Армирование фундаментов стаканного типа

Фундаменты стаканного типа изготавливаются в соответствии с ГОСТ № 24476-80 "Сборные фундаменты из железобетона".

Составные части фундамента стаканного типа

Стаканный фундамент состоит из:

• опорной плиты;
• подколонника (эта часть имеет форму стакана);
• колонны, которая устанавливается в подколонник.

Все элементы оснащены монтажными петлями, их монтируют внутрь при заливке частей стаканного фундамента на производстве.

Колонны передают нагрузку на грунт, а нижние основания (подколонники) ее равномерно распределяют.

Сечение полой части подколонника зависит от размера колонны, устанавливаемой в него. На производстве выпускают стандартные для колонн сечением 300 и 400 мм. Нижняя стенка подколонника должна быть не менее 20 см толщиной.

Подколонники разделяют по типу нагрузки.

На устойчивых грунтах, нагрузка, как правило, направляется вертикально. Здесь применяют стаканы, квадратные в сечении. На неустойчивых пучинистых грунтах используют подколонник с разницей сечения внутренней полой части у основания и сверху.

ГОСТ № 24476-80 определяет:

• Все элементы сборных фундаментов стаканного типа производятся из бетона марки М200, который соответствует группе В2 (впитывает влагу менее 5% от своего объема);
• подошва и подколонник обязательном армируются. Для армирования в подошве фундамента используют арматурную сетку 1.410-3, для подколонников – арматуру А2 и А3;
• подколонники дополнительно укрепляются арматурной сеткой по стенкам башмака на всю высоту;
• каркас утоплен в бетон не менее, чем на 50 мм;
• минимальное содержание арматуры должно составлять не менее 0,04% его площади в поперечном сечении.

Перечисленные правила действуют как для готовых сборных фундаментов стаканного типа, изготовленных на производстве, так и для самостоятельно изготовленного монолитного фундамента.

Армирование стаканного фундамента на производстве проводится двумя способами: вертикальной (продольной) либо горизонтальной (поперечной) арматурой.

Поперечный тип армирования выполняют горизонтальными сварными сетками, хомутами либо отдельными стержнями. Продольную арматуру располагают в вертикальных стенках стакана фундамента.

Сфера применения фундаментов стаканного типа

Стаканный фундамент достаточно прочен, но относится к дорогостоящим. Поэтому в частном жилом строительстве практически не применяется.

Его возводят для мостов, колонн, опор ЛЭП, подземных помещений (стоянок, гаражей и других). Фундамент стаканного типа широко используется в многоэтажном строительстве и для возведения промышленных зданий.

В малоэтажном частном строительстве стаканный фундамент применяют в местности с повышенной тектонической активностью.

Преимущества и недостатки стаканного фундамента

К преимуществам относятся следующие:

• прочность и долговечность (срок службы – от 100 лет);
• быстрый монтаж;
• отсутствие необходимости ждать, когда бетон застынет (в случае с приобретением готовых комплектов);
• малый объем земляных работ;
• устойчивость к внешним воздействиям (перепады температур, повышенная влажность, пучение почв).
• среди недостатков можно отметить сложность транспортировки и привлечение спецтехники для монтажа.

Стоимость стаканного фундамента для промышленного строительства оптимальна.

Армирование фундаментов стаканного типа

Стоимость самого готового стаканного фундамента невысока. Однако, доставка к месту строительства и аренда спецтехники для установки делают фундамент дорогостоящим.

В случае с частным строительством можно возвести монолитный стаканный фундамент, то есть, залить все элементы непосредственно на месте.

Подготовка участка

Верхний плодородный слой почвы снимается на 0,05 м по всей площади будущей застройки. Получается своеобразный котлован. Дно котлована выравнивается по уровню. Лишний грунт удаляется, недостающий подсыпается и утрамбовывается.

Участок размечается при помощи колышков и веревки. Намечаются места будущих стаканов. Для опор роются скважины глубиной 0,5 метра.

Подготовка к заливке

На дно скважин отсыпается песчано-гравийная подушка. Слой песка отсыпается на высоту 15-20 см и тщательно утрамбовывается. На песок отсыпается щебень (фракция 30-50 мм) высотой 10 см.

Далее делается подбетонка. На гравий наливается слой раствора, приготовленный из бетона В 7,5. Толщина подбетонки 10 см. через 4-5 часов можно устанавливать армирующий каркас для стакана.

Армирование подколонников

Армирование плитной части гарантирует устойчивость и надежность будущего фундамента.

