Где используют столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты и их применение

Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.

Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.

К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся

Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.

Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.

Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.

Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.

Устройство столбчатого фундамента

Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).

Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.

Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием

Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.

Ошибки при устройстве столбчатого фундамента

Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.

Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.

Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.

Столбчатый фундамент возводят на глинистых грунтах с морозным пученьем. Зимой такая постройка на таком фундаменте не в состоянии компенсировать выталкивающее действие сил даже от незначительного морозного пученья: столбы поднимаются из грунта и уходят в сторону, даже с подошвами, заложенными ниже глубины промерзания. Эго явление можно наблюдать после каждой зимы на стойках заборов, установленных на столбчатых фундаментах, но их подправить намного легче, чем заваливающийся дом.

Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.

Можно ли исправить допущенные ошибки, если дом уже построен?

Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.

Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.

Во-вторых, если фундамент все-таки уходит в грунт, да еще и неравномерно, такие дома можно выправить:

• под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
• после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.

При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.

Источник

Столбчатый фундамент. Профессиональный результат с материалами Cemmix

От правильного выбора типа и материала для изготовления фундамента зависит благополучие, надежность и долговечность всей строительной конструкции. При выборе типа фундамента учитываются тип и функции здания, уровень нагрузки от здания, характеристики грунтов основания, доступные материалы.

Затраты на работу с основанием и фундаментом сооружения могут достигать 40% от всех затрат на строительство. Возможность уменьшить эти затраты благоприятно сказывается на стоимости всех строительных работ и материалов при возведении конструкции, однако добиваться экономии необходимо без снижения надежности.

Возможность снизить стоимость работ и материалов без ущерба для качества основания и фундамента зависит от нескольких факторов:

1. правильная оценка физико-механических характеристик грунта на строительной площадке;
2. учет совместной работы основания и фундамента;
3. правильные расчеты конструкции и выбор материалов;
4. применение современных высокотехнологичных материалов и добавок, таких, как добавки для бетона Cemmix.

Что такое столбчатый фундамент, и чем он отличается от других типов фундаментов

Фундаменты зданий классифицируются по нескольким признакам:

1. По материалу различают бетонные, бутобетонные из каменной и бутовой кладки, железобетонные, деревянные фундаменты. Деревянные фундаменты используют для временных сооружений, но в целом деревянные фундаменты, типичные для деревянного строительства, постепенно уходят в прошлое. Бетон и железобетон являются наиболее предпочтительными материалами, поскольку они обладают достаточной прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Для экономии цемента также изготавливают фундаменты из бутобетона.
2. По условиям изготовления. Различают монолитные и сборные фундаменты. Монолитные возводятся непосредственно на строительной площадке, а сборные монтируются из заранее изготовленных отдельных элементов. Сборные фундаменты экономят время и трудозатраты, поэтому они более популярны.
3. По форме. Выделяют ленточные, отдельные, сплошные и массивные виды фундаментов. Ленточные фундаменты устраивают под стенами здания, отдельные — под колонны зданий (отдельная разновидность — столбчатые фундаменты, которые используются под стены бескаркасных сооружений в том случае, если фундамент не будет испытывать высоких нагрузок). Сплошные фундаменты выполняют в виде плиты под всей площадью здания. Массивные фундаменты в виде сплошного жесткого массива изготавливают под крупные сооружения с относительно малыми размерами фундамента, например, под опоры мостов, под доменные печи.

Столбчатые фундаменты представляют собой отдельные фундаменты, используемые под нетяжелые конструкции, в том числе, под стены бескаркасных зданий. Столбчатый фундамент состоит из столбов, которые обычно устанавливаются под углами здания, а также под пересечениями стен и простенков.

Столбы заглубляются в грунты ниже глубины промерзания, как при устройстве ленточных фундаментов.

Столбы могут выполняться из различных материалов:

1. бетона;
2. железобетона;
3. бетонных блоков;
4. кирпича;
5. бутобетона;
6. камня;
7. труб (асбестоцементных, металлических, пластиковых);
8. дерева.

Столбчатый фундамент из бревен в старину был типичным решением для деревянной бревенчатой избы. Сейчас этот вариант используется нечасто, в основном, для временных сооружений.

Плюсы, минусы и другие особенности столбчатых фундаментов

К плюсам столбчатых фундаментов относят следующие их характеристики:

1. относительная простота изготовления, благодаря чему устройство столбчатого фундамента своими руками — вполне выполнимая задача;
2. возможность сэкономить (столбчатый фундамент на 30–50% дешевле ленточного);
3. небольшой объем земляных работ (не требуются масштабные работы по выравниванию поверхности грунта);
4. возможность сэкономить время на строительстве (в среднем, столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками выполняется в течение двух недель);
5. возможность устройства столбчатого фундамента практически на любых видах грунтов, исключая грунты с высоким уровнем залегания грунтовых вод и пучинистые грунты;
6. не требуется гидроизоляция;
7. долгий срок службы фундамента (от 50 лет).

Для каких типов построек можно использовать столбчатые фундаменты

Особенностью столбчатых фундаментов является возможность устраивать их только под нетяжелые строительные конструкции. В среднем, нагрузка на 1 кв. м не должна превышать 1000 кг. Этому требованию соответствуют одноэтажные сооружения — бани, гаражи, кухни, беседки, сараи, навесы, дачные домики, а также небольшие дома из легких материалов (дерево, пенобетон, каркасные технологии).

Есть ли недостатки у столбчатых фундаментов?

Помимо ограничений в применении, столбчатые фундаменты имеют серьезный недостаток — они не позволяют устраивать подвальные помещения. В некоторых случаях это критичный недостаток, и нужно выбирать другой тип фундамента.

Какие виды столбчатых фундаментов существуют

Столбчатый фундамент может быть монолитным (из фибробетона или железобетона) или изготовленным из отдельных элементов (кирпичей, блоков, труб).

Для изготовления фибробетона используют фибру полипропиленовую или базальтовую CEMMIX.

Каталог продукции CEMMIX

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

По глубине заложения столбчатые фундаменты могут быть следующих типов:

1. заглубленные (ниже уровня промерзания, но не должны доходить до уровня грунтовых вод);
2. малозаглубленные (40–70 см ниже уровня грунта) применяются на плотных песчаных, каменистых, скалистых грунтах;
3. незаглубленные (снимают плодородный слои и насыпают нерудный материал).

Самый недорогой вариант — незаглубленный фундамент.

Столбчатые фундаменты также классифицируют по типу сечения столбов:

• сечение одинаковое по всей высоте столба;
• в нижней подземной части есть утолщение или подошва (так называемый «башмак»).

Кроме того, различают столбчатые фундаменты на песчано-гравийной подушке или без нее (если строительство производится на плотных не пучинистых грунтах).

Как рассчитать столбчатый фундамент

Любой фундамент требует тщательных расчетов. Рабочий проект фундамента желательно заказывать в проектном бюро, также нужно пригласить специалиста для надзора за строительством.

Однако в случае если возводится не очень ответственное сооружение, а грунт на участке достаточно надежный, грунтовые воды залегают глубоко, можно ориентироваться на следующие показатели: одноэтажное деревянное здание с мебелью и людьми оказывает нагрузку на бетон от 200 кг на каждый квадратный метр.

Также следует учитывать нагрузку, которую может выдержать грунт. В среднем, слабые грунты выдерживают нагрузку 0,5–0,6 кг на 1 кв. см.

Отдельный вопрос — шаг размещения столбов. Они располагаются в углах, на пересечениях стен и простенков (внутренних стен), в местах установки тяжелого оборудования. Также при необходимости могут быть установлены дополнительные опоры.

При длине стен более 6 м столбы устанавливают через каждые 3 м.

Однако для малозаглубленных и незаглубленных (поверхностных) фундаментов применяется шаг опор, соответственно, 2–4 и 1,5–3 м. Для заглубленных фундаментов принимается шаг 3–6 м.

Шаг опор может увеличиваться, если конструкция легкая, а опоры имеют повышенную прочность (например, выполняются из армированного бетона).

Размер поперечного сечения опор выбирается в зависимости от нагрузки от здания, шага опор и их прочности, степени заглубления опор. Обычно выбирается сечение опор не менее 300х300 мм, но для очень легких построек размер сечения опор может составлять от 200х200 мм.

При устройстве столбчатого фундамента своими руками и самостоятельном произведении расчетов (по сути, «на глаз») необходимо закладывать запас прочности: выбирать более прочный материал опор, увеличивать размер их сечения, уменьшать их шаг.

Как залить столбчатый фундамент своими руками

Столбчатый фундамент считается разновидностью фундамента, которую можно выполнить собственными силами.

Вначале определяют место размещения будущего сооружения, проводят расчеты самостоятельно или с помощью специалиста. Во втором случае расчеты будут более точными.

Наиболее популярным материалом для изготовления опор является армированный бетон. Он прочный, водонепроницаемый, морозоустойчивый. Для самостоятельного изготовления столбчатого фундамента оптимален монолитный способ. Применение готовых элементов требует участия нескольких человек либо специализированной техники, а монолитная технология позволяет замесить раствор самостоятельно или заказать готовый и залить опоры своими силами.

Подготовительный этап перед началом работ включает расчистку участка, выравнивание, в некоторых случаях удаление плодородного слоя почвы и разметку будущей конструкции.

Далее приступают к работам по изготовлению фундамента:

1. В качестве основания для опор необходимо вырыть ямы вручную или пробурить скважины буром. Глубина скважин должна учитывать толщину песчано-гравийной подушки. Диаметр скважины учитывает уширение (если опора будет иметь подошву). В среднем, он в 1,5–2 раза превышает диаметр опоры.
2. Устройство песчано-гравийной подушки. Минимальная толщина — 10 см. Подушку необходимо пролить водой и утрамбовать.
3. Перед тем, как заливать «башмак», монтируют в центр скважины трубу (асбестовую, пластиковую или металлическую), которая будет выполнять роль опалубки и производят обратную засыпку грунтом.
4. Заливают бетон в трубу на треть высоты опоры, затем приподнимают трубу на 30–40 см, благодаря чему образуется «башмак» в нижней части опоры.
5. Внутрь трубы опускают каркас из арматуры так, чтобы прутья выступали за верхний край трубы и могли выполнить роль закладных деталей для связи с несущими конструкциями здания.
6. Заливается бетон до верхнего края трубы (с трамбовкой по ходу заливки).
7. Монтируется опалубка ростверка, вяжется арматурный каркас, связанный с выпусками арматуры столбчатого фундамента, затем заливается роствек.

Подобным образом заливаются и опоры квадратного сечения; в этом случае вместо труб используется деревянная опалубка.

Как добиться профессионального результата своими руками

Для выполнения столбчатого фундамента применяется бетон марки по прочности от В15 до В45, в зависимости от конструкции и от влияния агрессивных факторов окружающей среды. Пропорции компонентов бетонной смеси указаны в таблице для цемента ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение М400).

При изготовлении железобетонного столбчатого фундамента на первый план выходит качество материалов.

Специальные добавки для бетонных смесей Cemmix позволяют достигать профессионального результата своими руками.

Пластификаторы и суперпластификаторы Cemmix

Этот тип добавок прежде всего повышает подвижности и удобоукладываемость бетонных смесей, позволяя получить материал, оптимальный для заливки фундамента — пластичный без добавления лишней воды, самоуплотняющийся, позволяющий залить бетон без пустот.

Компания Cemmix производит совместимые с отечественными цементами пластификаторы Plastix и суперпластификаторы CemBase и CemPlast. Дополнительная ценность этих добавок в том, что экономят порядка 10% цемента в замесе (а это очень существенная экономия, поскольку цемент — самый дорогостоящий компонент бетонного раствора), позволяют с меньшими усилиями уплотнить бетон, увеличивают плотность, прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозостойкость готового бетона.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

Гидрофобизирующая добавка Cemmix CemAqua

Добавка CemAqua также обладает пластифицирующим воздействием и экономит цемент в замесе, но основная ее функция — сделать бетон водонепроницаемым. Это особенно актуально во влажных грунтах, но и в обычном грунте бетон может подвергаться агрессивному воздействию растворенных в грунтовых водах солей, кислот, щелочей, которые будут постепенно разрушать бетон. С добавкой CemAqua бетон будет защищен от агрессивного воздействия влаги и химических соединений.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Полипропиеновая и базальтовая фибра Cemmix

Современный материал — фибра — позволяет увеличивать прочность бетона, осуществляя так называемое «объемное армирование». Обычно столбчатый фундамент армируется металлическими деталями, однако добавление полипропиленовой или базальтовой фибры позволяет придать бетону дополнительную (не лишнюю в этом случае) прочность на изгибающие моменты, снизить вероятность образования трещин, уменьшить усадку, повысить долговечность фундамента.

Уход за залитым фундаментом

Чтобы бетон качественно набрал прочность, необходимо обеспечить ему оптимальные условия твердения хотя бы в течение недели после укладки. Оптимальная температура воздуха укладки и твердения бетона— плюс 18–22°С, влажность должна быть близкой к 100%. Поэтому после окончания бетонных работ бетон укрывают пленкой, а сверху досками, фанерой и другими материалами, чтобы защитить от солнца и ветра.

Столбчатый фундамент можно изготовить своими руками, и бетон — оптимальный материал для этого. Вы сможете быть уверены в результате, если при изготовлении фундамента применяете вспомогательные добавки для бетонных смесей Cemmix: суперпластификаторы CemBase и CemPlast, пластификатор Plastix, гидрофобизатор CemAqua, полипропиленовую и базальтовую фибру Cemmix, купить которые можно оптом от производителя, а также в магазинах «Леруа Мерлен» и других розничных сетях.

Источник