Опорно столбчатый фундамент что это такое

Опорно-столбчатый фундамент: особенности строительства

Каждый тип основы имеет собственное предназначение и используется при определенном виде строительства. Опорно-столбчатый фундамент не является исключением. В нем нагрузка распределяется на столбы, которые заглублены в грунт. По внешнему виду такой вид фундамента напоминает свайный тип основы, но на самом деле за внешней схожестью скрываются глубокие различия.

Преимущества и недостатки

Среди плюсов опорно-столбчатого фундамента можно выделить:

• низкую стоимость и трудоемкость ‒ для сооружения не требуется больших затрат на материалы и объемов работ;
• скорость возведения ‒ за один сезон вдвоем реально возвести каркасный дом на таком виде фундамента;
• отсутствие потребности в специальной технике ‒ для строительства опорно-столбчатого фундамента достаточно использовать бетономешалку, остальные виды работ можно выполнить вручную;
• простоту расчета, что связано с несложным взаимодействием элементов сооружения между собой;
• подходит для разных местных условий;
• не требуется платить за проект большие деньги ‒ его стоимость составляет 3‒10 тысяч рублей, а можно выполнить расчеты самостоятельно, тогда он достанется бесплатно;
• простоту законодательного оформления;
• отсутствие необходимости в высокой строительной квалификации ‒ возвести опорно-столбчатый фундамент своими руками вполне реально даже дилетанту;
• отсутствие необходимости в тщательной планировке строительной площадки ‒ допускается уклон 15‒20 градусов;
• для выполнения работы достаточно одного помощника, причем подойдет человек даже без определенной квалификации;
• надежность;
• иногда существует возможность выполнить ремонт опорно-столбчатой основы собственными силами, без привлечения специалистов.

Несмотря на большое количество неоспоримых преимуществ, данная разновидность фундамента имеет и определенные недостатки. В чем они заключаются. Минусы опорно-столбчатого фундамента следующие:

• небольшая несущая способность ‒ такой вид основы предназначен преимущественно для легких сооружений и непригоден для массивных многоэтажных зданий;
• трудности при сооружении на слабых грунтах, чем отличается от свайного типа фундамента;
• высокая чувствительность к горизонтальной нагрузке ‒ когда под конструкцией находится слой пучащейся почвы, а затем пролегает не пучащейся грунт, существуют риски поломки столбов при условиях резкого похолодания после дождя;
• невозможность строительства на неоднородной почве ‒ если грунт состоит из смеси песка, суглинков, гравия и других пород, можно возводить любой фундамент, кроме опорно-столбчатого;
• невозможность сооружения на слишком замусоренных и обводненных почвах, когда уровень подземных вод находится ближе 2,5 метров от поверхности;
• невозможность обустройства подвального помещения;
• трудности при прокладке коммуникаций;
• непродолжительное время службы (до 50 лет).

Виды

Существует несколько разновидностей опорно-столбчатого фундамента. По материалам, которые расходуются на его строительство, он различается на бетонный, бутовой, бутобетонный, созданный из труб, кирпича, бревен.

Форма опор может быть круглого или прямоугольного сечения.

По способу возведения такой вид основы бывает сборным либо монолитным. Последняя разновидность фундамента производится из готовых блоков или элементов.

По глубине заложения опорно-столбчатый фундамент бывает мелкозаглубленным, незаглубленным и заглубленным. Это зависит от уровня промерзания почвы. Если данный показатель составляет 0,5‒0,7 м, используется мелкозаглубленный тип основы. Что касается незаглубленного способа установки столбов, они вообще не заглубляются в землю.

При строительстве фундамента также учитывается необходимость в сооружении ростверка. Он представляет собой фундаментальную балку, которая обустраивается по опорам и дает возможность распределить оказываемую нагрузку более равномерно. Кроме того, ростверк в качестве основания для кирпичных стен или несущих поверхностей, выполненных из блоков. Что касается опорно-столбчатого фундамента, в котором ростверк не предусмотрен, его, как правило, сооружают под деревянные здания.

