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?
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?
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
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.
Все жилые и промышленные здания по конструкционному типу можно разделить на две категории – имеющие каркас и не имеющие его. В большинстве случаев такой скелет оборудуется для производственных объектов и поэтому для них монтируются столбчатые фундаменты под колонны (или свайные). Ниже мы обсудим эту тему и в качестве дополнительной информации посмотрим видео в этой статье.
Виды колонных фундаментов
Для зданий каркасного типа несущими элементами являются ригели и колонны, из которых, собственно, и монтируется весь скелет, на который впоследствии панели и перекрытия, то есть, формируют коробку. Основание выбирают в зависимости от структурных особенностей колонн, так как они могут быть из металла, либо из железобетона.
Аналогичным образом укладывают фундамент под фахверковые колонны, которые бывают до 10,8м высотой, но не являются несущими, а больше служат для укрепления ограждающих конструкций, которые способны противостоять ветровым нагрузкам.
Для железобетонных колонн
- изготавливают под железобетонные колонны, и они могут быть либо монолитными, либо сборными, но в любом исполнении при высоте, превышающей 35 см, такие конструкции делаются ступенчатыми. Причём для монолитных изделий ступени выполняются горизонтальными, с углом кромки 90⁰, а вот для сборных оснований переходы будут наклонными, как это показано на рисунке выше.
- Прежде чем начать закладку фундамента, на плоскость, то есть, на дно котлована, переносят оси для монтируемого сооружения. Это означает, что все продольные и поперечные оси размечаются колышками, обрисовывая, таким образом, проектную картину для стаканов. В пределах проектной плоскости устанавливают опалубку на монолитный фундамент под колонну, либо монтируют сборную конструкцию.
- Для монолитов в качестве опалубки инструкция требует установки коробов, которую проводят в соответствии с составленным планом по отвесам, фиксирующим строительно-монтажные оси. После установки все коробы крепятся и на их стенки выносятся проектные метки, но сам подколонник монтируют немного ниже, чтобы потом, при заливке бетона выйти на нулевой цикл. В тех случаях, когда зеркало фундамента получается ниже требуемой высоты, под колонный башмак подкладывают металлические пластины необходимой толщины.
- На схеме вверху вы видите исполнительную съёмку, де отмечено положение осевых рисок для установки колонн. Эти осевые риски в обязательном порядке наносят по краям стакана для определения каждого из углов и дна или же возможную величину отклонения от проектных отметок (если таковое имеется). На строительных объектах малой величины монтаж иногда производят от осей, которые закреплены струнами, а установку фундамента в проектное положение можно осуществлять при помощи отвеса.
Для металлических колонн
- Для монтажа колонн из металла в , которые впоследствии будут выполнять функцию консолей (см. фото вверху). Закладка этих болтов производится с максимальной точностью, и погрешность не должна превышать 2 мм в ту или другую сторону.
Но есть максимальный допуск для одного из анкеров – 5 мм – это рассматривается, как возможный сбой только для одного болта, когда монтируются фундаменты под металлические колонны.
- Средняя погрешность при разбивке осей для анкерных устройств не должна превышать 4 мм – это при сложении всех ошибок. Оси основания наносятся теодолитом и в соответствии с ними закрепляются анкерные болты.
В тех случаях, когда заливку приходится производить в глубоком котловане, то теодолитную трубу приходится наклонять и чтобы избежать ошибок при разметке, вынос осей делают в двух положениях трубы, вычисляя среднюю величину.
Ось теодолита при такой операции обязательно должна находиться в отвесном положении.
- Анкерные болты, которые закладываются в фундаменты под стальные колонны, необходимо контролировать по высоте и для этого в теле основания ставят кондуктор, который служит шаблоном.
Это устройство представляет собой раму из дерева или металла, в которой сделаны отверстия для крепления анкеров и нанесены продольные и поперечные отметки для её совмещения с осями, которые нанесены при помощи теодолита.
Для фиксации болтов их приваривают к арматурному каркасу конструкции, и после заливки бетона производится контроль незыблемости самой опалубки и анкеров, составляя при этом схему высотно-планового положения.
- В настоящее время используют несколько иную схему закладки, оставляя в фундаменте специальные колодцы, которые заделываются после монтажа. Фиксация в таких случаях производится специальным клеем, который основан на цементе и эпоксидной смоле.
Также такие колодцы могут получать при помощи бурения, а основные требования изложены в СНиП 111-В 1-62.
- Для тяжёлых конструкций закладываются соответствующие анкеры, которые, соответственно, имеют больший диаметр и общий вес (см. рисунок выше). Основные части приспособления для крепления болтов состоят из металлических шаблонов (цифра 1), которые служат для фиксации анкеров (цифра 2) и каркасы из металла (цифра 3), которые позволяют зафиксировать шаблон в нужном положении во время заливки бетона. Каркасные стойки между собой закрепляются балками и рамами и балками (цифра 4).
- После заливки бетона шаблоны убираются, а сам каркас остаётся вместе с болтами. Когда делается расчет фундамента под колонну, важно с максимальной точностью установить каждый анкер и по осям, и по высоте, что относится к самым трудоёмким работам среди всей разбивки.
Для того чтобы как-то облегчить этот процесс, на каждую группу болтов изготавливается шаблон, который называют кондуктором.
- Сам кондуктор сваривается из металлических профилей (чаще всего из швеллера) и на него наносятся координатные оси и высверливаются отверстия под болты в соответствии с проектом. Для лёгких анкеров можно использовать обычный брус из дерева, например на фундамент под колонну 400 на 400 мм.
- Когда кондуктор устанавливается на место, его необходимо совместить с осями координат, а верхнюю плоскость регулируют по меткам, которые наносятся на стойки каркаса. Когда расположение отверстий соответствует проекту, а сам шаблон установлен с точностью +-2 мм относительно координатных осей, то монтаж колонн пройдёт без осложнений.
Совет. Установку болтов своими руками следует производить при помощи отвеса. При этом допускается погрешность не более 1/1000 длины анкера.
- Совместно с закладкой анкерных устройств также располагаются трубы для канализации и электрических кабелей, различные устройства для последующей облицовки и окантовки.
В этом случае большая точность не требуется и главным условием для монтажа дополнительных элементов является их корректность по отношению к анкерам, то есть, они не должны пересекаться и мешать друг другу.
Совет. При окончательной установке анкеров их следует жёстко зафиксировать гайками к шаблону и приварить к каркасной арматуре, чтобы их положение при заливке бетона не изменилось.
- Прежде чем бетонировать фундамент под металлическую колонну, нужно произвести как плановую, так и высотную проверку зафиксированных анкеров, потому, что от этого будет зависеть качество последующих монтажных работ.
Исполнительная схема на установку болтов и других устройств выполняется два раза – первый раз до заливки бетона, а второй раз – после заливки, чтобы зафиксировать все отклонения в плане и по высоте. Также после заливки проверяется каждый анкер отдельно, и любые отклонения записываются особой ведомости.
Совет. Фундамент и анкеры обязательно нивелируются, ведь цена этому – качественный монтаж колонн и самого каркаса (балок и ригелей). Когда отметки выносятся на болты, то их можно для удобства закреплять краской.
- Монолитный фундамент под колонны
- Анкерные соединения для устойчивости колонны
- Особенности расчета устройства фундамента
- Кондуктор-шаблон для анкерных соединений
Фундамент является основной частью любого строения. Как правило, существует 2 принципиально различных группы конструкций зданий. Первая, используемая для возведения зданий общественного назначения, – бескаркасная конструкция здания. Вторая, применяемая для объектов промышленного и стратегического назначения, – каркасная конструкция.
Для устойчивости и прочности здания фундамент под колонны возводят особой конструкцией.
Для каркасных строений объектами, которые принимают на себя основную нагрузку, являются колонны (они бывают металлические или железобетонные). Для возведения каркасных зданий требуется особая конструкция основания. Данный обзор расскажет вам про фундаменты под металлические колонны.
Совместно с анкерными устройствами в будущую конструкцию закрепляют другие функциональные части:
- Трубопроводы.
- Канализацию, если предусмотрено расположение внутри.
- Трубы для электропроводки и электрических кабелей.
- Специальные поддерживающие устройства (служат для дальнейшей облицовки и окантовки поверхности)
Установка этих частей не требует чрезмерно высокой точности.
Монолитный фундамент под колонны
Варианты столбчатого фундамента.
Первым делом проводится разметка и сооружение опалубки для заливаемой конструкции. Она может быть выполнена из листов влагостойкой фанеры или досок. После того как был сооружен каркас, все элементы и соединения закреплены, можно приступать к непосредственной заливке полости бетоном. Но перед этим нужно произвести измерение высоты и плана всех установленных устройств, а также закладочных элементов.
