Столбчатые фундаменты что это такое

Как устроен столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой отдельно стоящие опоры под строение. Такая конструкция изготавливается из бетона и позволяет существенно сэкономить его расход по сравнению с ленточным вариантом. Но существуют некоторые ограничения и особенности использования такого конструктивного решения.

Отличие столбчатого фундамента от свайного

Оба типа конструкции представляют не сплошное основание под стены дома, а отдельные точки опоры. Отличия заключаются в следующем:

• заглубление: длина сваи может превышать 5 метров, столбы имеют меньшее заглубление, столбы обычно заглубляются чуть ниже точки промерзания грунта, сваи же доходят до слоя грунта с достаточной несущей способностью;
• принцип работы: столбы опираются на основание подошвой, у свай помимо нижней точки работает боковая поверхность;
• сечение: в большинстве случаев сечение сваи принимается меньше, чем сечение столба;
• область применения.

Фото монолитного столбчатого фундамента с бетонным ростверком.

Свайный и столбчатый фундамент делают похожими друг на друга:

• форма сечения: могут быть квадратными или круглыми;
• ростверк, но такой элемент требуется не во всех случаях;
• использование отдельных опор.

Область применения

В отличие от свайных опор, область использования которых обширна, для столбчатых существует много ограничений:

• повышенная неоднородность грунта;
• грунты с низкой несущей способностью;
• водонасыщенные грунты;
• массивные здания.

Столбчатый фундамент из бетонных блоков.

В случае, если на участке строительства залегают грунты с плохими характеристиками, столбы заменяют на сваи. Лучше всего предусматривать столбчатые опоры под такие конструкции:

• промышленные и общественные одноэтажные здания (очень массивные столбы);
• каркасные и каркасно-щитовые дома;
• дома из бруса или бревен;
• заборы и ограждения.

Фото столбчатого фундамента из кирпича.

Столбчатый фундамент под стены и колонны промышленных зданий представляет собой мощную конструкцию с широкой подошвой, способную выдержать большое давление. Применять такие опоры в частном домостроении не выгодно.

Нормативная база

При проектировании и строительстве любой конструкции руководствуются утвержденными нормативными документами. Чтобы возвести столбчатый фундамент нужно выполнить следующие виды работ:

1. изучение характеристик грунта (геологические изыскания);
2. расчет конструкции;
3. выполнение схемы или чертежа расстановки опор под здание;
4. разбивку осей и вынос на местность расположения элементов;
5. земляные работы;
6. возведение фундамента;
7. проверка вертикальности, горизонтальности конструкций и соответствие их месторасположения плану.

Изучение характеристик грунта

Перед тем как стоить столбчатый фундамент, потребуется провести дополнительные работы. При выполнении геологических изысканий выясняют основные характеристики:

1. расчетное сопротивление грунта;
2. пластичность;
3. водонасыщенность.

Фото столбчатого фундамента из асбестовых труб.

При самостоятельном строительстве работу выполняют вручную. При этом опираются на следующие документы:

• ГОСТ «Грунты. Классификация». Здесь приведены основные определения, применяющиеся в геологии с расшифровкой, общие положения, регламентирующие классификацию, сама классификация и основные формулы.
• СП «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ». В этом своде правил приведен состав изысканий и общие требования к ним.
• СП «Основания зданий и сооружений». Приводятся особенности проектирования фундаментов на различных грунтах.

При проектировании частного жилого дома полноценные изучения можно не проводить, но необходимо изучить грунт основания под столбчатый фундамент визуально и на скатывание.

Расчет фундамента

Чтобы рассчитать конструкцию, необходимо провести вычисления по двум группам предельных состояний (ГПС). Предельное состояние определяет нагрузку, при которой конструкция начинает разрушаться.

• l ГПС — расчет по прочности;
• ll ГПС — расчет по жесткости.

Сочетание столбчатого и ленточного фундаментов.

При первых расчетах находят минимальную площадь подошвы, рассчитанную на требуемую нагрузку. По второй определяют деформации. Помимо этого подбирают количество и сечение арматуры, закладываемой в конструкцию. Чтобы грамотно произвести расчеты пользуются следующими нормативными документами:

• СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Как рассчитывать столбчатый фундамент указано в пункте 12.3. Пункты 12.1-12.8 — общие указания по расчету всех видов конструкций.
• СП «Основания зданий и сооружений». Основной документ, в котором даны указания для всех стадий проектирования: учитываемые нагрузки, глубина заложения, расчет, учет уровня грунтовых вод, особенности проектирования.
• СП «Бетонные и железобетонные конструкции». Требования к расчету расписаны в пункте 5, 7 и 10.
• СП «Нагрузки и воздействия». Используется для определения нагрузок на столбчатый фундамент.
• СП «Строительная климатология». По этому документу определяю снеговой район для расчета снеговой нагрузки и глубину промерзания грунта.

Возведение и приемка

Чтобы возвести столбчатый фундамент недостаточно знать только расчетную часть. Далее приведены нормативные документы, которые будут полезны для изучения при частном строительстве и обязательны при массовом:

• СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Нужно ознакомиться с пунктом 13, в котором рассказано не только о строительстве новых конструкций, но и об усилении уже существующих.
• СП «Производство земляных работ». Здесь приведены требования по выполнению мероприятий для различных типов грунтов, а так же необходимая техника безопасности (например, допустимая крутизна откосов).
• СП «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
• СП «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». В этом документе приведены требования к бетонной смеси, арматуре, опалубке, изготовлению, приемке и эксплуатации конструкций. Всю необходимую информацию можно найти в пункте 11.

Если возводится столбчатый фундамент для частного дома основными нормативными документами, регламентирующими расчет и строительство, становятся СП «Бетонные и железобетонные конструкции» и СП «Основания зданий и сооружений». Иногда достаточно изучить только эти своды правил.

Виды конструкций

По способу изготовления различают два типа конструкций:

Фото деревянного столбчатого фундамента.

Сборные изготавливаются из бетонных блоков, бутового камня или кирпича, стальных или асбестовых труб. Монолитные конструкции — это железобетон.

Помимо этого можно привести классификацию:

• Столбчатый фундамент стаканного типа. Применяется под колонны промышленных или общественных зданий. Этот тип конструкции способен выдерживать очень высокие нагрузки. Представляет собой «стакан» под установку колонны на уширенной подошве. Иногда подошва под стакан (при большой требуемой толщине) имеет ступенчатую форму.
• Столбчатый фундамент постоянного сечения. Такое решение подходит для построек с небольшой массой, о которых уже говорилось ранее (каркасные, деревянные дома). Конструкция может иметь квадратную (из бетонных блоков, монолит) или круглую (трубы) форму в разрезе по горизонтали. Высокую нагрузку выдержать не способны из-за небольшой площади основания. Иногда индивидуальные застройщики делают нижнюю часть расширенной, но для этого придется копать более широкие ямы под столбы.

По типу заглубления может быть:

• мелкозаглубленные (для строительства на прочных основаниях, заглубление в почву на глубину до 70 см);
• заглубленные (для пучинистых грунтов, глубина заложения ниже уровня промерзания почвы).

Кроме того, разделяют столбчатый фундамент с ростверком и без него. Ростверк требуется для обеспечения совместной работы отдельных столбов при плохих характеристиках грунта или строительстве из штучных материалов. Например, такое проектное решение, как строительство забора из кирпича на столбах, нуждается в ростверке. Ростверк может быть монолитным железобетонным или из стального металлопроката.

В каркасных домах роль ростверка играет нижняя обвязка, а в деревянных бревенчатых или брусовых — нижний венец стены.

Для каждого здания тип конструкции определяется индивидуально. Правильное применение, выбор типа и знание необходимой нормативной базы позволят построить надежный и долговечный столбчатый фундамент.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Как сделать столбчатый фундамент своими руками?

Основа любого дома – фундамент. Без надежного основания ни одно здание не обеспечит своим жильцам безопасность, комфорт и уют. Один из распространенных видов опор для легких и сверхлегких зданий – столбчатый фундамент. Это сооружение из опорных столбов, связанных в единое целое ростверком. Ростверк служит связкой для строительных конструкций дома, равномерно распределяет нагрузку по всем столбикам, предохраняет отдельные опоры от опрокидывания, смещения и разрушения от сильной нагрузки.

Особенности и область применения

Главной отличительной особенностью столбчатого фундамента является устройство отдельных опор небольшого размера, а не монолитной плиты или ленты под всеми несущими конструкциями дома. Столбики располагаются с определенным шагом под всеми стенами и в наиболее нагруженных точках конструкции: в углах, в местах соединений стен, под лестничными пролетами, массивными печами и каминами, тяжелыми дымовыми трубами, опорными колоннами, точками опоры несущих балок. Соединение оснований в одно целое при помощи ростверка обязательно! Пространство между столбиками заполняется – выполняется забирка – тонкая цокольная стена.

Столбчатый фундамент – это неглубокая конструкция. Он заглубляется в грунт неглубоко – выше глубины промерзания. Ниже глубины промерзания заводят сваи (длиной от 2 м). Столбики только давят на грунт, сила трения стенок о почву незначительна. Из-за небольшой глубины их можно собирать из штучных материалов. Например, кирпича, бутового камня, небольших бетонных блоков.

Применяется фундамент на забитых в землю столбах в следующих случаях:

• при строительстве легких построек из дерева, щитовых и каркасных домов. Правильно спроектированное столбчатое основание может выдержать вес даже двухэтажного легкого дома или постройку с мансардой;
• при устройстве временных построек, например бытовок;
• при устройстве хозяйственных построек, бань, навесов, беседок, теплиц, летнего душа, установки бака для сбора дождевой воды и т.д. Иногда применяют для модернизации дома – пристраивают террасу, зимний сад или веранду на столбчатых опорах, не связанную жестко с конструкциями дома;
• на грунтах с высокой пучинистостью, близким залеганием грунтовых вод.

Когда не рекомендуется использовать столбчатый фундамент:

• для массивных построек;
• при низкой несущей способности и нестабильности грунтов – например, на торфяниках, сыпучих песчаных грунтах;
• на плывунах, при повышенном риске смещения пластов, например, если близко залегает толстый слой глины;
• при очень высоком уровне залегания грунтовых вод;
• при больших перепадах высоты по длине дома. Нежелательно устраивать фундамент на столбах даже при разнице уровня почвы 1 м. При разнице в 1,8-2 и более м возведение построек на столбах категорически запрещено.

Иногда на столбчатом основании сооружают относительно тяжелые здания, если экономически нецелесообразно устраивать очень глубокую фундаментную ленту. Но этот вид фундамента имеет большую глубину – больше 2 м и ниже уровня промерзания. Поэтому правильнее считать его свайным.

Преимущества и недостатки

Самое главное достоинство столбового фундамента – разумная цена. Он дешевле популярного мелкозаглубленного ленточного примерно в полтора-два раза.

Прочие плюсы:

• можно применять на пучинистых грунтах;
• небольшая трудоемкость;
• меньше объем земляных работ;
• расходуется меньше материалов (меньше расходов на перевозку и разгрузку);
• не нужно утепление;
• при устройстве столбиков не нужна тяжелая техника;
• не требуется планирование всего участка;
• даже один человек справится с постройкой;
• простота ремонта.

Недостатки:

• не очень большая несущая способность делает невозможным применение столбчатого фундамента при строительстве домов с большой массой;
• невозможность применения на склонах, подвижных грунтах, заболоченных участках. Слабонесущие и насыщенные водой почвы под воздействием концентрированного давления просаживаются;
• сложность с устройством подвальных помещений и погребов. Впрочем, современная промышленность выпускает немало компактных цельных погребов, которые можно просто закопать под домом на этапе устройства основания.

При выборе фундамента необходимо учесть все плюсы и минусы конкретного основания, а также провести анализ грунта и рассчитать массу здания.

Виды столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент имеет много разновидностей в зависимости от материала и степени заглубления. Материал столбиков определяет конструктивные особенности их возведения.

По материалу возведения

Подразделение столбчатых фундаментов по материалу:

• монолитные железобетонные (с армированием). Используют бетон марок В15 – В 25. Для очень легких строений типа беседок, небольших навесов, маленьких сараев иногда в бетонные основания не закладывают армирование;
• бутобетонные – с добавлением камня. Добавление камня снижает прочность основания, но удешевляет постройку. Подходит для маленьких дач, бань, легких построек;
• сборные – из штучных материалов. Используют полнотелый кирпич, небольшие бетонные блоки, бутовый камень;
• деревянные. Применяется для временных или очень легких построек. Бытовки, птичники, навесы, беседки (деревянные) простоят меньше, чем такой фундамент. Используется древесина твердых пород. Сверху бревна покрываются битумом. Желательна пропитка креозотом;
• сейчас получают распространение основания из труб. Устанавливается стальная, асбоцементная или пластиковая труба нужного диаметра, внутрь монтируется каркас из арматуры, заливается бетоном. В принципе, для небольших сооружений можно использовать толстостенные стальные трубы без заливки. Но нужно учитывать, что сталь ржавеет. Лет через двадцать труба с толщиной стенки 6-8 мм может проржаветь. Но как временный вариант – можно использовать трубы без заливки.

По степени заглубленности

Возможно устройство столбчатых фундаментов разной глубины:

• незаглубленные имеют глубину порядка 450-550 мм. Используются для легких построек;
• мелкозаглубленные имеют глубину порядка 0,4-0,7 от глубины промерзания. На прочных грунтах можно применять для любых типов построек – от небольших сараев и бань до жилых домов;
• заглубленные столбики имеют глубину до 2 м. Используются на пучинистых почвах или в качестве основания под жилой дом.

Устройство столбчатого фундамента

Конструктивно столбчатый фундамент представляет собой множество несущих опор, распределенных под стенами дома. Столбы связываются в единую жесткую конструкцию с помощью ростверка. Он равномерно распределяет нагрузку. Ростверк представляет собой стальную, железобетонную или деревянную балку. При устройстве фундамента важнее всего правильно выбрать размеры и количество столбиков, а также схему их расположения в зависимости от распределения нагрузки на ростверк.

При выборе размеров сечения важно соблюдать следующее правило: ширина столбиков должна превышать ширину стены (и ростверка) на 100 мм, т.е выступать за габарит стены на 50 мм с каждой стороны. Как правило, ширина столбов для жилого дома имеет размер от 400 до 600 мм (в зависимости от ширины стены). Стена располагается точно по оси фундаментного столба.

Расчет столбчатого фундамента

Расчеты важны для обеспечения прочности дома. Проектирование столбчатого фундамента требует специальных знаний. Если нет проекта здания и чертежа с расчетами, то имеет смысл обратиться к консультанту-строителю. Он выполнит расчет с учетом требований нормативной документации и проб грунтов. Зато устроить столбчатый фундамент можно своими руками.

Длина опорных столбов

Опоры закладывают выше глубины промерзания. Даже при глубине заложения в 500 мм дом будет прочно стоять на основании. Более глубокие столбики выполняют в том случае, если ниже расположены плотные слои почвы с хорошей несущей способностью. Длина столбиков больше величины заглубления. Чтобы защитить стены и ростверк от влаги, брызг, грязи, столбики удлиняют в высоту на 300-500 мм. Это особенно важно для деревянных строений.

Сечение столбчатых опор

Чтобы обеспечить дому надежное основание, сечение опор необходимо просчитывать. Сначала определяют вес будущей постройки (всех строительных конструкций), мебели, снеговую и ветровую нагрузку. Берут пробы грунта с разной глубины.

Затем определяют минимальное суммарное сечение всех столбиков. Распределяют предполагаемые опоры по плану дома (см. п. «Количество столбов»). Делят суммарное сечение на количество, получают минимальное сечение одного столбика. Соотносят получившееся значение с предполагаемыми размерами сечения столбиков. Они зависят от конструкции: размеров фундаментных блоков, кирпича, труб для заливки и т.д. Расчетное значение может быть меньше или равно предполагаемого сечения. Если проектируемые столбики имеют меньшее сечение, чем расчетное, необходимо изменять конструкцию столбиков и увеличивать сечение.

Формы сечения: квадрат, круг, прямоугольник. Сборный фундамент из кирпича или блоков устраивают в квадратных и прямоугольных шурфах. Литые часто делают в круглых шурфах. От площади опор напрямую зависит их количество. Минимальный размер столбов (ширина или диаметр):

• кирпичных – 0,38 м;
• железобетонных – 0,3 м;
• бетонных – 0,4 м;
• из бутового камня и бутобетона – 0,6 м.

Сечение столбов может быть неодинаковым по высоте. Часто внизу делают расширение – для улучшения опоры на грунт. Иногда укладывают под низ бревна камень или поперечное бревно, Наливают бетон и устанавливают в него бревно-опору. Для монолитных столбиков заливают внизу плиту, для кирпича – укладывают два ряда с большей площадью, чем основная часть опоры. Под бетонные блоки укладывают блоки большего размера.

Количество столбов

Факторы, влияющие на размещение опор под зданием:

• среднее расстояние между столбами составляет 1,5-2 м;
• опоры должны обязательно располагаться в углах, местах примыкания внутренних стен к наружным, под дверными проемами, в местах опирания лестничного марша и несущих балок;
• дополнительные столбики нужны под печами-каминами и кирпичными трубами, в местах установки тяжелого оборудования.

Минимальное количество опор определяется расчетами. Если сооружение тяжелое, и при распределении полученного при расчете количества столбиков их приходится размещать слишком часто (через 1 м), то стоит подумать об устройстве основания другого типа – ленты или плиты. При частом размещении опор столбчатый фундамент теряет свое главное преимущество – бюджетность.

Если нет опыта и знаний, то лучше доверить расчеты специалистам в данной области. Как правило это любая строительная компания или архитектурное бюро.

Строительство столбчатого фундамента: пошаговая инструкция

Не очень сложно сделать столбчатый фундамент своими руками. Нужно только очень аккуратно выполнять все работы и точно соблюдать технологию работ.

Разметка

Сначала размечают осевые линии будущих стен. Затем делают обноску – размечают шнурами контур фундамента – внутренний и наружный. Важно точно измерить все углы, чтобы они были прямоугольными. Важно точно разметить шнуром верх оголовков опор столбчатого фундамента. Используют нивелир или гидроуровень.

Копка ям под столбы

Объем земляных работ для устройства столбчатого фундамента – самый небольшой. Круглые и квадратные ямы под опоры должны быть немного больше, чем размеры самих столбов. Глубина ямы должна быть на 200 мм больше высоты подземной части столба. Это нужно для устройства подушки под опору.

Проще вырыть круглые ямы небольшого диаметра – до 400 мм. Используют ручные буры и технику – ямобуры, мотобуры. В такие ямы можно проложить по стенкам рубероид, установить армирующий каркас и залить бетон без всякой опалубки. Круглые шурфы большого диаметра придется копать вручную и устанавливать опалубку для заливки бетона. Или трубы и заливать их бетоном.

Для квадратных или прямоугольных опор придется копать ямы на 400 мм шире и длиннее самого столба. Это нужно для установки и раскрепления опалубки. И ее последующего демонтажа. Стенки делают наклонными – чтобы меньше осыпались.

Устройство подушки и пятки

Подушка делается для предотвращения смещения опор при морозном пучении грунта. При мелкозаглубленном столбчатом фундаменте это особенно важно. В низ ямы насыпают крупнозернистый песок и щебень слоями по 100 мм. Каждый слой проливают водой и трамбуют. Можно смешать песок и мелкий щебень в пропорции 40/60.

Монтаж опалубки и армирование

При устройстве прямоугольных или квадратных опор устраивают опалубку. Сбивают щиты нужного размера из обрезной доски, ОСП, фанеры и надежно крепят в яме с помощью распорок.

Если скважина круглая, выстилают ее рубероидом. Для формирования оголовка используют торчащий рубероид – верх обворачивают сеткой и скрепляют. Или устраивают опалубку. Необходимо тщательно выровнять линию верха всех оголовков – допустимая разница высот может быть не больше 1,5 мм.

Собирают арматурный каркас внутри квадратных, прямоугольных или трехугольных хомутов. Устанавливают, крепят. Если ростверк будет железобетонный, то пруты арматуры должны выступать из оголовка на 500 мм для связывания ростверка и опор.

Заливка бетона и обратная засыпка

Чтобы получить прочный столбчатый фундамент, нужно использовать бетон, соответствующий по составу ГОСТам и строительным нормам. Марки – от В15 до В25. Щебень используется фракций 40-70 мм. Раствор заливается послойно по 300-400 мм и уплотняется вибрацией. Для столбчатого фундамента под дом такое уплотнение обязательно. Затем фундамент закрывается полиэтиленом. Бетон должен созреть и набрать прочность. Обратную засыпку можно выполнять через неделю, дальнейший монтаж дома – через две.

Обратную засыпку производят послойно. Каждый слой тщательно трамбуют. Можно использовать песок или мелкий щебень.

Возведение ростверка

Цели установки ростверка:

• равномерно распределить нагрузку на столбчатые опоры;
• связать их в единое целое.

При устройстве столбчатого фундамента в каждую опору устанавливается анкер – шпилька или штырь. Затем к ним прикрепляется ростверк. Виды ростверка:

• для небольших деревянных строений (бани, небольшие дачи, сараи) используют деревянные балки большого сечения;
• стальные балки. Обычно используют двутавр и швеллер;
• монолитный бетонный пояс или сборные бетонные балки. Используют для самых крупных домов. Для монтажа в столбы заранее устанавливается арматура, к которой крепится арматурный каркас балки-ростверка.

Забирка

Забирка – тонкая стена между столбиками фундамента, утепляющая и закрывающая пространство под домом от снега, дождя, грязи, животных и т.д. Может выполняться из дерева, бутового камня, кирпича, бетона. Иногда изнутри забирку утепляют. Обязательно выполняют продухи для вентиляции.

Подведем итог

Столбчатый фундамент – самое бюджетное основание для здания. Можно использовать для небольших строений или для жилых домов щитовой или каркасной конструкции, из бруса или бревен. В России редко применяют столбчатый фундамент. А между тем он обеспечивает надежную опору для дома, бани или дачи. Главное – грамотный расчет и устройство фундамента с точным соблюдением технологии. Большой плюс – возможность устройства столбиков своими руками.

Источник