Прежде чем выбрать тот или иной вид основы, проводится анализ почвы, определяется тип будущей конструкции, выявляется уровень грунтовых вод и прочее. Именно от этого зависит прочность строения и длительность его службы.

Этапы работ

Строительство опорно столбчатого фундамента проходит в несколько этапов:

1. Уборка мусора на участке и разметка территории.
2. Снятие слоя почвы.
3. Укладка песчаной подушки на дне образовавшегося котлована.
4. Разметка мест обустройства опор.
5. Выкопка ямок для столбов.
6. Засыпка песка, заливка бетона, устилание слоем рубероида на дне шурфа.
7. Заливка пространства между столбиками бетоном.
8. Создание ростверка.

Здание можно начинать строить через неделю после возведения фундамента.

Конечно, это основные этапы строительства. На самом деле, каждый из них таит массу нюансов. Из столбов должна выступать пруты, чтобы получить возможность связать их с арматурой ростверка. Он может иметь разное размещение: вровень с поверхностью земли, над ней, заглубляться в грунт. В зависимости от размещения ростверка обустраивается опалубка.

Советы специалистов

У многих начинающих строителей возникают различные вопросы при обустройстве опорно-столбчатого фундамента. Несмотря на простоту сооружения, некоторые моменты ставят дилетантов в тупик. Таким образом, стоит представить рекомендации профессионалов по самым распространенным вопросам.

1. Для чего убирается верхний слой почвы? Грунт снимается для того, чтобы избавиться от травяного покрова в месте строительства. Если этого не сделать, растительность будет прорастать в дом, что создаст неудобство для его владельцев. Поэтому рекомендуется уходить глубоко в почву, где отсутствуют корни растений.
2. Какие требы выбрать для столбов? При использовании асбестоцементных труб для опор их внешний диаметр не должен быть меньше 20 сантиметров. В противном случае надежность сооружения снижается. Мощные элементы устойчивее размещаются в земле, соответственно, здание прочнее.
3. Какой нужен диаметр шурфов для круглых опор? Требуется, чтобы его значение было больше на 10 см, чем диаметр самого столба. Сверление ямок выполняется с использованием ручного бура, лопасти которого имеют соответствующий диаметр.
4. Каков принцип установки опор? Столбы обустраиваются в заранее вырытые шурфы, над землей они должны размещаться по одному уровню. Если какая-либо из опор выше, ее вбивают глубже в почву.
5. Для чего нужна арматура, торчащая из столбов? При помощи нее происходит обвязка с арматурой ростверка.
6. Что еще можно использовать для создания опор, кроме асбестоцементных труб? Для этих целей применяется кирпич, бутобетон, камень, древесина, смесь из бетона. Но лучшим материалом для изготовления столбов фундамента являются все-таки асбестоцементные трубы и армированные бетонные плиты.
7. Какую можно задействовать древесину для выполнения столбов опорно-столбчатого фундамента? Для создания опор из дерева применяется кедр, лиственница, сосна и прочие виды хвойных пород. Желательно ту часть столба, которая заглублена в землю, смазать горячим битумом, а затем обернуть рубероидом. Затем снова наносится слой битумной обмазки.

Прежде чем приступить к возведению опорно-столбчатого фундамента, рекомендуется все детально проанализировать, учесть каждую мелочь, чтобы обеспечить будущей конструкции надежность и долговечность. В целом, если характеристики почвы и вес планируемого здания позволяют, это самый оптимальный вид основы. Он не требует приложения больших усилий и затрат, его можно выполнить своими руками, взяв всего одного помощника. Это объясняется простотой сооружения, которой обладает опорно-столбчатый фундамент. Плюсы и минусы, а точнее их сравнение, являются ярким тому подтверждением. Если самостоятельно определить какой-либо из параметров не выходит, лучше обратиться к специалистам сразу, нежели потом получить массу проблем.

Источник

Столбчатый фундамент: когда это выгодно?

Одним из распространенных вариантов опор сооружений является столбчатый фундамент. Его отличает простота и пониженная стоимость, что особо важно при возведении небольших построек.

Фундамент имеет свои плюсы и минусы, а потому выбор должен производиться с учетом конкретных геологических и эксплуатационных факторов. Для обустройства надежной конструкции следует внимательно ознакомиться с основными правилами проектирования и строительства.

Что это такое?

Столбчатый фундамент (СФ) – это система опорных столбов, заглубленных в грунт на нужную глубину и связанных между собой ростверком для равномерного распределения нагрузок.

Опоры устанавливаются на углах, в месте примыкания стен, в наиболее нагруженных местах, а также распределяются вдоль несущих стен с определенным шагом. Единая система позволяет обеспечивать несущую способность фундамента, устойчивость к опрокидыванию, деформации и смещению отдельных столбов.

Область применения

Рассматриваемая конструкция доказала свою работоспособность в следующих случаях:

• фундамент для легких строений (деревянные, щитовые и каркасные дома);
• опора тяжелых сооружений и их отдельных элементов, когда ленточный фундамент становится экономически невыгодным из-за необходимости заглубления более 2-2,2 м;
• строительство на грунтах с высокой пучинистостью;
• возведение хозпостроек и подсобных сооружений с целью экономии средств.

Использовать столбчатый фундамент не рекомендуется в следующих случаях:

• на склонах с перепадом высот более 1,8-2 м;
• при повышенном риске смещения пластов;
• на сыпучих песчаниках, торфяниках и иных нестабильных грунтах.

Исходя из экономической целесообразности, не рекомендуется возводить СФ с заглублением более 3,5 м. В этих случаях лучше использовать фундамент свайного типа.

Классификация СФ производится по конструкции, применяемым материалам и заглублению. По материалу выделяются такие разновидности:

• железобетонные (бетон с металлическими армирующими элементами);
• кирпичные или блоковые (шлакоблоки, пеноблоки);
• деревянные (бревна или брусья);
• каменные;
• металлические (как правила, труба);
• асбестоцементные;
• пластиковые (пластмассовые трубы с заливкой бетоном).

По форме столбы могут быть круглыми или прямоугольными (квадратными). Различаются СФ и по типу ростверка.

Он может изготавливаться путем укладки балки (железобетонной, металлической или деревянной) или возводиться в виде мелкозаглубленной (поверхностной) бетонной ленты по всему периметру дома.

Кроме того, классификация осуществляется по высоте подземной части столбов – мелкозаглубленный и заглубленный фундамент. По конструкции и технологии изготовления различаются 2 типа СФ – монолитный и сборный фундамент.

Монолитная конструкция

Монолитный вариант (МСФ) возводится путем заливки бетона в съемную или неразъемную опалубку. В последнем случае обычно применяется труба (металлическая, пластиковая, асбестовая), внутрь которой заливается раствор и устанавливается армирующий каркас.

Неразъемная опалубка создает внешнюю защиту (герметичность) и повышает механическую прочность.

К монолитному бетонному столбчатому основанию можно отнести и деревянные опоры в виде бревен большого диаметра.

Сборный вариант

Сборная конструкция (ССФ) может изготавливаться несколькими способами. В частном строительстве часто используется кирпичная, блоковая или каменная кладка. Обязательно монтируется армирующий каркас из арматурных стержней.

Ускоряет строительство изготовление ССФ из железобетонных блоков. Они устанавливаются друг на друга и скрепляются цементно-песчаным раствором.

Плюсы и минусы опорно- столбчатого основания

Популярность такого фундамента обеспечивают следующие его положительные качества:

1. Снижение себестоимости фундамента. По материалоемкости и трудовым затратам СФ в средним в 1,6-1,8 раз экономичней ленточного основания.
2. Снижение общих затрат на строительство дома. Другие варианты фундаментов составляют от 20 до 30% стоимости всего сооружения. Вклад СФ в общие затраты не превышает 14-16%.
3. Уменьшение трудоемкости. Строительство СФ осуществляется значительно быстрее. Существенно снижается объем земляных работ.
4. Простота технологии. Столбы можно легко возвести своими руками.
5. Отсутствие необходимости в теплоизоляции. При СФ она практически бесполезна.
6. Промерзание грунта влияет значительно меньше, чем в случае бетонной ленты.
7. Уменьшение нагрузки на грунт, что снижает риск проседания и дает возможность повышения удельной нагрузки на 18-20%.
8. Ремонтоспособность. Отдельные столбы при необходимости можно отремонтировать или заменить в процессе эксплуатации.
9. Возможность заглубления более 2 м.

