Фундамент под колонну (металлическую): монолитный, столбчатый, расчет

Виды и размеры основания

Фундамент из железобетонных стаканов может быть двух видов. В стандартном варианте это сборная конструкция, которая формируется из отельных элементов – складывается, как детская пирамидка. Монолитное стаканное основание считается более простым в плане монтажа, хотя доставка громоздких блоков и усложняется. Также выделяют фундаменты с подколонником (к арматуре которого потом приваривается металлический столб) и без него.

Следует различать такие основания и по типу применяемых башмаков:

Если нагрузка от здания будет направлена только вертикально, стаканы берут с углублением квадратного сечения.
При боковом воздействии нужны элементы с прямоугольными выемками, где соотношение короткой и длинной стороны составляет 0,6.

Как правило, размеры фундамента на плане не превышают 50-55 м2, впрочем, здесь все зависит от проекта постройки и ее веса. Кроме того, в проектировании и составлении схемы расстановки учитываются габариты самих стаканов. ЖБИ могут идти с опорной частью от 1,2х1,2 до 2,1х2,1 м. В высоту они выпускаются всего трех типоразмеров: 750, 900 и 1050 мм, но сегодня можно купить и укороченные башмаки в 650 мм – у этих цена пониже.

Габариты подколонных блоков нормируются ГОСТ 24476-80, где они дополнительно разделяются на 3 серии в зависимости от параметров устанавливаемых столбов:

1Ф – для колонн квадратного сечения со стороной 30 см.
2Ф и 3Ф – для элементов шириной 40 см.

Этапы монтажа по шагам

1. Подготовка.

Включает в себя разметку и выравнивание стройплощадки. Причем в отличие от других фундаментов столбчатого типа, стаканный к качеству работ на этом этапе предъявляет наиболее высокие требования. Сам участок должен быть точно размечен, а после выемки грунта по инструкции определяется еще и точное положение плит и подколонных башмаков в ямах (для этого используют специальные шаблоны).

2. Земляные работы.

На втором этапе по разметке роют углубления под стаканы и на дне каждого формируют песчаную подушку высотой 25-30 см и четко по ширине ямы. Она должна быть тщательно утрамбована и выровнена. Также обязательным является устройство дренажа для отведения излишков влаги. Инструкция допускает установку всех башмаков в котлован или с выемкой под каждый столб отдельно. Еще один вариант – сплошная траншея по периметру будущего здания. В любом случае ширина ям должна быть на 30 см больше размеров опорной панели под стаканом.

3. Сборка.

В первую очередь на отсыпку устанавливают готовые железобетонные блоки или плиты – строго горизонтально и в одной плоскости друг с другом. Проверку точности укладки необходимо выполнять геодезическим инструментом, поскольку именно от соблюдения технологии на этом этапе работ зависит качество монтажа и долговечность всей постройки. На готовые плиты ставятся стаканы – ж/б изделия с внутренней полостью, по форме напоминающие ступенчатые пирамиды. Их все придется тщательно выверять по горизонтальному уровню и осям, а в случае необходимости выполнять вручную точную подгонку.

Стоимость

Серия	Марка	Размеры площадки, мм	Высота стакана, мм	Вес, т	Средняя цена, руб/шт.
1Ф	12.8-2	1200х1200	750	1,9	9 310
15.8-2	1500х1500	2,5	12 390
18.9-2	1800х1800	900	4,3	21 080
2Ф	12.9-1	1200х1200	2,1	10 180
15.9-2	1500х1500	3,0	14 970
18.11-1	1800х1800	1050	4,5	21 420
3Ф	15.15-1	1500х1500	900	1,9	7 120
18.18-2	1800х1800	3,35	11 590

Главные новости

Власти Московской области приступают к программе реновации
готов стать единым оператором инфраструктурного меню для регионов
Российских водителей предупредили о новом штрафе за превышение средней скорости
Россия кардинально меняет структуру вложения средств Фонда национального благосостояния. Речь идет о полном отказе от доллара
С октября 2020 года численность безработных в Москве снизилась в пять раз
Три дома строят по программе реновации в Зеленограде
Порше Центр Пулково представил Porsche Taycan на автодроме «Игора Драйв»
Инвестиции в экономику Москвы в I квартале 2021 года увеличились почти на 17%
В реорганизацию бывшей промзоны «Южный порт» вложат 27 млрд рублей
В Москве на реорганизацию 52 участков бывших промзон направят 2,5 трлн рублей
«Экодень: апсайклинг» в Московском многофункциональном культурном центре
«Бессмертный гарнизон» в Доме Гоголя
Программа реновации: дом в Восточном Измайлове начнут заселять в этом году
«Экодень: травянчик» в Московском многофункциональном культурном центре
За сутки в столице от коронавируса выздоровели еще 2682 человека

Монтаж металлических колонн

Монтаж металлической опоры

Металлические колонны монтируются на основаниях, в которых заблаговременно встраивают анкерные болты для их крепления. После проектирования стандартное положение опор обеспечивается точным размещением анкерных болтов на местах фиксации. При этом точность установки обеспечивается серьезной подготовкой плоскости основания.

Опирание колонн выполняется так:

На поверхность основания, которое смонтировано до нужной отметке опорной подошвы, без последующей доливки цементной смеси. Применяется для опор с фрезерованными башмачными подошвами.
На заблаговременно выверенные места, устанавливаются и заполняются бетонной смесью металлические плиты. Основание бетонируется до уровня на 5−8 см ниже той отметки подошвы опоры, которая обозначена при проектировании.
После чего выполняют установку опорных колонн, объединяя осевые отметки разбивочных осей на элементах, вмонтированных в фундамент, с их отметками. Установочные винты регулируют положение отдельной опоры по высоте с учетом того, что верхняя поверхность плиты будет располагаться на заданной отметке опорной плоскости башмака. Опорные плоскости столбов должны заблаговременно быть простроганы.
Основание бетонируется до уровня на 0,25−0,3 м ниже отметки поверхности башмака, отмеченной при его проектировании.

После выполнения этих работ, монтируются закладные элементы и составляющие опор. Верхнюю часть основания цементируют до уровня на 4−5 см ниже верхней плоскости опорных элементов. Опорная поверхность башмака изготавливается под прямым углом к оси самого столба.

Монтаж колонн

Большинство металлических колонн размещается на сплошном фундаменте из бетона. Кода они готовятся к монтажу, на них наносят отметки, обозначающие продольную ось и верх фундамента. При установке колонны удерживают одним из таких способов:

При помощи анкерных болтов, которые заделаны в фундамент. После того, как колонна выверена по двум перпендикулярным осям, места соединения заливаются цементным раствором.
Напрямую фундаментной поверхностью, которая возводится до отметки фрезерованной подошвы у колонны. В этом случае цементный раствор дополнительно не подливается.
С использованием стальных опорных листов. У них верхняя поверхность строгается. Заливка цементного раствора выполняется при необходимости.

Для удержания колонн с широкими башмаками и высотой до 10 м достаточно использовать одни только анкерные болты. Колонны с большей высотой и узкими башмаками необходимо также поддерживать расчалками в той плоскости, где жесткость конструкции минимальна.

Крепление расчалок выполняется в верхней части колонны до того, как она будет поднята и размещена.
Другой конец расчалок крепится к якорям или элементам фундамента, расположенных неподалеку.
После того, как расчалки полноценно натянуты, стропы с колонны можно убирать.
Полностью снимать расчалки разрешается только после того, как колонна закреплена при помощи постоянных элементов. Обеспечить устойчивость колонне можно подкрановыми балками или связями, которые размещаются после монтажа первых двух колонн, соединенной подкрановой балкой.

Когда выполняется монтаж колонн, размещаемых на фундаменте, то в ходе процесса их крепят анкерными болтами. Любые металлические прокладки, подкладываемые под основание, обязательно привариваются. В свою очередь, колонны, на верхних ярусах также скрепляются болтами или сваркой. На это соединение приходится высокая нагрузка, поэтому его прочность тщательно просчитывается при проектировании.

крепление металлических колонн при помощи анкерных болтов

Монтаж элементов металлических конструкций с помощью выверки достаточно трудоемкий и длительный по времени. Поэтому в последнее время все больше используется способ монтажа, который не требует выверки. Такой метод позволяет, как улучшить качество конструкции, так и сократить сроки, требуемые для возведения здания.

Безвыверочный монтаж требует подготовки металлоконструкции в процессе изготовки и непосредственно на стройплощадке. Чтобы увеличить точность конструкции, используются следующие технологические приемы:

Раздельное изготовление башмака и опорной плиты;
Фрезерование торцов двух ветвей колонн;
Строгание опорных плит;
Наличие 4 приваренных планок на опорной плите с нарезанными отверстиями для размещения болтов;
Наличие осевых рисок на ветвях колонн.

Опорная плита размещается при помощи регулировочных болтов на опорных планках, которые бетонируются полностью в фундамент заподлицо, по аналогии с закладными деталями. Опорная поверхность плиты выставляется гайками таким образом, чтобы разница фактической отметки от проектного положения составляла не более 1,5 мм.

Когда ведется установка колонны, то осевые риски, нанесенные на ветвях, совмещаются с рисками на опорных плитах. Это обеспечивает достаточную точность размещения, после чего колонну крепят анкерными болтами. В этом случае не требуется дополнительно выверять колонну по высоте или осям. После того, как установлены расчалки, на колонны можно монтировать подкрановые балки. Когда подкрановые балки совмещены по осевым рискам с колоннами, их не требуется дополнительно выверять. После закрепления балок с колонн снимаются расчалки.

Инструкция по закладке стаканов

Сборка такого типа фундаментов нуждается в применении дополнительных средств механизации и спецтехники, поэтому план проекта сооружения должен отражать эту необходимость, например, обеспечивать подъездные пути и место для дислокации техники, наличие обслуживающего персонала и стоянки.

Спецтехника для сборки стаканного основания

Первый шаг – подготовка площадки, которая заключается в расчистке участка под основание и рытье котлована, размеры которого указаны в проекте;
Трамбовка песчано-щебневой подушки, уложенной на дно траншеи. Подушка нужна, чтобы выровнять дно котлована и обеспечить гидроизоляцию;
Столбчатый стаканный фундамент возводится согласно гост и с использованием контрольных и измерительных инструментов для проверки уровней конструкции;
Следующая операция – разметка площадки под фундамент – для этого нужны деревянные колышки или металлические прутья, и строительный шнур. Разметка проводится для каждого стакана отдельно;
Перед монтажом бетонных стаканов их очищают от грязи, и подъемным краном устанавливают на место. Для перемещения в стаканах залиты монтажные петли, а крановщик и стропальщики должны иметь соответствующие допуски. После установки каждого стакана контролируется его положение – пир помощи нивелира, отвеса и уровня;
По окончании монтажа всех стаканов делается обратная засыпка – вынутый грунт засыпается в оставшееся пространство вокруг стаканов и трамбуется. Далее на стаканы устанавливаются бетонные опоры. Лишний грунт равномерно распределяется по стройплощадке или вывозится;
Чтобы выровнять колонну в промышленном фундаменте, под нее подкладывают клинья. Материал для клиньев – металл, дерево или железобетон. После центровки колонн деревянные клинья нужно убрать, остальные – можно оставить.

Строительство стаканного фундамента Все строительные, измерительные, исследовательские и проектировочные операции необходимо проводить в соответствии с требованиями гост 24476-80 и техническими условиями, предъявляемыми к столбчатым основаниям из сборных железобетонных узлов и элементов. Рассчитывать прочность и состав материалов следует заранее, на заводе-производителе.

Устройство (схема)

Согласно нормативным документам фундамент стоит из следующих элементов:

Опорная монолитная железобетонная подушка с крупными размерами. Она может быть круглой или квадратной. Обязательна иметь верхний защитный гидроизоляционный слой. Изготовить подушку можно на стройплощадке или заказать готовые изделия у производителя. Основа укладывается на утрамбованный песчано-гравийный слой.
По центру основы монтируется железобетонный подстаканник. Имеет прямоугольную форму, отцентрированное углубление для установки опорного элемента. Обязательно происходит армирование стаканов в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Далее в стакан устанавливается стальная или железобетонная опора. Сечение колонны может быть в форме квадрата или круга. При этом длина и размеры зависят от особенностей грунта и расчетных нагрузок.
Затем на опору устанавливается колонна. Она является главным несущим компонентом, берущей на себя основную часть нагрузок от будущих сооружений.

Сборные опорные подушки имеют форму в виде трапеции со скошенными боковыми гранями. Монолитные плиты — прямоугольную форму. Если изготовление фундамента происходит из монолитной плиты, то стакан также должен выполняться из монолита и быть единым целым с плитой за счет их общего армирования.

Виды столбчатого фундамента

Прежде чем приступить к детальному проектированию и расчёту столбчатого фундамента, следует определиться, на каком участке, какого типа и по какой технологии будет на нём возведена постройка. От этих факторов зависит выбор материала столбчатых оснований фундамента и глубина их заложения.

Различные способы обустройства столбчатого фундамента

Материалы для возведения фундамента

Для фундаментных оснований могут быть использованы следующие материалы:

железобетон;
бутобетон;
блоки;
кирпич;
натуральный камень;
дерево;
трубы: асбестовые или пластиковые.

Первым этапом обустройства фундамента является разметка

Глубина заложения фундамента

Глубина заложения столбчатого фундамента определяется его конструкцией, технологическими параметрами строения и геологическими характеристиками грунта в пятне застройки.

По глубине заложения столбчатые основания делятся на три основных типа:

Заглубленные – с глубиной заложения ниже отметки промерзания почвы.
Мелкозаглубленные – с глубиной заложения на 40-70 см от уровня земли.
Незаглубленные – расположенные на поверхности земли при полном отсутствии подземной части. При этом в местах установки столбиков с почвы снимается плодородный слой и выполняется подсыпка нерудного материала.

Нюансы при монтаже стаканного фундамента

Для увеличения прочности и общего усиления конструкции стаканы, колонны и плиты армируются, и арматура при монтаже дополнительно связывается между собой при помощи сварки. Кроме предварительного армирование, прутья арматуры закладываются в конструкцию и при монтаже колонн – при бетонировании колонн в дне стакана.

Клинья под колонны

Монтаж столбчатого стаканного основания имеет совершенно другую технологию, непохожую на процесс строительства ленточного типа фундамента, и сборная конструкция из готовых узлов – главное отличие. Единственная конструкция, которая собирается и заливается бетоном непосредственно на месте – опалубка для гнездообразующего стакана. Колонна опускается в опалубку и заливается бетоном, образуя прочное монолитное армированное соединение.

В промышленных сооружениях применяется не только сборная конструкция, но и монолитный стаканный фундамент столбчатого типа. Такая конструкция намного мощнее сборной, она тоже состоит из бетонных плит-ступеней и может выдержать повышенную нагрузку от большого веса объекта. Размеры ступеней рассчитываются, исходя из габаритов будущего строения. Расположение колонн привязывается к координатным осям согласно проекту. Монолитные фундаменты стаканного исполнения могут более равномерно распределять высокие нагрузки и давление на фундамент.

3-D схема стаканного основания

Один из основных элементов сборного стаканного фундамента – фундаментная балка. Этот элемент располагается на бетонных столбах, которые, в свою очередь, упираются в подколонники (стаканы). На этих балках будут возводиться несущие стены сооружения. Еще один вариант монтажа фундаментных балок – на колонных консолях. Прочное соединение стаканного основания с фундаментной балкой получается при сплошном бетонировании и качественном армировании конструкции.

Для придания необходимой прочности всей сборной конструкции применяется заливка бетоном всех узлов и элементов. Все составные части сборного стаканного фундамента выполнены из тяжелых бетонов марки не ниже М200В2, и армированы сеткой или стержнями. Сборка этого типа фундамента возможна только после полного набора прочности всеми элементами конструкции.

Разновидности колонн

По краям дома (там, где нагрузки меньше) колонны могут быть выполнены из стальной квадратной трубы сечением 150 мм. Труба соединяется с основанием и потолочным перекрытием анкерным способом. По месту стальные колонны устанавливаются с помощью крана.

1 из 1

На фото:

Обратите внимание на деревянные стены, которые возводятся вокруг колонн. Они не будут несущими

Роль колонн могут выполнять и небольшие по площади, но функционально важные кирпичные стены. Стены же, выполненные в виде лёгких деревянных коробчатых конструкций, являются независимыми и вертикальных нагрузок не испытывают.

На верандах и на крыльце колонны могут выполняться из деревянного бруса и из оцилиндрованного бревна. Их фиксация на бетонном основании производится путем установки в закрепленные анкерами стальные стаканы.

1 из 1

На фото:

Фиксация деревянной колонны в металлическом «стакане».

Наконец, самые важные колонны — по центру дома. Обычно здесь выполняются колонны расчетного сечения на металлическом каркасе — они отливаются из бетона в инвентарной опалубке.

Когда снимать опалубку с колонны?

Конструкция распалубливается только после того, как бетон наберет остаточную прочность. В этом – одна из причин, почему применение стальных колонн оказывается экономически целесообразным. Ведь инвентарная опалубка стоит недешево, и её ждут на других объектах. Так что комбинация бетонных и стальных колонн позволяет снизить стоимость общестроительных работ.

На фото: Колонна в инвентарной опалубке Фото: Концерн «Строительные концепции».

Поэтапная инструкция монтажа фундамента стаканного типа

Приступать к строительству фундамента стаканного типа можно только после создания проекта, точно рассчитанного специалистами. В этом проекте должен учитываться вид нагрузки: при центральной используются опорные плиты квадратного сечения, при боковой – прямоугольного. Вид башмака и его сечение зависят от грунта и несущей способности фундамента.

Но независимо от размеров и вида, фундамент должен изготавливаться из бетона марки М200 с впитыванием влаги до 5% максимум от собственного объема (обозначается маркировкой В2). Для армирования используется арматура класса А2 или А3 для сварных конструкций.

Установка фундамента из готовых блоков

Первое, из чего начинается любое строительство – обеспечение подъездной дороги к объекту. Не стоит экономить на щебенке – вес каждого блока варьируется от 1,3 до 5,8 тонн, так что тяжело груженые фуры по грунтовке после дождей могут не проехать. Когда на стройку доставлен кран, экскаватор и все материалы, можно приступать к устройству фундамента:

Выкапываются котлованы под стаканные блоки согласно разработанному проекту. Сначала экскаватором, а потом выравниваются по нивелиру вручную лопатами.

На дно обязательно насыпается минимум 30 см песчано-гравийной подушки, которая должна быть больше будущей плиты основания на 30 см. Сначала – гравий, который трамбуется и выравнивается по уровню. Потом такой же толщины слой увлажненного песка. Если песок поливается со шланга, нужно быть предельно аккуратным, чтобы не намочить земляное дно.
Если дно котлована и песчаная подушка не выровнены, не добиться равномерного распределения веса.
Согласно проекту, размечается центральная точка для каждого котлована, по которой будет выверяться положение плиты основания и башмака. С помощью крана блоки переносятся к котловану, а два строителя на весу выравнивают их согласно разметке и после этого кран опускает блок.
Выбранным из котлованов грунтом производится обратная засыпка установленных стаканов.

После того, как все стаканы засыпаны, с помощью крана устанавливаются железобетонные колонны.

Фундаментная балка укладывается на стаканы между колоннами – для нее не нужно дополнительно заливать ленточный фундамент. А уже на эту балку будет ставиться бетонная стеновая панель.

Скорость установки готовых стаканов действительно впечатляет – за неделю можно поставить до 130 стаканов и сразу же приступать к возведению стен, не дожидаясь застывания фундамента, как это происходит при заливке.

Устройство монолитного фундамента

Несмотря на то, что стоимость готовых стаканных блоков не так и высока, практически всю денежную выгоду нивелирует сложная и дорогостоящая доставка многотонных башмаков. В некоторых случаях гораздо проще залить фундамент на месте, заказав несколько бетономешалок с готовой смесью. Самостоятельно замешивать бетон не стоит – добиться нужной марки не получится. Процесс устройства не очень отличается от установки готовых блоков:

Выкапываются котлованы, выравнивается дно, укладывается и трамбуется песчано-гравийная подушка.
Делается подбетонка – тонкий и ровный слой цементного раствора, который предотвратит потерю бетонного молочка.

На подбетонку устанавливается армирующий каркас для будущего стакана. Сваривать можно арматуру только с соответствующей маркировкой, если арматурные пруты не предназначены для сваривания, их связывают поволокой.

Вокруг армирования устанавливается опалубка, повторяющая форму стаканного блока. Если же планируется установка железных колонн, вместо пустой ниши внутри башмака делается монолитный стакан с вмурованными анкерами из высокопрочного металла.

Когда опалубка готова, можно приступать к заливке бетона. Не стоит забывать вибрировать бетон погружным вибратором до полного исчезновения пузырьков воздуха, поднимающихся из глубины. Если этого не делать, под весом стен и перекрытий основание может начать трескаться.

Снимается опалубка после того, как бетон затвердеет – ориентировочно на третий день после заливки. Остаточную прочность бетон набирает только через месяц, все это время фундамент нужно поливать и укрывать.

Только после того, как фундамент остаточно затвердеет, можно приступать к обратной засыпке и установке колонн.

Для понимания процесса, на видео показано, как заливается подобный тип 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.

Ниже рассмотрим особенности устройства монолитных фундаментов для колонн, производимых по различным технологиям.

Столбчатое монолитное основание

Для устройства столбчатого монолитного фундамента 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.

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.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как производится монтаж колонны на готовое основание.

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.

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.

Виды бетонных оснований под колонну

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.

Ленточный 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.

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.

Как делается расчет колонного фундамента

Монолитный столбчатый фундамент под металлическую колонну

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.

Как узнать нагрузку, которая будет создавать само здание? Для этого нужно получить подробные данные о самом здании, сделать сбор массы и характеристик всех материалов, которые могут использоваться при его возведении, а также проектируемых коммуникаций, будущей мебели, количества снега на крыше. Такой расчет состоит из нескольких частей:

Расчет перекрытий зданий и стальных колонн. Сначала нужно узнать массу самой металлической колонны, ведь она также, хоть и незначительно, создает давление на грунт. Для этого требуется посчитать объем конструкции. Делается это по геометрической формуле вычисления объема цилиндра. Так получится объем, который затем умножается на плотность металла для получения массы стальной колонны.
Затем нужно узнать массу перекрытий. Как правило, это фабричные изделия и каждый производитель уже указывает их массу. Поэтому, достаточно связаться с поставщиками.
Бывают случаи, когда на металлические колонны устанавливается ростверковая конструкция. Ее массу также не проблема рассчитать, ведь для этого достаточно знать, какое количество бетона или готовых бетонных конструкций пойдет на строительство ростверка.
Расчет массы стен. Тут многое зависит от материала, ведь кирпич весит меньше, чем бетон, но больше, чем пеноблоки. Соответственно, стоит провести сбор данных обо всех строительных материалах, используемых при строительстве здания.
Расчет крыши. Сюда входит спецификация материалов, из которых сделано чердачное помещение, а также спецификация всех материалов крыши, вплоть до внешнего покрытия. При проектировании сооружения архитектор предоставляет подробную спецификацию, поэтому посчитать суммарную массу конструкций не составит труда.
После суммирования всех полученных данных будет вычислена цифра, которая характеризует максимально допустимую нагрузку на опоры фундамента.

Чтобы узнать, какая сила давит на единицу площади опоры, нужно знать ее габаритные размеры. Если стальной столб имеет квадратное сечение 50 х 50 см, то площадь опоры будет составлять 2500 см². Тогда давление, которое будет воздействовать на единицу площади грунта, вычисляется методом деления массы здания на площадь одной опоры.

Но всегда существует правило: большее количество опор не будет лишним, поэтому часто проектировщики устанавливают опоры с интервалом приблизительно 1,5 – 3 м. Это делается с целью предоставления необходимого резерва прочности на конструкции, связанные с несанкционированной достройкой, обустройством помещений или установкой тяжелого промышленного оборудования. Как правило, при расчетах предоставляют обязательный 50% резерв прочности на каждую опору.