Фундамент под колонну: делаем надежное основание. Колонны фундамент

Фундаменты под колонны: устройство, монтаж, особенности

Фундаменты под колонны

В современном строительстве жилых и коммерческих зданий, мостов и иных сооружений часто в качестве основных несущих основную нагрузку элементов выступают колонны. Различные по способу производства и своим характеристикам, эти элементы зданий служат основой каркаса, на который устанавливаются все остальные конструкции здания. Вместе с тем для надежной, прочной, но главное правильной конструкции всего сооружения, колонны должны быть установлены с минимальными отклонениями от расчетных величин проекта. Именно поэтому в процессе расчета проекта и практической его реализации много внимания уделяется устройству фундаментов.

Основой строительства любой капитальной постройки сегодня, независимо от того какое планируется его дальнейшее применение, является фундамент, тип и особенности которого зависят в первую очередь от типа грунтов на участке и той нагрузки, которая будет передаваться на него от остальных элементов здания.

Для устройства основания под такие специфические строительные элементы, как колонны в отличие от остальных видов конструкций применяются фундаменты, способные не только выдержать вес колон и остальных частей здания, но и обеспечить необходимую проектом заданную вертикаль.

Для выполнения этих задач в современных технологиях применяются два основных варианта устройства фундамента под колонные конструкции:

монолитные основания;
сборные фундаменты.

Виды фундаментов под колонны: слева — монолитный, справа — сборный

Оба варианта в основе своей имеют схожую конструкцию, выполненную из армированного железобетона. Такое исполнение позволяет надежно зафиксировать нижние точки опор в соответствующем положении. Отличие заключается в том, что каждый вид имеет свое направление применения:

монолитные фундаменты более универсальны и могут использоваться как под железобетонные колонны, независимо от формы, так и под стальные или металлические;

составные или сборные основания используются в основном под бетонные колонны.

Для обеспечения соединения колонн и фундаментов в одно целое, применяются два основных вида соединения:

для железобетонных конструкций применяются метод вставки основания колонны в специально созданное углубление с последующей его фиксацией заливкой бетоном;
для стальных элементов предусматривается соединения с помощью болтов. Такая конструкция, когда в фундаментном блоке заранее установлены болты под отверстия в основании колонны обеспечивает наиболее удобное соединение.

к оглавлению ↑

Расчет фундаментов под колонны

Отправными данными для расчета фундамента под одну колонну здания являются:

масса непосредственно самой колонны;
масса перекрытия;
масса стеновых материалов;
масса конструкций здания, опирающихся на колонны.

Вычисление давления, которое воздействует на одну опору, проводится с использованием расчета площади опоры непосредственно самой колонны. Так, при размерах опоры 50*50 см. искомая площадь будет составлять 2500 кв. см. Далее проводится суммирование всех масс здания и деления полученного результата на площадь одной опоры.

Для расчета количества самих колон, требуются данные о свойствах грунта, глубине грунтовых вод, их насыщенности, при этом как показывает практика, количество опор рассчитывается с запасом не менее 50% запаса по прочности на каждую из колонн. При получении меньшего результата, как правило, увеличивают количество точек опор.

к оглавлению ↑

Устройства фундамента под железобетонные колонны

Монолитные и сборные основания под колонны предусматривают в своей конструкции специальную форму, в которую устанавливается железобетонная колонна. По сути это железобетонная форма, получившая в строительстве название «стакан».

Фундамент стаканного типа

Непосредственно сами фундаменты под железобетонные колонны могут быть представлены в двух основных вариантах конструкции:

в монолитном исполнении;
сборные конструкции.

Основой такой конструкции является прямоугольная плита, на которой располагаются другие меньшие плиты, образуя, таким образом, пирамиду в виде ступеней с венчающем ее вверху стаканом под опору. В монолитном исполнении все основание является одним целым, а вот сборная конструкция является чем-то вроде детской пирамидки – снизу самая большая плита, а далее плиты поменьше.

к оглавлению ↑

В качестве фундамента под металлические колонны используются в основном монолитные железобетонные основания. Каркасом такого монолита является армированная конструкция, вверху которой в определенном порядке в соответствии с размерами подошвы стальной колонны установлены анкерные болты.

Технология изготовления такого фундамента ничем не отличается от заливки монолитного фундамента для железобетонных опор, с той поправкой, что вместо стакана устанавливаются с помощью кондуктора анкерные болты.

Еще одной особенностью таких основания является точность разметки всех линий и точек установки болтов.

к оглавлению ↑

Монолитный фундамент под колонны

Монолитные основания, выливаемые одним монолитным сооружением, имеют грани ступеней под углом 90 градусов. Такие фундаменты в основном оборудуются непосредственно на строительной площадке сооружения. Для заливки на дне котлована на заранее оборудованном и подготовленном месте проводится разметка осей будущих колонн. Под каждое основание сооружается опалубка либо собирается съемная конструкция опалубки, использование которой значительно упрощает работу, поскольку не требуют дополнительных затрат на проверку правильности установки.

Для опалубки, согласно, технологических карт, проводится установка положения, как по вертикали, так и по горизонтали. Последним этапом проверки перед заливкой бетоном монолитного основания является проверка на соответствие правильности размещения по монтажным осям. После установки опалубки нижних ярусов, проводится проверка и установка подколонника (стакана).

При заливке основания под сложную форму железобетонной колонны используется усиление каркаса металлической сеткой или сварным арматурным каркасом. Для установки на легких грунтах, сложных почвах, там, где требуется повышенная прочность под фундаментом возможно устройство дополнительной площадки или устройство свайного фундамента, обеспечивающего большую прочность.

к оглавлению ↑

Анкерные соединения для устойчивости колонны

Сборные металлические колонны соединяются с фундаментным основанием при помощи анкерных болтов. Сами болты для крепления колонн устанавливаются в тело фундамента в процессе его заливки. Для закладки анкеров используются стандартные кондуктора, позволяющие установить болты с максимальной точностью. Согласно нормам и правилам погрешностью в установке анкерных болтов в основание является отклонение от заданного положения не более чем 2 мм в ту или иную сторону.

Сборные металлические колонны

При промышленном изготовлении основания допускается отклонение одного из креплений, но не более чем на 5 мм. При этом все остальные анкера должны на 100% соответствовать стандарту.

В любом случае разметка и установка фундаментных блоков под стальные колонны проводится с помощью теодолита, по оси установки анкерных болтов.

к оглавлению ↑

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.

Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.

После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки. При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.

Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.

к оглавлению ↑

Отдельные фундаменты под колонны

Для проектирования и строительства отдельных фундаментов чаще всего независимо от типа почвы, на которой они планируются располагаться, выбираются сборные или монолитные фундаменты. Основанием является плита или несколько плит с дальнейшим расположением на ней ступенчатой конструкции. На особо ответственных участках площадь основания увеличивают, и дополнительно усиливают сварной решеткой из арматуры. В зданиях, где отдельные фундаменты под колонны планируется размещать в центре постройки для обеспечения больших нагрузок, площадь подошвы делают увеличенной, на дополнительно залитой монолитной площадке.

к оглавлению ↑

Заключение

В любом случае колонна должна иметь жесткое, твердое и правильно установленное основание. И хотя в большинстве случаев закладка фундамента проводится индивидуально для каждого сооружения, и в этом деле как кажется на первый взгляд, нет ничего особенного, однако привлечение специалиста, также, как и использование проектной документации, позволит существенно сократить объемы работ и избежать при этом серьезных ошибок.

stroykarecept.ru

Фундамент под колонну: виды и особенности укладки

Основой для любой новой постройки является именно опора. Каким бы строение ни было, большим или маленьким, в любом случае стройка начинается с укладки основы. Учитывая вид конструкции, которую планируется построить, выбирается тип основания. Обычно жилые помещения делаются бескаркасными, а вот каркасными только промышленные. Именно в каркасных конструкциях присутствуют несущие элементы, которые делаются в виде столпов. Как и под все застройки, фундамент под колонну закладывается обязательно.

Какими бывают столпы?

По виду материала, который был применен в изготовлении столпов, различают:

Металлические.
Железобетонные.

Учитывая то, какой вид будет устанавливаться при постройке помещения, выбирают определенный тип основы.

Колонна заборная

Типы фундаментов под колонны:

Ленточный.
Сплошной.
Свайный.
Столбчатый.

Каждый из видов имеет свои особенности. Поэтому при выборе учитываются все нюансы. Взвешиваются плюсы и минусы каждого типа.

Столбчатое основание

Столбчатые фундаменты под колонны бывают:

Бетонными.
Кирпичными.
Деревянными.
Блочными.
Сделанными с помощью труб.

Такой фундамент под колонну применяют в определенных случаях. Например, если есть необходимость передачи нагрузки каждой конструкции по отдельности на почву. Также если несущий слой лежит на глубине около 5 м.

Стаканные основания

Колонна в фундаменте

Стаканные фундаменты под колонны считаются разновидностью столбчатых опор. Особенностью его является то, что он не делается на месте, а доставляется уже готовым. В постройке применение опоры такого типа имеет свои преимущества:

Надежность и прочность.
Быстрая установка. Опалубка для колонн не требуется.
Никакого влияния погодных условий на установку.
Точность значительно выше, чем постройка опоры любым другим способом.

Ленточный тип

Ленточные фундаменты считаются легкими в исполнении. Они используются при строениях небольших помещений. Такую опору очень легко смастерить своими руками. Важно детально изучить особенности его укладки. Он может пригодиться тем, кто задается вопросом: как сделать колонну своими руками. В таком случае использование именно ленточного основания будет самым лучшим вариантом.

Для такого вида основания понадобится щебень, песок, гравий. Закладка делается слоями, которые в толщине около 15-20 см. Армирование производят бетоном.

Монтаж железобетонных столпов

Фундаменты под железобетонные колонны укладываются с учетом всех плюсов и минусов определенного типа. Для такого вида наилучшим образом подходит стаканное основание. Оно по своим характеристикам отличается прочностью и надежностью. Основания могут быть двух видов: монолитным или сборным.

Монтаж колонны

Выстраивать ступени начинают тогда, когда основание достегает 35 см в высоту. Сборное основание может быть с наклонной или горизонтальной поверхностью. Монолитный фундамент под колонну имеет горизонтальную поверхность.

Первым этапом является вырывание котлована. На самое дно передаются оси будущего строения. Потом по главным осям прикрепляется проект. Эти крепления делаются кольцами. Важно знать, что сборный тип можно смонтировать только в пределах получившейся конструкции, которая была закреплена изначально.

Используя отвесы, необходимо определить фиксированные строительные оси. Потом опустить в короб. Опускаются с помощью проволоки. После хорошо и надежно закрепляются полученные конструкции.

Последующей работой является монтаж подставки под используемую конструкцию. Она фиксируется пониже пометок на полученном коробе. Это делается для того, чтобы в дальнейшей работе была возможность доливать бетон. Возможно, получится так, что основание вышло ниже проектной отметки, то уже при самой установке конструкции подлаживается подкладка из металла необходимой толщины. Материал прокладки выбирают, учитывая размеры конструкции.

Очень важно фиксацию осей выполнить правильно. Это проводится непосредственно перед укладкой опоры. Если объект, который строится, не очень большой, то крепление производится от осей. Они крепятся стунами. Сама основа укладывается в запланированном положении с использованием отвеса.

Основание под колонну

Когда укладывается фундамент под колонны стаканного типа, то на последнем этапе наносятся пометки. Эти отметки проводятся по краям стакана. Также нужно сделать отметки на углах, и если есть какие-то отклонения от необходимых размеров, то нужно отметить их.