Для усиления подошвы можно использовать готовую сваренную арматурную сетку или сетку, связанную либо сваренную из отдельных стержней. Пруты одинаковой длины укладываются в продольном и поперечном направлении и фиксируются.

Требования к арматуре для формирования фундамента под колонну:

• диаметр стержней не менее 8-10 мм для подошвы со стороной менее 3 м и 12-14 мм для подошвы со стороной более 3 м;
• сторона ячеек сетки (готовой или собранной) не менее 10 см и не более 20 см;
• класс арматуры не ниже А3 (А400).

При выборе арматуры стоит также обращать внимание на то, что пруты А3 (А400) варить нельзя, только вязать. Пруты А400С, А500С допускается соединять сваркой.

Также для армирования стаканного фундамента сейчас применяется композитная арматура. По прочностным характеристикам и физико-химическим свойствам она превосходит стальную. Однако варить ее нельзя. Пруты соединяются при помощи вязальной проволоки либо пластиковыми хомутами.

Для формирования подколонника варят арматурный каркас из поперечной и продольной арматуры по принципу армирования колонн. Диаметр продольной арматуры должен быть не менее 12 мм. Рабочую арматуру располагают по внешним и внутренним углам подколонника, связывают поперчной арматурой с шагом не более 400 мм.

При вязке арматурного каркаса необходимо следить за тем, чтобы отступ от будущей опалубки от ее края до каркаса составлял не менее 5 см с каждой стороны.

Установка опалубки

Опалубку для стаканного фундамента формируют из влагостойкой фанеры или оструганных досок толщиной 40-50 мм. Также сейчас производят съемную металлическую опалубку, которую можно купить или взять в аренду.

При монтаже опалубки формируется подошва подколонника и стакан. При этом стенки стакана не должны быть менее 200 мм. Также формировать опалубку нужно, чтобы зазор между будущей колонной и стенками стакана был по 50 мм с каждой стороны внизу и по 75 мм с каждой стороны по веерку стенок стакана.

Заливка подколонника

В опалубку заливается бетон марки М200. При самостоятельном возведении стаканного фундамента рекомендуют заказывать уже готовую смесь из автобетоносмесителя, поскольку даже в электрической бетономешалке трудно достичь нужной консистенции раствора.

Обязательно прорабатывать бетон в процессе заливки погружным вибратором. Пузырьки, оставшиеся в смеси, образуют полости, следовательно, слабые места. Под весом строения в них основание может начать трескаться. При наличии песчано-гравийной подушки и подбетонки плитная часть подколонника может быть 400 мм.

Через три дня после заливки опалубку можно снять, но остаточная прочность бетона достигается спустя 30 дней после заливки. До этого времени делать отсыпку и устанавливать колонны нельзя.

После съемки опалубки поверхность готового подколонника зачищают, выравнивают жидким бетоном и дают застыть. Перед отсыпкой основу обмазывают битумной мастикой, выстилают рубероидом, соединяя стыки также битумом. Листы укладываются с нахлестом 15 см. гидроизоляцию наносят в 2 слоя.

Технология возведения готового стаканного фундамента

Фундамент стаканного типа монтируют на хорошо подготовленной площадке. Верхний слой почвы снимают, для подколонников готовят котлован. Это могут быть отдельные скважины под каждый блок либо траншея для ряда блоков. Под многоэтажки и промышленные здания могут рыть один большой котлован с помощью экскаватора. Грунт вынимают, а дно тщательно утрамбовывают и выравнивают.

Вторым этапом создают уплотняющую подсыпку. Она нужна, если стройка идет на слабых грунтах. При возведении тяжелых сооружений рыхлая почва усаживается. Без уплотняющей подсыпки здание быстро покосится, что приводит к трещинам в стенах и разрушениям фундамента.

В качестве уплотняющей подсыпки применяют мелкофракционный щебень и песок. Слой подсыпки должен быть по высоте больше на 30-35 см, чем высота опорной плиты. Высота зависит от массы стакана. Песок и щебень насыпают равными слоями. На дно котлована насыпают щебень, уплотняют. Вторым слоем насыпают песок, увлажняют его и также утрамбовывают.

На дне подготовленного котлована размечают места, где будут установлены блоки. Для этого на песке чертят проекцию будущего блока. В углы устанавливают колышки.

В установленные места монтируют блоки при помощи спецтехники, цепляя при помощи монтажных петель. Перед окончательной установкой блоки корректируют вручную.