Фундамент под колонну – устройство, виды, подготовка, расчет, монтаж

Для возведения жилых и нежилых построек на своем участке часто применяются колонные опоры. При этом чтобы установить их правильно, нужно обустроить специальное основание. Разберем, что собой представляет фундамент под колонну, как он устроен, на какие виды подразделяется и где применяется, а также как правильно подготовить место, рассчитать и установить железобетонную или металлическую конструкцию.

Фундамент для колонны – устройство, разновидности, применение

Для установки вертикальных опор в современном строительстве применяется специальный тип фундамента. Состоит он из следующих основных частей:

• Плитного основания с несколькими ступенями.
• Подколонника.
• Стакана (полого или монолитного – в зависимости от вида устанавливаемой колонной части).

Колонна выполняет функцию несущей конструкции – берет нагрузку здания от кровли до основания. При этом не исключено, что она может одновременно быть частью декора.

В большинстве случаев применяются 2 разновидности колонн:

• Металлические.

Состоят из базовой поверхности, соединяемой с основанием, стержня и оголовка, к которому крепятся балки. Изготавливаются из прокатного профиля. Материал может быть сплошным и перфорированным, облегченным.

К основанию крепятся посредством болтового соединения. Для этой цели фундамент изготавливается уже с готовыми крепежными элементами.

• Железобетонные.

Производится с различной формой сечения – круглой, прямоугольной, квадратной. Внутри имеет стальной армирующий каркас. Заливается бетоном марки от М200 и выше. Главный недостаток – большой вес. Однако в отличие от металлического аналога – не боится влажной среды.

Монтируется путем вставки подошвы опоры в посадочное место фундамента. Далее крепится с помощью заливки пустот высокомарочным бетонным раствором.

Тип, размеры и конструкция основания определяется не только материалом опоры, но также ее массой, размером, создаваемой нагрузкой и особенностями грунта.

Разновидности

Существуют специально изготавливаемые промышленным способом основания для колонн – так называемые «стаканы». По устройству они подразделяются на 2 вида:

• Монолитные. Представляют собой готовый блок для установки вертикальной опоры. Характеризуются универсальностью – могут служить базой для колонн различных форм, размеров и типов материала (металла и железобетона).
• Сборные. Все 3 элемента основания изготавливаются по-отдельности. Применяются, как правило, для установки ж/б-опор.

Кроме того, нестандартные фундаменты для металлических или железобетонных колонн могут изготавливаться в следующих видах:

1. Столбчатый. По сути, представляет собой вмонтированный на определенную глубину железобетонный столб. Применяется на зыбких, болотистых почвах, а также на обычных грунтах в целях экономии.
2. Ленточный. Данный тип фундамента обустраивается, когда пространство между опорами планируется заполнять тяжелым материалом – кирпичом, газоблоками. От классической ленты такое основание отличается более укрепленными местами под установку колонн.
3. Монолитный. Это сплошная усиленно армированная железобетонная плита. В местах монтажа опор фундамент усиливается или углубляется. На практике такое основание достаточно дорого, поэтому применяется при изготовлении промышленных объектов – складов, ангаров, цехов.
4. Свайный. Под каждую опору устанавливается отдельная свая. Вариант пригоден в тех случаях, когда другие виды основания в силу особых свойств грунта сделать нельзя. Это, например, насыпной, сыпучий, болотистый участок.

На заметку! Колонный фундамент широко применяется на строительстве крупных сооружений гражданского и промышленного назначения. В частном домостроительстве такое основание изготавливается в случаях, когда дом возводится по каркасной технологии.

Подготовка, расчет

Для того чтобы правильно возвести основание под вертикальную опору, для начала требуется провести подготовку:

• Выполнить планировку и расчет параметров опор. Колонны устанавливаются в особо ответственных точках конструкции – углах, местах пересечения стен и в составе протяженных основных стен с промежутком 3-6 м.
• Сделать разметку строительного участка и выемку грунта в соответствии со схемой.
• При необходимости обустроить на дне котлована или траншеи песчано-щебневую подушку.
• Возвести опалубки (в случае, когда используется заливной фундамент, а не готовые блоки).

Глубина залегания основания и, соответственно, необходимая толщина слоя бетона определяется весом сооружения и геологическими условиями. Последние выявляются в ходе специальной экспертизы, в результате которой становится известны следующие данные:

• Свойства, тип и состав грунта.

• Отметка залегания почвенных вод.
• Глубина промерзания.

При расчете также учитываются следующие параметры:

1. Климатические условия – температура, осадки, ветра и проч.
2. Нагрузка от планируемого здания.
3. Подходящий по характеру нагрузок тип колонн.
4. Характеристики применяемого бетона – марка, морозостойкость, прочность и т. д.
5. Свойства будущего сооружения – материал стен, количество этажей, площадь и т. п. параметры.

Учитывая большое количество входных данных, выполнить расчет фундамента под силу только специалистам.

Важно! Чтобы основание под колонной выдерживало нагрузки здания с учетом подвижек почвы, его подошва должна заглубляться ниже уровня промерзания.

Основание под ж/б-опору

При возведении частного дома зачастую применяется монолитный вариант фундамента под колонну. Изготавливается он непосредственно на месте – путем заливки бетонным раствором опалубки. Глубина залегания и количество ступеней определяется характеристиками грунта и предполагаемой нагрузкой.

Алгоритм обустройства основания следующий:

1. Выкапывается котлован заданного размера.
2. На дно засыпается слой щебня и песка для формирования подушки.
3. Если глубина залегания превышает 1,5 м, делается подкладка из бетона.
4. Изготавливается опалубка. При малых и средних значениях стенки делаются из досок или фанеры, а при больших – из стальных листов.
5. Создается армирующий каркас из стальных прутков и сетки.
6. Армировка проводится поэтапно – по мере заливки соответствующей части основания. При этом посередине армирование не требуется – ввиду минимальности нагрузок в этой части.
7. Сначала на утрамбованную подушку заливается 10-15 см бетона, затем в слой вставляется каркас.
8. Далее заливается весь объем опалубки плиты.
9. Для заливки используется бетон марки не ниже М300.
10. Подколонник с полостью под установку колонны изготавливается по мере застывания подошвы и в соответствии с размерами опоры. Если подколонник делается из кирпича, несколько прутков от нижней армировки должны заходить в кладку.

При необходимости между изготовленными блоками фундамента заливается монолитная мелко заглубленная лента. Требуется она в качестве ростверка для кладки стен из кирпича или блоков ячеистого бетона.

Фундамент для металлической колонны

В целом алгоритм обустройства фундамента для металлической колонны схож с выше приведенной инструкцией для основания ж/б-аналога. Однако, ввиду того, что крепление осуществляется анкерным способом, некоторые отличия все же есть:

• Прежде чем заливать опалубку раствором, устанавливаются специальные метки, по которым в дальнейшем определяется местоположение крепления стальной опоры.

• После заливки в поверхность бетонного массива вставляются болты, фиксированные между собой стальными перемычками. Далее посредством их будет крепиться металлическая колонна.
• В ходе установки крепежных элементов соблюдается высокая точность и проверка в соответствии с разметкой.

Совет! Чтобы снизить нагрузку на опору и увеличить ее стойкость, нужно увеличить поверхность соприкосновения основания с грунтом. Для этого под каждым фундаментным блоком обустраивается башмак. Это расширение в виде ж/б-плиты, по площади в 1,5-2 раза большее подошвы «стакана».

Ошибки монтажа

При обустройстве основания под вертикальные опоры возможны следующие ошибки:

1. Неправильный расчет по нагрузке. В результате опора проседает, а стены сооружения трескаются.
2. Неграмотное определение глубины. Отклонение в большую сторону ведет к перерасходу материалов, а в меньшую – к разрушению основания.
3. Монтаж блоков на разной глубине. Из-за этого каждая колонна будет иметь разную степень проседания.
4. Недостаточная прочность бетона – марки М200 и ниже.
5. Неправильное определение характеристик грунта.
6. Отсутствие центровки армирующего каркаса при монтаже.
7. Сборка прямо на почве – без обустройства подушки.
8. Соединение элементов каркаса с помощью сварки.

Обратите внимание! Каждый этап обустройства фундамента и установки колонны должен обязательно сопровождаться проверкой на соответствие вертикальности посредством профессионального оборудования.

Коротко о главном

Фундамент под колонну состоит из плитного основания, подколонника и полого или цельного стакана. Колонны могут быть как металлическими, так и железобетонными. Промышленно выпускаемые фундаментные блоки называются «стаканами». Разделяются они на сборные и монолитные.

В нестандартных случаях применяются такие виды оснований, как:

• Столбчатые.
• Ленточные.
• Монолитные.
• Свайные.

Перед обустройством фундамента участок следует правильно подготовить, а само основание грамотно рассчитать с учетом нагрузок и характеристик почвы. Создание фундамента под железобетонную или металлическую опору осуществляется строго по технологии. При этом в ходе выполнения работ нужно следить, чтобы не возникали ошибки.