Фундамент под опоры каркасных построек

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 основыПри 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

Земляные работыВначале 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 котлованДелать 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:

  1. В намеченном месте собирается опалубка. Лучше всего использовать многоразовую металлическую или деревянную конструкцию.
  2. Опалубка тщательно выравнивается.
  3. Выполняется армирование.
  4. Заливается бетон.
  5. 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 работКолонна 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 болтовЕсли 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 работыЕще 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: