Якщо серед малоповерхових і приватних будівель переважають безкаркасні, то в промисловому і висотному будівництві воліють каркасні типи.
Основне навантаження в таких конструкціях несуть колони і ригелі, фундамент для яких серйозно відрізняється від класичних. Для них набагато важливіше правильно виконати розрахунок і підготовку. Для встановлення колон використовуються подколонніка.
Залежно від способу виробництва вони можуть бути:
- монолітними - їх виливають безпосередньо на об'єкті прямо на тому місці, де він буде експлуатуватися;
- збірними - вони замовляються на ЖБК, поставляються вже готовими.
Візуально відрізнити їх дуже просто: монолітні виконуються з вертикальними бічними гранями, в той час як збірні зазвичай мають похилі, скошені краї.
Незалежно від типу при висоті «склянки» понад 35 см він робиться ступінчастим.
У будівництві застосовуються і бетонні, і сталеві колони. Фундаменти для них мають деякі відмінності, різниться кріплення.
розрахунок конструкції
Перш ніж виконувати роботи, необхідно виконати розрахунок навантажень, щоб визначити необхідну кількість опор, їх форму, розмір, особливості армування і глибину закладки.
При розрахунку слід виходити з маси споруди і несучої здатності грунту. Чим щільніше грунт, тим більше навантаження він може витримати, тим менше колон і фундаментів можна застосовувати.Принципова відмінність опор під колони від традиційних типів фундаменту в тому, що кожен стакан працює ізольовано від інших, загальна перев'язка відсутня, що може спричинити перекіс або відрив при неправильному проектуванні.
При розрахунку потрібно домагатися того, щоб навантаження на опори розподілялася рівномірно, і підошви склянок розташовувалися в одному шарі грунту, з однаковими характеристиками. Якщо грунт занадто неоднорідна і виконати цю умову неможливо, то доведеться закласти в проект потужну, товсту піщану або гравійну подушку.
Визначивши несучу здатність підстави і обчисливши масу споруди, можна легко дізнатися необхідну сукупну площу підошви фундаментів.
Далі розрахунок полягає в обчисленні площі одного подколонніка, шляхом поділу загального значення на кількість колон.
Спочатку проводяться земляні роботи.У деяких випадках потрібно вирити суцільний котлован, іноді ж досить зробити ями під колони.
Глибина ями повинна відповідати сумі глибини закладки опор і товщини подушки.
Потім засипається пісок.
Він повинен бути однорідним, його потрібно ретельно вирівняти і ущільнити по всій площі. Всі склянки повинні бути встановлені на одному рівні. При проведенні земляних робіт важливо ретельно дотримати розміри, відстань між окремими елементами.
Якщо виритий загальний котлован, то після підготовки подушки потрібно виконати розмітку, визначаючи місце розташування кожної опори.
Робити це потрібно відповідально, ретельно. Ось склянки повинна точно збігатися з вертикальною віссю колони, після установки подколонніка не можна рухати по подушці.Якщо установка виконана криво або зі зміщенням, то елемент піднімають і встановлюють заново. Не можна робити підсипку або підкладати клини для вирівнювання.
У цьому сенсі монолітні конструкції кілька зручніше, тому що вимоги до точності підготовки подушки нижче. Виконують їх таким чином:
- У наміченому місці збирається опалубка. Найкраще використовувати багаторазову металеву або дерев'яну конструкцію.
- Опалубка ретельно вирівнюється.
- Виконується армування.
- Заливається бетон.
- Опалубка знімається і переставляється на наступну позицію.
Але метод дуже довгий, тому набагато частіше ставлять вироблені на заводі готові вироби. Їм не потрібно армування, вони не потребують опалубці і їх можна навантажувати відразу після установки.
Коли все подколонніка стоять, можна приступати до монтажу колон. Для цього теж потрібно підйомна техніка. У склянок для бетонних стовпів є спеціальні поглиблення.
Колона одним кінцем опускається в поглиблення, вирівнюється по вертикалі і фіксується. Для надійного кріплення поглиблення заливається розчином.Коли будуть встановлені всі колони, котлован можна засипати грунтом. При цьому потрібно діяти акуратно, щоб при засипці не зрушити, чи не нахилити колону.
Трохи відрізняється процес, якщо колона і подколоннік монолітні. В такому випадку армування конструкції на увазі вивід декількох прутків в центрі вгору, для перев'язки зі стовпом. Коли основа набере міцність, збирають опалубку для колони і формують каркас, перев'язуючи його з стирчать прутками.
При правильному виконанні отримана конструкція добре протистоїть не тільки навантажень на здавлювання, а й деформацій, зміщення.
Особливості роботи зі сталевими опорами
Металеву колону встановлюють на особливий вид склянок, які не мають поглиблення. Замість цього вони забезпечені анкерами, до яких можна прикручувати або приварювати підставу опор.
Якщо основа під металеву балку робиться самостійно за допомогою розчину і опалубки, то і про анкерах потрібно подбати самому.Є два варіанти вирішення завдання - установка анкерів після затвердіння розчину або ж до його заливки.
Перший спосіб менш надійний, менш зручний, більш трудомісткий. У готовому, затверділому бетоні робляться отвори, в які вставляються сталеві анкери. Потім отвір заливається спеціальним будівельним клеєм. Міцність кріплення посередня.
Другий спосіб передбачає, що анкера будуть змонтовані на етапі армування. Шпильки або прутки кріпляться до пруткам арматури. Після чого заливаються розчином. Цей метод забезпечує максимально можливу міцність кріплення.
Додатковим плюсом є те, що не доводиться виконувати трудомістку процедуру з свердління бетону.
Ще один метод - замовити на ЖБК готові бетонні елементи з вже встановленими сталевими анкерами.Можна отримати вироби практично будь-якого розміру з заданими параметрами шпильок - маркою стали, розмірами прутків, відстанню між ними, нахилом відносно площини підошви та ін.
Кріплення сталевих балок до анкерів можливо болтами або зварюванням, а також комбінуванням цих двох методів. Болти краще, тому що надійніше, міцніше, довговічніше. Перевагою зварювання є швидкість операції.
Вартість підколонників залежить від їх розмірів, складності форми і міцності (марки бетону, використовуваної арматури).
Стандартний Ф-15-9-2 (1,2 куб.м.) буде коштувати приблизно в 7000-8000 рублів, типорозмір Ф-12-9-2 обійдеться в 6500-7500 рублів.
Якщо робити їх самостійно, то за бетон доведеться заплатити близько 3000-4000 рублів за кубометр, але ще важливо взяти до уваги вартість металу на армування, а також втрати часу і праці.