Столбы для фундамента

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент: его назначение и разновидности

Прежде всего, необходимо определиться, в чём различие между столбчатым и свайным фундаментом для небольших частных построек. Оба типа конструкций являются точечными опорами для поддержания стен, расположенными в узловых местах. Также совпадают типы возводимых на них сооружений:

  • легкие каркасные или каркасно-щитовые дома в один-два этажа;
  • срубы из оцилиндрованных или профилированных бревен;
  • жилые и технические строения из пено- газобетона, с удельным весом не более 1000 кг/м³;
  • веранды, пристройки, беседки, прочие МАФы;
  • основания для капитальных ограждений.

Однако свайный и опорно-столбчатый фундамент используются на грунтах с совершенно разными несущими характеристиками.

  1. Свайный – рекомендован на пучинистых торфяных, глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод;
  2. Столбчатый – на грунтах с хорошей несущей способностью: твердая глина, крупнофракционные гравелистые пески, щебенистые, галечные, дресвяные гравийные.

Существуют следующие условия, при которых применение столбчатых фундаментов не рекомендуется:

  • склонность грунта к сильному пучению и значительным посадкам;
  • возможность появления боковых нагрузок – горизонтальных сдвигов почвы;
  • уровень грунтовых вод расположен выше полуметра к подошве столба;
  • глубина промерзания почвы превышает 1,5 м;
  • строительный участок имеет рельеф с перепадом высоты более 2 м.

Читайте также: Все о фундаментах для дома

Общая схема конструкции

В качестве материала изготовления для столбчатого фундамента используется: кирпич, древесина, бетонные блоки, металлический профилированный прокат. Отдельно стоит упомянуть монолитные железобетонные (буронабивные) столбы основания.

По глубине залегания столбчатые фундаменты делятся следующим образом:

  1. Заглубленные (сваи-столбы) – более 1 м ниже уровня промерзания. Устраиваются во влажных глинистых грунтах с вероятностью пучения.
  2. Мелкозаглубленные – не более 70 см ниже уровня промерзания на песчаных и крупнообломочных породах.
  3. Незаглубленные – общая глубина не более 50 см (или без погружения в грунт). Устраиваются на непучинистых скальных породах (гравийные, щебневые).

Столбчатое основание имеет две конструкционных разновидности – без ростверка и с ростверком. Основание без ростверка считается наиболее бюджетным, так как не нуждается в дополнительных материалах для обвязки. Используется при возведении каркасных, каркасно-щитовых сооружений или срубов. Основание с ростверком применяется, если дом возводится из штучных строительных материалов: пустотелый кирпич, блоки из облегченного бетона (газобетона), шлакоблоки. В качестве ростверка чаще всего используются железобетонные балки заводского изготовления. Материалом для нижней обвязки каркасного дома на столбчатом фундаменте из металлических столбиков могут служить деревянные балки с сечением не менее 150х150 мм.

Достоинства и недостатки

Достоинства

Недостатки

Высокая скорость возведения

Небольшая несущая способность

Доступная стоимость

Хрупкость, особенно в подвижных грунтах

Нет необходимости в применении спецтехники

Невозможно устроить погреб

Простота конструкции и технологии строительства

Расчет опорных столбов своими руками

Расчёт столбчатого фундамента осуществляется на основании информации, полученной в результате инженерно-геологических изысканий и из нормативных источников:

  1. Данные о структуре грунта и уровне залегания грунтовых вод.
  2. Несущая способность грунта – СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».
  3. Глубина промерзания – СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
  4. Совокупный удельный вес строительных конструкций – СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Важно! Для определения типа почвы на строительном участке настоятельно рекомендуется привлечь специалистов, так как эта информация является ключевой для выбора расчетных данных из нормативов.

Для самостоятельного изучения геологии участка необходимо определить структуру поперечных разрезов почвы. Для этого в разных частях участка выкапывают шурфы (в зависимости от площади участка – от 3 до 7шт.). Их глубина должна быть больше на полметра, чем нижний край подушки основания опорного столба. При обнаружении влагосодержащего горизонта столбчатый фундамент заменяется свайным.

Алгоритм самостоятельного определения типа грунта для подбора расчетного сопротивления

Со дна шурфа берется образец породы и слегка разминается, чтобы раздавить большие куски.

  • консистенция рассыпчатая, чувствуется много песка, невозможно скатать комок – это песчаный грунт;
  • комок образовался, но быстро рассыпается – супесь;
  • комок образовался, но рассыпается под незначительным нажатием – легкий суглинок;
  • образуется неплотный, быстро рассыпающийся комок, слегка шелковистый или мыльный на ощупь – пылеватый суглинок;
  • комок породы плотный, вязкий, если потереть его поверхность, то она становится блестящей – глина;
  • если в плотном вязком комке чувствуются вкрапления песка – опесчаненная глина;
  • если из породы можно скатать колбаску – тяжелый суглинок.

В соответствии с типом грунта, определённым в результате геологических изысканий, подбирается его расчетное сопротивление из таблицы норматива СП 22.13330.2016:

Необходимо учесть, что данные приведенные в таблице справедливы при воздействии нагрузок на грунт на глубине 1,5 м. Заглубление подошвы фундамента на каждые 0,5 м увеличивают показатель сопротивления грунта на 40% (в 1,4 раза).

Подсчет весовых нагрузок на основание

Для определения нагрузки на столбчатый фундамент для каркасного или иного облегченного дома необходимо суммировать вес:

  • строительных конструкций;
  • инженерного оборудования;
  • снеговой нагрузки;
  • бытовых вещей.

Совокупный удельный вес строительных конструкций берётся из норматива СП 20.13330.2016:

Расчет площади и количества столбов фундамента

При составлении предварительного плана сооружения необходимо указать минимальное количество опор из расчёта по одному столбу на углах здания, в местах пересечения стен, на прямых отрезках с шагом 1,5-2,5 м.

Общепринято, что оптимальная площадь сечения столба для капитального дома находится в диапазоне 250-600 мм. Исходя из этой величины, подбирается фактическое количество опорных столбов, таким образом, чтобы они равномерно распределяли весовую нагрузку от всего здания.

Пример расчёта

В качестве исходных данных принимаем:

  • опорно-столбчатый фундамент из бетонных блоков квадратного сечения;
  • тип грунта строительного участка – суглинок (R0=3,5 кг/см2);
  • глубина промерзания — 1,2 м.

Общая карта глубины промерзания грунтов:

Зачем нужна глубина промерзания? Согласно нормативам нижняя часть опорной плоскости столбчатого фундамента должна находиться ниже уровня промерзания не менее чем на 30-40 см. Следовательно, при глубине промерзания грунта 1,2 м ориентировочная высота подземной части столба составит 1,5 м.

Принимаем площадь сечения бетонного фундамента минимальной – 400×400 мм (1600 см2). При сопротивлении грунта 3,5 кг/см2. Один столб фундамента должен испытывать максимальную нагрузку не более:

1600×3,5=5600 кг=5,6 т, (1)

Для расчёта общей весовой нагрузки необходимо суммировать значения масс и параметров:

  • фундамента, включая ростверк;
  • наружных стен и внутренних перегородок.
  • плит цокольного и чердачного перекрытий;
  • стропильной системы;
  • кровельных материалов;
  • снеговой нагрузки;
  • эксплуатационных нагрузок на каждом этаже.

Указывать точные нагрузочные значения от перечисленных элементов не имеет смысла, так как у каждого будут индивидуальные данные в зависимости от особенностей конкретной постройки. Для примера, пусть суммарный вес кирпичного дома 70 т.

Используя результат формулы (1), получим:

70000/5600= 12,5=13 столбов, (2)

С коэффициентом запаса прочности 1,4 выйдет 18 шт. Также можно выполнить расчёт по формуле общей (суммарной) площади основания.

где:

    • S – суммарная площадь опор фундамента;
    • 1,4 – коэффициент запаса прочности;
    • P – совокупный удельный здания;
    • R0 – сопротивление грунта.

Читайте также: Как построить недорогой, но надежный фундамент

Изготовление столбчатых фундаментов: пошаговые рекомендации

Учитывая, что столбчатые фундаменты для бани, дома или другого сооружения создаются из различных материалов, технология их возведения будет различной. Тем не менее, имеются процессы общие для всех типов столбчатых фундаментов.

Выемка грунта

Для столбчатых фундаментов характерны небольшие объемы земляных работ, но они существенно отличаются в зависимости материала и формы столба. Проще всего обстоит ситуация с круглыми железобетонными монолитными и бутобетонными столбами. Такие конструкции могут устанавливаться в круглые скважины, выполненные при помощи мотобуров, ручных буров или специальных бурильных машин. В некоторых случаях заливка бетона может выполняться непосредственно внутрь скважины без использования какой-либо опалубки. Однако это допускается, только если используются столбы без опорной пяты.

Для столбов из сборных элементов (кирпича, бетонных блоков, камня) выкапываются шурфы. Размер в нижней части ориентируют на габариты подошвы, которые должны превышать сечение основного столба в 1,5 раза. Глубина шурфа должна учитывать толщину песчано-гравийной подушки – 15-25 см.

Выборка шурфов осуществляется и для монолитных железобетонных столбов квадратного сечения, при условии, что они заливаются в съемную опалубку. В этом случае шурфы рекомендуется выполнять ещё больше, для проведения гидроизоляции столба после снятия опалубки.

Подушка

Для мелкозаглубленных и не заглубленных столбчатых фундаментов применение песчано-гравийной подушки является обязательным условием. Она выполняет функцию демпферной прослойки и снижает влияние пучения грунта на элемент основания. В качестве материала изготовления используется смесь песка и щебня в пропорции 2:3. Альтернативным вариантом устройства подушки служит послойная засыпка. Вначале засыпается щебень (10 см) затем песок (15-20 см). Оба слоя тщательно трамбуются. Песок во время уплотнения дополнительно смачивается водой.

Возведение фундаментов из штучных и альтернативных материалов

  1. На подготовленную песчаную подушку укладывают бетонную плиту или делают аналогичную по габаритам заливку монолитным бетоном. Данная конструкция будет выполнять функцию подошвы столба.
  2. После набора начальной прочности бетоном подошв, на них возводятся столбы. Их выполняют в 2-2,5 кирпича для внешнего периметра здания на углах и в местах примыкания внутренних стен. Промежуточные столбы и опоры внутри сооружения допускается изготавливать в 1,5-2 кирпича.
  3. Для усиления кладки каждый третий ряд армируется металлической сеткой.
  4. Поверхность готового столба обмазывается горячим битумом для гидрозащиты.

Из кирпича может формироваться столбчатый фундамент стаканного типа с пустотелыми колодцами внутри. Их армируют одним или несколькими стальными стержнями и заполняют бетонной смесью с мелкофракционными наполнителями.

Для деревянных столбчатых фундаментов рекомендуется использовать дубовые бревна с диаметром ствола не менее 200-250 мм. Их поверхность обжигается паяльной лампой до слабого обугливания, после чего пропитывается битумом или смесью дегтя и отработанных масел.

Возведение монолитных столбов

Опалубка

Опалубка для столбчатого фундамента используется, как правило, при заливке подошвы и столбов квадратного сечения. Она изготавливается из обрезной доски, OSB, влагостойкой фанеры и т.п. При сборке опалубки необходимо тщательно закреплять щиты, для предотвращения перекосов. Допустимое отклонение столбика от вертикали не более 10 мм.

Для формирования столбов круглого сечения в скважинах часто используют различные типы труб в качестве несъемной опалубки. Например, асбестоцементные и толстостенные ПВХ трубы. Применение металлических тонкостенных труб не даёт особого преимущества в прочности основания. Негативное влияние влаги на металл приводит к ускоренным коррозионным процессам, разрушающим подземную часть трубы за 10-15 лет.

Для небольших сооружений часто используется мягкая опалубка из рубероида. Им оборачивают арматурный каркас столба, перед погружением в скважину. При наличии защитной присыпки на поверхности рубероида он разворачивается гладкой стороной наружу, чтобы минимизировать его сцепление с грунтом.

Армирование столбчатых фундаментов осуществляется арматурным стержнем диаметром 10-14 мм. Для столбов треугольного сечения используется 4 вертикальные стержня соединенные металлическими прутками диаметром 6 мм. Опоры круглого сечения армируют в три нитки, формируя треугольный каркас из арматуры того же диаметра. Фиксация основных и связующих элементов внутри каркаса выполняется вязальной проволокой или электросваркой.

Количество арматуры берётся из расчёта 1-2% от общей площади поперечного сечения основания. Однако для некоторых монолитных колонн под легкие строение допускается 0,5-1%.

Если возводиться фундамент с монолитным ростверком, то продольная арматура выпускается на 50 см над оголовками столбиков. Пруты загибаются в горизонтальное положение вдоль ростверка и привариваются к его арматурному каркасу. Если для ростверка применяют железобетонные балки, то на головке формируют один центральный стержень, к которому крепят несущие элементы. Для деревянной обвязки можно использовать закладной стержень с резьбовой шпилькой.

Для того чтобы правильно расположить арматуру в толще бетона и предотвратить ее прилегание к внутренней стороне опалубки применяют самодельные или заводские распорные элементы.

Бутобетонные несущие основания армируется в верхней трети столба. Причина в том, что армирующий каркас трудно разместить между бутовым камнем. Функции усилителя здесь выполняет сам камень.

Бетонирование

Для самостоятельного приготовления бетонной смеси используется цемент, песок, щебень в пропорциях 1:3:5. Если раствор приобретается на заводском смесительном узле, то он должен иметь класс не менее В 15. Заливка осуществляется послойно, по 30-35 см, с тщательным штыкованием. Желательно использовать глубинные погружные вибраторы.

Бутобетонные столбчатые основания характеризуются отношением камня и пескобетона 1:3. Минимальная ширина их иссечения должна составлять не менее 500 мм. Дополнение опалубки осуществляется поэтапно. Вначале заливают бетон слоем не более 350 мм, а затем в него добавляют бутовый камень фракций не более 25 см.

После завершения формовки оголовок столба укрывается полиэтиленом для предотвращения его пересыхания. Опалубка удерживается на столбе не менее 5 дней. При необходимости монолит увлажняется или обогревается.

Обратная засыпка

После распалубки и обработки поверхности опор гидрофобными составами зазоры между столбами и стенками шурфов забиваются песчаной или песчано-щебеночной смесью. Заполнение выполняется послойно – через каждые 20 см засыпку необходимо трамбовать.

Устройство ростверка

Ростверк – система горизонтальных несущих элементов, объединяющих столбы фундамента в единый пространственный каркас. Для каркасных и каркасно-щитовых домов ростверк не нужен. Для его изготовления используют:

  • деревянные балки;
  • профилированный металлопрокат (швеллер, двутавр);
  • типовые (заводские) железобетонные перемычки;
  • монолитные железобетонные балки, изготовленные на месте.

Чтобы предупредить пучинистое воздействие почвы, ростверк должен располагаться на расстоянии не менее 100 мм от неё.

Забирка

Монтируется на финальной стадии возведения сооружения. Представляет собой защитные элементы, предохраняющие внутреннее пространство под домом от переохлаждения, попадания снега или влаги. Забирка может возводиться из штучных материалов, панелей из бетона, выполняться методом заливки и т.п.

Читайте также: Конструкция фундамента дома

Подводя итоги

В основном столбчатый фундамент является одним из самых простых типов опор капстроений. Тем не менее, устройство некоторых его разновидностей может характеризоваться высокой трудоёмкостью. Необходимо тщательно выполнять расчеты сечения, количества столбов и их правильного размещения. Соблюдение правил конструирования и изготовления служит гарантией длительной эксплуатации столбчатого фундамента на период не менее 35-50 лет.

Столбчатый фундамент своими руками

Фундамент, являясь основанием и частью искусственного сооружения, должен оптимально взаимодействовать с природным образованием – грунтом. Что дает, возведенный столбчатый фундамент своими руками, в этом отношении? Многое: сокращаются материальные, финансовые и временные затраты, а главное – обеспечивается лучшая работа с грунтом, который глубоко промерзает, склонен к пучинистости, недостаточно устойчив (конечно, при наличии ростверка).

Главным элементом столбчатого фундамента являются опоры, устанавливаемые в точках сосредоточения нагрузок. Это обычно углы здания, несущие стены, различные колонны. Он оптимален для каркасных зданий, из пеноблоков, СИП панелей и других легких материалов.

Характеристика столбчатого основания

Частота установки столбов составляет 150-250 см, иногда бывает и реже, но тогда понадобится более мощный монолитный или сборный ростверк из различных материалов, включая бетон, железобетон, металл или дерево.

Столбчатый фундамент своими руками лучше подходит:

  • для постройки не тяжелого строения без цоколя;
  • к кирпичному дому, когда нужна основа с глубоким заложением, поскольку здесь сплошная основа неприемлема, как неэкономичная;
  • когда нужна меньшая осадка, нежели допускает ленточный фундамент;
  • при необходимости минимизировать негативное воздействие на основание, вызванное морозным пучением;

Минимальное сечение столбов определяется материалом, из которого они изготовлены:

  • бетонные и бутобетонные – 0,4 м;
  • каменные – 0,6 м;
  • кирпичные над поверхностью земли – 0,38 м, при наличии забирки – 0,25 м;
  • бутовые – 0,4 м.

Два варианта столбчатого фундамента.

Достоинства и недостатки столбчатых оснований

Столбчатый фундамент своими руками обладает следующими плюсами:

  • экономичностью (доля в общей себестоимости строения составляет в среднем 18%, у других типов – 25%);
  • материалоемкость и трудоемкость до двух раз ниже, нежели у ленточного;
  • возводятся вдвойне быстрее;
  • надежностью («ладят» с морозным пучением в отличии почти от всех других типов);
  • простотой технологии возведения;
  • не обязательно нивелирование участка;
  • малым объемом гидроизоляционных мероприятий;
  • если спроектированы правильно, им не страшны высокое расположение грунтовых вод и пучение грунта.

Они обладают следующими недостатками:

  • затруднительно строительство дома с подвалом;
  • конструкция неглубокого заложения боится горизонтального сдвига, а потому важен очень надежный ростверк;
  • вариант неглубокого заложения применяется только на грунте без пучения и подвижек;
  • применимы только под нетяжелые строения.

Разрушение столбчатого фундамента из-за боковых нагрузок.

Из чего делается столбчатое основание

Как сделать столбчатый фундамент, и из каких материалов:

  • тяжелого бетона В15-В25;
  • железобетона (монолитного, сборного);
  • труб (асбоцементных и металлических) с вставленными внутрь прутьями арматуры и залитым бетонным раствором;
  • прочных пород древесины (например, дуба);
  • обожженных красных кирпичей;
  • бутовых камней;
  • бутобетона.

Столбчатое основание по показателю глубины заложения

Они подразделяются на типы от взаимного расположения глубины подошвы столба и мощности промерзшего слоя почвы:

  • заглубленные (низ опоры уходит в грунт на два метра, поэтому могут использоваться на слабо пучинистых почвах);
  • Устройство заглубленного столбчатого фундамента

  • малозаглубленные (имеет норму закладки меньше единицы от стандартной величины промерзшей почвы);
  • Схема малозаглубленного столбчатого фундамента

  • незаглубленные (проникновение в грунт – 45±5 см).
  • Устройство незаглубленного столбчатого фундамента.

Внимание: Мелко заложенными фундаментами также называют основания, которые по высоте не превышают 4 ширины, и передают давление на почву преимущественно посредством подошвы.

Правила возведения столбчатого основания

Опоры данного типа оснований устанавливаются по углам строения, на них опираются нагруженные конструкции, точки сопряжения с перегородками и тяжело нагруженные элементы типа колонн. Расчет столбчатого фундамента выдает частоту монтажа столбов в 150-250 см.

Устройство столбчатого фундамента под каркасник.

Столбы объединены в единую конструкцию с помощью ростверка, чтобы работать совместно. Так они лучше противостоят горизонтальным смещающим и опрокидывающим силам, и служат опорой для силовых стен.

При возведении коттеджа на данной основе, чтобы сохранить тепло внизу, исключить проникновение туда влаги и грязи, животных и птиц, делается забирка – своего рода ограждение. Она выглядит в виде кирпичной, бетонной или бутовой стенки, толщина которой 10-20 см. Если грунт пучинистый, под забирку лучше сделать песчаную подушку в 15-20 см. Также ее можно углубить в землю до 200 мм.

Этапы возведения

Здесь рассмотрен монолитный столбчатый фундамент своими руками и пошаговая инструкция по его возведению из железобетона. Предварительно изучается почва, грунтовые воды, проводится подготовка, делается опалубка, выбирается вариант заполнения бетоном.

Разметка

Поскольку такой фундамент монтируется по «точкам», все разметочные погрешности нужно минимизировать. Для этого вокруг периметра выставляют обноску с отступом не менее 100 см от «пятна». К ним горизонтально крепятся рейки из дерева с отметками всех элементов основания.

Чтобы аккуратней перенести оси, необходимо пользоваться рулеткой, а углы контролировать геодезическими инструментами. Посредством теодолита тестируется низ ям, хотя бы в определяющих местах.

Подготовка ям для установки столбов

Под основание из железобетона углубления выполняются в виде квадратов или прямоугольников. Их расположение должно точно соответствовать разметке. При глубине ямы не более одного метра она может иметь вертикальные стенки, а свыше 100 см – наклонные или укрепленные опалубкой, чтобы исключить осыпание земли.

Глубина ям должна на 25±5 см превышать низ опор и по ширине превосходить сечение опоры примерно на 0,3 м во все стороны. Это нужно для установки опалубки и ее распорок. По ширине фундамент должен превосходить этот размер стен.

Песчано-гравийная подсыпка

Любой фундамент, кроме свайного, не может обойтись без прослойки из смеси гравия и крупного песка толщиной 25±5 см с сечением вкруговую на 15±5 см больше, чем сечение столба.

Затем эта смесь пропитывается влагой и основательно утрамбовывается вручную. Поскольку подушка отлично отводит воду, то ее необходимо до заливки бетона, накрыть водонепроницаемым материалом. В результате бетонная смесь не будет терять воду.

Порядок устройства пятки

При изготовлении блочных, кирпичных и бутовых столбов, лучше, если пятка будет представлять готовое бетонное изделие, устанавливаемое на горизонтально выверенную прослойку из песка и гравия. Благодаря скошенным граням его легче монтировать.

Устройство пятки.

Под монолитные столбы и подушка должна быть такой же. Она должна в два раза превосходить столб в сечении, а высота составлять 30% поперечника. Далее укладывается арматура двумя ярусами, включая и общую со столбом. В результате получится единая железобетонная конструкция.

Строительство столбов

Их часто сооружают из бетонной смеси, предварительно установив в углубление опалубочный каркас. Если стены ямы сухие и не осыпающиеся, опалубка может не понадобиться. Но стенки тогда следует обложить материалом, не пропускающим воду для предотвращения ее ухода в землю.

Столбчатый фундамент из асбестовых труб.

Вместо опалубки подойдут трубы из асбеста, керамики или металла с внутренним сечением от 100 мм. В них заливается бетонная смесь, которая вместе с трубой, и образуют опоры.

Для армирования столбов подойдут прутки диаметром 10-12 мм. С промежутком в 20-25 см их необходимо обхватывать хомутами из катанки в 6 мм или отожженной проволоки. Арматура должна выходить из верха столба на 100-200 мм для приварки арматуры ростверка.

Заполнив низ ямы бетонной смесью, с предварительно установленной арматурой, в нее можно установить свернутый в рулон рубероид, равный диаметру скважины, с высотой, соответствующей возвышению ростверка над землей по проекту. Ее верх может представлять 2-3-х слойный рулон рубероида, стянутый кольцами из отожженной стальной проволоки. При большом диаметре, чтобы рубероидная опалубка была устойчивой, ее обхватывают ограждением, соразмерным с углублением.

Если столб квадратный, понадобятся 4 арматурных прутков, если круглый – 3. Вязаный каркас лучше сварного – достигается большая прочность. Причем прутки должны окружаться слоем бетона не менее 50 мм. Это необходимо для предотвращения их окисления.

Кирпичные столбы следует выкладывать из обожженных полнотелых кирпичей марки 100 и выше, конечно, при низком уровне ГВ. Иначе они долго не простоят из-за размокания. Для кладки с перевязкой следует пользоваться раствором из цемента марки М300 и более, и постоянно контролировать вертикаль.

Используя бутовую кладку, надо пользоваться плоскими камнями, имеющими ровные грани, чтобы вертикальное давление воспринималось всей плоскостью, а не была сосредоточенной. При укладке камни тоже перевязываются, по углам укладываются наиболее крупные, а мелкими заполняют щели.

По толщине камни не должны превосходить 300 мм. При их укладке надо пользоваться раствором и производить плотную взаимную подгонку. Для заполнения промежутков подойдет и щебень с хорошей трамбовкой. Для большей прочности их можно армировать 6-мм прутами по вертикали и горизонтали через 250-400 мм. Для этих целей также подойдет и соответствующая арматурная сетка.

Внимание:Чтобы столбы были одинаковой высоты, после основной заливки их надо выровнять, пока не произошло схватывание. Ведь срезка излишков после затвердевания слишком затратная операция.

Как возвести ростверк

Дав высохнуть столбчатому фундаменту, проверяется высота и, если она недостаточная, то выравнивается с помощью цементно-песчаного микса в соотношении 1:2. Когда он высохнет, следует начинать выстраивать единый пояс. На ростверк-монолит идет бетонная смесь, заливаемая в опалубку, в которую заранее уложен арматурный каркас. Расстояние от земли до низа ростверка должно составлять 10 и более см, чтобы компенсировать пучение грунта.

Чтобы устроить сборно-монолитное основание, следует сначала скрепить монтажные петли проволочными скрутками или приваркой арматурных кусков. Далее в районе стыков делают опалубку и заливают в нее раствор бетона нужной марки. На выровненный бетонный верх укладывается гидроизоляционный материал, чтобы предотвратить быстрое высыхание и защитить от осадков. Когда ростверк наберет прочность и будет гидроизолирован, возможно возведение стен.

Гидроизоляция

Любому типу фундамента угрожает влага атмосферная или почвенная. От поверхностной влаги можно защититься отмосткой. Защитой от грунтовых вод (ГВ) служит гидроизоляция ростверка, поскольку делать ее по столбам трудно. Поэтому их лучше изготавливать из влагостойкого бетона W4, если ГВ не агрессивная и W6, когда агрессивная.

Гидроизоляция битумной мастикой.

Гидроизоляцию рассматриваемого здесь элемента здания проводят одним из следующих способов:

  • на верх пояса и забирки наносится битум, на который укладывается рубероид и снова наносится битумная масса с укладкой еще одной полосы рубероида;
  • сверху укладывается цементно-песчаный микс в соотношении 1:2. После выравнивания он посыпается сухим песком 2-3 мм слоем. После схватывания цемента, он накрывается рубероидной полосой или толем.

Внимание: Столбы из бетона и бута не нуждаются в гидроизоляции: они не боятся влаги. Кирпичные же столбы подойдут только для сухих грунтов и то только после обработки пропиткой с глубоким проникновением.

Сутью столбчатых фундаментов, являющихся разновидностью опор большинства строений, являются уходящие вертикально вниз стойки, связанные друг с другом надземным ростверком. Материалом изготовления данного основания выступают: древесина (чаще дуб), камни (природные и искусственные), кирпичная кладка и отрезки труб (асбоцементные и из металла).

Столбчатый фундамент обходится дешевле других. Его цена преимущественно определяется материалом изготовления, применяемой технологией и габаритами. Рассчитывать и строить столбчатые фундаменты необходимо на основе соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Правила СНиП и ГОСТ для столбчатых фундаментов

Монтаж столбчатого фундамента является самым экономичным вариантом устройства основания для дома. Такой каркас используется при строительстве легких зданий из дерева, панелей или каркасных листов. Причём желательно, чтобы грунт на участке был малоподвижным или полностью неподвижным с низким расположением уровня грунтовых вод.

Важно: по ГОСТу столбчатый фундамент может возводиться как без ростверка (специального опоясывающего каркаса, снижающего давление на опоры), так и с ростверком.

Особенности и правила строительства

Монтаж столбчатого фундамента является самым экономичным вариантом устройства основания для дома

Существует два вида столбчатого фундамента:

  • Заглубленный;
  • Мелкозаглубленный.

В первом случае основание для дома считается более надежным, поскольку нижняя часть опор уходит в глубь грунта ниже отметки промерзания земли. Таким образом, на колонны фундамента не будет происходить давление со стороны пучения грунта в сезон морозов.

В случае с мелкозаглубленным фундаментом столбчатого типа столбы располагаются выше отметки промерзания грунта. Этот тип основания при правильном устройстве является не менее надежным и чаще используется при строительстве в средней полосе России.

Важно: если предусматривается монтаж мелкозаглубленного фундамента на пучнистых грунтах с прослойкой глины, то лучше выбрать грунт до отметки промерзания земли плюс 20 см вниз и засыпать пространство до предполагаемой нижней точки столба крупнофракционным песком. Его следует хорошо утрамбовать, предварительно увлажнив.

Мелкозаглубленный фундамент столбчатого типа имеет опоры, уходящие вглубь грунта от его поверхности всего на 40-60 см.

Согласно стандартам, расстояние между столбами полностью зависит от общей массы здания и сечения колонн. Однако располагать опоры ближе, чем на 1,5 метра друг к другу не рекомендуется, поскольку это обеспечит перерасход материалов и сделает монтаж столбчатого фундамента нецелесообразным. Кроме того, регламентирован и максимальный шаг между колоннами основания. Он не должен превышать 3 м. Размер сечения опор полностью зависит от используемого материала для строительства дома.

Сечение колонн

Согласно стандартам столбы фундамента можно делать круглого либо квадратного сечения

Согласно стандартам столбы фундамента можно делать круглого либо квадратного сечения. И в том и в другом случае технология монтажа основания нарушена не будет.

Если принято решение делать круглые колонны, то диаметр столбов должен быть в норме 20 см. Однако на практике чаще всего делают столбы сечением 25 см. Заливать раствор можно в специальную опалубку из труб. Какие выбрать, решать мастеру. Металл и асбестоцемент, хоть и являются максимально надежными, имеют при этом высокую цену. В качестве более дешевой опалубки можно использовать пластиковые канализационные трубы или просто скрученный в рулон рубероид. В последнем случае раствор придётся заливать поэтапно, с параллельной обратной засыпкой трубы из рубероида. Это позволит предотвратить её расхождение в диаметре при заливке бетона.

Совет: при покупке пластиковых труб для опалубки поищите некачественные изделия с трещинами или другими дефектами. Такое качество труб на целостность залитых опор не повлияет никак, а вот цену на материал для опалубки при таких условиях можно существенно снизить.

Важно: круглую колонну необходимо армировать при заливке не менее качественно, чем квадратную. Для этого используют специальный заранее приготовленный армирующий пояс из стальных прутьев. Его нужно просто установить в трубу-опалубку перед загрузкой раствора.

Квадратные колонны согласно норма и стандартов можно заливать в специально собранную из деревянных щитов опалубку. Щиты скрепляются в квадратный каркас нужной высоты при помощи хомутов или шпилек. Внутренние стенки опалубки можно укрыть рубероидом для более ровной поверхности залитых столбов и снижения риска повреждения колонн при распалубке.

Квадратные столбы фундамента также армируют металлическими прутами, связанными в единую конструкцию.

Важно: края армирующего пояса не должны достигать края колонны со всех сторон по 1,5-2 см. То есть, металл должен быть утоплен в бетон. Исключение составляет столбчатый фундамент с ростверком. В этом случае продольные пруты арматуры должны выступать за верхний край колонны на 23-35 см.

Раствор для заливки колонн фундамента замешивают из цемента, песка и щебня в соответствии 1:3:5. При этом цемент лучше брать марки не ниже М-400. Колонны будут считаться полностью готовыми и сухими через 5-7 дней при условии сухой и тёплой погоды. Если же погода стоит влажная, то стоит выждать не менее 3 недель до полного высыхания раствора, и только после этого снимать опалубку.

Важно: ранняя распалубка грозит образованием трещин и сколов на поверхности опорных столбов.

Правильное армирование колонн

Все опоры столбчатого фундамента необходимо обязательно армировать для надежности и крепости сооружения

Все опоры столбчатого фундамента необходимо обязательно армировать для надежности и крепости сооружения. Исключение составляют только столбы круглого сечения, залитые в опалубку из металлических или асбестоцементных несъемных труб.

Армируют все колонны стальными прутами. Для продольной установки применяют прутья класса АIII сечением от 12 до 16 мм. Для поперечного армирования можно использовать пруты с гладкой поверхностью сечением 6-8 мм.

Важно: армирующий пояс лучше всего вязать специальной стальной проволокой, поскольку сварка нарушает свойства металла и снижает прочность готового армирующего каркаса.

Для столбов круглого сечения арматуру изготавливают из трех продольных прутов с расположенными поперечно ребрами. Их шаг должен составлять 15-20 см. Для квадратных опор технология создания армирующего каркаса такая же, с той лишь разницей, что используются четыре продольных прута.

Копка ям

Подготовить ямы под опорные столбы можно с применением ручного садового бура нужного диаметра

Подготовить ямы под опорные столбы можно как с применением ручного садового бура нужного диаметра, так и с использованием специального инструмента. Удобно формировать выемки под столбы специальным бензорубом или буром ТИСЭ с расшитителем внизу. Такой инструмент позволяет формировать в грунте пространство под башмак колонны.

Важно: если планируется установка съемной опалубки, то сечение ям под колонны нужно делать в 1,5-2 раза большим для более легкого процесса установки и съема опалубки. После монтажных работ колонны потребуют качественной обратной засыпки.

Заливка башмака

У каждого опорного столба фундамента должна быть опорная подушка — своеобразная бетонная плита большего чем колонна сечения

У каждого опорного столба фундамента должна быть опорная подушка — своеобразная бетонная плита большего чем колонна сечения. Такая технология изготовления столбчатого фундамента позволяет снизить давление опор на грунт и исключить вероятность его проседания под массой дома.

Опорную подушку делают в два раза больше, чем диаметр или сечение колонны. При этом высота башмака должна составлять треть от общей высоты опорной колонны.

Монтаж башмака производят перед устройством колонны. То есть, сначала в яму нужного диаметра устанавливают опалубку под башмак и заливают в неё раствор. После высыхания опорной подушки можно ставить опалубку для колонны и уже лить бетон.

Монтаж ростверка

Ростверк — опоясывающий опорные столбы каркас, который снижает давление массы дома на каждый из столбов

Ростверк — опоясывающий опорные столбы каркас, который снижает давление массы дома на каждый из столбов. Сооружается ростверк в случае строительства тяжелого каменного дома из кирпича или газобетона.

Если предполагается строительство тяжелого здания, то под ростверк стоит делать колонны большего сечения, а шаг между ними можно свести до 1 метра. При этом также стоит установить опорные столбы под всеми несущими стенами, на углах дома и на стыках стен.
Ростверк можно выполнить из заводского металлопроката или залить из бетона с обязательным его армированием. Если будет использоваться последний вариант монтажа, то прутья армирующего пояса колонн должны выступать над верхней точкой опор на 15-20 см для последующей их вязки с арматурой ростверка.

Важно: гнуть продольные пруты столбов можно только после полного высыхания бетонной смеси.

Армируют железобетонный ростверк поперечными прутами сечением 12-16 мм и продольными прутьями сечением 6-8 мм. Продольные элементы в сетке располагают с шагом 40 см.

Важно: чем шире шаг между колоннами и больше будет масса готового здания, тем прочнее и мощнее должен быть армирующий пояс.

Ширина заливаемого ростверка должна быть идентичной сечению колонн и иметь две трети ширины готовой стены здания. При этом высота обвязывающего пояса должна быть равна его ширине (для легких домов) или превышать ширину в 1,5 раза для домов из кирпича или шлакоблока.
Запрещено углублять ростверк в грунт или делать его вровень с поверхностью земли. Такой монтаж столбчатого фундамента является неправильным и приведет к деформации всей конструкции в результате сезонного движения грунта. Если дом на столбчатом фундаменте с ростверком строится на песчаном грунте, то расстояние от земли до обвязывающего пояса должно составлять не менее 5 см. Если де грунт пучнистый и подвижный, то расстояние между ростверком и верхней кромкой грунта должно быть не меньше 15 см.

Декорировать столбчатый фундамент можно обшивкой из сайдинга с обязательным формированием вентиляционных окон с каждой стороны дома.

Важным конструктивным элементом любого сооружения, от которого зависит продолжительность его эксплуатационного периода, является фундаментная основа. Чтобы нагрузочное воздействие железобетонной конструкции равномерно передавалось на почвенный состав, под ним устраивается подошва фундамента. Сооружается подошва в случаях, если предстоит строительство на слабом почвенном составе.

Что такое подошва фундамента

Итак, подошва ленточного фундамента – это железобетонная платформа, основным предназначением которой является равномерное распределение нагрузки. Размеры подошвы фундамента по ширине в два раза превышают аналогичный параметр фундаментной конструкции, высота варьируется в пределах тридцати сантиметров. Как правило, при заливке подошвы устраивается армирование из металлических арматурных стержней.

Особенности устройства

Как показывает мировая практика строительства, прочность фундаментной основы увеличивается за счет ширины его железобетонной подошвы.

Важным условием считается расположение подошвы ниже уровня промерзания почвенного состава.

Такая особенность соблюдается с той целью, чтобы предотвратить повреждения постройки из-за подвижек грунта.

Чтобы с максимальной точностью определить параметры фундаментного основания, учитывают определенные факторы, к которым относятся:

  • тип и состояние почвенного состава;
  • проект запланированного к строительству здания;
  • марка бетонной смеси;
  • процентное соотношение арматуры для армирования.

Строительные работы любого сооружения начинают с возведения фундамента, и очень важно осознавать всю ответственность и важность правильно проведенным расчетов. Лучше всего такую работу доверить опытным специалистам, чтобы избежать в дальнейшем неприятностей.

Расчет

Для определения размеров подошвы ленточного фундамента и самой железобетонной основы, следует выполнить несложные действия. Для начала определяются с местом, на котором предстоит выполнять строительные работы. Одновременно необходимо изучить тип грунта.

Если таким видом работ занимается опытный строитель, то сначала берутся пробы почвы с ее разных уровней, чтобы в лабораторных условиях точно определить состав.

Затем, пользуясь специальными таблицами с максимальной нагрузкой, легко определить по формуле давление под подошвой фундамента на грунт и определить, по каким размерам заливать основание.

Для определения площади подошвы потребуются данные о состоянии почвы и сопротивлении почвы. Кроме того, необходимо сделать выбор глубины заложения подошвы фундамента, определить приблизительный вес всего сооружения.

Для расчета параметров фундаментной подошвы используется следующая формула

Sф =1,1 х (Мд : Рг) в которой:

Sф – значение площади фундаментной подошвы;

Мд – примерный вес здания;

Pr – показатель сопротивления почвы;

1,1 – специальный коэффициент, определяющий степень надежности для малоэтажных объектов.

Подготовка

С уточнением размеров подбор подошвы фундамента закончен. Можно приступать к практическим этапам и непосредственно заняться устройством ленточного фундамента с подошвой. Для этого роется котлован, на дне которого выполняется разметка, максимально четко обозначающая, расположение железобетонной конструкции.

Для удобства ориентирования рекомендуется задействовать вешки, выставленные геодезистами в момент «разбивки» строительной площадки, выполняемой перед началом земляных работ.

Угловые точки внизу находятся с помощью разметочного шнура, натянутого по вешкам и отвесу.

На дне ямы, по ее отвесной стене, забивается пара вешек, изготовленных из отходов арматуры, так как при бетонировании фундамента вынимать их не следует. Промежуток между такими вешками должен быть равен длине стены, определенной архитектурным проектом.

Чтобы было легче разметить оставшиеся угловые участки, рекомендуется определить значение их диагонали. Такие вычисления не вызывают сложностей, но, если нет лишнего времени для математических вычислений, следует воспользоваться услугами специалистов.

Для удобства выполнения расчетов необходима бригада из трех человек. Вся процедура заключается в следующих действиях: в точках, обозначенных вешками, два рабочих удерживают по ленте от рулеток, а третий их растягивает с таким расчетом, чтобы добиться их пересечения в точке обозначения длин диагонали и стены. В месте, где ленты пересекаются, устанавливается очередная вешка.

Чтобы проверить правильность выполненной разметки, несколько раз уточняются расстояния между вешками. После этого натягивается шнур, обозначающий контур будущей железобетонной конструкции.

Установка опалубки

Продолжаем разбираться, как устраивается ленточный фундамент на подошве.

Установка вешек завершена, остается соорудить опалубку. Для этого следует использовать пиломатериал, размеры сечения которого составляют 50 на 300 мм, соединяя его металлическими скобами в виде буквы «П», удерживающими опалубочные щиты снаружи и внутри конструкции. Оптимальный интервал их установки – около пятнадцати сантиметров.

Опалубка выставляется с таким расчетом, чтобы фундаментные стены распределились по центру подошвы. После этого под прямым углом соединяется пара досок, которая выносится от разметочного шнура на удаление в 17.5 см. Такие действия необходимы, чтобы сформировать наружные углы.

Выполнив указанное мероприятие, устанавливаем и фиксируем доски под внутреннюю опалубочную стену. Крепежные скобы выставляются с каждой стороны стыковочного участка щитов.

Если доски стыкуются не слишком плотно, разъемные участки заделываются накладными дощечками, набитыми снаружи. Длинные концы накладываются на соседний щит и прибиваются внахлест.

Опалубочные доски следует выравнивать и корректировать, так как данный фактор оказывает непосредственное влияние на показатель прочности обустраиваемого элемента и на способность выполнять предназначенные ему функции.

Закончив установку опалубки, наиболее слабые ее участки частично подсыпаются грунтовым составом. Как правило, данная мера предосторожности необходима на стыковочных участках или в местах, где отсутствуют крепежные элементы. Засыпание песка предотвратит протечку бетонного раствора под опалубочные доски.

Заключительный этап – установка верхнего уровня края фундаментной подошвы. Выполнять такую разметку необходимо с применением теодолита. Уточняя уровень, делаются фиксаторы маленькими гвоздиками, забитыми до половины длины с шагом в один метр. Эти ориентиры помогут ровно залить бетонный раствор.

Армирование

Подошва фундаментной конструкции армируется с таким расчетом, чтобы рабочие металлические прутья легки вдоль по три – четыре штуки, а элемента монтажа, обеспечивающие этим стержням рабочее положение, располагались поперек.

Под строительство дома в два – три этажа на грунтовом составе со средним показателем несущих возможностей используют арматуру сечением 1.2 – 1.2 см, укладывая ее с шагом в двадцать сантиметров. Для соединения основных каркасных элементов применяется «катанка» диаметром шесть миллиметров, все соединения выполняются вязальной проволокой, использование сварочного агрегата запрещается.

Подготовленная каркасная конструкция выкладывается на подкладки из кирпичного боя или крупного гравия, чтобы все металлические элементы находились внутри бетонной массы.

Заливка бетоном

Закончив подготовительные мероприятия, переходим к основному этапу – бетонированию. Кстати, предлагается рассмотреть второй способ армирования подошвы.

Залив в опалубку бетон, раскладываем двумя ровными рядами арматурные прутья, удаляя их от опалубочных стен на пятнадцать сантиметров. Арматуру просовываем под перегородочные элементы из крепежных скоб. Закончив раскладку, штыковой лопатой «топим» металл на двадцать сантиметров в бетонную смесь, аккуратно выполняем «штыкование», чтобы устранить оставшийся внутри бетона воздух.

Как только поверхность бетона поднимется до вбитых по верхней кромке будущей подошвы гвоздиков, П-образные скобы приподнимают на пять – семь сантиметров.

Остается две операции – сооружение подошвы и затирка ее поверхности. Первый этап считается важным и ответственным, шпоночную канавку необходимо прорезать с особым вниманием. Выполняется такая работа сверху, по центральной оси кромки. Шпоночная канавка поможет обеспечить прочность и качество сцепления подошвы и стены фундаментной основы.

Работы по устройству канавки начинаются, когда залитый бетонный раствор немного затвердеет.

Для работы потребуется маленький брусок, который вдавливается равномерно по прямолинейному участку фундаментной подошвы.

Опалубочная система аккуратно демонтируется, все отметки, выполненные на ее щитах, переносятся, чтобы удобней было возводить фундаментные стены.

Преимущества и недостатки

Теперь предельно ясно, что понимается под названием «подошва фундамента». Остается рассмотреть достоинства и недостатки конструкции.

Считается, что ленточную фундаментную основу на подошве возводят при любых погодных условиях, в том числе – в зимнее время. Такое основание считают универсальным, пригодным для строительства несущих стен из кирпичного или каменного материалов, бетона, древесины.

В качестве недостатка многие отмечают сложный технологический процесс обустройства фундаментной подошвы.

Следует отметить, что подошва заливается под блоки фбс, а при установке свайного фундамента опорные подошвы устраиваются в десяти – пятнадцать местах (по количеству опорных элементов).

Материалы и инструменты, необходимые для работы

Как правило, для заливки фундаментной подошвы под ленточную конструкцию необходимы:

  • штыковые и совковые лопаты для проведения земляных работ;
  • арматурные прутья и вязальная проволока;
  • молоток;
  • крючок для вязки металлического каркаса;
  • гвозди;
  • разметочный шнур (лучше – два);
  • нивелир;
  • вешки;
  • пиломатериал с размерами в сечении 5 на 30 см;
  • бетонный раствор;
  • монтажные скобы.

Что такое подошва фундамента и с какой целью она заливается, теперь предельно ясно. Конструкция универсальная, для ленточного фундамента используется на любом почвенном составе. Технологически процесс сопровождается некоторыми сложностями в предварительных расчетах и выполнении разметки, но при наличии определенных навыков, с такими рабочими этапами справиться можно самостоятельно. В случае, если возникают сомнения в собственных силах, подготовительный этап рекомендуется поручить опытным строителям.

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.

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.

Виды

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.

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.

Таблица №1

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».

Фото

Представляем вашему вниманию фото подборку столбчатых фундаментов для разных типов домов

Полезное видео

Возведение столбчатого фундамента — в видео:

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *