Когда применяется столбчатый фундамент

Что такое столбчатый фундамент, в каких случаях он применяется

Столбчатый фундамент целесообразно применять для зданий, которые имеют небольшой вес конструкции (каркасные, деревянные). А так же в тех случаях, когда необходимо большее заглубление фундамента, например, когда глубина промерзания грунта более метра. Он более целесообразен для домов без подвального помещения на участках грунта с малой несущей способностью верхних слоев. Если данный вид фундамента подходит к вашим условиям строительства, тогда будет совсем не лишним узнать, из каких материалов они возводятся и как рассчитывается столбчатый фундамент.

Содержание

Типы столбчатых фундаментов

В зависимости от материалов все столбчатые фундаменты делятся:

бутобетонные фундаменты – один из простейших и легковозводимыхтипов фундаментов, основным материалом является бутовый камень тяжелых пород и цементный раствор;
кирпичные — применяются для легких зданий (хозпостройки, баня и т.д.) на грунтах которые обладают средней пучинистостью, потребует несколько больше времени и навыков на возведение (кирпичная кладка);
бетонные и железобетонные столбчатые фундаменты относятся к наиболее дорогим типам (арматура, опалубка, большое количество бетона).

Данный вид фундаментов так же делится по способу монтажа:

монолитный, такой фундамент формируется непосредственно в котловане на участке строительства;
сборный – собирается из отдельных бетонных блоков, как правило, заводского производства.

Выбор типа столбчатого фундамента зависит: от величины нагрузки, которую способен нести фундамент, его стоимости и доступности строительных материалов.

Расчет столбчатого фундамента

Расчет характеристик любого фундамента лучше доверить специалистам. Но, если это невозможно, либо финансово не целесообразно, например, при строительстве небольших и легких хозпостроек, тогда примерный расчет можно произвести самостоятельно. Для этого нам понадобятся следующее:

глубина промерзания грунта;
глубина залегания грунтовых вод;
несущая способность грунта;
склонность к пучению грунта;
расчетная величина веса конструкции дома;
ветровая и снеговая нагрузка на дом.

Примерную глубину промерзания определить можно по схеме приведенной ниже.

Несущую способность грунта можно определить по данным из таблички ниже.

Глубина грунтовых вод определяется индивидуально. Для этого необходимо пробурить несколько скважин на предполагаемом участке под фундамент. Глубина лунки — больше глубины промерзания. Далее необходимо наблюдать за появлением воды в лунке и измерить глубину ее появления.

Степень пучения грунта можно определить на основании данных из таблички ниже.

Вес конструкции дома прямо зависит от выбранных строительных материалов. Примерные данные можно найти в справочниках. Некоторые параметры можно определить из нижеприведенной таблицы.

Снеговая и ветровая нагрузка зависит от местоположения дома.

Что бы рассчитать количество столбов для фундамента необходимо суммировать вес конструкции дома и снеговую и ветровую нагрузку. Полученную сумму необходимо разделить на величину несущей способности грунта. К этому числу добавляем еще 30%, т.к. по нормативам нагрузка фундамента не может быть больше 70% от несущей способности грунта.

Следующим этапом будет расчет площади основания одного столба. Умножая ширину основания на длину. Ширину столбов можно выбрать произвольно, обычно она не превышает 50 – 60 см в длину. Полученную ранее сумму площади всего фундамента делим на площадь основания столба, получаем необходимое количество столбов под наше строение. Определенное количество опорных столбов фундамента теперь необходимо расставить под строение. Для грамотной расстановки необходимо соблюдать несколько правил:

все углы строения должны находиться на опорах;
столбы устанавливаются в местах пересечения, соединения стен;
расстояние между опорами будет зависеть от типа фундаментной балки;
расстояние более 4 метров между опорами не допустимо, т.к. приведет к деформации балки или ее излому.

Основные этапы строительства столбчатых фундаментов

земляные работы;
установка опалубки и армирование столба;
заливка, кладка кирпича или бута.

Земляные работы по устройству столбчатых фундаментов включают:

выравнивание и разметка грунта под опоры;
рытье лунок для установки столбов (ширина лунок зависит от размеров опор плюс 20см для устройства опалубки);
обустройство подсыпки в виде песка, щебня;
укладка гидроизоляции под подошву и стены фундаментных столбов (полиэтилен, рубероид и др.).

Если это бетонный или железобетонный тип фундамента, то сбивают опалубку. В качестве таковой может служить не только доска, это могут быть металлические трубы надлежащего диаметра. В сухих грунтах для заливки бутобетонных и бетонных столбов опалубку можно не применять вовсе. Главное обеспечить гидроизоляцию лунки, земля не будет впитывать воду из раствора, и после возведения уже бетон не будет набирать влагу – что значительно продлит его срок эксплуатации. Для армирования можно применить как металлические прутья (диаметром от 10мм) или металлопрокат (швеллер, двутавровая балка). Прутья арматуры соединяются при помощи сварки в прямоугольную конструкцию. Для последующего создания ростверка необходимо обеспечить выпуск арматуры из опоры на высоту до 50см.

Следующий этап – заливка бетона. Для строительства обычно применяется марка бетона М200 – М250, т.к. фундамент не рассчитан под большие нагрузки. Заливка бетона должна осуществляться по следующим правилам:

каждые 30см бетон трамбуется;
заливка опоры должна проходить в один цикл, образование шва между слоями бетона не допустимо.

Технология возведения кирпичного столба аналогична обычной кирпичной кладке. Разница лишь в том, что для повышения прочности столба можно использовать армирующую сетку с интервалом в 4 ряда. Гидроизоляция столба также обязательна.

Источник

Столбчатый фундамент. Область применения и особенности конструкции.

Столбчатый фундамент состоит из отельных столбов, связанных над поверхностью грунта ростверком. По сравнению с ленточным или плитным, у него общая площадь опор значительно меньше. А значит и меньше несущая способность. В связи с этим применение столбчатого фундамента у нас ограничено.

Область применения

В центральном регионе на 80 процентах строительных участков под подошвой фундамента залегают глинистые грунты. Это довольно слабый грунт, требующий больших площадей опоры в случае строительства тяжелых домов. Поэтому наиболее употребляемый «народный» вариант основы дома – ленточный, и часто – сборный из блоков (шлакоблок) или бутокамня.

Столбчатые фундаменты у нас применяют под весьма легкие конструкции, а именно:

строения из легких блоков типа газоблок…;

вспомогательные постройки легкого типа – беседки, террасы, сараи, легкие гаражи и т.п.

другие нетяжелые конструкции уже промышленного предназначения – ангары, цеха и т.п.

Столбчатый фундамент под тяжелым домом

Но иногда столбчатые фундаменты применяют и при возведении домов тяжелого типа из кирпича, шлакоблока. В тех случаях, когда проектным расчетом суммарная площадь столбов окажется достаточной для такого типа зданий.

Применение под тяжелые дома возможно при строительстве на грунтах с высокими прочностными показателями – это весьма твердые глины, крупнообломочные грунты, или когда на участке близко к поверхности залегают твердые горные породы.

Иногда бывает и так, что у поверхности залегают весьма слабые грунты, малопригодные для любого фундамента, а плотные находятся на значительной глубине, тогда столбы глубокого заложения становятся единственно приемлемым вариантом фундамента.

Возможность применения столбчатого фундамента определяется исключительно проектом дома, на основе геологических изысканий. Самостоятельно принимать решение о строительстве подобных фундаментов под тяжелым домом, не рекомендуется.

Особенности конструкции

Основание столбчатого фундамента всегда должно находиться ниже верхнего плодородного и весьма неустойчивого слоя (гумуса) и опираться на прочные грунты. Иногда закладывают весьма длинные столбы на большую глубину, чтобы достичь прочных слоев.

Существует правило расположения столбов. Они обязательно закладываются под всеми углами дома, в местах пересечения стен, а на протяжении стен – с определенным шагом.

Шаг определяется расчетом, но чаще находится в пределах 1,5 – 2,0 метра. Оголовки (верх) обязательно делаются на одной горизонтали. На них будет опираться ростверк.

Для легких строений ростверк не делают вовсе, а заменяют его металлическими или деревянными балками.

При возведении деревянных домов возвышение оголовков над уровнем почвы делают порядка 0,5 метра. Таким образом под полом образовывается достаточный зазор с почвой, чтобы избежать в доме сырости.

Материал для столбчатого фундамента

Столбы фундамента могут быть сделаны из деревянных бревен, кирпича, или из монолитного железобетона.