Когда производится само бетонирование, заранее закладываются специальные плановые геодезические уровни и высотные знаки. В дальнейшем они потребуются для процессов монтажа, а также проведения геодезических исследований, если здание по каким-либо причинам начнет оседать.
Необходимо сделать специальные отметки внешней поверхности бетонного слоя, уровней всех анкерных и болтовых соединений, других функциональных частей и закладочных элементов. Эти отметки выносят на поверхность болтов и отмечаются соответствующими цветами.
Если будущее каркасное здание предполагает быть высотным, то металлические колонны каркаса здания устанавливаются на плитах специального назначения.
Ниже представленные основные требования и моменты, которые требует для себя фундамент для металлической колонны.
Для начала следует уточнить, что колоны бывают:
- из железобетона;
- металла.
Вернуться к оглавлению
Анкерные соединения для устойчивости колонны
Столбчатый фундамент под колонны:
а – с наклонными боковыми гранями;
б – с уступами.
Именно от того, какой тип колонны применяется, будут зависеть и конструктивные особенности основания. Устройство производится при помощи больших болтов или специальных анкерных устройств, которыми металлическая колонна прикрепляется непосредственно к поверхности.
Специальные болты закрепляют в будущий фундамент под металлическую колонну, эта операция необходима для непосредственного крепления колонн и разнообразного, по технологическому назначению, оборудования. После того как анкерные болты (соединения) были закреплены в конструкции, они подвергаются процессу разбивания. Стоит заметить, что после разбивания отклонение центров болтов не должно превышать 1-2 мм.
Все крепежные болты или сварные соединения и разнообразное технологическое оборудование устанавливаются от собственных осей залитого основания, после чего производят закрепление на верхней части опалубок. Стоит помнить, что среднее отклонение осей болтов и устройств относительно осей будущего строения ни в коем случае не должно превышать 3 мм.
Необходимо упомянуть и такой момент: бывают ситуации, когда опалубки устанавливаются глубоко в котловане или иногда при установке технологического оборудования требуется установить трубу под определенным наклоном. В таких случаях, для уменьшения погрешностей и повышения устойчивости строения, оси выносят в 2 положения круга теодолита, тем самым получая оптимальный результат.
Вернуться к оглавлению
Особенности расчета устройства фундамента
Фундаменты под металлические колонны дополнительно рассчитываются под геодезическое обеспечение. Для правильного обеспечения геодезии при возведении конструкции основания производят контроль высотных положений анкерных болтов. С целью их правильного закрепления и установки применяют шаблоны или кондуктор.
Шаблоном называется плоская рама (металлическая, но чаще деревянная), в которой имеются уже готовые гнезда для болтовых креплений.
Фундамент под колонну: а) монолитный, б) сборный.
Шаблоны соединяют на опалубках с основными осями в под колонны, после чего закрепляют. С целью сохранения вертикального положения анкерные крепления измеряют строительным уровнем и приваривают к арматурным частям обвязки.
После того как была выполнена заливка бетоном, производится контроль положений всех крепежных соединений. Если необходимо внести корректировки, то их делают до того, как бетон застынет.
В последнее время для повышения надежности каркаса строения анкерные болтовые соединения размещаются в специальных колодцах, которые были сделаны в конструкции при их заливке. Эти колодцы заделываются после того, как болт был установлен, закреплен и его положение было вымерено. Монолитные фундаменты под колонны возводятся при помощи установки анкерных устройств, которые имеют большую массу или габариты. Для их закрепления и дальнейшего удержания в заданном положении применяют специальные строительные обвязки. Основные части таких приспособлений это:
- Металлический каркас – необходим для поддержания болтовых шаблонов при заливке.
- Металлический шаблон – нужен для непосредственного закрепления анкерных устройств в фундамент под металлическую колонну.
Еще на бетонную заготовку производится установка стоек каркасов, рам и балок, которые можно закрепить друг с другом. После того как пространство каркаса было залито бетоном, оно, совместно с анкерными соединениями и болтами, остается для отвердения и набирания прочности, а кондуктор и шаблоны креплений снимаются. Болтовые и крепежные соединения устанавливаются с повышенным уровнем точности, после чего закрепляются в теле основания.
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.
Типы фундаментов под колонны:
- Забор.
- 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
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.
Забор 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.
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.
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.
Фундамент под колонны является одной из разновидностей железобетонных оснований. Колонна – железобетонная или металлическая – это основная деталь конструкции сборных каркасных зданий. На них опираются железобетонные или металлические фермы свода, также на колонны крепится обшивка постройки – бетонные плиты, сэндвич панели, профнастил и т.п.
Фундамент под колонну может быть либо сборным, либо монолитным.
- Сборный тип производится на заводах железобетонных изделий по специальным стандартам – это так называемые «стаканы». Монтаж их производится уже в готовом для дальнейшей эксплуатации виде.
- Монолитный фундамент отливают из бетона прямо на месте установки будущей колонны. Изготавливается он с учётом целого ряда нюансов – прежде всего, типа грунта и предполагаемой нагрузки.
Особенность конструкции с использованием колонн состоит в том, что каждая опора «работает» индивидуально. Поэтому, при неправильном устройстве основания, возможно проседание или перекос отдельных колонн, что чревато разрушением всей постройки.
Каркас для заливки монолитного основания колонны
По типу устройства монолитные фундаменты под колонны (как их ещё называют в архитектуре – «столпы»), бывают:
- Ленточными.
- Сплошными.
- Столбчатыми.
- Свайными.
Рассмотрим подробнее разные виды монолитных железобетонных фундаментов для столбчатых опор.
Столбчатый фундамент
Как видно из названия, он имеет форму заглублённого в землю столба. Изготавливается в основном из железобетона, и предназначен для установки несущих опор на слабых и болотистых грунтах. Может также применяться и на твёрдых почвах как наименее затратный вариант – на его устройство уходит гораздо меньше материала и времени.
В малоэтажном частном строительстве столбчатые основания могут выполняться из металлических и асбоцементных труб, кирпича или готовых бетонных блоков.
Забор фундамент
Конструкция ленточного основания под размещение колонн
Ленточное основание под каркасное здание применяется в том случае, если проектом предусмотрено заполнение пространства между колоннами капитальными стенами из кирпича, шлакоблока, газобетона и т.д. Конструктивно он представляет бетонную полосу, залитую по периметру будущего здания, а также под внутренними капитальными стенами. Главным отличием ленточного основания под столбчатые опоры от обычного ленточного фундамента – это усиление в местах монтажа будущих колонн.
Сплошное основание
Представляет собой монолитную бетонную плиту, залитую по всей площади будущей постройки. Монтаж опор при этом производится по периметру плиты. В точках их установки производится усиление металлического каркаса, или углубление бетонного основания.
Применяется такой тип фундамента, как сплошная железобетонная плита, в основном при возведении складских помещений, ангаров, заводских корпусов.
Свайные основания
Монтаж опор на сваях производится в основном там, где из-за характеристик грунта невозможно устройство других типов фундамента. Например, при строительстве зданий на насыпных грунтах и в болотистой местности с высоким уровнем грунтовых вод.
В зависимости от размеров здания могут применяться сваи различной величины и конструкции. Для возведения лёгких построек вполне достаточно будет винтовых или буронабивных свай, которые без труда можно смонтировать своими руками.
Расчёт основания
Перед расчетом количества колонн всегда необходимо рассчитать вес будущего здания
Перед тем, как приступить к работе, следует составить проект будущей конструкции. Для этого нужно произвести расчёт предполагаемой нагрузки на основание здания. Исходя из этого, можно определить необходимое число опор, их размер, структуру армирования каркаса, выбрать, какой тип фундамента будет наиболее предпочтительным.
При выборе того или иного вида основания также обязательно учитываются особенности грунта, на котором будет производиться строительство. В зависимости от массы постройки и от типа грунта определяется глубина закладки основания.
При проектировании фундамента нужно учитывать следующие нюансы:
- Более плотный грунт может выдержать большие нагрузки.
- Чем больше площадь основания, тем большую массу оно может принимать на себя.
- В случае высокого уровня подпочвенных вод, нижняя точка фундамента должна находиться ниже уровня промерзания грунта.
При составлении проекта будущей постройки нужно стремиться к тому, чтобы вся её масса более или менее равномерно распределялась на все опоры. Кроме того, необходимо учитывать особенности почвы в каждой отдельной точке заложения опор. Все они должны находиться в однородном слое грунта, с аналогичными характеристиками.
Если же добиться этого невозможно, то в местах со слабым грунтом придётся предусмотреть устройство подушки из гравия или щебня, либо вносить корректировки в конструкцию фундамента.
Этапы устройства основания
При разметке участка желательно использовать геодезическое оборудование
После того, как будут закончены работы над проектом будущего здания, следует приступать непосредственно к строительным работам. Прежде всего, производится перенесение проектных чертежей на местность.
Участок строительства разбивается с помощью осевых линий – тонкой проволоки или шпагата, натянутых на колышки.
Эти колышки устанавливаются таким образом, чтобы осевые линии, пересекаясь между собой, образовывали периметр будущего здания. Затем производятся земляные работы. Их характер и объём полностью зависят от типа запроектированного фундамента.
Для равномерного распределения веса здания на опоры, необходимо максимально точно рассчитать на местности точки заложения оснований под столбы.
Монолитный фундамент под опоры, как уже говорилось выше, может быть нескольких видов, в зависимости от применяемой технологии.
Ниже рассмотрим особенности устройства монолитных фундаментов для колонн, производимых по различным технологиям.
Столбчатое монолитное основание
Для достаточно выкопать яму нужной глубины под заливку монолитного стакана, либо для установки готового «стакана». На дне также сооружается песчано-гравийная подушка. Перед заливкой монолитного столбчатого фундамента вымеряется точка установки колонны и сооружается опалубка.
Внутрь нее помещается каркас с закладной или с выступающими вверх штырями для крепления будущей опоры. Конструктивно столбчатое основание может быть исполнено как в виде монолитной плиты, так и в виде ступенчатой пирамиды из двух-трёх уступов. В последнем случае каждая ступень заливается по отдельности, начиная с самой нижней.
Посмотрите видео, как производится установка колонны в стакан.
Ленточное монолитное основание
В этом случае выкапывается траншея по всему периметру постройки, а также там, где будут проходить внутренние несущие стены. В точках монтажа колонн делаются расширения или углубления в грунте, если проектом предусматривается установка или заливка в этих местах бетонных «стаканов».
Конструкция ленточного основания под колонны
В случае если общая масса строящегося здания не такая уж и большая, можно обойтись без подобного усиления конструкции. Достаточно будет в точках монтажа несущих опор лишь усилить каркас с помощью более толстой арматуры, выпуска вертикальных стержней или установки металлических пластин – «закладных».
По всему периметру траншеи, на дно засыпается подушка из крупного песка, гравия или щебня, а затем укладывается объёмный каркас. Он собирается и монтируется таким образом, чтобы возвышаться над уровнем траншеи на определённую высоту (не менее 30-40 см), необходимую для защиты стен здания от потоков талой и дождевой воды. Выступающая часть каркаса забирается в опалубку.
В точках установки железобетонных колонн из каркаса выпускаются вертикальные штыри из арматуры (или анкера), скрепляемые с горизонтальными нитями фундамента посредством L-образных перемычек.
Сплошное монолитное основание
Для заливки сплошной железобетонной плиты необходимо снять верхний слой почвы на всей площади будущей постройки. Затем площадка выравнивается в горизонтальной плоскости и засыпается щебнем, песком или гравием. Поверх песчано-гравийной подушки укладывается объёмный каркас, в точках монтажа опор также делается усиление каркаса, выпускаются стержни (анкерные болты) либо монтируется металлическая закладная пластина.
Свайные монолитные основания
По типу устройства такие основания могут быть нескольких типов, но к монолитным фундаментам под колонны можно отнести, пожалуй, только буронабивную технологию. В местах монтажа будущих колонн с помощью бура делается отверстие, куда устанавливается опалубка.
Чаще всего в этой роли выступает металлическая, пластиковая или асбоцементная труба, внутрь которой вставляется арматура и заливается бетон. По верхнему краю монолитных свай также устанавливается либо закладная, либо анкерные болты.
Устанавливать закладные, анкера или выпуски арматуры под будущую колонну лучше до заливки монолита. В этом случае возможно скрепить данные детали с каркасом, что делает связь колонны с основанием более прочной. Кроме того, это отнимет гораздо меньше сил и времени.
Поскольку от правильного выбора фундамента зависит надёжность здания и долговечность его эксплуатации, подходить к расчётам нужно очень ответственно. Наилучшим вариантом будет обратиться к специалистам, которые смогут составить проект с учётом всех мельчайших нюансов.