Для объективной оценки необходимо указать и основные недостатки СФ:

1. Несущая способность СФ ниже по сравнению с ленточным и плитным фундаментом, что ограничивает его применение для тяжелых строений.
2. Невозможность строительства на подвижных грунтах и на склонах.
3. Большие проблемы с обустройством подвалов и погребов.

При выборе СФ особо отмечается, что срок его эксплуатации достигает 100 лет при соблюдении всех технологических нюансов.

Общая схема устройства

Как же работает СФ? В основе плана столбчатого фундамента находятся несущие опоры в виде столбов монолитной или сборной конструкции. Они обеспечивают несущую способность фундамента. Этот важнейший параметр зависит от количества и размеров столбов, а также их заглубления.

Для одинаковой нагрузки опор в процессе эксплуатации, в верхней части формируется сплошной пояс (ростверк). Он воспринимает эксплуатационные нагрузки и равномерно распределяет их на все столбы. В результате СФ работает, как единая система, не допускающая проседания отдельных элементов.

Размеры

Фундамент столбчатого типа предназначается для строительства небольших домов. При возведении строений площадью до 30 м2 на нормальном грунте можно использовать опорно-столбчатый фундамент облегченного типа.

Минимальные размеры столбов определяются, исходя из применяемых материалов, эксплуатационных нагрузок и размеров дома. Они нормируются от 30 до 60 см для разных типов СФ.

Ширина столбов зависит от толщины стен дома. Опоры должны выступать не менее, чем на 5-6 см от стены в обе стороны. Стена должна приходится четко на средину фундамента.

Основные узлы и элементы

Рассматриваемый фундамент содержит следующие основные элементы и узлы:

1. Подушка из уплотненного гравия (щебня) и песка. Она играет роль демпфера между опорами и грунтом, а также выполняет фильтрующую функцию.
2. Горизонтальная гидроизоляция защищает столбы от проникновения влаги снизу. Накладывается поверх подушки, и обычно выполняется из рубероида.
3. Основание (пятка) столба. Это расширенная нижняя часть, увеличивающая площадь опоры. Она не позволяет ей проседать под действием нагрузки и повышает устойчивость.
4. Основные элементы – опорные столбы с армирующим каркасом.
5. Соединительный узел. Для скрепления столбов с ростверком концы арматуры выводятся на 60-80 см выше верхнего среза. При необходимости закрепляются специальные шпильки и анкерные болты.
6. Ростверк. Основные его разновидности: монолитная балка, железобетонная лента и рандбалка. Последний вариант изготавливается в виде кирпичной кладки с армировкой на основании из доски. Тело ростверка в виде непрерывного пояса охватывает весь периметр дома. С помощью соединительного узла оно должно быть надежно соединено с армирующим каркасом столбов.
7. Вертикальная гидроизоляция. Ее задача – надежная защита от проникновения влаги сбоку. Применяется битумная обмазка, слои рубероида, полиэтилена и современных плиточных или рулонных материалов.

Все элементы должны быть увязаны в единую систему и работать, как единое целое.

Глубина заложения

По высоте подземной части (заглублению) СФ подразделяется на 2 типа. За мелкозаглубленный СФ принимается фундамент с заглублением менее уровня промерзания грунта. Глубина заложения составляет 0,4-0,7 Н, где Н – глубина зимнего промерзания, характерная для данного региона.

Так для Центрального региона РФ, где Н достигает 1,4 м – глубина МСФ может составлять от 60 до 100 см.

Одной из разновидностей МСФ является незаглубленный СФ. Независимо от уровня промерзания, его заглубление принимается 40-55 см, что иногда составляет всего 1/3Н.

Правила глубины заложения заглубленного СФ устанавливают, что его основание должно находиться ниже уровня промерзания на 20-25 см, но на 40-50 см выше расположения грунтовых вод. Этот вариант используется для грунтов с высокой пучинистостью. Для Центральных регионов заглубление достигает 1,6-1,8 м.

Опоры

Опорные столбы должны обеспечивать несущую способность и обладать максимальной прочностью. Пятка, как правило, имеет площадь, превышающую сечение столба в 1,8-2 раза. Высота расширенной нижней части достигает 1/3 от заглубления. Например, столб 45х45 см имеет пятку 90х90 см высотой порядка 15 см.

Второй важный элемент – армирующий каркас. Он состоит из вертикальных стержней стальной арматуры диаметром 12-16 мм, которые имеют горизонтальную увязку (шаг 20-25 см). Количество стержней зависит от размеров столба и может составлять от 4 до 10 штук.При изготовлении МСФ применяется бетон марки не ниже М400.

Проектирование и расчет

Надежность СФ зависит от правильного выбора размеров и количества опор. Существует методика проведения точных расчетов, которой пользуются специальные организации. При проектировании СФ в частном строительстве обычно используются упрощенные методики.

Длина

Длина, т.е. высота опорных столбов, зависит от глубины заложения и наличия наземной части, т.е. конструкции ростверка. Для больших хозпостроек, бань, сараев для содержания домашних животных обычно применяют незаглубленные опоры длиной 40-50 см. Небольшие жилые дома, дачи имеют СФ с заглублением 60-100 см. Для тяжелых зданий используется заглубление до 3 м.

Ростверк, как правило, делается с небольшим заглублением (до 20 см) или поверхностного типа. В этом случае длина опоры не превышает глубины заложения СФ.

Если дом возводится в болотистой местности или с плохой паводковой ситуацией, то ростверк поднимается над поверхностью земли. Наземная часть опоры может достигать 30-40 см. Соответственно, общая длина складывается из заглубления и наземного участка.

Сечение

Расчет общей площади опор СФ проводится по простой формуле S=1,3P/Ro, где P – суммарная эксплуатационная нагрузка, учитывающая общий вес строения; Ro – сопротивление грунта (значение брать из таблицы №1).

Для примера, для дома с полной нагрузкой зимой 25000 кг, расположенного на суглинке (Ro=3,5 кг/см2), суммарная площадь опор должна составлять не менее 1,3х25000/3,5=930 см2. Зная количество столбов, можно определить необходимое сечение каждого из них.

Минимальные размеры столбов нормируются с учетом особенности применяемых материалов. Действующие нормативы устанавливают такие значения:

• монолитный железобетон – 30 см;
• кирпичная кладка – 38-40 см;
• бут и бетонные блоки – 40 см;
• камень – 60 см.

При проектировании СФ для небольших строений ориентиром становятся именно минимально допустимые размеры столбов.

Количество

При определении количества необходимых опорных столбов следует учитывать такие условия:

1. Столбы обязательно располагаются в углах, в местах прилегания перегородок, в месте формирования дверного проема, а также в местах, где предполагаются значительные нагрузки (например, установка тяжелого оборудования);
2. Если расстояние между обязательными столбами превышает 2,5-3 метра, то устанавливаются дополнительные, промежуточные опоры в средней части;
3. Средний шаг расстояния между столбами – 1,5-2 метра;
4. С увеличением веса сооружения шаг установки опор уменьшается, но делать его менее 1 метра считается не оправданным экономически.

После определения потребного количества столбов, можно рассчитать минимальное их сечение. Для этого ранее определенное по формуле общее сечение надо разделить на количество опор.

О технологии возведения такого фундамента подробно можно узнать в другой нашей статье: “Просто и быстро: строим столбчатый фундамент своими руками“.

Представляем вашему вниманию фото подборку столбчатых фундаментов для разных типов домов

Полезное видео

Возведение столбчатого фундамента – в видео:

Заключение

Столбчатый фундамент достаточно популярен в частном строительстве. Он помогает значительно снизить затраты на возведение хозпостроек и небольших жилых домов.

Такой фундамент способен противостоять пучинистости, но непригоден для нестабильных грунтов. Ограничено его использование и для больших домов.

Источник