Как изготавливают фундаменты под колонны?

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.