Что такое фундаментные балки и их основные параметры

Особенности монтажа балок из железобетона

Поскольку вес готовых балок из железобетона составляет 100 кг и более, то их установка выполняется с применением лебедки или крана. Наличие специальных металлических петель упрощает сооружение фундамента. В зависимости от его особенностей монтаж конструктивных железобетонных элементов производится на подушку из песка и гравия или на опоры в виде столбов или свай. Установка первым способом востребована при возведении ленточного основания, а вторым — во время сборки ростверка. Посмотрите видео, как используются балки при заложении фундамента.

Выбор балок определенного типа зависит от характеристик объекта строительства, величины нагрузок на фундамент здания и шага опорных элементов. Если расстояние между столбами или сваями составляет от 1,4 м до 6 м, то используют изделия 1БФ-4БФ. Установка конструктивных элементов 5БФ и 6БФ выполняется при сооружении объектов с шагом опор от 12 м. Фиксация балок осуществляется путем соединения ее арматуры с металлическим каркасом столба с помощью сварки или перевязкой на хомутах.

Монтаж фундамента на основе монолитной конструкции, изготовленной своими руками, происходит по другому алгоритму и выполняется в несколько этапов. В перечень необходимых работ входят:

  • вязка арматурных каркасов;
  • установка по периметру опалубки;
  • бетонирование конструктивных элементов из железобетона.

Балка служит в качестве основания для наружных стен или цоколя. Ее армирование выполняют с помощью металлических стержней, из которых собирают каркасы нужного размера. Перед установкой полученной конструкции поверхность прутьев обрабатывают составами, которые предотвращают появление ржавчины. Монтаж опалубки для железобетонных конструкций осуществляется из подручных средств или специальных сборных элементов заводского производства. Чтобы заполнить ее бетоном, можно использовать готовый раствор или сделать смесь своими руками. При заливке следует избегать образования пустот, которые снижают несущую способность балки.

Выбор размера и маркировка

Длина фундаментных балок должна подбираться в зависимости от расстояния между опорами фундамента. При расчетах необходимо учитывать запас на площадь поверхности ступени опорного столба. Площадь сечения и его тип следует выбирать от величины нагрузки на балку. При использовании типовых серийных изделий, можно использовать расчетную таблицу ГОСТа 28737–90, в которой приведены максимальные значения нагрузок для тех или иных фундаментных балок. Если же вы хотите использовать балки определенной длины, встанет необходимость выполнить расчет, или же, запросить его у завода изготовителя.

Маркировка выглядит следующим образом: «xБФхx», где «х» — это номера, а БФ — аббревиатура — балки фундаментные. Впереди стоящая цифра (от 1 до 6) означает тип и площадь сечения, а две последние — ее длину в дециметрах. Кроме этих обозначений, может указываться вид арматуры и марка ее стали, а также свойства бетона: устойчивость к агрессивным средам и влагостойкость.

Пошаговая инструкция устройства сборного фундамента

Имея на руках все данные о фундаменте (глубина, ширина, форма), вы можете приступать к земельным работам. Мы рассмотрим весь процесс по шагам, чтобы вам было легче:

  1. Сначала очистите всю площадку. Она не должна иметь лишних предметов.
  2. После чего вы должны сделать разметку ленты на грунте. Для этого вам потребуются веревка и колышки. Ваша задача – точно перенести рисунок фундамента на основание. Вы должны придерживаться размеров и четкой формы. Для работы используйте нивелир и уровень. Забивайте колышки на углах и соединяйте их веревкой. Должно получиться так, как на рисунке.
  3. По уже сделанной разметке нужно выкопать траншею. Здесь у вас есть два варианта: простой и тяжелый. Простой довольно быстрый и вы будете не задействованы. Все сводиться к работе тяжелой техники. Это быстро и без усилий, но придется заплатить за работу. Второй вариант сложнее – нужно вырыть траншею своими руками. Самому это будет сделать сложно, поэтому обратитесь за помощью к знакомым.

Вот и все, на этом ваши ручные работы заканчиваются. Дальше в ход идет тяжелая техника. Чтобы поднимать фундаментные стеновые блоки и плиты, вам не обойтись без крана. Аренда такой техники посуточная, поэтому правильно рассчитайте время, чтобы не переплачивать лишние средства и сделать все быстро. В идеале нанять специальную бригаду, которая профессионально выполнит за вас всю работу. Иногда это даже выгодней, так как простой крана минимальный.

Что происходит дальше? А дальше все просто. Исходя из плана возводится фундамент. Сначала краном в опалубку устанавливаются трапециевидные плиты. Они будут служить основанием. Установка начинается с угла здания. У блоков и плит есть специальные петли, за которые и поднимают элемент. Задача мастеров заключается в прикреплении крюков к петлям, приему и направлению подаваемого краном элемента и, после правильной установки, снятия крюков.

Когда все подушки фундамента будут установлены, поверх их делается армированный пояс из железобетона. Используются прутья арматуры и бетонный раствор. После полного высыхания процесс повторяется, но только в этот раз уже используются обычные стеновые блоки для наращивания.

Между блоками есть специальные пазы, в которые нужно залить бетонный раствор. Наращивание выполняется до нужного уровня. После того как швы высохнут, можно приступать к гидроизоляционным работам. Для этого вам потребуется гидроизоляционный материал, например, рубероид. Его нужно уложить в несколько слоев на поверхность основания. Для фиксации используется битумная мастика.

После всех манипуляций ваш фундамент готов. Теперь вы можете смело наращивать стены фундамента.

Особенности материала

Основное отличие железобетонного монолита заключается в том, что его изготавливают прямо на строительной площадке. В то время, как сборные изделия производят в заводских условиях в специальных формах и доставляют на объект уже готовыми.

Монолитный железобетон производят таким образом:

Конфигурация возводимого сооружения может быть любой, но находится в прямой зависимости от возможностей по монтажу опалубки и прочности застывшего бетона. Стоит учесть, что за способность выдерживать нагрузки разного типа и механические характеристики в ответе внутреннее армирование конструкции. Каркас готовят из толстой арматуры, в несколько рядов, прямо перед закладкой бетона.

Бетон могут готовить прямо на объекте либо транспортировать с завода (тут необходимо применение спецтехники). Во втором случае значительно повышается цена раствора, но зато можно осуществлять масштабную заливку бетоном непрерывно, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики всего железобетонного монолита.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

Особенности и размеры железобетонных балок перекрытия

Балки перекрытия изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20372-2015 из тяжелого или легкого конструкционного бетона армированного горячекатаной или термомеханически упрочненной арматурой класса А600-А1000.

При этом стандартные размеры железобетонных балок перекрытия гост 20372-2015 должны соответствовать размерам указанным в Табл.1

ПараметрЧисловое значение, м
Длина5,96-20,96
Высота поперечного сеченияДо 1,0-1,640
Ширина поясаДо 0,25 и более
Толщина стенки балкиДо 0,12 и более

Нормативным документом ГОСТ 20372-2015 регламентированы следующие виды несущих изделий в зависимости от длины перекрытия:

Выше использованы следующие обозначения типа изделия: БСП – балка стропильная с параллельными поясами, БСД – двускатная балка стропильная с параллельными поясами.

Основы проектирования сборного основания

Пример проекта фундамента.

Как правило, для такого основания достаточно предусмотреть наличие железобетонной подошвы и уже на месте рассчитывается количество блоков. Такая конструкция прочнее, она более надежная на плывунах или глинистых почвах, не реагирует на пучинистость почвы. Но проектирование фундамента нужно производить в любом случае, т.к. нужно не только посчитать полезную площадь подошвы трапеции, но и необходимое количество бетонных блоков.

Поэтому тут сразу учитывают:

Максимальную глубину промерзания почвы. Это справочная информация. Подошва должна быть ниже данного показателя, чтобы нивелировать сезонное воздействие пучинистых почв;
Проводится расчет максимальной массы всех несущих конструкций здания и перекрытий, а также промежуточных перегородок

Тут сразу предусматривается запас по массе — при расчетах берутся бетонные блоки для несущих стен и полнотелый кирпич для промежуточных;
Принимается во внимание глубина залегания грунтовых вод, учитывается сезонность залегания горизонтов;
Планируемая конструкция здания, его этажность, возможность возведения мансардных этажей;
Сейсмическая активность региона строительства;
Тип почвы;
Рельеф.

Что такое план сборного фундамента

Пример чертежа сборного ленточного фундамента.

Это ключевой документ любого проекта строительства сборного фундамента. План всегда должен включать следующую информацию:

  1. Глубину монтажа всех элементов;
  2. Конфигурацию, размеры и характеристики всех элементов сборного фундамента;
  3. Расположение и размеры коммуникационных отверстий;
  4. Расположение подушек и блоков.

Ошибки при усилении

В процессе армирования бетонных конструкций имеют место нарушения технологии армирования, вызывающие снижение прочности бетонных изделий

Выполняя работы, обратите внимание на следующие моменты:

  • Не допускается применять вместо рабочей арматуры трубы изделия из алюминия, отходы промышленного производства, проволоку и некондиционный металл произвольной конфигурации. Применение указанных материалов, не обладающих необходимыми эксплуатационными характеристиками, вызовет деформацию бетона и его растрескивание.
  • Запрещается нагревать участки загибов автогеном, применять болгарку, надпиливая деформируемые участки. Это вызывает ослабление стержней и приведет к непоправимым последствиям под воздействием усилий. Все операции по загибу прутков производятся без искусственного нагрева.
  • Прутки усиления класса А-III сгибаются на угол не более 90 градусов с применением специальной оправки, радиус которой равен 5-кратному размеру сечения арматуры. Выполнение загиба на развернутый угол (180 градусов) уменьшает прочность конструкции на 10 процентов.

Балки фундаментные, их назначение, типы

Сборные железобетонные фундаментные балки служат для опирания на них конструкций стен, они также защищают пол от продувания в случае просадки отмостки.

Применение фундаментных балок обязательно в производственных зданиях с кирпичными и блочными стенами. При навесных панельных стенах фундаментные балки хотя и не несут нагрузки от них, однако существенно облегчают производство работ и обеспечивают долговечность нижней части панелей. Установка стен на фундаментные балки кроме экономических создает также и эксплуатационные преимущества — упрощает устройство под ними всевозможных подземных коммуникаций (каналов, туннелей и т.п.).

Форма поперечного сечения фундаментных балок определяется по каталогу в зависимости от типа (конструкции) и толщины стены и может быть трапециевидной или тавровой. Поперечное сечение имеет скосы, облегчающие извлечение балок из форм при изготовлении.

Рисунок – фундаментная балка таврового сечения

Рисунок — фундаментная балка трапециевидного сечения

Фундаментные балки свободно укладывают между подколониками фундаментов соседних колонн на специальные бетонные столбики, устраиваемые на уступах фундаментов. Столбики иногда называют приливами, их размеры в плане не менее 300×600 мм. Зазоры между торцами балок и подколонниками должны быть не менее 25 мм, их заполняют бетоном класса С8/10.

Рисунок -опирание фундаментной балки на фундамент

1 – набетонку по верху стакана фундамента до отметки -0.030 выполнять из бетона класса С8/10 после монтажа колонн, рам ворот и балок фундаментных

Для опирания наружных стен балки укладывают с внешней стороны колонн так, чтобы ось балок совпадала с осью стены. Для опирания конструкций внутренних стен (при их наличии) продольные оси балок совмещают с центрами колонн.

