут быть:

• для общественных сооружений и жилых домов;
• для промышленных строений;
• для зданий общего назначения.

Совет! Книга Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий – Заикин А.И. позволит детально ознакомиться с особенностями и выполнением расчета фундаментов, колонн, плит перекрытий и прочих железобетонных конструкций, применяемых при строительстве промышленных сооружений.

Как уже было сказано выше, ЖБИ также делятся на:

• Предварительно напряженные;
• Ненапряженные.

а – при е£ l/; б – при l/> e> l/6

Аналогично вычисляются моменты Мpi,y с заменой величин e0,x, l соответственно на e0,y , b;

при неполном касании подошвы фундамента и грунта при l/4 > e0 > l/6, для ci < 3e0 – l/2 изгибающие моменты Мpi = 0.

При невыполнении условия (35) сечение горизонтальной арматуры в растянутой зоне от действия обратного момента определяется по формуле (43) для прямоугольного (для нижней ступени) или таврового сечений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЙ АРМАТУРЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА

Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента (Аsl и Asb -соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны или подколонника и по граням ступеней фундамента. Подбор арматуры Аsl (Аsb) рекомендуется вести на ширину (длину) фундамента.

При действии на фундамент изгибающих моментов в двух направлениях расчет прочности плитной части производится раздельно для каждого направления.

Определение площади сечения арматуры в i-м расчетном сечении плитной части производится следующим образом: вычисляется значение

, (42)

где – расчетный момент в расчетном сечении i;

bi(li) – ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения;

h0,i – рабочая высота рассматриваемого сечения.

По табл. 20 «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» в зависимости от значения a0 определяется величина n, площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

Asl(sb) = / Rs n h0,i , (43)

где Rs – расчетное сопротивление арматуры.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях плитной части определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента без учета нагрузки от собственного веса фундамента и грунта на его уступах. В зависимости от вида эпюры давления грунта изгибающие моменты в i-м сечении на расстоянии сi от наиболее нагруженного края фундамента вычисляются по формулам:

при трапециевидной и треугольной эпюрах давления грунта [при e0,x = Mx + Qxh) / N £ l/6] в направлении действия момента Mx (черт. 18, a,б)

= Nci2 (1 + 6e0,x / l – 4e0,x ci / l2) / 2l ; (44)

при неполном касании подошвы фундамента с грунтом (при l/4 > e0,x > l/6) в направлении действия момента Mx (черт. 18, в)

= 2Nci2 [1 – 2ci / 9 (l – 2e0,x)] / 3 (l – 2e0,x) . (45)

Аналогично вычисляются моменты с заменой величин e0,x, l соответственно на e0,y, b.

Черт. 18. Расчетные схемы для определения арматуры внецентренно нагруженного фундамента

Армирование столбчатого фундамента

Данный вид основы считается бюджетным, когда возводятся легкие здания. Армирование выполняется с помощью ребристых прутьев, имеющих сечение 10−14 мм. Главный вертикальный каркас создается из четырех или шести прутьев, обвязанных горизонтальными перемычками (для этого используется проволока). Они устанавливаются через каждые 20−30 см. Затем полученный каркас можно обустраивать в ростверке и залить бетонной смесью. Каждый столб фундамента должен подниматься над поверхностью земли приблизительно на 30 сантиметров. Также можно обустроить в центральной части опоры металлические стержни. Они помогут закрепить обвязку.

Из чего изготавливаются

Колонна ЖБИ выполнена из металлических прутьев, собранных в сетку и залитых бетоном. Диаметр стержней и коэффициент армирования указываются в ГОСТе. Стержни воспринимают на себя большую часть нагрузки и гарантируют максимальное упрочнение перекрытий наборных/монолитных сооружений. Арматура заливается бетоном в специальной формовочной опалубке, обычно для этих целей используют цемент марок М300-М600.

Армируют колонны стержневой или арматурной сталью повышенной прочности. В связи с типом армирования изделия могут быть: неармированными вовсе, упрочненными арматурой спирального типа, усиленные арматурой с хомутами, ошнурованными.

Монтаж металлических колонн

Монтаж металлической опоры Металлические колонны монтируются на основаниях, в которых заблаговременно встраивают анкерные болты для их крепления. После проектирования стандартное положение опор обеспечивается точным размещением анкерных болтов на местах фиксации. При этом точность установки обеспечивается серьезной подготовкой плоскости основания.

Опирание колонн выполняется так:

1. На поверхность основания, которое смонтировано до нужной отметке опорной подошвы, без последующей доливки цементной смеси. Применяется для опор с фрезерованными башмачными подошвами.
2. На заблаговременно выверенные места, устанавливаются и заполняются бетонной смесью металлические плиты. Основание бетонируется до уровня на 5−8 см ниже той отметки подошвы опоры, которая обозначена при проектировании.
3. После чего выполняют установку опорных колонн, объединяя осевые отметки разбивочных осей на элементах, вмонтированных в фундамент, с их отметками. Установочные винты регулируют положение отдельной опоры по высоте с учетом того, что верхняя поверхность плиты будет располагаться на заданной отметке опорной плоскости башмака. Опорные плоскости столбов должны заблаговременно быть простроганы.
4. Основание бетонируется до уровня на 0,25−0,3 м ниже отметки поверхности башмака, отмеченной при его проектировании.

После выполнения этих работ, монтируются закладные элементы и составляющие опор. Верхнюю часть основания цементируют до уровня на 4−5 см ниже верхней плоскости опорных элементов. Опорная поверхность башмака изготавливается под прямым углом к оси самого столба.

Монтаж фундаментов стаканного типа

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 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.

Укрепление слабого основания | JLC Онлайн

В моей статье «Частичная модернизация фундамента» (19 июня) я упомянул два места, которые требовали внимания в фонде этого клиента. В этой статье я сосредоточился на тех местах, где существующий фундамент потерял конструктивную целостность и нуждался в полной замене. Здесь я обращаюсь ко второму месту, где инженер посчитал, что существующий фундамент – хотя и слабый – просто требует усиления.

Решение заключалось в заливке того, что мы называем «стеной скамьи», которая в основном представляет собой усиленную подпорную стену, залитую и привязанную к исходной стене фундамента. Перед началом мы проверили место, где плита сломалась, и обнаружили, что под исходной стеной нет опоры. Ответом инженера было выкопать под первоначальным фундаментом чередующиеся двухфутовые секции, поддерживая старую стену, позволяя новому бетонному основанию проникать в пустоты под стеной.

После того, как стена скамейки была залита поверх новой опоры, мы обрамили плотно прилегающую стену 2х4 между балками пола и верхом стена помогла выдержать нагрузку на внешнюю стену и нагрузку на пол, а также помогла только что залитой стене сопротивляться горизонтальному изгибу.

Расчеты

Чертеж фундамента готовится только после того, как закончены все необходимые расчеты, вычисления линейных и прочностных параметров. Выносные изображения прописываются отдельно, общие масштабы — от 1: 100 до 1: 400. Чтобы переносить схему на местность было проще, используют осевую разметку. Непременно следует отмечать в документации разрыв от крайних до разбивочных осей. Другой обязательный элемент любой продуманной схемы — сетка координат.

В ходе расчетов вычисляются такие параметры, как:

• степень внедрения в почву;
• геометрия сечения;
• ширина опор ленты;
• диаметр и внутренняя толщина свай.

Что немаловажно, по итогам хорошо проведенных расчетов становится ясно, какие именно виды и марки стройматериалов должны быть применены в конкретном случае. Опытные застройщики всегда закладывают по всем показателям, связанным с прочностью и устойчивостью, определенный резерв

Даже если он не будет использован сразу, то, по крайней мере, поможет скорректировать ошибки, погасить последствия от роста нагрузок со временем, отдалить критический износ сооружения.

На сечениях следует показать:

• внешние контуры опорных блоков;
• отмостку (для внешних стен);
• средства защиты от воды;
• величину уступов, если фундамент или его части монтируются неоднородно по высоте.

Ленточные основания чертят с указанием уровней, повысить наглядность таких отметок можно, нанося отметки с поворотом в сторону от конкретного сечения. За нулевую отметку на любой схеме фундамента берут плоскость полов первого этажа. Дополнительно демонстрируют поверхность почвы, линию подошвы фундамента и срезы. Точка сечения ленты на главном плане размечается разорванными штрихами и стрелками, показывающими направление. Для выполнения сечений выбирают масштабы 1: 20, 1: 25 и 1: 50.

Профессиональные строители, готовя чертежи, прибавляют к ним общую спецификацию всех деталей, находящихся под нулевой отметкой, таблицу нагрузок, монтажные планы сборных опор и перечень дополнительных примечаний. Сваи расставляют под наружные стены по всему периметру, а внутренние несущие стены ставятся на опоры. Разрыв от одной опоры до другой, в каком бы направлении ни велся отсчет, может составлять максимум 3 м.

Высота фундамента увеличивается, если планируется формировать цоколь. Точные сведения о ее величине можно почерпнуть из строительных норм и правил. В любом случае основание должно на 100 мм возвышаться над расчетным уровнем предельно прогнозируемой снежной массы. Ленты даже в тех местах, где снега нет или очень мало, должны иметь высоту от 0,3 м. Расстояние до канализации отражается в поперечном уличном профиле, его согласовывают с размещением иной подземной инфраструктуры.

Чтобы заложить коммуникации максимально правильно, нельзя забывать о соображениях удобства при раскладке, обследовании и починке сетей. А также рекомендуется учитывать необходимость защищать соседние трубопроводы, отдалять друг от друга кабели. Другое соображение — поддержание сохранности фундаментов и подземных объектов, обеспечение герметичности водопроводных сетей.

Этапы строительства под монолитную колонну

При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

Армирование опор

Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.

1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

Величина подколонника может совпадать с сечением столба. Если требуется именно стакан, сооружают опалубку сложной формы.

Изготовление каркаса можно посмотреть в этом видео:

Монтаж башмака

Чтобы равномерно распределить нагрузку от здания, рекомендуют делать башмак – расширение нижней части скважины:

1. Изготавливают опалубку, диаметр которой в 1,5 раза больше, чем сечение будущих столбов и устанавливают на песчаную подушку.
2. Заливают бетоном марки М300–М400 только башмак.
3. Бетон застывает не менее 10 дней.

После схватывания раствора продолжают возведение фундамента.

Установка колонн

Начинают работу с сооружения армирующего каркаса:

1. Монолитная колонна армируется прутками. При большом сечении прутки дополнительно усиливаются горизонтальными хомутами.
2. Для опалубки используют деревянные доски нужной длины. Их скрепляют хомутами. Рекомендуется изнутри простелить опалубку рубероидом, чтобы позднее ее легче было снять. Поверхность колонны будет гладкой.
3. Для заливки используют бетон марки М200 или выше. Чтобы удалить воздух, раствор протыкают металлическим штырем. Опалубку снимают только после полного высыхания.

Оптимальная температура строительства – выше +15 С. Если здание сооружают зимой, в бетон добавляют пластифицирующие добавки с тем, чтобы ускорить застывание.

Ростверк

Под железобетонные колонны возводят монолитный ростверк, по сути, это бетонная лента, усиленная стальными прутками. Используется при строительстве каркасных и панельных зданий, деревянных срубов:

1. Изготавливают опалубку необходимых размеров.
2. Укладывают арматуру. Для усиления плитной части используют арматурную сетку, которую размещают в 2 слоя. Между ними должен быть изолирующий слой бетона – не менее 20 см, поэтому заливку выполняют в 2 стадии.
3. Горизонтальные сетки соединяют вертикальными фрагментами прутков. Длина минимально возможная, чтобы каркас со временем не утратил устойчивости.

Связывание каркаса выполняется в опалубке или на основании, а не на земле.

Монтаж колонн

Железобетонные колонны для малоэтажных зданий обычно устанавливают целиком, очень длинные изделия до объекта доставляют по частям с целью дальнейшей сборки. Устанавливают, как правило, в подколонник либо стакан фундамента.

Чаще всего колонны монтируют на стаканном цоколе, предварительно заполняя его бетоном. Ширина прослойки бетона может быть разной и зависит от проекта и длины опоры. До того, как начать монтаж колонн ЖБ, выполняют разметку, отмечая места цоколя, где планируется устанавливать колонны. Если изделия монтируются под балками, то тщательную разметку осей балок выполняют со стороны траверсов. На очень длинные колонны монтируют специальные хомуты.

Устанавливают с реализацией технологии «на весу»: опоры захватываются с использованием рамочных креплений, краном направляются в стакан цоколя по разметке. Потом проверяют вертикальность погружаемой колонны, опускают ее и заполняют полость бетоном, закрепляя железобетонными либо металлическими клиньями.

В специальные подколонники опоры закрепляют аналогично, только соединение в данном случае заваривается. Пока опора еще находится на весу, заваривается одна из ее граней. Потом со специальными расчалками совершают полную установку. Далее все тщательно проверяется и место соединения колонны с подколонником заваривается, а снаружи все промазывается бетонным раствором.

Квадратные опоры обычно монтируют каждую по отдельности. Но если у опор есть ригеля, их допускается укрупнять и монтировать краном. Нижние колонны в соответствии с их высотой монтируют на стаканный цоколь или в подколонники, как описано выше. Потом проверяют и окончательно закрепляют. Далее монтируют колонны на торцы нижних опор (или их ригели).

Заливка фундамента по месту

Для заливки фундамента по месту установки колонны выполняют индивидуальный расчет с определением площади подошвы, веса и высоты стакана.

Нужно правильно изготовить арматурный каркас по усиленной схеме, чтобы создаваемая конструкция имела высокую степень прочности. Закладка анкерных болтов производится согласно ГОСТу , отклонения допускаются в пределах ±0,02 см от проекта.

Как должно выполняться армирование подколонника под отдельно стоящую металлическую опору оценивается на этом видео:

Изготавливать фундамент под металлическую колонну необходимо по следующим требованиям стандартов:

• использовать марочный бетон не ниже М 200;
• предельная водонепроницаемость не выше 5% (соответствовать В2);
• защитный слой бетона на арматурных прутках не меньше 3 см (наличие видимых участков стального каркаса запрещено);
• трещины в застывшем монолите не могут превышать 0,1 мм.

Геометрия должна выдерживаться Под устраиваемый фундамент устанавливают надежную опалубку, которая выдержит нагрузки при заливке жидкой массы и сохранит заданную геометрию изделия, выход стальных стержней жестко фиксируется.

Фундаменту под колонну, заливаемому по месту, проводят детальный расчет всех параметров в специализированной проектной организации или при помощи компьютерной программы, которая определяет нужные геометрические размеры каждой части и требуемое армирование подошвы и столба.

В процессе бетонирования необходимо сделать закладку специальных геодезических уровней (реперов) и высотных отметок. Они потребуются и для контроля монтажа остальных конструкций здания, и для геодезических исследований в процессе эксплуатации по выявлению осадки основания.