Установка металлических столпов

Фундаменты под стальные колонны укладываются в несколько этапов:

Подготовка основы.
Расчеты, которые учитывают геодезические особенности.
Проектирование планируемого помещения.
Выбор материала, который будет использоваться.

Использование анкеров при укладке опор

Фундамент под металлическую колонну укладывается с применением анкерных болтов. Эти анкера укладывают прямо в саму опору. Укладка должна происходить под строгим контролем и с точной разбивкой. Допустимое отклонение около 2 мм.

Все анкера устанавливаются на осях и крепятся на самом верху опалубки. Важным этапом является контроль над установкой таких болтов. Должна контролироваться высота положения. Для этого используют шаблон или кондуктор. Он помогает правильно установить все болты. Шаблон – специальная рама, которая сделана из металла или дерева. В ней находятся специальные гнезда для прикрепления болтов. Также на ней находятся специальные риски, с помощью которых она крепится на опалубке к осям по всей опоре.

Для того чтобы было сохранено вертикальное положение болтов, их выверяют и приваривают к арматуре. Потом заливается бетон. Обязательно необходимо провести контроль устойчивости болтов и самой опалубки и выполнить схему высотного положения. Возможно, что при работе возникли ошибки. Поэтому размеры снимать после каждого этапа просто необходимо! Исправить их нужно до застывания самого бетона. В ином случае это будет уже сложно выполнить.

Не так давно анкерные болты начали помещать в колодцы, которые оставляют в конструкции и заделываются уже после всей установки. Анкера больших размеров и со значительным весом укладывают в опорах под очень высокие постройки (их используют под колонны промышленных зданий). Чтобы их удержать, делают некие приспособления. При установке таких устройств используют каркасы, которые используют для поддержки шаблонов с анкерными устройствами в необходимом положении при заливании бетонной смеси, и шаблоны, которые используют для прикрепления анкеров.

Устройство анкера очень сложное в установке. Крепления производятся с высокой точностью и делаются очень надежно. При укладке именно замеры и разметка считается самой сложной задачей. Для надежности и большей точности изготавливают специальные шаблоны, которые называют кондукторами. Это по своей сути такие приспособления в виде рам, которые делают из металлических отрезков. На этой раме точно проведены оси, сделаны отверстия для разметки будущих креплений. Если в работе будут использовать легкие болты, то такой кондуктор можно изготовить из дерева.

Расчет металлической колонны должен быть точным. Такие сооружения являются очень крепкими, и в случае, если есть ошибки или отклонения от необходимых размеров, исправить их очень сложно.

Необходимые расчеты перед началом укладки опоры

Проектирование фундаментов под колонны производит специалист. Перед тем как приступить к расчету, ему необходимо владеть определенной информацией:

Глубину, на которой находятся грунтовые воды. Нужно учитывать, что этот параметр колеблется в зависимости от сезона;
Расчет по нагрузкам ветра и снега. Этот показатель на различных ландшафтах разнится;
Температурный режим в регионе зимой. Важно знать, как глубоко промерзает земля. Это очень влияет на устойчивость будущего здания. Такие данные можно найти в специальных справочниках;
Особенности почвы, на которой будет выполняться постройка. Отдельные фундаменты под колонны имеют свои нюансы;
Нужно знать приблизительный вес здания, которое будет построено. Оно производит определенное давление на почву. При этом учитывается и то, что будет находиться внутри самого здания;
Массу самого основания, которое должно закладываться. При этом учитывается вес используемых материалов;
Если опалубка круглых колонн, то нужно учитывать особенности ее применения.

nafundamente.ru

Столбчатый монолитный фундамент из железобетона под колонну

Для возведения крепкого и надежного здания на непучнистых грунтах можно использовать в качестве основания столбчато-ростверковый фундамент. Этот тип каркаса пригоден для домов в 1-2 этажа из сравнительно легких строительных материалов, таких как каркасные панели, бревно, клееный брус, панель. Благодаря материалам, которые используют при монтаже монолитного основания столбчатого типа, такой дом простоит не один десяток без изменений конструкции и угроз разрушения.

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного основания, поскольку столбы уходят в грунт на глубину ниже уровня промерзания всего на 30 см, в то время как сваи для основания дома погружают в грунт до несущего пласта земли. Надежный ростверк — опоясывающий столбы каркас, делает опоры неподверженными к сдвигам под воздействием изменений структуры грунта и снижает давление всего дома на колонны.

Важно: монолитный столбчатый каркас для дома можно использовать только на ровных грунтах, не склонных к пучению и имеющих низкий уровень грунтовых вод.

Основные принципы возведения надежного столбчатого основания

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного основания

Чтобы монолитный фундамент столбчатого типа прослужил долго и качественно, при его монтаже необходимо соблюдать такие правила:

Столбы из железобетона углубляют не менее чем на 70 см в грунт;
Почва на участке под столбчатый каркас должна быть спокойной и не склонной к сдвигам/пучениям;
Уровень грунтовых вод ниже отметки 1,5 метра;
Желательно, чтобы участок не имел крутых рельефных «поворотов»;
Для крепости фундамента необходимо монтировать ростверк из железобетона;
Стены дома должны быть выполнены из относительно легкого материала (пеноблок, брус, бревно, панель).

Важно: монтаж ростверка слегка завышает расходы на устройство такого фундамента, однако и в разы усиливает долговечность каркаса.

Возведение фундамента из железобетона: этапы работ

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его. Точные расчеты позволят добиться максимальной крепости основания. При проектировании стоит соблюдать такие нормы:

Сечение каждой колонны должно быть не менее 20х20 см. Однако на практике чаще всего столбы делают сечением 25х25 см или диаметром 25 см.
Желательно сделать башмак для каждой колонны. То есть своеобразное расширение сваи в нижней её точке при заливке. Такая технология позволит снизить давление готового здания на все опоры.
Расстояние между колоннами может варьироваться в пределах 1-2 метра, но при условии, что колонны будут установлены в обязательном порядке по всем углам здания, на местах стыков стен дома, под всеми выступами и массивными точками, такими как печь или камин и пр.

После того как фундамент нанесен на бумагу и полностью рассчитан в соответствии с параметрами дома, можно приступать к его разметке на грунте. Для этого намечают все места будущих столбов и вбивают колья. Причём колья должны быть вбиты по наружной и внутренней стороне предполагаемых колонн. Между кольями натягивают леску, чтобы отследить уровень расположения всех намеченных столбов по горизонтали и по диагонали.

Важно: для удобства монтажа столбчатого фундамента под маленькие дома удобнее выкопать единый котлован, который позволит легко и быстро установить опалубку для заливки раствора на каждую колонну.

Следующим этапом в монтаже колонн фундамента станет устройство подушки из песка и щебня. Такая прослойка выполняется в следующем порядке:

Сначала в точки установки предполагаемых опор насыпают слой песка толщиной 15-20 см. Его хорошо трамбуют. После этого сверху песка стелют слой щебня толщиной 10-15 см. Его также тщательно трамбуют.

Армирование опор

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн. Поскольку армировать столбы по вертикали в опалубке сложно, то облегчить процесс установки стальной сетки можно путем её предварительной сборки (вязки) и установки в уже собранную опалубку.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: вязать армирующую сетку из стальных прутьев нужно таким образом, чтобы металл имел отступ от краёв залитой колонны, включая низ и верх, по 1 см минимум.

Для создания армирующего пояса на каждый столб используют четыре вертикальных прута сечением 12-16 мм с рифленой поверхностью и горизонтальные пруты-перемычки сечением 6 мм. При этом важно знать, что если предполагается монтаж ростверка из дерева, то прутья арматуры не должны доходить до верха столба на 1-2 см. Если же предполагается монтаж железобетонного ростверка, то прутья арматуры должны выступать из залитых колонн на 25-40 см для качественной вязки армирующего пояса ростверка с прутьями колонны.

Важно: гнуть такие выступающие прутья под вязку арматуры ростверка можно только после окончательного затвердения бетона столбов.

Монтаж башмака

Сначала перед заливкой колонн необходимо смонтировать опорные площадки (башмаки) под каждую опору. Для этого поверх песчано-гравиевой подушки устанавливают опалубку из четырех фанер высотой 20-30 см и сечением, в 1,5 раза превышающим сечение спроектированных столбов. Цементный раствор заливается в один приём и оставляется на 7-10 дней до полного высыхания при условии сухой погоды и температуры в диапазоне +15-20 градусов.

Заливка колонн

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора

После того как башмаки полностью просохнут, можно приступать к монтажу опалубки под колонны. Для этого используют доски нужной высоты. Материал между собой скрепляют хомутами или шпильками. Внутренние стенки опалубки лучше застелить рубероидом. Это позволит добиться гладкости стенок колонн и сохранить их невредимыми при снятии опалубки.

Важно: использование асбестоцементных или пенополистироловых труб в качестве опалубки нецелесообразно, поскольку все равно потребует дальнейшего утепления подземной части столбов. А это повлечет дополнительные расходы.

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора. Стоит помнить, что для приготовления качественной смеси раствора лучше использовать цемент марки не меньше М-200. При этом в холодное время года лучше добавить в бетонный раствор специальные пластифицирующие добавки, которые улучшат качество застывания бетона и увеличат температуру замерзания воды зимой. Однако лучше проводить монтаж столбчатого фундамента в теплое время года.

При заливке необходимо удалять все пузырьки воздуха из раствора. Для этого используют строительный вибратор или металлический штырь.

Важно: при трамбовке раствора необходимо избегать расхождения щитов опалубки и контакта вибратора с арматурой во избежание нарушения её конструкции.

Цемент в опалубке при условии сухой погоды и постоянной температуры +20 застывает около недели. Лишь после полного застывания бетона можно снимать опалубку. При этом стоит знать, что снятие опалубки до высыхания раствора чревато нарушением стенок столбов, образованием трещин и сколов. Готовые столбы из железобетона нужно обработать гидроизоляционными материалами на всю высоту, включая башмак.

Ростверк: типы

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк. В зависимости от материала для строительства дома ростверк может быть изготовлен таким образом:

Рекомендуем к прочтению:

Крепление к столбам металлопроката. В этом случае пластины металла (швеллер или двутавр) укладываются полками вниз. Такой ростверк выдержит любые нагрузки.
Ростверк из железобетона. Здесь необходим монтаж опалубки и заливка бетонного раствора с его армированием. Такой пояс пригоден под строительство каркасного или панельного дома, а также деревянного сруба.
Брусовый ростверк — самый дешевый и простой вариант устройства пояса. Используется под строительство легких конструкций из дерева или каркаса.

Монтаж монолитного ростверка

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку. Начинают с нижних удерживающих щитов. Для этого необходимо нарезать доски, равные шагу между колоннами фундамента. Для их крепления рекомендуется вбить в грунт удерживающие колья. Доски опалубки укладывают на колья вровень с верхним краем столбов.

Боковые щиты опалубки крепят по краям и надежно фиксируют. Боковые планки опалубки можно устелить рубероидом.

Важно: боковые щиты опалубки можно делать выше проектной отметки, а сам бетон при этом можно залить по внутренней разметке. Такая технология является более удобной, чем выравнивать потом верх ростверка в случае недобора бетонной смеси.

Следующим этапом проводят армирование всей конструкции. Здесь стандартно используют армопояс из горизонтальных прутьев сечением 12-16 мм и продольных элементов сечением 6-8 мм. Важно в местах столбов связать арматуру с выступающими из колонн прутьями.

Заливку раствора для ростверка нужно проводить в один этап. Поэтому лучше заказать строительный миксер или бетономешалку нужного объема. При заливке бетона необходимо трамбовать раствор через каждые 30 см. Общая толщина (высота) ростверка, как правило, не превышает 60 см.

Через 7-10 дней при условии хорошей сухой погоды бетон считается полностью застывшим. Теперь можно снимать опалубку и давать фундаменту устояться. Все поверхности ростверка также покрывают гидроизоляционными материалами.

После полного высыхания конструкции необходимо провести обратную засыпку котлована с трамбовкой грунта вокруг колонн. Котлован засыпают вровень с отметкой надземной части колонн фундамента. Для декорирования опорных столбов и снижения уровня теплопотерь можно использовать декоративную обшивку столбов сайдингом или же произвести кладку природного камня.

Важно: в декоративном цоколе со всех четырех сторон здания необходимо оставить отверстия для вентилирования подпола. При этом стоит знать, что декоративную отмостку нужно класть только после разводки и утепления всех сантехнических коммуникаций.

Рекомендуем к прочтению:

Оцените публикацию:

Загрузка...

kakpostroitdomic.ru

Фундамент под металлическую колонну - стальную

Металлическая колонна с анкерными креплениями

Существует ряд зданий, где есть особенные требования к типу и прочности фундаментов. В большинстве случаев, это объекты промышленного назначения, а также различные предприятия энергетической отрасли.

Такие здания часто возводятся на фундаментах каркасного типа, где основную нагрузку принимает на себя металлическая колонна, установленная внутри специальной бетонной чаши или углубления.

Все фундаменты под стальные колонны отличаются особенной конструкцией, ведь изначально создается прямоугольная или квадратная бетонная подушка с углублением, где с помощью анкеров устанавливается и фиксируется колонна.

Кроме зданий с анкерными соединительными элементами, также в таких основаниях можно предусмотреть:

трубопроводы различного типа и диаметра;
канализационные системы с анкерными крепежами;
электрические сети;
специальные поддерживающие элементы и конструкции.

Учитывая высокие требования по прочности к таким конструкциям, все расчеты и дальнейшее возведение проводится максимально точно, контроль качества на каждом этапе возведения, а строительные материалы полностью соответствуют нормам.

Монолитный фундамент под металлическую колонну

Устройство монолитного основания под металлическую стальную колонну

Как правило, при строительстве таких фундаментов редко используются сборные конструкции, ведь тогда приходится делать дополнительные расчеты несущих способностей зданий.

В таких случаях лучше монолитный бетонный фундамент, ведь он и прочнее, и быстрее заливается. Этапы возведения монолитной подушки для колонны приблизительно следующие:

Расчет максимально допустимых нагрузок на подошву.
Проведение разметки мест установки колонн, подготовка почвы.
Рытье котлована на заданную глубину и соответствующих размеров.
Подготовка внешней опалубки. Она делается с досок или влагостойкой фанеры, в большинстве случаев несъемная.
Выравнивание внутренней поверхности котлована, формирование песчано-гравийной подушки.
Создание основного армирующего пояса по периметру подушки в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Заливка котлована бетоном. В это время заблаговременно устанавливаются геодезические уровни и высотные знаки. Они используются при дальнейшем монтаже колонн, а также при ремонте фундамента через просадку.

Как правило, при возведении колонных фундаментов делаются различные высотные отметки, они наносятся на внешний слой бетона, также указывается уровень расположения анкерных соединений, закладочных элементов и других монтажных аксессуаров.

Анкерные соединения

Конструктивная схема с указанием нахождения анкерных соединений

В зависимости от типа выбранной колонны, анкерные соединения подбираются в индивидуальном порядке. Установки и фиксация колонны выполняется с помощью больших болтов или анкеров, которые затем привариваются к арматурному слою и надежно удерживают колонну в вертикальном положении.

Отличительная особенность монтажа соединительных элементов в том, что после их закрепления фундамент разбивают. Если после этого отклонения болтов не произошло, то монтаж считают выполненным правильно, а если есть отклонения центров на расстояние от 2 мм, тогда анкера заменяют.

Расчет фундаментов под колонны

Схема установки стальных колонн на фундаменты

Такие основания всегда рассчитываются под конкретное геодезическое обеспечение. Для правильного обеспечения геодезических параметров проводится контроль вертикальных и горизонтальных высотных положений болтовых соединений. Для таких целей отлично подходят готовые шаблоны или специальный кондуктор.

Шаблоны – это металлические или деревянные рамки конкретных размеров, в которых уже есть готовые гнезда под будущие анкера. Они соединяются по опалубке с осями монолитного фундамента, закрепляются.

Шаблоны должны быть установлены абсолютно ровно, поэтому проводится дополнительное измерение вертикали с помощью строительного уровня или нивелира. В некоторых случаях оправданным будет использование сварочных работ, когда шаблоны жестко устанавливают на арматуру монолитной бетонной подушки.

Сейчас при возведении оснований под металлические колонны стали практиковать анкерные соединения, установленные в колодцах. Такие углубления заделываются в последнюю очередь, ведь головка болта измеряется геодезическими приборами, уточняется его положение и горизонтальное расположение.

Все монолитные подушки соединяются с колоннами с помощью мощных анкеров, ведь нагрузки на подушку огромные через большое расстояние между колоннами. Поэтому, кроме соединений, дополнительно используют специальные строительные обвязки и соединение конструкций в верхнем положении на ростверке. Обвязки состоят:

Металлического каркаса для фиксации болтовых шаблонов.
Металлических шаблонов. Их применяют для непосредственной фиксации конструкций, монтажа анкеров и болтовых соединений.

Также можно на бетонное основание устанавливать металлические рамки, обхваты и фиксаторы, соединять их между собой. После того, как все армирующие элементы между собой соединены, конструкция заливается бетоном и оставляется на месяц сохнуть. При этом все шаблоны и кондукторы демонтируются.

fundamentclub.ru

Фундаменты под колонны: как сделать своими руками?

Если среди малоэтажных и частных построек преобладают бескаркасные, то в промышленном и высотном строительстве предпочитают каркасные типы.

Основную нагрузку в таких конструкциях несут колонны и ригели, фундамент для которых серьезно отличается от классических. Для них гораздо важнее правильно выполнить расчет и подготовку. Для установки колонн используются подколонники.

В зависимости от способа производства они могут быть:

монолитными — их выливают непосредственно на объекте прямо на том месте, где он будет эксплуатироваться;
сборными — они заказываются на ЖБК, поставляются уже готовыми.

Визуально отличить их очень просто: монолитные выполняются с вертикальными боковыми гранями, в то время как сборные обычно имеют наклонные, скошенные края.

Вне зависимости от типа при высоте «стакана» более 35 см он делается ступенчатым.

В строительстве применяются и бетонные, и стальные колонны. Фундаменты для них имеют некоторые отличия, различается крепление.

Расчет конструкции

Прежде чем выполнять работы, необходимо выполнить расчет нагрузок, чтобы определить требуемое количество опор, их форму, размер, особенности армирования и глубину закладки.

Схема расчета основы При расчете следует исходить из массы постройки и несущей способности почвы. Чем плотнее грунт, тем больше нагрузку он может выдержать, тем меньше колонн и фундаментов можно применять.

Принципиальное отличие опор под колонны от традиционных типов фундамента в том, что каждый стакан работает изолированно от других, общая перевязка отсутствует, что может повлечь перекос или отрыв при неправильном проектировании.

При расчете нужно добиваться того, чтобы нагрузка на опоры распределялась равномерно, и подошвы стаканов располагались в одном слое почвы, с одинаковыми характеристиками. Если почва чересчур неоднородна и выполнить это условие невозможно, то придется заложить в проект мощную, толстую песчаную или гравийную подушку.

Определив несущую способность основания и вычислив массу постройки, можно легко узнать требуемую совокупную площадь подошвы фундаментов.

Далее расчет заключается в вычислении площади одного подколонника, путем разделения общего значения на количество колонн.

к оглавлению ↑

Установка

Вначале проводятся земляные работы.

В некоторых случаях требуется вырыть сплошной котлован, иногда же достаточно сделать ямы под колонны.

Глубина ямы должна соответствовать сумме глубины закладки опор и толщины подушки.

Затем засыпается песок.

Он должен быть однородным, его нужно тщательно выровнять и уплотнить по всей площади. Все стаканы должны быть установлены на одном уровне. При проведении земляных работ важно тщательно соблюсти размеры, расстояние между отдельными элементами.

Если вырыт общий котлован, то после подготовки подушки нужно выполнить разметку, определяя местоположение каждой опоры.

Вырытый котлован Делать это нужно ответственно, тщательно. Ось стакана должна точно совпадать с вертикальной осью колонны, после установки подколонники нельзя двигать по подушке.

Если установка выполнена криво или со смещением, то элемент поднимают и устанавливают заново. Нельзя делать подсыпку или подкладывать клинья для выравнивания.

В этом смысле монолитные конструкции несколько удобнее, потому что требования к точности подготовки подушки ниже. Выполняют их таким образом:

В намеченном месте собирается опалубка. Лучше всего использовать многоразовую металлическую или деревянную конструкцию.
Опалубка тщательно выравнивается.
Выполняется армирование.
Заливается бетон.
Опалубка снимается и переставляется на следующую позицию.

Но метод очень долгий, поэтому гораздо чаще ставят произведенные на заводе готовые изделия. Им не нужно армирование, они не нуждаются в опалубке и их можно нагружать сразу после установки.

Когда все подколонники стоят, можно приступать к монтажу колонн. Для этого тоже потребуется подъемная техника. У стаканов для бетонных столбов имеются специальные углубления.

Проведение монтажных работ Колонна одним концом опускается в углубление, выравнивается по вертикали и фиксируется. Для надежного крепления углубление заливается раствором.

Когда будут установлены все колонны, котлован можно засыпать грунтом. При этом нужно действовать аккуратно, чтобы при засыпке не сдвинуть, не наклонить колонну.

Немного отличается процесс, если колонна и подколонник монолитные. В таком случае армирование конструкции подразумевает вывод нескольких прутков в центре вверх, для перевязки со столбом. Когда основа наберет прочность, собирают опалубку для колонны и формируют каркас, перевязывая его с торчащими прутками.

При правильном выполнении полученная конструкция хорошо противостоит не только нагрузкам на сдавливание, но и деформациям, смещению.

к оглавлению ↑

Особенности работы со стальными опорами

Металлическую колонну устанавливают на особый вид стаканов, которые не имеют углубления. Вместо этого они снабжены анкерами, к которым можно привинчивать или приваривать основание опор.

Подготовка анкерных болтов Если основание под металлическую балку делается самостоятельно при помощи раствора и опалубки, то и об анкерах нужно позаботиться самому.

Есть два варианта решения задачи — установка анкеров после затвердевания раствора или же до его заливки.

Первый способ менее надежен, менее удобен, более трудоемок. В готовом, затвердевшем бетоне делаются отверстия, в которые вставляются стальные анкера. Затем отверстие заливается специальным строительным клеем. Прочность крепления посредственная.

Второй способ предполагает, что анкера будут смонтированы на этапе армирования. Шпильки или прутки крепятся к пруткам арматуры. После чего заливаются раствором. Этот метод обеспечивает максимально возможную прочность крепления.

Дополнительным плюсом является то, что не приходится выполнять трудоемкую процедуру по сверлению бетона.

Сварочные работы Еще один метод — заказать на ЖБК готовые бетонные элементы с уже установленными стальными анкерами.

Можно получить изделия практически любого размера с заданными параметрами шпилек — маркой стали, размерами прутков, расстоянием между ними, наклоном относительно плоскости подошвы и пр.

Крепление стальных балок к анкерам возможно болтами или сваркой, а также комбинированием этих двух методов. Болты предпочтительнее, потому что надежнее, прочнее, долговечнее. Преимуществом сварки является быстрота операции.

к оглавлению ↑

Цены

Стоимость подколонников зависит от их размеров, сложности формы и прочности (марки бетона, используемой арматуры).

Стандартный Ф-15-9-2 (1,2 куб.м.) будет стоить приблизительно в 7000-8000 рублей, типоразмер Ф-12-9-2 обойдется в 6500-7500 рублей.

Если делать их самостоятельно, то за бетон придется заплатить около 3000-4000 рублей за кубометр, но еще важно взять в расчет стоимость металла на армирование, а также потери времени и труда.

Смотрите нашу видео-подборку:

proffu.ru

Фундамент под колонну: делаем надежное основание

фундамент под колонну Существует множество вариантов конструктивных схем для зданий; в зависимости от назначения конструкции используются разные несущие элементы – стены, колонны или то и другое одновременно.

Каркасная конструктивная схема

В случае каркасного здания в качестве несущих элементов используются только колонны, а стены являются исключительно разделительными и ограждающими конструкциями. Они могут быть как сборными (панельными), так и монолитными, но в любом случае на них не будет передаваться никакая нагрузка, кроме собственного веса. А вот колонны должны быть подобраны хорошо, чтобы выдерживать не только собственный вес, но вес всех элементов, расположенных выше, а также снеговые, ветровые, динамические и кратковременные нагрузки. Как правило, подобная конструктивная схема применяется в промышленных зданиях, где нередко используются мостовые и подвесные краны, оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, поэтому фундамент под колонну должен быть рассчитан с особым вниманием и тщательностью.

Какой фундамент подобрать

Вариантов фундамента существует множество, однако в случае каркасной конструктивной схемы ленточный можно отбросить сразу. Поэтому нужно выбрать, какой же фундамент под колонну будет оптимальным именно для вашего здания: столбчатый, свайный или плитный. монолитные фундаменты под колонны Выбор зависит от типа вашего здания, его геометрических параметров, назначения, вида грунта на строительном участке, а также наличия или отсутствия грунтовых вод. Оценив все факторы, можно переходить к выбору фундамента и к его расчетам.

Столбчатый и свайный фундаменты

Столбчатый фундамент под колонну – это экономически выгодное решение: нет излишних затрат материала, а прочность конструкции обеспечивается сполна. Однако такой вариант хорош, если грунт имеет высокую несущую способность, в противном же случае столбчатого фундамента будет недостаточно. Кроме того, столбчатые фундаменты под колонны – это удобный вариант для мелкогабаритного здания, небольшого дома, коттеджа с каркасной конструктивной схемой, но если речь идет о большом промышленном здании, стоит отдать предпочтение более надежному и устойчивому основанию. Для этих целей подойдет свайный фундамент: помимо того что он устанавливается на прочные породы, он менее подвержен сдвигам или крену, поэтому может быть нагружен гораздо сильнее, чем другие виды фундамента. Кстати, именно свайный фундамент используется при строительстве многоэтажек.

столбчатые фундаменты под колонны Плитный фундамент

Когда на повестке дня – возведение небольшой конструкции с каркасной схемой, а грунты относятся к разряду надежных, можно использовать монолитные фундаменты под колонны. В таком случае нагрузка, передаваемая от колонн на основание, будет распределена равномерно по всей плите. Плюсом плитного фундамента является то, что при его использовании исключается возможность проседания одной или нескольких колонн, что чревато перекосом всего здания. Если же по каким-либо причинам выбрано плитное основание, но надежность грунтов подвергается сомнению, фундамент под колонну может быть усилен при помощи свай, установленных под плиту.

fb.ru

Расчет фундамента под металлическую колонну, стальную: сбор нагрузок

Изображение металлической колонны на обустроенном фундаменте

Несмотря на огромную популярность каркасных ленточных или монолитных фундаментов, в некоторых случаях они не могут использоваться из-за особенностей почвы, нагрузок на единицу площади конструкции, особенностей самого здания. Как правило, колонные фундаменты часто строятся для промышленных предприятий тяжелой энергетики, машиностроения и для военных нужд.

Такие бескаркасные фундаменты выдерживают огромные нагрузки, но расчет делается всегда каждой колонны отдельно, ведь тут проводится полный сбор всех допустимых нагрузок со стороны самого здания, почвы и климатических условий в регионе строительства.

Какие бывают колонны?

Эскиз обустройства фундамента под металлической колонной

Железобетонные. Они отличаются прочностью, производятся в промышленных условиях, поэтому соответствуют всем нормам качества, а также марке бетона. Внутри таких колонн уже предусмотрено несущее армирование, но колонны такого типа тяжелые и для их монтажа приходится использовать мощную строительную технику.

Металлические. Они более легкие, чем железобетонные, но при этом тут используются совсем иные методы монтажа. К тому же, при расчете нужно однозначно определиться изначально, какой тип колонны лучше использовать.

Какие данные нужно собрать для правильного расчета фундамента под колонны?

Схема соединения металлической колонны с арматурой фундамента

Расчет колонного фундамента провести довольно сложно, ведь тут проводится сбор сразу многих факторов. Понятно, что самостоятельно такие сложные вычисления сделать практически невозможно, нужно специальное образование и навыки. Поэтому, перед началом расчета колонного фундамента, нужно получить следующие данные:

особенности климатических условий в регионе строительной площадки, тип и мощность ветров, а также периодичность ливней;
создать подробную геодезическую карту, причем лучше делать скважинный анализ с целью получить данные о структуре почвы, толщине мягких и прочных пород. Также нужно получить данные о залегании грунтовых вод, их сезонном движении;
масса самого здания. Чем она больше, тем и колонны должны быть мощнее. Понятно, что для железобетонных колонн используются фундаменты стаканного типа, а для металлических – совсем другие;
тип колонны, ее несущие характеристики, степень растяжения и сжатия при воздействии повышенных и пониженных температур;
тип бетона, его марка, состав и эксплуатационные характеристики;
структура будущего сооружения, материал несущих стен и перекрытий, высота сооружения.

Раньше расчет колонного основания делали на глаз, используя стандартные показатели допустимых нагрузок. Например, стандартная глубина погружения подушки составляла до 200 мм, а верхняя ее часть выступала из грунта на высоту до 50 мм.

Такие колонны не способны выдерживать подвижки почвы, ведь подушка быстро вымывалась и основание разрушалось. Теперь в расчете четко указывается максимально допустимая глубина погружения подушки, она должна быть ниже глубины промерзания почвы, где нагрузок уже практически нет.

Как делается расчет колонного фундамента

Монолитный столбчатый фундамент под металлическую колонну

Как правило, расчет фундамента для металлической колонны подразумевает, способен ли грунт выдержать расчетную нагрузку фундамента, с которой он будет воздействовать на квадратном сантиметре площади, и сбор всех данных о будущем строительстве. Фактически, нужно получить полную информацию о здании, грунтах и грунтовых водах, провести сбор и систематизацию полученных данных и уже на их основании передать строителям готовый проект. Для этого нужно:

получить от архитектора проект будущего здания, спецификацию строительных материалов и коммуникаций;
рассчитать полную площадь опоры;
сделать сбор всех параметров, систематизировать их и получить фактическое расчетное давление здания в целом.

Как узнать нагрузку, которая будет создавать само здание? Для этого нужно получить подробные данные о самом здании, сделать сбор массы и характеристик всех материалов, которые могут использоваться при его возведении, а также проектируемых коммуникаций, будущей мебели, количества снега на крыше. Такой расчет состоит из нескольких частей:

Расчет перекрытий зданий и стальных колонн. Сначала нужно узнать массу самой металлической колонны, ведь она также, хоть и незначительно, создает давление на грунт. Для этого требуется посчитать объем конструкции. Делается это по геометрической формуле вычисления объема цилиндра. Так получится объем, который затем умножается на плотность металла для получения массы стальной колонны.
Затем нужно узнать массу перекрытий. Как правило, это фабричные изделия и каждый производитель уже указывает их массу. Поэтому, достаточно связаться с поставщиками.
Бывают случаи, когда на металлические колонны устанавливается ростверковая конструкция. Ее массу также не проблема рассчитать, ведь для этого достаточно знать, какое количество бетона или готовых бетонных конструкций пойдет на строительство ростверка.
Расчет массы стен. Тут многое зависит от материала, ведь кирпич весит меньше, чем бетон, но больше, чем пеноблоки. Соответственно, стоит провести сбор данных обо всех строительных материалах, используемых при строительстве здания.
Расчет крыши. Сюда входит спецификация материалов, из которых сделано чердачное помещение, а также спецификация всех материалов крыши, вплоть до внешнего покрытия. При проектировании сооружения архитектор предоставляет подробную спецификацию, поэтому посчитать суммарную массу конструкций не составит труда.
После суммирования всех полученных данных будет вычислена цифра, которая характеризует максимально допустимую нагрузку на опоры фундамента.

Чтобы узнать, какая сила давит на единицу площади опоры, нужно знать ее габаритные размеры. Если стальной столб имеет квадратное сечение 50 х 50 см, то площадь опоры будет составлять 2500 см². Тогда давление, которое будет воздействовать на единицу площади грунта, вычисляется методом деления массы здания на площадь одной опоры.

Теперь самый важный этап расчета фундамента для стальной опоры – это исследование характеристик грунта и сбор данных о его расчетном сопротивлении. Такие данные предоставит геодезическая служба. Если сопротивление грунта будет больше, чем расчетное от самого здания, тогда опора выдержит нагрузку и не деформируется со временем. Если показатели меньше, тогда нужно увеличивать количество столбов.

Но всегда существует правило: большее количество опор не будет лишним, поэтому часто проектировщики устанавливают опоры с интервалом приблизительно 1,5 – 3 м. Это делается с целью предоставления необходимого резерва прочности на конструкции, связанные с несанкционированной достройкой, обустройством помещений или установкой тяжелого промышленного оборудования. Как правило, при расчетах предоставляют обязательный 50% резерв прочности на каждую опору.

Дополнительные расчеты фундаментов для металлических колонн

Расположение металлической колонны в колодце

Также проводится дополнительный расчет под существующие и перспективные геодезические изыскания. Для правильного обеспечения геодезии проводится контроль анкерных соединений, а именно высотное расположение их головок. Для этого используются шаблоны или кондуктор.

Шаблон – это металлическая плоская рама с готовыми гнездами для болтовых соединений. Они соединяются на опалубке с основными осями фундамента, затем закрепляются. Для получения более точных данных, на колонне изначально указывается уровень установки шаблона с целью контроля степени его смещения.

Анкера шаблона рекомендуется приварить к арматуре колонны, чтобы устранить вертикальное смещение во время крепежа конструкций. После заливки бетоном основания колонны, проводится первичный контроль над месторасположением шаблона и при необходимости делается корректировка еще до того, как бетон застынет.

Сейчас, увеличения прочности каркаса основания для стальной колонны достигают с помощью соединения стали и размещения в специальных колодцах. Такие углубления изначально предусматриваются в чаше основания, оно постоянно остается открытым, и бетоном не заливается на первом этапе строительства. Только, когда болт будет установлен, зафиксирован и его расположение точно замерено, тогда колодец закрывают.