Столбчатый фундамент для монолитного дома

Секреты монолитного столбчатого фундамента

Монолитный столбчатый фундамент широко используется в частном строительстве для возведения стен или колонн.

Прочность и надежность железобетона позволяет возводить на таких конструкциях здания средней тяжести.

Устройство монолитных столбчатых фундаментов

Устройство монолитного столбчатого фундамента начинается с земляных работ.

Их объем невелик по сравнению с другими видами фундаментов:

• расчищается участок строительства от мусора;
• производится разметка столбов;
• в местах монтажа опор снимается плодородный слой почвы;
• роются ямы под столбы: если их глубина не превышает 1 м, стенки можно выполнить вертикальными и без дополнительных креплений. Стенки более глубоких ям необходимо укрепить досками или выполнить их с откосами. Глубина скважины должна превышать глубину заложения фундамента на 200-300 мм. Ширина ее также делается с запасом в 400 мм по контуру будущего столба: такой запас необходим для установки опалубки и распорок.

Более подробно про глубину заложения фундамента мы изложили в этой статье.

Устройство дренажной и гидравлической подушек

На дне подготовленной скважины устраивается песчано — гравийная подушка с уширением по периметру опоры в 100-200 мм. Сначала в яму укладывается слой песка толщиной 100-200 мм. После его уплотнения насыпается слой гравия толщиной 50 мм. Насыпанный гравий обильно смачивается водой и плотно утрамбовывается.

На уплотненную подушку необходимо уложить гидроизоляционный материал – рубероид или полиэтиленовую пленку.

Гидравлическая подушка служит своего рода подставкой под столб. С ее помощью увеличивают площадь опоры элемента столбчатого фундамента. Ширина гидравлической подушки должна превышать геометрические размеры поперечного сечения столбика на 200-350 мм.

Для правильного формирования подушки устраивается невысокая (150-200 мм) опалубка. Процесс монтажа данного элемента столбчатого фундамента можно ускорить, использовав в его качестве железобетонный блок 200х200х400 мм.

Монтаж опалубки

Для изготовления опалубки под монолитный железобетонный столбчатый фундамент применяются доски, оструганные с одной стороны. Гладкая поверхность пиломатериала должна быть обращена в сторону бетона. Требования к породе древесины невысоки – она может быть любой, лишь бы ее влажность не превышала 25%.

Сухая доска на опалубку не подойдет: ее придется предварительно смочить, чтобы при заливке она не впитывала воду из бетонной смеси.

Ширина доски берется в пределах 120 – 150 мм, толщина – 25-40 мм.

Некоторые строители используют в качестве опалубки металл или ДСП. В частном строительстве такой прием допускается, но сцепление этих материалов с бетоном выше, чем с пиломатериалом, так что дальнейшие работы по удалению опалубки будут затруднены.

Армирование

Армирование монолитных столбчатых фундаментов производится при помощи строительной ребристой арматуры диаметром 10-12 мм (вертикальные элементы каркаса) и гладкой диаметром 6 мм (горизонтальные элементы).

Арматурные каркасы вяжутся на поверхности, а затем опускаются внутрь опалубки. Горизонтальные стержни устанавливаются с шагом 200-250 мм.

Высота вертикальных прутков должна быть таковой, чтобы ее верхние концы выступали над бетонной поверхностью столба на 100-200 мм. В дальнейшем они используются для привязки ростверка.

Заливка бетона

Технология устройства монолитного столбчатого фундамента предусматривает послойную заливку бетонной смеси.

В ее состав входят:

• цемент марки М400 – М500 – 1 часть;
• песок – 3 части;
• щебенка – 5 частей.

Каждый слой уложенного бетона (толщиной 200-300 мм) уплотняется при помощи ручных вибраторов.

Фундаменты стаканного типа

Столбчатые монолитные фундаменты стаканного типа имеют сложную конструкцию. Без привлечения специалистов рассчитать и заложить такие конструкции практически невозможно: здесь требуется проведение точных расчетов, выполнение проектирования с соблюдением всех правил и требований строительных норм.

Малейшее отклонение от параметров, заданных проектом, может привести к разрушению здания.

Конструкция оснований – стаканов состоит из нескольких полых гнезд. Их поперечное сечение может иметь круглую или квадратную форму. В проекции гнезда представляют собой ступенчатую или зауженную кверху конфигурацию. Применяются такого рода монолитные столбчатые фундаменты под колонны каркасных зданий.

Для заливки фундамента стаканного типа используются бетоны на мелком гравии. Предварительно в грунт заглубляется арматурный каркас. Монтируется стакан на плите или песчаной подушке.

Используется данная конструкция только на устойчивых грунтах, не склонных к пучению.

Зачем нужен расчет

Устраивать фундамент «на глазок» без предварительных расчетов не рекомендуется даже при возведении легких сооружений. В результате таких действий он может получиться либо непригодный к эксплуатации, либо неоправданно мощный. Последний случай выразится в излишних денежных и трудовых затратах.

Целью расчета является определение оптимальных размеров опорных столбов и их количества.

Данная работа выполняется в несколько этапов:

• устанавливается коэффициент сопротивления грунта;
• подсчитывается общая масса постройки (включая и вес самого фундамента);
• определяется величина давления на единицу площади грунта;
• полученная цифра сравнивается с коэффициентом сопротивления грунта.

Подсчитать вес всех строительных конструкций, из которых будет состоять постройка, несложно: для этого надо иметь полный перечень строительных материалов, их объемы и удельный вес.

Сложнее дело обстоит с коэффициентом сопротивления грунта: по-хорошему надо бы пригласить специалистов для проведения геологических исследований на участке. Однако удовольствие это дорогое, поэтому частные застройщики ищут более простые способы определения данного параметра.

Если в городских службах такие сведения есть, можно сделать соответствующий запрос и получить искомые характеристики.

В противном случае можно попробовать обойтись кустарным способом определения прочности несущего слоя:

• на участке роется яма глубиной до двух метров (или на глубину заложения фундамента);
• со дна ямы берется грунт и скатывается в небольшой шарик.

Теперь этот шарик надо попытаться раздавить: в зависимости от типа грунта, он будет вести себя по-разному:

• рассыплется – перед вами супесь;
• примет вид лепешки с трещинами по краям – вы имеете дело с суглинком;
• раздавится в лепешку с гладкими краями – вы держите в руках глину;

Если вам вообще не удалось скатать шарик, значит на глубине заложения фундамента залегает песок. Посмотрите внимательно на песчинки: если они мелкие — песок мелкозернистый, крупные – крупнозернистый.

По типу грунта можно в строительном справочнике найти все его параметры.

Нужна информация по теме толщина стяжки для водяного теплого пола?

Теперь осталось сделать несколько действий:

• подсчитать площадь опоры одного столба (в см 2 );
• умножить полученный результат на общее количество столбов;
• разделить общую массу постройки на общую площадь опоры.

В результате вы получите давление строения на единицу площади опоры. Сравните цифру с коэффициентом сопротивления грунта. Если он несколько выше давления постройки на единицу площади – сечение столбов и их количество выбрано верно.

Если он меньше расчетной величины – увеличивайте площадь сечения столба и начинайте расчет столбчатого монолитного фундамента заново.

Видео о том, как сделать монолитный столбчатый фундамент.

Источник

Плюсы и минусы, инструкция по возведению столбчатого монолитного фундамента

Первым этапом строительства любого сооружения является закладка фундамента. Нагрузка на грунт должна распределяться правильно.

И именно фундаментная конструкция это обеспечивает. Также желательно, чтобы затраты на возведение данной конструкции были минимальны.

Столбчатый монолитный фундамент является здесь самым оптимальным решением. Что это такое, где чаще всего используется, и какие должны быть условия, — об этом речь пойдёт ниже.

Понятие и конструктивные особенности

Конструкция столбчатого монолитного железобетонного фундамента состоит из комплекса отдельных опор, находящихся в местах концентрации наибольших нагрузок будущего здания.

Опоры частично находятся в грунте, на проектной глубине. Они устанавливаются определённым образом и соединяются при помощи ростверка для того, чтобы обеспечить наибольшую устойчивость постройки.

Для данного типа фундамента в грунте делаются специальные ямы. Далее в них засыпается подушка из песка и формируются арматурные каркасы будущих опор. После этого заливается бетон.

Каждый элемент столбчатого монолитного фундамента состоит из двух частей:

• нижняя, более широкая часть, находящаяся в грунте (подошва);
• верхняя часть, возвышающаяся над поверхностью (стакан).

Стакан, в свою очередь, может иметь разную форму:

Область применения

Технология столбчатого монолитного фундамента используется довольно часто, но здесь есть свои нюансы.

Установка данной конструкции рекомендуется в следующих случаях:

1. Проектируемое сооружение имеет небольшую расчётную массу. В основном, это деревянные одноэтажные дома, малогабаритные кирпичные постройки, а также дома каркасного типа.
2. Необходимо, чтобы опоры залегали довольно глубоко (до 2 метров). Это чаще относится к строительству кирпичных сооружений.
3. Возведение здания осуществляется на почвах, где может быть сильная усадка.
4. Нужно осуществить возведение фундамента под колонну.
5. Условия окружающей среды не позволяют сформировать конструкцию другого типа фундамента.

В случае если на участке строительства обнаружены грунтовые воды с небольшой глубиной залегания, то обязательно перед началом работ нужно произвести водоотведение.

Плюсы:

1. Значительное снижение затрат на строительные материалы (в некоторых случаях почти в 2 раза).
2. Для того чтобы возвести столбчатый монолитный фундамент, потребуется гораздо меньше времени, чем на возведение других типов фундаментов.
3. Давление на грунт минимально, следствием чего является незначительная усадка.
4. Фундаментную площадь при желании можно уменьшить.
5. Отсутствие проблем с грунтовыми пучениями в зимний период.

Минусы:

1. Если сооружение построено на слабонесущих песчаных грунтах, опоры фундамента теряют свою устойчивость.
2. Данный тип фундамента запрещено возводить в местах с высотными перепадами от 1,5 и более метров.
3. Ощутимые финансовые затраты на установку ростверков, а также на усиление конструкции.
4. Отсутствие возможности иметь подвальное помещение.

Этапы выполнения работ

Этапы выполнения работа по возведению столбчатого монолитного фундамента:

Проектные расчёты

Наиболее важной величиной, которую изначально необходимо правильно рассчитать, является нагрузка на фундаментную конструкцию. Зная её, можно будет вычислить точное количество опор, а также их месторасположение.

Величина нагрузки на фундамент — это сумма следующих составляющих:

• общий вес будущих стен (внутренних и наружных);
• вес всех составных частей кровли;
• общий вес предполагаемого внутреннего содержания дома (мебель, техника и т.д.);
• особенности климата того региона, где сооружение будет находиться (временные нагрузки, такие как обильные снегопады, сильные ветра и т.д.).

Затем, зная итоговое количество опор, необходимо рассчитать проектную глубину их залегания, величину их веса, а также величину расстояния между ними.

Проектирование и технологическая карта

После предварительных расчётов начинается разработка самого проекта столбчатого монолитного фундамента, а также формируется технологическая карта.

Проект должен содержать в себе следующие пункты:

• результаты геодезического анализа грунта (максимальная глубина промерзания, наличие грунтовых вод и глубина их залегания);
• результаты исследований земельного участка (изменчивость рельефа территории);
• все вышеперечисленные расчёты из первого этапа.

Технологическая карта, в свою очередь, состоит из следующих разделов:

• схемы, описывающие конструктивные особенности проекта;
• перечень операций, которые необходимо выполнить;
• перечень используемых в проекте инструментов и материалов;
• подробное пошаговое руководство по выполнению строительных работ.

Разметка

На этапе разметки используется проектная схема сооружения с указанным расположением опор.

Схему переносят на местность, используя обноску по периметру участка и разметочный шнур. Местонахождение опор и все получившиеся таким образом размеры должны соответствовать проекту.

Прежде, чем начать разметку, участок нужно очистить от дерна. Также при помощи строительного уровня нужно проверить, насколько поверхность участка ровная.

Далее, если это необходимо, нужно сделать выравнивание. Поскольку в противном случае опоры фундамента могут оказаться на разной глубине.

Фундаментная подушка

После правильно произведённой разметки в местах, где должны находиться опоры, делаются ямы. Если их глубина больше одного метра, то делается опалубка.

Дно каждой ямы засыпается песком, иногда вперемешку с гравием. Это фундаментная подушка от негативного воздействия грунтовых пучений.

Для того, чтобы лучше её утрамбовать, подушку заливают водой. Обычно на подушку также укладывается полиэтиленовая или рубероидная гидроизоляция.

Опалубка

Форма для фундаментных опор, называемая опалубкой, обычно состоит из деревянных элементов. Сначала делают раму, размером с основание опоры. После этого на неё крепятся доски с яркими, хорошо видными отметками.

Доски должны быть влажными, чтобы не впитывать воду, находящуюся в бетоне. Конструкцию опускают на дно ямы и крепят там специальными штырями. Для последующего более быстрого снятия внутреннюю часть опалубки рекомендуется оборачивать листом рубероида.

Во время конструирования опалубки нужно обращать внимание на зазоры, которые могут оставаться между досками. Большие щели недопустимы, поскольку бетон будет через них вытекать.

Монтаж арматуры

Перед осуществлением армирования, дно опалубки заливают бетоном (обычно используется марка цемента М200). Толщина заливки при этом составляет не более 5-10 см.

Далее туда погружаются пруты арматуры, которые можно заглубить в фундаментную подушку. После этого пруты по всей своей длине фиксируются при помощи хомутов с шагом в 20 см.

По окончании полной заливки опалубки бетоном пруты должны выступать из получившейся опоры на 3-5 см вверх. Это необходимо для крепления с ростверком.

Заливка бетона

Бетон заливается в опалубку в несколько слоёв, по 20-30 см каждый. В процессе необходимо тщательно перемешивать бетонную смесь. Здесь можно использовать специальный строительный вибратор. После заливки предыдущего слоя следующий слой следует заливать с перерывом в 1,5-2,5 часа.

При завершении заливки необходимо сделать поверхность опоры ровной. Окончательное затвердевание фундаментных опор происходит в течение календарного месяца.

Снятие опалубки

Распалубка осуществляется, когда бетонная смесь приобретает максимальную прочность. В образовавшиеся пазухи засыпается либо выкопанная ранее земля, либо смесь песка и щебня, после чего увлажняется и утрамбовывается. Процедура засыпки выполняется так же: слоями по 20 см.

Изготовление ростверка

Для того, чтобы фундаментная конструкция была цельной, жёсткой и устойчивой, сверху на опоры устанавливается монолитный пояс или ростверк.

Основными этапами изготовления и монтажа ростверка являются:

1. Создание на деревянных опорах плотной опалубки, повторяющей контуры периметра сооружения.
2. Монтаж арматурных прутов.
3. Заливка бетона (сразу одним большим слоем).
4. Снятие опалубки.
5. Монтаж ростверка.

Распространённые ошибки и способы их исправления

Первая типичная ошибка заключается в том, что ростверк после монтажа плохо смыкается с фундаментными опорами. В связи с этим со временем появляются отдельные местные напряжения в конструкции, особенно в зимний период. Это в итоге может привести даже к обрушению сооружения.

Исправить данную проблему поможет добавление в конструкцию ростверка плиты пенополистирола, которую необходимо уложить на дно опалубки во время заливки бетона. Плита будет выполнять амортизирующую функцию.

Вторая типичная ошибка — это закладка фундаментных опор на малой глубине. Следствием может являться значительная усадка опор и уменьшение расстояния между ростверком и землёй, что, в свою очередь, может привести к разрушению фундаментной конструкции.

Подобная проблема не возникнет, если изначальная закладка опор будет осуществлена ниже уровня промерзания грунта.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Заключение

Подводя итог под всем вышесказанным, можно сделать ряд выводов:

1. Во-первых, финансовые и временные затраты на возведение столбчатого монолитного фундамента не велики. При этом конструкция проста и надёжна.
2. Во-вторых, подобный тип фундамента подходит практически для любого вида дачных загородных построек, что сильно расширяет область его применения.
3. В-третьих, при возведении данного типа фундамента нужно помнить о технологических правилах и нормах, чтобы избежать типичных ошибок. И тогда конструкция прослужит долгие годы.

Источник