Технология монтажа фундаментов под колонны

Ленточный фундамент под колонны: как сделать своими руками

На колонну обычно приходится вес части здания. Поэтому для этого архитектурного элемента также сооружают фундамент. Тяжелые по весу колонны, выполненные из кирпича или камня, могут потребовать соответствующую основу. В таком случае обычно рекомендуют ленточный фундамент под колонны, но есть и другие популярные решения.

Виды фундаментов для колонн

Кроме монолитного ленточного фундамента под колонны, можно встретить следующие типы:

Столбчатая опора

Столбчатая опора, она же столбчатый фундамент – еще один способ сооружения основания для колонны. Во-первых, такое основание используется в тех случаях, когда вес, приходящийся на колонну, не будет слишком большим. Это уместно сделать, например, при строительстве сравнительно легкого каркасного дома.

Однако у столбчатого типа есть существенный плюс: он подходит для установки на слабых почвах и даже в заболоченной местности. Это один из наиболее быстровозводимых и при этом экономически целесообразных вариантов.

Во-вторых, столбчатый фундамент обычно не предусматривает устройства цоколя, полуподвального этажа под колонной. Важный плюс этого способа: сравнительного невысокая цена, особенно по сравнению с монолитным ленточным способом.

Детали столбчатого фундамента:

• полый или полнотелый подколонник
• плитная ступенчатая часть (в среднем от 1 до 5 ступеней)

Важно: У столбчатой опоры большая глубина залегания – до 5-6 м. Это делает ее хорошим выбором для почв с большой глубиной промерзания и пучинистостью.

Некоторые наиболее распространенные виды столбчатых опор для колонн:

• деревянные: с наиболее узким использованием, только для деревянных колонн
• кирпичные: используются в одноэтажном строительстве при небольшом весе
• железобетонные: под металлические тяжелые колонны подходит только этот армированный вариант

Но и это еще не все типы, на которые подразделяются столбчатые фундаменты. Они делятся на сборные и монолитные в зависимости от наличия или отсутствия деталей. Сборные основания обычно бетонируют после установки на месте.

Монолитное основание

Монолитный железобетонный фундамент под колонну – надежное решение. На бетонное основание монтируется колонна из железобетона или металла. Железобетонный фундамент может выполняться как в монолитном варианте, так и быть сборным из готовых заводских частей. Сборные части в строительстве называются «стаканами».

А монолитные – «столпы». Если быть точным, то к группе монолитных оснований относятся следующие типы:

Каждый из типов применяется в конкретном случае: наличие стен между колоннами, влажность и слабость почвы, наличие значительного количества осадков и другое.

Упор на сваи

Сваи в качестве основы для опор часто используются для каркасных легких строений. Выделяют следующие типы свай для колонн:

Интересно: Со столбчатыми фундаментами этот тип объединяет наличие ростверка. Это верхняя часть основания, у которой важная задача: распределять нагрузку на оставшуюся часть достаточно равномерно. В качестве ростверка чаще всего выступает рама из железобетона. Но для винтовых свай из стали можно использовать металлические ростверки.

Чаще всего монтаж опор производится не на одиночную сваю, а на так называемый «куст» — несколько свай длиной в несколько метров. На них крепится ростверк, и уже после приступают к возведению самой колонны.

Несколько ростверков можно соединять вместе, например, монолитными балками. Отверстия для свай чаще всего сооружаются при помощи бура, в получившиеся пустоты устанавливается опалубка для строительства монолитных типов фундамента.

Ленточная заливка

Ленточный тип экономически нецелесообразен для монтажа колонн, за исключением нескольких вариантов, где без него действительно не обойтись.

Заливные бетонные ленты – хорошая основа для стен, которые располагаются прямо между возводимыми колоннами. В таком случае – это хороший выбор, к тому же надежный. Колонны и стены получат единый фундамент, а значит, нагрузка будет распределена достаточно равномерно.

Колонны – один из наиболее уязвимых архитектурных элементов, часто страдающих от некачественно выполненной проектной работы и расчетов. Но при крене и проседании хотя бы одной из колонн опасности подвергается все здание.

С ленточной заливкой этого чаще всего удается избежать. Второй безусловный плюс этого способа: включение колонн в ступенчатый фундамент, который применяется для строительства в гористой местности со значительным уклоном. В таком случае основания колонн также будут включены в единый ансамбль фундамента. Но и этот способ потребует усиления в местах монтажа колонн.

Монтаж фундамента под одиночную колонну

Фундамент под одиночную колонну, не соединяющийся с другими блоками фундамента, чаще всего свайный или столбчатый. Он не сооружается без проектных расчетов: принимается во внимание ожидаемый вес нагрузки, а также залегание грунтовых вод и состояние почвы.

На предварительном этапе приступают к расчистке территории от любого мусора, ветвей и камней. Разметку делают при помощи нитей и колышков, это будут границы будущей траншеи вместе с местом под опалубку. Чаще всего для рытья используют бур.

После выема грунта сооружают песчано-гравийную подушку для основания, поверх которой укладывают рубероид. Дощатая опалубка также выстилается рубероидом. Заливка монолитного варианта производится бетоном не меньше марки М400 – М600 – в зависимости от расчетного веса. Для монтажа металлических колонн понадобится анкерный крепеж. Расчет производят при помощи калькулятора фундамента.

Монтаж ленточного фундамента с колонной

На начальном этапе происходит подготовка площадки для строительства всего дома в целом, вместе с одной колонной или несколькими. Характерной чертой этого способа является то, что заливка бетоном будет производиться в течение одного дня для всех архитектурных элементов: стен и колонн.

Как правило, при таком подземном способе соединения колонн и стен важен материал, используемый впоследствии для возведения стен. Это могут быть шлакоблоки, кирпич, газобетон и другие варианты.

Разметка и земляные работы

До начала разметки с участка под строительство удаляется сор, камни, ветви и опавшие листья. На пересеченной местности производят выем почвы в верхней части склона для создания ровной площадки. Затем начинают разметку с нитями и колышками при помощи уровня и других специальных инструментов.

Рытье траншеи под фундамент, в том числе для колонн, начинают с нижней части склона, если на участке имеется уклон, а также следят за углом образующегося котлована, чтобы не допустить осыпания грунта. Работы не должны вестись без сверки с проектной документацией.

Существуют два основных способа усиления ленточного фундамента в местах возведения колонн:

• усиление армированного пояса
• углубление самого заливного фундамента

Один или оба способа выбираются исходя из проектных расчетов. Во втором случае могут производить не только углубление, но и расширение мест для оснований колонн. Как правило, эта система используется для установки готовых заводских «стаканов» в состав цельного ленточного фундамента.

Армирование

Для плетения армированной сетки для фундамента под стены используется арматура с толщиной до 20 мм, которая связывается вязальной проволокой достаточной толщины. Для мест планируемого монтажа колонн выбирают арматуру с большим диаметром.

К тому же если при стандартной заливке фундамента под стены арматура остается в толще застывшей бетонной смеси, то колонны нарушают эту плоскую картину торчащими вверх пучками арматуры. Она необходима для возведения после застывания бетонной смеси. Так называемые «выпуски» арматуры, анкера для крепежа и закладные устанавливают до того, как будет производиться заливка.

Заливка

Чтобы залить траншеи бетоном без воздушных карманов, понадобится автоматический вибрирующий инструмент. Используется бетонная смесь на основе щебня и бетона марок М400 – М600 – в зависимости от проектных расчетов и предполагаемой нагрузки на колонны.

После заливки фундамент накрывается специальной пленкой. Заливка производится в траншею из опалубки с распорками, выстланную рубероидом. Уже через 3-5 дней происходит первичное схватывание смеси.

Воспользовавшись основными рекомендациями, изложенными в статье, можно досконально разобраться в тонкостях и нюансах обустройства ленточного фундамента под колонны.

Источник

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.

Фундаменты под колонны: виды оснований для железобетонных и металлических конструкций

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.

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.

Устройство фундамента под металлические колонны

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник