Фундаменты столбчатые под колонны: Столбчатый фундамент под колонну: металлическую, железобетонную

Столбчатый фундамент под колонну: металлическую, железобетонную

Содержание

1. Виды колонн
2. Столбчатое основание под колонны
3. Особенности фундамента под железобетонные колонны
4. Этапы строительства
5. Монтаж башмака
6. Монтаж колонн
7. Ростверк
8. Особенности фундамента под металлические колонны
9. Этапы строительства

Ленточные фундаменты постепенно отходят в прошлое. Такая ситуация связана с попыткой удешевить строительный процесс. Основание ленточного вида требует большого расхода строительных материалов, что приводит к увеличению себестоимости строительства. Снижение расходов становится возможным, если использовать столбчатый фундамент под колонну.

Виды колонн

Строительный материал, который будет использоваться при возведении колонн, выбирается в зависимости от предполагаемых нагрузок будущего строения. Какие существуют колонны:

• Металлические;
• Железобетонные.

Под определенный вид столпа, выбирается свой вид фундамента.

На сегодняшний день существуют следующие виды оснований под колонны:

• Ленточный;
• Свайный;
• Сплошной;
• Столбчатый.

Применение каждого из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать. Самый популярный – это столбчатые фундаменты под стальные колонны.

Столбчатое основание под колонны

Для возведения основы под столпы используют:

• Бетон;
• Кирпич;
• Дерево;
• Блоки;
• Трубы.

Столбчатые фундаменты под железобетонные колонны применяются, когда возникает необходимость перенести нагрузку каждой отдельной конструкции на почву. Случаи, когда становится актуальным использование рассматриваемого вида основания:

• Возводимая конструкция оказывает незначительную нагрузку на фундамент. А этом случае нецелесообразно строить ленточный или монолитный фундаменты;
• Когда верхний слой почвы подвижен, а несущий находится на глубине от 3 метров. Использование даже свайного основания потребует значительных расходов.

Каждый раз при определении типа основания следует учитывать нагрузки, которые будут действовать на колонны. Когда предварительный расчет показывает значительное давление, то стоит подумать над обустройством фундамента. Возведение здания на почвах, не имеющих несущего слоя на поверхности, происходит путем установки основания из свай.

В этом случае ростверками или связующими элементами будут выступать нижние ступени. Через них нагрузки будут передаваться сваям. Стаканы устанавливаются на столбы и бетонируются.

Когда для основания выбран столбчатый фундамент на природном основании, то монтаж конструкции происходит на грунте. В качестве ростверка выступает подошва из бетона, связывающая все сваи в один элемент.

Для строительства крупногабаритных размеров, необходим соответствующего размера столбчатый фундамент под колонну. В этом случае, элементы изготавливаются на заводе, что приводит к значительному удорожанию строительства: доставка, погрузочно-разгрузочные работы, монтаж, применение специализированной техники.

Особенности фундамента под железобетонные колонны

Основания под столпы из железобетона выбираются исходя из положительных и отрицательных характеристик каждого вида в отдельности. В указанном случае самым оптимальным будет использование стаканного основания, имеющего следующие положительные характеристики:

• Они надежны;
• Имеют повышенную прочность.

В строительстве применяется два вида оснований:

• Монолитный;
• Сборный.

Ступени можно начинать делать, когда необходимо основание в высоту от 35 сантиметров. Здесь также есть свои разновидности по поверхности. Она может быть наклонной или горизонтальной. Если планируется монолитное основание под колонну, то выбирается горизонтальная поверхность.

Этапы строительства

Соблюдение правил при строительстве фундамента под железобетонные колонны, способствует увеличению срока службы конструкции, качества.

• Столпы устанавливаются в грунт на глубину не меньше 70 сантиметров;
• На участке строительства почва не должна быть подвижной или подвергаться температурному пучению;
• Грунтовые воды должны залегать не менее, чем на 1,5 метра вглубь;
• Рекомендуется выравнивать площадку, чтобы она не имела резких наклонов и поворотов;
• Чтобы обеспечить прочность фундамента, ростверк должен быть смонтирован из железобетона. Конечно, устройство ростверка потребует финансовых затрат, но это сделает каркас более долговечным;
• Для стен рекомендуется использовать строительные материалы, относящиеся к легким: пеноблоки, брус, панели, бревно.

Предварительное проектирование позволяет сделать основание крепким, но должны соблюдаться нормы:

• Сечение колонн – 20х20 см. Практика показывает использование столпов с сечением 25х25см;
• Рекомендуется делать башмак под каждую колонну. Это значит расширить нижнюю часть скважины под сваю. В результате получают распределение и снижение нагрузки от здания;
• Колонны размещать на расстоянии от 1 до 2 метров. При этом столпы должны находиться по углам строения, в местах стыка стен, под выступами: камин, печь.

Каждый фундамент опирается на подушку из щебня и песка, выровненного по горизонтали и хорошо утрамбованного.

Для увеличения прочности столпы армируют прутами с сечением от 12 до 16 мм. В зависимости от материала для ростверка, регулируется высота арматуры:

• Для деревянной связки прутья не должны достигать верхней части 1-2 см;
• Когда планируется железобетонный ростверк, то арматура должна выступать на 40 см.

Работать с арматурой следует только после того, как бетон наберет нужной прочности.

Монтаж башмака

Как уже было сказано, в скважинах рекомендуется делать увеличение нижней части для создания башмака. На песчано-щебневой подушке устанавливается опалубка из фанеры. Высота 20-30 см. Диаметр подготавливаемой опалубки должна быть в 1,5 раза больше, чем диаметр будущих столпов. Теперь в подготовленную емкость заливается раствор. В течение 10 дней бетон застывает, при условии, что стоит теплая сухая погода.

Монтаж колонн

Следующим шагом идет монтаж непосредственно опалубки под столпы. Деревянные доски необходимой длины скрепляют хомутами. Внутренние стенки рекомендуется укрыть рубероидом. В результате выполненных мероприятий стены колонн получаются гладкие, а главное, что при снятии опалубки отсутствуют повреждения.

Теперь установить арматуру и можно заливать раствор бетона марки 200М. Если строительство происходит в зимний период, то лучше добавить пластифицирующие добавки, улучшающие застывание раствора. Специалисты рекомендуют такие работы проводить, когда температура воздуха держится выше 15 градусов тепла. С помощью металлического штыря из жидкого бетона удаляется воздух. При температуре внешнего воздуха 20 градусов и сухой погоде, раствор застывает в течение 7 дней.

Необходимо дождаться полного высыхания и только тогда снимать опалубку. Теперь по всей высоте колонн и башмака наносят гидроизоляцию.

Ростверк

Самый надежной считается монолитная конструкция. Но есть и другие варианты связки фундамента и здания:

• Крепление с помощью швеллера или двутавра. В этом случае элемент укладывается полкой вниз и крепится с помощью болтов. Такой связке не страшны большие нагрузки;
• Железобетонный или монолитный ростверк. Для его сооружения потребуется опалубка и установка армирующей конструкции. Как правило, монолитный ростверк применяется для панельного дома, каркасного строительства, деревянного сруба;0
• Деревянный ростверк. Использование бруса считается самым дешевым вариантом для связки столбчатого фундамента.

Особенности фундамента под металлические колонны

Есть здания, в которых требования к прочности увеличены. Это строения, относящиеся к объектам промышленного назначения, энергетики.

Как правило, здесь используется столбчатый фундамент под металлическую колонну каркасного типа, когда нагрузка от здания приходится на металлические столпы, устанавливаемые внутри чаши, выполненной из бетона. Особенность фундаментов под колонны из стали заключается в том, что предварительно подготавливается подушка, внутри которой делается углубление. Сюда и будет крепиться колонная, путем анкерной фиксации.

Этапы строительства

Применение металлических столпов не предполагает наличие сборных конструкций. В противном случае пришлось бы делать дополнительный расчет несущих характеристик строения.

Оптимальный вариант – это использование монолитного фундамента из бетона. Указанный вид основания прочнее, быстро заливается. Строительный процесс разделяют на следующие этапы:

• Предварительно рассчитывают максимально допустимые нагрузки, оказываемые на подушку основания;
• Проводится разметка точек, где будут установлены колонны. Затем проводятся земляные работы;
• Роется скважина. Длина и размер котлована зависит от сечения металлической колонны и расчетной глубины;
• Теперь нужно сделать внешнюю опалубку. Для этого берутся доски, рекомендуется использовать фанеру с влагостойким покрытием. Как правило, такая опалубка несъемная;
• Делается подушка из песка и гравия. Предварительно поверхность грунта выравнивается, затем засыпают песок. Слой не больше 15 см, тщательно трамбуется. Сверху засыпается щебень. Слой не больше 20-25 см. Также тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали;
• Следующим этапом идет создание армирующего пояса, который будет основным. Металлические прутья устанавливаются по периметру подушки. Арматуру располагают как по вертикали, так и по горизонтали;
• Теперь подготовленный котлован заполняют бетонным раствором. Важно использовать бетон марки 200М. Перед тем, как запускать раствор необходимо установить геодезические уровни, а также высотные знаки. Это будут указатели, где будут размещаться металлические колонны. Также эти указатели помогут при проведении ремонтных работ фундамента, из-за просадки.

Внутри углублений устанавливаются анкерные соединения, с помощью которых происходит крепление стальных элементов. Но и здесь есть свои особенности.

Существует много разновидностей анкерных соединений. Каждое из них подбирается строго индивидуально под определенный тип колонны. Столп устанавливается внутри углубления, затем фиксируется с помощью больших болтов, другое название анкеры. Их приваривают к арматуре. В результате проведенных мероприятий колонна надежно удерживается в вертикальном положении.

Надежность и прочность крепления проверяется следующим образом: после того, как анкера привариваются к арматурному слою, бетонное основание разбивают и смотрят на состояние болтов. Если последние остались на месте, значит, монтаж проведен правильно и можно продолжать строительство. В случае, когда конструкция отклонилась от центра даже на 2 миллиметра, возникает необходимость замены анкерных болтов. Проверку проводят после каждой установки. В противном случае возведенная конструкция будет неустойчивой и может привести к разрушению здания.

основания под вахверковые металлические столбы, расчет, цена

Основным элементом многих каркасных зданий являются металлические или железобетонные колонны.

Основание под такие элементы имеет определенную специфику, чаще всего применяются столбчатые фундаменты под колонны, которые способны обеспечить высокую устойчивость каркаса здания.

Типы столбчатых фундаментов

На практике применяют два основных типа столбчатых фундаментов под колонны:

• Монолитные, которые могут быть изготовлены в заводских условиях или выливаются непосредственной на месте установки. Монолитный столбчатый фундамент под колонну имеет ступенчатую форму, при этом грани каждого уровня сопряжены под прямым углом. Ширина нижней ступени (и их количество) определяется типом колонны и ее весом. Данный тип фундамента применяется в большинстве строящихся на сегодняшний день зданий.
• Сборные столбчатые фундаменты монтируются из  отдельных элементов. При этом в отличие от монолитных конструкций отдельные сегменты конструкции могут иметь трапециевидную форму (скошенные грани).

Проектирование стакана под колонну

Столбчатые фундаменты (другое название стаканы) изготавливаются из тяжелого бетона, марка которого определяется исходя из предполагаемой нагрузки.

Расчет фундамента под колонну должен выполняться специалистом, он включает в себя определение следующих параметров:

• Высота основания (плитной части).
• Количество ступеней и их высота.
• Размеры поперечных сечений как подколонника, так и стаканной части фундамента.
• Сечение арматуры и конструктивная схема каркаса.
• Диаметр, форма и длина анкерных болтов или закладных элементов.

При выполнении расчетов стоит учитывать то, что различные колонны могут работать под разной нагрузкой. Так фундамент под фахверковые колонны (которые устанавливаются для укрепления ограждающих конструкций, увеличения устойчивости к ветровым нагрузкам) имеет более простую конструкцию. Он состоит из опорной плиты и основного стакана. А под несущие конструктивные элементы необходимо применять многоступенчатые фундаменты.

Изготовление фундаментов

Проще всего выполнять работы по изготовлению фундаментов под колонны в заводских условиях (вне пределов строительной площадки).

Данный способ имеет ряд преимуществ:

• Возможность сократить срок строительства. Дело в том, что устройство фундамента под здания с металлическим каркасом требуют выполнения большого объема земляных работ (котлован, трамбовка, подготовка подушки). Именно в этот период параллельно ведутся работы по изготовлению стаканов под колонны, которые к моменту завершения земляных работ достигают проектной прочности.
• В заводских условиях существует возможность применять мощное сварочное оборудование, что обеспечит качество конструкции и ускорит выполнение работ.
• Отпадает необходимость транспортировки элементов опалубки на строительную площадку.
• Существенно упрощается сама заливка бетона благодаря свободному доступу миксера к стаканам. При заливке непосредственно на строительной площадке зачастую приходится прибегать к использованию бетононасосов или подаче смеси подъемными кранами.

Стоит отметить то, что фундаменты под стальные колонны имеют значительный вес, поэтому их перевозка потребует большегрузного транспорта.

В первую очередь необходимо изготовить арматурный каркас будущего фундамента. В основание укладывается сетка с определенным проектом размером ячейки. Основной стакан армируется при помощи объемной конструкции.

Устанавливая каркас в опалубку, не стоит забывать о необходимости наличия защитного слоя бетона. Поэтому армокаркас должен быть приподнят от основания.

Для установки опалубки лучше всего применять стальные элементы, которые соединяются при помощи сварки. Стальная опалубка отличается высокой оборачиваемостью. Для изготовления небольших стаканов можно применять и деревянные пиломатериалы. При монтаже следует контролировать вертикальность стенок опалубки и отмечать уровень заливки каждой ступени.

Установка анкеров

Одним из основных элементов, который имеют все фундаменты под металлические колонны, является анкер, при помощи которого и крепятся элементы каркаса здания.

Существует два основных способа установки анкеров:

• Монтаж в предварительно подготовленные технологические проемы или в забуренные отверстия. Для фиксации анкера применяют специальные клеящие смеси.
• Но более надежной считается установка анкеров до заливки стакана бетоном. При этом анкерный элемент стыкуется с арматурным каркасом конструкции, что позволяет повысить надежность фундамента.

При установке анкеров необходимо учитывать расстояние между ними, место установки по отношению к осям фундаментного блока.

В идеале все эти параметры должны быть соблюдены с точностью до миллиметра, в противном случае монтаж колонн значительно усложняется.

Еще один параметр, который необходимо контролировать, это высота анкера от поверхности бетона. Для того чтобы упростить установку анкеров, стоит воспользоваться кондуктором, шаблоном на котором предварительно высверлены отверстия с соблюдением всех конструктивных размеров. Кондуктор устанавливается на требуемом уровне, что обеспечит необходимую высоту анкера.

После выполнения земляных работ необходимо выполнить осевую разметку фундамента при помощи стальной проволоки, по этим ориентирам и будут устанавливаться отдельные стаканы. После установки на требуемое место каждый элемент можно передвинуть при помощи обычных ломов, что позволяет обеспечить высокую точность монтажа. В обязательном порядке необходимо контролировать высоту установки фундамента, для этого применяют лазерные или оптические нивелиры.

Фундамент столбчатого типа под колонны позволяет получить надежное основание для зданий любого назначения, независимо от его размеров. А технология изготовления его элементов и монтажа отличается простотой, что позволяет существенно сократить срок всего строительства.

Процедуры установки железобетонных колонн

Колонны представляют собой вертикальные конструктивные элементы, используемые для передачи нагрузки от пола на нижний уровень или подконструкцию. В результате их стабильность и структурное сопротивление имеют большое значение для целостности конструкции. В зданиях колонны обычно классифицируются как тонкие, короткие или промежуточные.

В зависимости от нагрузки, которой они подвергаются, колонны могут быть охарактеризованы как нагруженные по оси (нагруженные только на осевую нагрузку), нагруженные по одной оси (нагруженные на осевую нагрузку и изгибающий момент в одном направлении) или нагруженные по двум осям (нагруженные на осевую нагрузку) и изгиб в двух направлениях).

В то время как процедура проектирования колонн хорошо известна инженерам-строителям, процесс возведения колонн на месте для достижения того, что изображено на чертеже, представляет собой совершенно другую задачу. Успех и точность любого здания имеют какое-то отношение к планировке. В этой статье мы кратко опишем процедуры выноса колонн из фундамента и из плиты перекрытия с использованием подручных строительных инструментов.

Кратко рассмотрим этот процесс.

Стартовые стержни колонн обычно начинаются от фундамента, который может быть подушкой, плотом или ростверком. Для местных строительных работ разбивка работ будет включать в себя установление линий здания и разметку местоположения колонн на профильной доске, которые должны быть установлены по всему зданию.

Подробную информацию о том, как размещать здания, можно найти в Интернете. Эти отмеченные на профильной доске точки служат ориентиром для рытья траншей под фундамент. После выемки грунта на требуемую глубину следует залить фундамент в соответствии со спецификациями чертежа.

После засыпки котлована фундамента можно провести необходимые линии и определить правильное расположение каждой колонны. Поэтому точность позиционирования колонны на этапе фундамента зависит от точности проведения работ по разбивке. Вот почему важна правильная установка, особенно на этапе фундамента. Стартеры армирования фундамента и армирования колонн могут быть правильно установлены и удерживаться на месте до тех пор, пока не будет выполнено бетонирование фундамента.

Если фундамент уже готов и есть необходимость продолжить конструкцию от плиты первого этажа или первого этажа, то разбивку нужно будет сделать для кикеров колонн. Установку кикеров могут выполнять геодезисты или инженеры с помощью простых инструментов, таких как рулетка, строительный угольник и линии.

Обычно ошибочно принимать угол здания (край плиты) за абсолютную точку отсчета, если вы не уверены, что края вашей плиты идеально прямые и выровнены в соответствии с чертежом. Иногда после заливки плиты можно получить погрешность около ±20 мм относительно чертежа. Если вы хотите избежать проворачивания арматурных стержней колонны, вам следует немедленно устранять такие ошибки.

Самый быстрый способ решить эту проблему — разделить этаж здания на две части, как показано на Рис. 4 (красные линии). Линии должны проходить не строго через центр здания, а из любой удобной точки, чтобы вам было удобно снимать мерки.

Однако следует следить за тем, чтобы линии пересекались под углом 90 градусов друг к другу. Вы можете использовать лазерную машину или метод 3-4-5, чтобы линии были квадратными. Вместо того, чтобы использовать любой край здания в качестве ориентира, вы должны использовать осевые линии, которые вы установили в качестве ориентира, чтобы указать положение колонн. Используя этот метод, вы редко ошибетесь, и еще одно преимущество заключается в том, что если есть ошибки в размерах плиты перекрытия, ошибка делится поровну.

Приветствуются предложения по улучшению этой статьи, которые будут учтены.

для различного этажа

Содержание

В этой статье мы обсудим размер фундамента колонны.

Фундамент – это конструкция, непосредственно контактирующая с землей.

Размер фундамента зависит от различных факторов, несущих способность грунта, количества колонн, полной статической и временной нагрузки, а также других нагрузочных и структурных аспектов конструкции. Не зная несущей способности грунта и нагрузки, приходящейся на него, мы можем определить только размер фундамента.

Глубина фундамента зависит от состояния грунта, типа грунта, твердых слоев под уровнем земли и безопасной несущей способности грунта, типа конструкции, такой как стена, динамической нагрузки и постоянной нагрузки. Когда вся предстоящая нагрузка на фундамент будет составлять 300 кН/этаж, а безопасная несущая способность (SBC) составит 250 кН/м ² , подойдет размер фундамента от 1,5 м × 1,5 м до 2 м × 2 м.

Глубина фундамента варьируется от 3 до 9 футов под уровнем земли, в зависимости от типа грунта и расчета нагрузки. Размер фундамента для жилого дома глубиной должен быть не менее 3 футов на сильную несущую способность почвы, такой как гравий и песок.

Ширина и глубина фундамента рассчитываются исходя из безопасной несущей способности грунта, типа грунта и всех приходящих на него временных и постоянных нагрузок, без знания несущей способности грунта и приходящих на него нагрузок , мы можем только предсказать размер фундамента.

Точный размер определяется инженером-строителем путем расчета безопасной несущей способности грунта и всех нагрузок, приходящихся на него. Мы будем использовать различные эмпирические правила для размера фундамента колонны для зданий от 1 до 5 этажей.

В геотехнике несущая способность – это способность грунта выдерживать нагрузки, воздействующие на основание. Несущая способность грунта – это предельное среднее контактное давление между фундаментом и грунтом, которое не должно иметь сдвигового разрушения в грунте.

Для устойчивости бетонной конструкции вашего здания необходим грунт с хорошей несущей способностью. Гравий и песок являются грунтами с предельной несущей способностью, а илы и глины имеют меньшую несущую способность.

Размер фундамента зависит от различных элементов, несущих грунт, количество столбцов , полная статическая и динамическая нагрузка и др. нагрузочные и структурные аспекты строительства. Не зная несущей способности грунта и нагрузки, приходящейся на него, мы можем определить размер фундамента только с помощью эмпирического правила.

  3. Размер фундамента колонны для 1-этажного здания (G+0)  

В простом здании на первом этаже, используя стандартные стены толщиной 9″, мы предлагаем размер фундамента колонны 3,5 фута. ×3,5 фута × 3,5 фута (1 м х 1 м × 1 м) для изолированного фундамента мелкого заложения в гравийно-песчаном грунте с предельной несущей способностью, ширина которого составляет 3,5 фута × 3,5 фута.

Глубина фундамента должна быть не менее 3,5 футов, при условии, что стержень сетки T10 @ 6 ″ C / C из стали Fe500 с маркой бетона M20 и минимальным размером колонны 9″×9″.

для 2-х этаж (G+1) или в простом 2-этажном здании, правило общего большого пальца, используя стандарт. Стены толщиной 9 дюймов, рекомендуемый размер фундамента колонны должен быть 4 фута × 4 фута × 4 фута (1,2 м x 1,2 м × 1,2 м) для изолированного фундамента мелкого основания в гравийном и песчаном грунте с более высокой несущей способностью, в котором размер ширины составляет 4 ‘×4’.

Глубина фундамента должна быть не менее 4 футов, при условии, что ячеистый стержень T10@6″C/C из стали Fe500 с маркой бетона m20 и наименьшим размером колонны 9″×12″.

Для 3-х этажного (G+2) дома или в простом 3-х этажном доме, общее эмпирическое правило, полезно Измерительный стандарт 9 ″ толстые стены, рекомендуемый размер фундамента колонны должен быть 5 футов × 5 футов × 5 футов (1,5 м x 1,5 м × 1,5 м) для изолированного основания неглубокий фундамент в гравийном и песчаном грунте с более высокой несущей способностью, ширина которого составляет 5 футов. ×5′.

Минимальная глубина фундамента должна составлять 5 футов, учитывая размер сетки T12@6″C/C из стали Fe500 с маркой бетона M20 и минимальным размером колонны 12″×12″.

Для 4-х этажный (G+3) дом или в простом 4-х этажном доме, свободны эмпирическое правило, используя стандартные стены толщиной 9 дюймов, мы предложили, чтобы размер фундамента колонны был 6 футов × 6 футов × 6 футов (1,8 м x 1,8 м × 1,8 м) для изолированного основания неглубокого фундамента в гравийном и песчаном грунте с предельной несущей способностью в ширина которого составляет 6 футов × 6 футов.