Длина фундаментных балок определяется по рисунку

Lф.б.=Lшага-(а/2+75+с+25)·2

Рисунок -укладка фундаментной балки на фундамент

В шаге воротного проема фундаментные балки отсутствуют, т.к. на нагрузку от транспорта они не рассчитаны. Кладку кирпичного обрамления ворот опирают на набетонки столбчатых фундаментов колонн.

Отметка верха фундаментной балки всегда должна быть — 0,030 м. На этой отметке по верху балки устраивают горизонтальную гидроизоляцию из 1…2 слоев рулонного гидроизоляционного материала на мастике или слоя цементно-песчаного раствора состава 1:2 толщиной 30 мм.

Для предотвращения деформации балок вследствие возможного пучения грунтов снизу под балки и со сторон предусматривают подсыпку из дренажных материалов (шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня). Подсыпка выполняет и еще одну функцию — исключает возможность промерзания пола вдоль наружных стен здания.

Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку с уклоном от стен здания 3 … 5 % для отвода поверхностных вод.

Рисунок -Узел фундамента под колону крайнего ряда

Сходства и отличия с другими типами фундаментов

Выбор основания для дома – ответственный шаг, поскольку от этого зависит долговечность постройки и комфорт его обитателей. Поэтому перед принятием решения стоит сравнить преимущества и недостатки различных видов и типов железобетонных фундаментов.

Монолитный фундамент – плита.

К аргументам за обустройство монолитного основания можно отнести:

  1. Универсальность. Допускается его возведение практически на любых типах грунтов: болотистых, торфяных, песчаных, почвах, склонных к сезонному пучению, а также на участках с небольшой глубиной залегания подземных вод.
  2. Очень высокая несущая способность. Монолитные фундаменты могут выдерживать намного большие нагрузки, чем ленточные или построенные по сборно-монолитной технологии. На таком основании разрешено строительство зданий любой этажности из материалов, обладающих большим удельным весом: кирпича, газосиликата, бетона.
  3. Максимальная долговечность по сравнению с железобетонными ленточными или блочными конструкциями вследствие цельности конструкции.
  4. Возведение в рекордно краткие сроки благодаря минимальным объемам земляных работ: железобетонная плита обычно закладывается на небольшую глубину.

Также монолитный железобетонный фундамент по сравнению с ленточным или блочным более подвержен сезонным смещениям почвы, обусловленным ее расширением или сужением. Это означает, что в условиях сурового климата и резких перепадов температур монолит может начать разрушаться намного быстрее.

Преимущества и недостатки плитного фундамента

Ленточный фундамент с плитой по грунту имеет свои сильные и слабые стороны, о которых нужно знать до строительства. Преимущества: 

  1. Сравнительно небольшая сила давления на грунт. Это возможно за счёт пространственного армирования, значительной площади несущей конструкции, простого перенесения подвижек грунта в разные сезоны. Основание должно опускаться и подниматься равномерно – вместе с возводимым домом. Все это предотвратит появление зазоров и трещин в стенах.
  2. Простое обустройство – заливка плиты занимает относительно мало времени, требует применения стандартного набора техники, инструмента. Напоминаем, что выполнение подобных работ в любом случае лучше доверять профессионалам.
  3. Высокие эксплуатационные характеристики – плита имеет значительную площадь, выдерживает высокие нагрузки, особенно если стоит на непучинистых устойчивых грунтах.
  4. Гибкость – в хорошем смысле, то есть плита на почвах в периоды сезонных пучений фактически плавает, приподнимается вместе со строением равномерно по площади.
  5. Возможность применения плит в качестве черновых полов – и, как результат, снижение расходов на установку лаг. Обязательно утепление плитного пола и его защита от негативного воздействия грунтовых вод.

Плюсов у монолитного фундамента больше, чем минусовИсточник domsdelat.ru

Решение залить плиту под фундамент будет идеальным вариантом, если нужно возвести дом на грунтах с высоким залеганием поверхностных вод или со склонностью к промерзаниям. Готовое основание будет сейсмоустойчивое, прочное, это позволит применять его в сейсмоактивных зонах.

Недостатки решения относительные. Основной – на возведение полноценной конструкции с высокой несущей способностью придётся потратить немалые средства. Специализированная техника тоже нужна, а преимущества фундамента полноценно проявятся только в том случае, если работы были выполнены согласно правилам (профессиональная помощь стоит денег). Постройки с подвальными помещениями на монолитных плитах не делают.

Плюсы и минусы

Каркас из железобетона имеет позитивные и негативные свойства:

КачествоПараметрХарактеристика
ПлюсыДолговечностьСооружения эксплуатируются много десятков лет
Несущие характеристикиХорошие показатели
Качество исполненияВысокое — элементы изготовляются на промышленной основе
Длина пролетовДостигает 600 см
Живучесть построекПри повреждении некоторых элементов, остальная часть здания не разрушается
МинусыТщательное проектированиеПеред строительством следует провести качественные исследования состояния почвы, так как конструкция строений жесткая и неподвижная
Вес элементовБольшой

Функции железобетонных фундаментных балок

ЖБ-балка выполняет две основные функции:

  • Является несущим изделием для внешних и внутренних стен. При нарушении целостности отмостки ФБ препятствуют потерям тепла из строительного объекта.
  • Отделяет стеновые конструкции от грунта и тем самым предотвращает попадание грунтовой влаги в стеновые материалы и сохраняет их эксплуатационные характеристики.

Железобетонные балки используются в качестве оснований самонесущих кирпичных, блочных, панельных стен, стен с навесными панелями. Эти изделия применяются в качестве оснований как для сплошных стен, так и для стеновых конструкций с проемами.

Балки фундаментные: применение, виды, маркировка и монтаж

Любые стены нуждаются в опоре, иначе со временем они станут проседать в землю. В роли таких опор могут выступать железобетонные фундаментные балки, способные выдерживать большие нагрузки. Кроме выполнения опорной функции, конструкция из балок придаст необходимую жесткость фундаменту.

Применение

Из фундаментных балок создаются конструкции, на которые возводятся несущие стены здания. Такие конструкции облегчают начальный этап строительства, сокращая время и затраты на возведение каркаса. Как правило, их используют для постройки крупных сооружений: сельскохозяйственных, промышленных и коммерческих комплексов.

В постройке небольших частных домов они встречаются балка (рандбалка) представляет собой профиль, выполненный из железобетонного материала. Бетон в сочетании с железной арматурой обладает высокими прочностными свойствами при механических нагрузках; стойкостью к агрессивным химическим реакциям внешней среды и воздействию влаги.

Благодаря таким качествам их конструкции могут применяться в строительстве зданий:

  • на рыхлых почвах;
  • при эксплуатации зданий в низких температурных условиях;
  • с повышенной кислотностью почвы, а также с высоким содержанием грунтовых вод;
  • с высокими рисками сейсмической опасности.

Сечение и форма балок различная. Она будет зависеть от назначения конструкции фундамента и требований, предъявляемых к нагрузкам балок. По этим признакам их подразделяют на виды.

Конструкция каркаса зданий не обходится без фундаментных балок, которые, в свою очередь, подразделяются на виды:

  • Связные. Связными балками соединяют опорные столбы фундамента между собой для обеспечения жесткости каркаса.
  • Пристенные. Их монтаж производят по периметру фундамента, обеспечивая надежные опоры для наружных стен сооружений.
  • Рядовые. Ими обеспечивают дополнительную прочность всего каркаса, монтируя между связными и пристенными балками.
  • Ребристые. Этот вид балок обычно имеет широкую форму и используется для проведения технических и санитарных коммуникаций.

В нормах ГОСТ 28737–90 можно найти полную информацию по техническим характеристикам, методам хранения и их транспортировки.

Следует отметить, что балки в некоторых конструкциях фундамента могут стоять на столбах, опираясь только двумя концами. Поэтому центральная их часть будет иметь существенные ограничения по весу.