-Дерево в обязательном порядке обрабатывается антисептиками, просмаливается и закладывается комлем вверх. Но этот, издавна применявшийся материал, при любой обработке является все равно менее всего надежным и долговечным.

Кирпичная кладка весьма редко применяется. Потому что для ее возведения потребуется рыть котлованы, или сплошную траншею. Также необходима и металлическая армировка кирпичной кладки продольными прочными стержнями, так как на фундамент будут воздействовать силы пучения грунта на разрыв. Возможно применение лишь красного водоустойчивого кирпича.

Наиболее предпочтительным материалом для возведения столбов остается железобетон.

Как сделать опоры в скважинах

Наиболее простая технология установки железобетонных столбов – в скважинах.

Достаточно пробурить в грунте скважину нужного диаметра (обычно это 200 или 250 мм), для чего можно использовать и ручной бур, и вести строительство своими руками.

К тому же технология приготовления бетона самостоятельно уже давно освоена большинством строителей.

Но для столбчатого фундамента необходимо готовить только весьма водоустойчивый бетон, так как гидроизоляция столбов в скважинах невозможна.

Опоры, выполненные по технологии ТИСЭ имеют уширенное основание, что увеличивает опорную площадь, и улучшает противостояние морозному пучению.

Армировка обязательна, только армированный бетон может противостоять разрывающим усилиям морозного пучения. В скважинах применяется обычно от одного до четырех довольно толстых прутов арматуры диаметром 10 – 12 мм.

Способ возведения в котлованах

Другой способ возведения опор из железобетона предусматривает рытье котлованов, с размерами большими, чем столб примерно на полметра, с тем чтобы была возможность смонтировать опалубку. Теперь конструкция будет скорее прямоугольной или квадратной формы в поперечном сечении.

Для его же армировки потребуется 2 – 4 прута арматуры, которые связываются между собой в каркас.

Помимо явных недостатков, — большого объема земляных работ, повышенного расхода материалов и трудоемкости, этот способ имеет одно большое преимущество. Только в котловане можно создать большую опорную площадь столба. Т. е. сделать его с большим уширением снизу и опереть на подстилающую подушку из песка.

Конструкция ростверка из железобетона

Ростверк – неотъемлемая часть столбчатого фундамента, им соединяются оголовья столбов в единую конструкцию. Ростверк воспринимает нагрузки от дома и перераспределяет равномерно на каждый столб. Он может отсутствовать лишь в легких конструкциях, где он заменяется балками или же нижним венцом деревянных бревен.

Обычно ростверк выполняется в виде сплошной ленты железобетона. Он армируется по типу ленточного фундамента группами стержней с верхней и нижней стороны.

Применяется толстая ребристая арматура А3 диаметром порядка 12 мм, в количестве не менее 2 шт. в верхнем и нижнем ряду. Такое расположение стержней, как известно необходимо для балок, испытывающих изгибающие силы в вертикальной плоскости.

Поперечная армировка ростверка не воспринимает какую либо значительную нагрузку и может быть выполнена арматурой малого диаметра 6 — 8 мм, служащей скорее для связки основных стержней в каркас. В любом случае стержни не должны располагаться ближе чем 5 см к краям бетонной конструкции.

Порядок возведения ростверка

Перед возведением ростверка готовится песчаная подушка по всему периметру укладки бетона, уровень которой обычно ниже на несколько сантиметров, что бы оголовья оказались в ростверке.

По столбам укладывается арматура ростверка, которая увязывается с арматурой столбов (жесткое соединение ростверка и столбов). Вокруг каркаса строится деревянная опалубка, которая закладывается бетоном.

После упрочнения бетона, опалубка снимается, а песчаная подушка удаляется. Расстояние от ростверка до грунта должно остаться не менее 10 см. Это важно, так как зазор предотвращает разрушение ростверка зимой пучащим грунтом.

Расчет ростверка, его размеры, количество и размещение арматурных стержней в бетоне определяются исключительно проектом. Нужно помнить, что ростверк – очень важная часть всей конструкции, воспринимающая значительные нагрузки.

Столбчатый фундамент не подразумевает строительство подвала под домом, как это присуще ленточным фундаментам. Подвал может быть создан лишь как отдельный элемент дома, не увязанный с самим строением. Приведенные рекомендации являются обобщением опыта, строительство же нужно вести в соответствии с проектом

Источник