Градостроительными нормами предусмотрено возведение облегченных высоких стен на такие опоры. В качестве материала для них могут выступать панельные плиты, заполненные керамзитом или пенополистиролом.

Законом не запрещается использовать и другие, более тяжелые материалы для стен в таких конструкциях. Однако, высота их будет существенно ниже.

К примеру, стена из кирпича шириной в 25 см, не должна будет превышать высоту 15 метров.

Чтобы здание после окончания строительных работ отвечало всем требованиям прочности и износостойкости, важно правильно выбрать тип и размер фундаментных балок. По типам их классифицируют на тавровые и трапециевидные

Их высота по ГОСТ 28737–90 варьируется от 30 до 60 см, а длина от 145 до 1950 см. При этом балки длиною свыше 6 метров обязательно укрепляются арматурой, а те, что меньше — могут обойтись без неё.

Выбор фундаментных балок будет зависеть от масштабов строительства и грунтовых условий.

Выбор размера и маркировка

Длина фундаментных балок должна подбираться в зависимости от расстояния между опорами фундамента. При расчетах необходимо учитывать запас на площадь поверхности ступени опорного столба. Площадь сечения и его тип следует выбирать от величины нагрузки на балку.

При использовании типовых серийных изделий, можно использовать расчетную таблицу ГОСТа 28737–90, в которой приведены максимальные значения нагрузок для тех или иных фундаментных балок.

Если же вы хотите использовать балки определенной длины, встанет необходимость выполнить расчет, или же, запросить его у завода изготовителя.

Чтобы правильно сделать заказ нужной балки знаний о размере и типе ее сечения будет недостаточным. Существуют специальные обозначения для фундаментных балок, которые во многом могут упростить процесс проведения переговоров.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

При заливке бетонного основания под металлические колонны используют специальный кондуктор, с помощью которого контролируется глубина и высота установки анкерных болтов. По сути, это своего рода шаблон для установки анкеров. Чаще всего изготовление кондуктора проводится из металла, на верхней поверхности которого нанесены риски для совмещения с осями и последующей проверке правильности установки с помощью теодолита. Отверстия для крепления болтов делаются в соответствии с диаметром анкеров.

Перед заливкой бетоном болты привариваются к арматурному каркасу основания, а после заливки бетоном, до того момента как он наберет свою техническую твердость проводится проверка правильности расположения болтов. Следующим этапом проводится контроль жесткости опалубки и анкеров. В завершении данной контрольной операции проверяется высотно-плановый показатель расположения.

Кондуктор-шаблон для анкерных соединений

Под тяжелые стальные конструкции используются тяжелые или усиленные варианты анкерных болтов. Размеры как диаметра болта, так его длины и шага резьбы существенно отличаются от легких анкерных соединений. Установка усиленных тяжелых болтов проводится с помощью шаблонов, в нужном положении до заливки основания бетоном. Для большей фиксации таких шаблонов используют дополнительную фиксацию каркасными стойками, придающих конструкции более жесткий вид.

После заливки бетоном, шаблоны анкерных болтов убираются, при этом, как правило, каркас остается на месте установки

При проведении этого этапа работ особое внимание уделяется правильному расположению болтов, обязательно контролируются буквально все параметры – высота, глубина вертикальность установки. Это один из самых трудоемких процессов, но от него зависит насколько верно проведено установка фундамента. Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов

Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус

Для облегчения работ на этом этапе используется несколько эталонных шаблонов-кондукторов. Сваренный из металлического швеллера или иного металлического профиля большой толщины с нанесенными координатами осей он должен обладать большой массой и жесткостью. В намеченных местах просверливаются отверстия под диаметр анкерных болтов. Для легких болтов, как правило, используется обычный деревянный брус.

Перед установкой болтов проверяется правильность установки кондуктора. Он совмещается по осям координат, а по высоте устанавливается согласно меток, на стойках каркаса.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий