Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
Содержание
- Виды столбчатого фундамента
- Материалы для возведения фундамента
- Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
- Расчет столбчатого фундамента
- Столбчатый незаглубленный фундамент
- Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
- Как сделать столбчатый фундамент своими руками, видео
Фундамент является важнейшим элементом любого строения: от лёгкой садовой беседки до капитального многоэтажного загородного особняка.
Это начало постройки и её основа в буквальном смысле. От того, насколько правильно выбран, рассчитан и выполнен фундамент, зависит прочность, долговечность и безопасность эксплуатации здания. Вопрос, какой тип фундамента выбрать, возникает ещё на этапе планирования строительства. Оптимальным его решением во многих случаях будет решение возвести столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция выполнения работ может дать полное представления о принципах его конструкции и тонкостях процесса обустройства.
Преимущества и недостатки столбчатого фундамента
Рассчитанные самостоятельно и обустроенные своими руками столбчатые фундаменты для каркасных домов и построек без подвальных помещений, не оказывающих сильного давления на грунт, просты в исполнении и относительно дёшевы.
Полезный совет! Столбчатый фундамент – оптимальное решение для облегчённых построек, объёмный вес которых не превышает 1000 кг/м3 (каркасных домов, бань, хозблоков, садовых домиков, террас, навесов, гаражей, летних кухонь, беседок и т.п.).
По отзывам опорно-столбчатые фундаменты обладают достаточно внушительным списком преимуществ:
- Могут быть спроектированы, рассчитаны и построены самостоятельно, без привлечения специальной техники и специалистов.
- Могут быть устроены практически на любых почвах (исключая те, где возможны процессы пучения или имеются высоко расположенные грунтовые воды).
- Могут быть расположены на участках с заметными перепадами по высоте (и даже на склонах холмов).
- Не требуют подготовительных работ по выравниванию ландшафта.
- Могут быть возведены в кратчайшие сроки (максимальное время постройки столбчатого фундамента с нуля – 2 недели).
- Не нуждаются в сложной и дорогостоящей гидроизоляции.
- Прочность и долговечность конструкции (возведённый со тщательным соблюдением технологии работ столбчатый фундамент может прослужить более полувека).
- Относительная низкая итоговая стоимость.
При этом недостатков у столбчатых фундаментов всего два:
- Не предназначены для тяжёлых строений из кирпича и многоэтажных зданий.
- Исключено создание подвальных помещений.
Виды столбчатого фундамента
Прежде чем приступить к детальному проектированию и расчёту столбчатого фундамента, следует определиться, на каком участке, какого типа и по какой технологии будет на нём возведена постройка. От этих факторов зависит выбор материала столбчатых оснований фундамента и глубина их заложения.
Материалы для возведения фундамента
Для фундаментных оснований могут быть использованы следующие материалы:
- железобетон;
- бутобетон;
- блоки;
- кирпич;
- натуральный камень;
- дерево;
- трубы: асбестовые или пластиковые.
Глубина заложения фундамента
Глубина заложения столбчатого фундамента определяется его конструкцией, технологическими параметрами строения и геологическими характеристиками грунта в пятне застройки.
Полезный совет! На песчаной почве, в которой грунтовые воды находятся на уровне ниже 1 метра, – столбчатый фундамент с плитной конструкцией может выдержать кирпичный коттедж.
По глубине заложения столбчатые основания делятся на три основных типа:
- Заглубленные – с глубиной заложения ниже отметки промерзания почвы.
- Мелкозаглубленные – с глубиной заложения на 40-70 см от уровня земли.
- Незаглубленные – расположенные на поверхности земли при полном отсутствии подземной части. При этом в местах установки столбиков с почвы снимается плодородный слой и выполняется подсыпка нерудного материала.
Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
- Для устройства столбчатого фундамента своими руками пошаговая инструкция нужна как наиболее подробное и наглядное пособие.
- В общем случае, конструкция опорно-столбчатого фундамента – это система опор минимально возможного поперечного сечения, расположенных в точках сосредоточения нагрузки: в углах здания, в местах пересечения стен, под несущими балками, простенками, под печью. Для определения количества отдельно стоящих столбиков, расстояние между ними принимается равным 1,5–2,5 м. Чтобы связать опоры фундамента в единую конструкцию, между ними делают ростверк.
Высота столбов над нулевой отметкой индивидуальна и зависит от конструктивных особенностей ростверка.
Расчет столбчатого фундамента
Возведение столбчатого фундамента начинается с расчета. Скорее всего, для самостоятельного выполнения расчетов понадобится программа типа «Фундамент» или какая-либо другая, которую можно найти в интернете и бесплатно скачать. Для работы с такими программами понадобятся следующие параметры:
- Глубина залегания фундамента и его армирования.
- Местоположение будущего строения.
Технология строительства фундамента со столбчатыми опорами требует также и дополнительных данных:
- Приблизительный вес строения, включая вес его предполагаемого интерьера и обстановки.
- Общий вес собственно фундамента.
- Сезонная нагрузка (ветер и снежный покров).
- Разновидность грунта и его свойства.
- Уровень промерзания почвы и средняя температура в зимний сезон.
- Уровень залегания грунтовых вод с учетом его сезонных колебаний.
В результате произведенных расчетов будут получены следующие значения, необходимые для устройства столбчатого фундамента:
- Минимальное количество столбов.
- Площадь сечения столбов и их размеры.
- Величина несущей способности столбов.
Столбчатый незаглубленный фундамент
Столбчатый незаглубленный фундамент на опорах, расположенных с шагом 1,5-2,5 м, используется довольно часто. Подобные фундаменты могут быть возведены на непучинистых и слабопучинистых грунтах при том, что постройка (деревянный или щитовой дом, баня, хозблок, пристройка или летняя кухня) имеет небольшую площадь и, соответственно, небольшой вес. Более того – если строительство ведётся на скальном, крупнообломочном или не склонном к подвижкам грунте, этот тип фундамента можно устроить и под достаточно большим по площади домом из бревна или бруса. Возможно также возведение фундамента на незаглубленных опорах при условии уменьшения влияния сил пучения на строение. Для этого грунт под опорами заменяют на песчаную подушку.
В качестве материала для столбов возможно использование бетона, бутобетона, пескобетона или бетонных блоков для фундамента, размеры и цены которых весьма разнообразны. Однако чаще всего берут фундаментные блоки размерами 20х20х40. Цену такого фундамента, как и необходимое для его строительства количество блоков, можно рассчитать самостоятельно или с помощью «фундаментного» онлайн-калькулятора. Также можно изготовить своими руками столбчатый фундамент из кирпича, но при этом необходимо учесть, что недопустимо использование кирпичей силикатных или керамических с низкой морозостойкостью.
Работы по строительству незаглубленного столбчатого фундамента из готовых блоков можно разделить на несколько основных этапов:
- Разметка будущей строительной площадки, очистка грунта, устройство дренажного слоя и гидроизоляционные работы.
- Определение мест расположения опор для фундамента (бетонных блоков 20х20х40). Купить все материалы при этом лучше заблаговременно.
- Подготовка мест под опоры. Устройство песчаной подушки под каждой опорой.
- Монтаж опор, каждая из которых состоит как минимум из 4-х блоков для фундамента 200х200х400. Цена всего фундамента при знании этого условия считается очень легко. Опоры (по инструкциям и фото) столбчатого фундамента из блоков 20х20х40 своими руками выкладываются в два ряда с расположением в шахматном порядке. Для швов используется густой неразбавленный цементный раствор, открытую часть блоков следует отделать штукатуркой.
- Обязательная гидроизоляция фундаментных опор на стыке с домом битумной мастикой, рубероидом, толем или стеклоизолом.
Полезный совет! Иногда (например, в случае устройства столбчатого фундамента для бани) опоры могут быть и деревянные – из комлевых частей дуба или сосны диаметром 20-30 см, пропитанных дёгтем или отработанными маслами. Для повышения устойчивости опоры погружают в 10-15-сантиметровый слой бетонного раствора, залитого в заранее отрытую яму.
При устройстве своими руками фундамента из блоков 20х20х40 видео-ролики и пошаговые инструкции помогут понять технологию работ, вникнуть в процесс и более точно оценить финансовые затраты.
Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
Мелкозаглубленный фундамент – одна из наиболее популярных разновидностей столбчатого фундамента. Средства и усилия, которых требует его устройство, минимальны, а диапазон применения для построек каркасного типа весьма широк.
В качестве основы под каркасный дом или лёгкую баню часто делают столбчатый фундамент с использованием труб как опалубки для бетонной смеси. Поскольку всю нагрузку на себя возьмёт железобетонный столб, материал труб особого значения не имеет: подойдут и пластиковые, и асбестовые трубы, используемые обычно для устройства канализационных сетей.
Диаметр труб зависит от нагрузки. Для легких строений типа беседок или пристроек достаточно 10 см, для зданий из бревна необходимы трубы 25-30 см. Количество бетона в итоге определяется именно диаметром трубы. На 10 м трубы 10 см в диаметре понадобится 0,1 м3 бетона, труба в 20 см потребует 0,5 кубометра, в 30 см – 1 кубометр. Расчёт сделан с учётом бетонной подушки основания.
Схема проведения работ по устройству столбчатого фундамента из асбестовых труб своими руками (видео процесса можно найти в интернете) в общих чертах следующая:
- подготовка строительной площадки – уборка мусора, удаление посторонних предметов, снятие дёрна и выравнивание. Разметка периметра будущего здания, углов, внутренних стен и их пересечений. Места установки опор фундамента отмечают колышками;
- затем ручным буром для столбов делают отверстия в грунте. Глубина скважины должна быть на 20 см больше рассчитанной: для устройства песчаной подушки;
- устройство песчаной подушки с обязательной утрамбовкой и проливанием песка водой. После окончательного впитывания воды на дно следует постелить куски рубероида, дабы предотвратить уход в песок влаги из бетонной смеси;
- установка труб в скважины с запасом по высоте не менее 10 см. Выравнивание труб по уровню и закрепление их в скважинах с помощью деревянных брусков. При близком залегании грунтовых вод трубы необходимо промазать битумной мастикой до уровня грунта для гидроизоляции;
Полезный совет! Во время проведения работ следует периодически с помощью уровня проверять установку труб.
внутрь труб помещают арматуру, после чего заливают бетоном оставшуюся часть трубы;
после окончательного застывания бетона – спустя 2-3 недели – продолжают строительные работы. Надо добавить, что нелишним будет сделать гидроизоляцию фундамента полимерными или битумными растворами.По такой же схеме возможен монтаж своими руками столбчатого фундамента из пластиковых труб. Видео и фото помогут сориентироваться в тонкостях рабочего процесса, в целом несложного.
Столбчатый фундамент с ростверком
Ростверк представляет собой систему из рандбалок и обвязочных балок. Она жёстко фиксирует фундамент, исключая его смещение в горизонтальной плоскости или опрокидывание всей конструкции. При наличии ростверка нагрузка от строения распределяется равномерно по всем установленным столбчатым опорам, в результате чего повышается устойчивость и сопротивляемость разрушению.
Для облегчения понимания процесса необходимые работы изложены поэтапно.
Подготовка и установка опор:
- в любом случае начальным этапом подготовки к возведению фундамента является обустройство строительной площадки. После удаления мусора и т.п. по периметру будущего фундамента удаляют дерн и верхний слой грунта;
- для опор необходимо вырыть ямы глубиной на 20 см больше чем уровень промерзания почвы. Ширина ямы должна быть на 40 см больше ширины стены, так как с каждой стороны прибавляют по 20 см для опалубки и распорок;
- на дне каждой ямы делают пролитую водой и хорошо утрамбованную подушку из песчано-щебёночной смеси высотой 20 см. Подушку выстилают рубероидом или полиэтиленом, чтобы влага из заливаемого в яму бетона не уходила в грунт;
Устройство ростверка:
Есть два варианта монтажа ростверка: укладывая его на земле или поднимая над её поверхностью. Преимущество второго способа – исключение воздействия сил пучения:
- Установка опалубки. Опалубка устанавливается сплошная по всему периметру фундамента.
- Засыпка дна опалубки песком и выстилание его полиэтиленом.
- Сборка и установка арматурного каркаса из прутка диаметром 12-14 мм.
- Одномоментная заливка ростверка бетоном с удалением воздуха из раствора вибратором.
- Снятие опалубки после схватывания бетона и уборка песка из-под ростверка.
Общая стоимость столбчатого фундамента складывается из суммы стоимости материалов и затрат на собственно работы. В большинстве случаев она значительно ниже, чем стоимость фундаментов других видов, поскольку могут быть построены практически все типы столбчатых фундаментов своими руками. Видео и фото, инструкции и руководства, найденные в интернете, тоже, как правило, дёшевы или бесплатны.
Расчет стоимости большинства видов столбчатого фундамента возможно сделать самостоятельно с помощью специальных онлайн-калькуляторов или программ. Многие из них достаточно легко находятся в интернете, бесплатны и обладают интуитивно понятным интерфейсом.
Источник
Столбчатые фундаменты и их применение
Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.
Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.
К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся
Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.
Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.
Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.
Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.
Устройство столбчатого фундамента
Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).
Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.
Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием
Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.
Ошибки при устройстве столбчатого фундамента
Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.
Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.
Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.
Столбчатый фундамент возводят на глинистых грунтах с морозным пученьем. Зимой такая постройка на таком фундаменте не в состоянии компенсировать выталкивающее действие сил даже от незначительного морозного пученья: столбы поднимаются из грунта и уходят в сторону, даже с подошвами, заложенными ниже глубины промерзания. Эго явление можно наблюдать после каждой зимы на стойках заборов, установленных на столбчатых фундаментах, но их подправить намного легче, чем заваливающийся дом.
Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.
Можно ли исправить допущенные ошибки, если дом уже построен?
Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.
Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.
Во-вторых, если фундамент все-таки уходит в грунт, да еще и неравномерно, такие дома можно выправить:
- под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
- после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.
При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.
Источник
4.3. КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ
4.3.1. Столбчатые фундаменты под стены
Столбчатые фундаменты под стены рекомендуется устраивать при незначительных нагрузках от стены здания и в тех случаях, когда основанием служат грунты, имеющие высокие прочностные и деформационные характеристики. Фундаменты располагаются через 3—6 м один от другого, в углах здания и в местах пересечения стен, а также на других участках, где передаются значительные нагрузки.
По обрезу фундаментов укладываются фундаментные балки, на которые опираются надземные конструкции.
Фундаменты выполняются из сборных элементов (рис. 4.2) в виде столбов, возводимых из кирпича, бута, цементогрунта, бетона. Возможно применение фундаментов, устраиваемых в разбуриваемых или отрываемых в массиве грунта полостях, заполняемых враспор бетоном, цементогрунтом и др.
4.3.2. Ленточные и прерывистые фундаменты под стены
Ленточные фундаменты могут быть монолитными или из сборных блоков, Монолитные устраивают из бута, бутобетона, бетона, цементогрунта в виде жесткой конструкций ступенчатой формы, когда в поперечном направлении не возникают растягивающие напряжения.
При применении железобетона фундамент выполняется в виде нижней армированной ленты и неармированной фундаментной стены (см. рис. 4.1). Многощелевые ленточные фундаменты включают два или более ряда вертикальных пластин, на которые опираются надземные стены (рис. 4.3). В плане пластины представляют собой непрерывные ленты или отдельные элементы, устраиваемые на определенном расстоянии один от другого. Монолитные фундаменты могут применяться в любых грунтовых условиях.
Сборные фундаменты состоят из ленты, собираемой из железобетонных плит, и стены, собираемой из бетонных блоков (рис. 4.4). Фундаментные железобетонные плиты изготавливаются сплошными или ребристыми. Номенклатура типовых плит по серии 1.112-5 приведена в табл. 4.17. Номенклатура предусматривает четыре группы, каждая из которых характеризуется наибольшим значением среднего давления, передаваемого на основание, при соответствующем вылете консоли фундамента.
ТАБЛИЦА 4.17. ФУНДАМЕНТНЫЕ ПЛИТЫ
Эскиз | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | Масса, кг | ||||
Марка плиты* | b | 1 | h | плиты | петель | ||
ФЛ32.12 | 3200 | 1180 | 500 | 1,6 | 4000 | 6,5 | |
ФЛ32.8 | 780 | 1,047 | 2620 | 4,6 | |||
ФЛ28.12 | 2800 | 1180 | 1,369 | 3420 | 6,5 | ||
ФЛ28.8 | 780 | 0,896 | 2240 | 4,6 | |||
ФЛ24.12 | 2400 | 1180 | 1,138 | 2845 | 4,6 | ||
ФЛ24.8 | 780 | 0,745 | 1865 | 3,2 | |||
ФЛ20.12 | 2000 | 1180 | 0,975 | 2440 | 4,6 | ||
ФЛ20.8 | 780 | 0,638 | 1595 | 3,2 | |||
ФЛ16.24 | 1600 | 2380 | 300 | 0,987 | 2470 | 3,2 | |
ФЛ16.12 | 1180 | 0,486 | 1215 | 2,2 | |||
ФЛ16.8 | 780 | 0,320 | 800 | 1,4 | |||
ФЛ14.24 | 1400 | 2380 | 0,845 | 2110 | 2,2 | ||
ФЛ14.12 | 1180 | 0,416 | 1040 | 2,2 | |||
ФЛ14.8 | 780 | 0,274 | 685 | 1,4 | |||
ФЛ12.24 | 1200 | 2380 | 0,703 | 1760 | 2,2 | ||
ФЛ12.12 | 1180 | 0,347 | 870 | 1,4 | |||
ФЛ12.8 | 780 | 0,228 | 570 | 1,4 | |||
ФЛ10.24 | 1000 | 2380 | 0,608 | 1520 | 2,2 | ||
ФЛ10.12 | 1180 | 0,3 | 750 | 1,4 | |||
ФЛ10.8 | 780 | 0,197 | 495 | 1,4 | |||
ФЛ8.24 | 800 | 2380 | 0,567 | 1395 | 1,1 | ||
ФЛ8.12 | 1180 | 0,274 | 685 | 1,1 | |||
ФЛ6.24 | 600 | 2380 | 0,415 | 1040 | 1,1 | ||
ФЛ6.12 | 1180 | 0,205 | 515 | 0,7 |
* Марки плит в таблице указаны условно без обозначения их группы и относятся к изделиям всех групп.
Плиты первой группы соответствуют среднему расчетному сопротивлению основания (при коэффициенте надежности по нагрузке γf = 1) R = 0,15 МПа, второй — R = 0,25 МПа, третьей — R = 0,35 МПа и четвертой — R = 0,45 МПа.
Марки плит обозначаются буквами ФЛ и числами, характеризующими ширину и длину плиты, разделенными точками. Цифра, отделенная дефисом, указывает группу по несущей способности при толщине опирающейся стены 160 мм. Например, ФЛ20.12-4 — плита шириной 2000 мм, длиной 1180 мм, для среднего давления на подошве 0,45 МПа. Расчетный момент для плит определен по грани нагружающей стены, которая принята толщиной 160 мм (для крупнопанельных зданий). При увеличении толщины нагружающей стены, например до 300, 400 мм и более, расчетные размеры консолей уменьшаются и по условиям прочности плиты могут соответствовать большим значениям средних давлений на основание. Расчетная нагрузка при определении несущей способности плит вычисляется умножением среднего давления р на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γf = 1,15 (применительно к жилым зданиям). В случае применения плит для зданий, имеющих больший коэффициент надежности γ’f , среднее давление по условиям прочности будет меньше на величину γf/γ’f
Плиты запроектированы применительно к их расположению выше уровня подземных вод, что обусловлено предельным раскрытием трещин не более 0,3 мм. При наличии подземных вод ширина раскрытия трещин принимается менее 0,2 мм, что приводит к снижению среднего давления по подошве на величину n = 0,833 для плит с рабочей арматурой диаметром более 8 мм.
Плиты армируют одиночными сетками или плоскими арматурными блоками, собираемыми из двух сеток: верхней, имеющей маркировочный индекс К, и нижней — С. Рабочая арматура — стержневая горячекатаная периодического профиля, из стали класса А-III и проволока периодического профиля из стали класса Вр-I. Распределительная арматура — гладкая арматурная проволока из стали класса B-I.
При значительных нагрузках допускается применение ребристых железобетонных блоков (табл. 4.18), рассчитанных на среднее давление по подошве 0,3 МПа при толщине опираемой на них стены 40 см. Сечение арматуры плитной части определяется из условия восприятия изгибающего момента, а арматуры ребер — поперечной силы. Армирование плитной части осуществляется плоскими сетками, а ребер жесткости — пространственными каркасами. Рабочая арматура — из стали класса А-III диаметром 10—25 мм. по условиям трещинообразования блоки рассчитаны на применение выше уровня подземных вод. В табл. 4.19 и 4.20 приведена номенклатура облегченных железобетонных плит с угловыми вырезами, которые могут заменять типовые плиты с аналогичными внешними размерами. Армирование плит осуществляется двумя сетками, имеющими разные размеры в плане.
Плиты рассчитаны на среднее давление по подошве фундамента, равное 0,15; 0,2; 0,25; 0,35 и 0,40 МПа. Плиты разработаны для стен толщиной 18, 30 и 50 см.
При несовпадении расчетной ширины фундамента с шириной железобетонной плиты следует применять прерывистые фундаменты, устраиваемые из железобетонных плит, укладываемых на расстоянии друг от друга (рис. 4.5).
Фундаментные стены выполняются из сплошных ФБС или пустотелых ФБП блоков.
ТАБЛИЦА 4.18. РЕБРИСТЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ БЛОКИ
Эскиз | Марка блока | Размеры, мм | Марка бетона | Объем бетона, м 3 | Масса блока, т | Масса стали, кг | Вылет консоли (не более), мм | ||
b | l | h | |||||||
Ф40-24 | 4000 | 2400 | 600 | 300 | 3,04 | 7,96 | 704 | 1800 | |
Ф40-16 | 4000 | 1600 | 600 | 300 | 2,34 | 5,85 | 429 | 1800 |
ТАБЛИЦА 4.19. ПЛИТЫ С УГЛОВЫМИ ВЫРЕЗАМИ
Эскиз | Марка плиты | Размеры, мм | Марка бетона | Объем бетона, м 3 | Масса плиты, т | Масса стали, кг | Расход стали на 1 м 3 бетона, кг | |||||
b | l | h | A-I | A-III | B-I | итого | ||||||
Ф20.24-25в | 2380 | 2000 | 500 | 300 | 1,80 | 4,50 | 8,60 | 21,19 | 2,91 | 32,70 | 18,17 | |
Ф20.24-35в | 27,77 | 39,28 | 21,82 | |||||||||
Ф20.24-45в | 35,64 | 47,15 | 26,19 | |||||||||
Ф24.24-25в | 2380 | 2400 | 503 | 300 | 2,11 | 5,28 | 8,60 | 35,90 | 3,50 | 48,00 | 22,75 | |
Ф24.24-35в | 48,48 | 3,50 | 60,58 | 28,71 | ||||||||
Ф24.24-45в | 65,93 | 4,27 | 78,80 | 37,34 | ||||||||
Ф28.24-25В | 2380 | 2800 | 500 | 300 | 2,53 | 6,32 | 11,28 | 56,70 | 4,08 | 72,06 | 28,48 | |
Ф28.24-35в | 82,34 | 97,70 | 38,62 | |||||||||
Ф28.24-45в | 109,95 | 125,31 | 49,53 | |||||||||
Ф32.24-25в | 2380 | 3200 | 500 | 300 | 2,91 | 7,27 | 11,28 | 98,31 | 5,70 | 125,29 | 36,18 | |
Ф32.24-35в | 125,91 | 4,66 | 141,85 | 48,74 |
ТАБЛИЦА 4.20. РАЗМЕРЫ ПЛИТ С УГЛОВЫМИ ВЫРЕЗАМИ
Эскиз | Марка плиты | Размеры, мм | |||||
l | b | h | с | k | а | ||
Ф20.24-25в Ф20.24-35в Ф20.24-45в | 2380 | 2000 | 500 | 500 | 200 | 1800 | |
Ф24.24-25в Ф24.24-35в Ф24.24-45в | 2380 | 2400 | 500 | 700 | 200 | 1800 | |
Ф28.24-25в Ф28.24-35в Ф28.24-45в | 2380 | 2800 | 500 | 700 | 200 | 1800 | |
Ф32.24-25в Ф32.24-35в | 2380 | 3200 | 500 | 700 | 200 | 1800 |
Для укладки перемычек и пропуска коммуникаций под потолками подвалов и технических подпольев применяются сплошные блоки с вырезом ФБВ. Внешние размеры блоков приведены в табл. 4.21. Блоки изготовляются из тяжелого бетона, керамзитобетона и плотного силикатного бетона.
При малосжимаемых грунтах, а также при малой изменчивости сжимаемости основания толщина фундаментных стен, в том числе и подвалов, принимается равной (или меньшей) толщине надземных стен, но не менее 30 см. Надземные стены не должны выступать над фундаментными более чем на 15 см.
Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривается связь между продольными и поперечными стенами путем перевязки их фундаментными стеновыми блоками (рис. 4.6, а) или закладки в горизонтальные швы сеток из арматуры диаметром 8—10 мм (рис. 4.6, б).
ТАБЛИЦА 4.21. РАЗМЕРЫ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ
Блок | Основные размеры, мм | ||
длина | ширина | высота | |
ФБС | 2380 | 300 400 500 600 | 580 |
1180 | 400 500 600 | 580 | |
400 500 600 | 280 | ||
880 | 300 400 500 600 | 580 | |
ФБВ | 680 | 400 500 600 | 580 |
ФБП | 2380 | 400 500 600 | 580 |
В случае примыкания кирпичных стен к фундаментным стеновым блокам сетки следует укладывать в каждом ряду блоков (рис. 4.7, а). Фундаментные стеновые блоки закладываются с перевязкой вертикальных швов, глубина которой и принимается:
- – при малосжимаемых грунтах ( Е Рис. 4.7. Примыкание кирпичной стены к стене из бетонных блоков (а) и устройство вводов (б)
Для уменьшения числа типоразмеров фундаментных стеновых блоков, а также для устройства вводов (рис. 4.7, б) оставляют проемы длиной не более 0,6 м, которые при необходимости заполняются кирпичом или бетоном. При этом лежащий выше блок должен перекрывать проемы. В углах здания проемы не допускаются. В прерывистых фундаментах вертикальный шов между нижними фундаментными стеновыми блоками следует располагать в пределах фундаментных плит. Допускается располагать этот шов в промежутках между плитами при условии, что величина консоли фундаментного стенового блока не превышает 0,2 его длины.
Переход одного участка фундамента к другому осуществляется уступами, отношение высоты к длине которых принимается не менее 1 : 2 при связных грунтах и 1 : 3 при песчаных грунтах. В сборных фундаментах высота уступа принимается равной высоте фундаментного стенового блока или железобетонной плиты, которые при необходимости укладываются на слой тощего бетона (см. рис. 4.6, а).
При возведении сборных фундаментов на сильносжимаемых, просадочных и других структурно неустойчивых грунтах, а также при неравномерном напластовании слоев предусматриваются армированные швы или пояса поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания с соблюдением следующих требований:
- – армированный шов должен быть толщиной 3—5 см; для его устройства применяется цементный раствор не ниже марки раствора основной кладки и не ниже М50;
- – армированный пояс следует выполнять из монолитного бетона или из сборных элементов;
- – высота пояса 10—15 см, бетон класса не ниже В7,5;
- – шов и пояс полагается армировать стержнями диаметром не менее 10 мм.
При устройстве швов применяют плоские сетки, а поясов — пространственные каркасы (ширина шва и пояса должна быть не менее 0,8 толщины стены) и располагают в одном уровне. При невозможности выполнения их на одном уровне допускается их располагать на разных отметках, но при этом они должны перекрывать друг друга на длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры и не менее двух расстояний между ними по вертикали. При устройстве над подвалом монолитного перекрытия, имеющего глубину заделки не менее 0,8 толщины фундаментной стены, армированный пояс не требуется.
От поверхностных и подземных вод стены защищают путем устройства отмосток и укладки горизонтальной гидроизоляции на уровне не ниже 5 см от поверхности отмостки и не выше 30 см от подготовки пола подвала. Внешняя поверхность подвальных стен защищается обмазочной изоляцией в один или в два слоя.
Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения
Источник
Пошаговая инструкция строительства столбчатого фундамента своими руками
Столбчатый фундамент обычно сооружается под строительство небольших и легких построек. Для возведения полноценных домов в несколько этажей он практически не
применяется, но оптимально подходит для таких строений, как бани, сауны, сараи, гаражи, временные сооружения, а также для террас, веранд, беседок,
навесов и т.д. Однако даже для легких зданий нужно прочное и надежное основание, чтобы избежать деформаций и образования трещин на
стенах.
Характерные особенности столбчатого фундамента
Конструктивно основание этого типа состоит из заглубленных в грунт опор. Устройство столбчатого фундамента выполняется на глубину не более 1,5 м, но средний показатель редко превышает 0,5-0,7 м. Над уровнем земли опорные столбы обычно выступают на 0,2-0,5 м.
Опоры монтируются под всеми углами строения, а также в местах примыкания внутренних несущих стен и перегородок. Под участками длиной более
3-3,5 м устанавливаются дополнительные столбы. Стандартное расстояние между соседними опорами составляет от 1,5 до 3 м и определяется в зависимости
от типа грунта, общим весом строения и предполагаемыми нагрузками.
Фото 1. Небольшой домик, построенный на столбчатом фундаменте
Однако опорный фундамент состоит не только из столбов. Другим его конструктивным элементом является ростверк, который обеспечивает равномерное распределение нагрузок на грунтовое основание.
Так, столбчатый фундамент для каркасного дома может сооружаться с обвязкой из бруса или бревна. Для более тяжелых строений ростверк, как
правило, делается из стальных двутавровых балок или швеллеров. Но чаще застройщики отдают предпочтение монолитной железобетонной ленте, сооружаемой поверх опорных столбов.
Это обусловлено более высокой несущей способностью и капитальностью подобной конструкции.
Рисунок 2. Конструкция каркасного строения на столбчатом основании
Преимущества и недостатки столбчатого фундамента
Лучше всего столбчатый фундамент работает в условиях морозного пучения, которое опасно для ленточного. Это обусловлено тем, что силы выталкивающие основание из почвы, воздействуют на существенно меньшую площадь конструкции, в результате чего усадочные деформации будут менее выраженными, чем в случае с монолитной лентой.
Основные плюсы устройства столбчатого основания:
- Невысокая стоимость – примерно на 35-50 % дешевле по сравнению с монолитным ленточным основанием.
- Минимальный объем земляных работ – не требуется копать траншею по периметру всего дома.
- Возможность самостоятельного выполнения работ – привлечение спецтехники и рабочей силы необязательно.
- Сжатые сроки устройства – за счет сравнительно небольшого объема работ.
Из недостатков следует выделить невозможность строительства подвала в доме совместно с таким фундаментом. На столбчатом основании не рекомендуется строить здания
из тяжелых материалов (кирпич, газобетон, бетонные блоки) и строения высотой более 1-этажа. Также он не подходит для строительства на слабых,
глинистых, водонасыщенных и торфяных грунтах, на местности со сложным рельефом, особенно где перепад высот более 1,5-2 м.
Материалы для строительства столбчатого фундамента
Классическим материалом для возведения столбчатого основания является бетон, армированный рифленой арматурой. Однако в зависимости от назначения, материала возведения и других
характеристик строения опорно-столбчатый фундамент может быть выполнен из бетонных блоков, кирпича, бутового камня. Гораздо реже, как правило, для малых, не
создающих больших нагрузок, построек применяются бревна.
Фундамент из бревен
Основание из деревянных столбов обычно сооружается под беседки, навесы, времянки и прочие хозяйственные строения. Широким спросом не пользуется из-за небольшого срока службы и малой несущей способности.
Рисунок 3. Варианты устройства столбчатого основания из бруса (сверху) и бревен (снизу)
Для устройства применяются брус или бревна диаметром 150-200 мм. Перед использованием их нужно качественно обработать антисептической пропиткой и защитить гидроизоляционным материалом – например, часто используется гудрон, отличающийся низкой ценой и довольно неплохим качеством.
Опоры из кирпича и бетонных блоков
Кирпичные столбы – более распространенный способ сооружения столбчатого фундамента. На таких основаниях строят даже каркасные дома. Но опять-таки следует учитывать,
что срок службы такой конструкции будет небольшим. Для этих целей подходит исключительно полнотелый керамический и силикатный кирпич, характеризующийся не высоким
влагопоглощением (по ГОСТ более 6%, а верхний предел не ограничен, поэтому нужно выбирать конкретный кирпич отталкиваясь от фактических значений водопоглощения).
Фото 4. Опорные столбы из красного кирпича
Также для кладки столбов часто используют бетонные блоки размерами 400х200х200мм – их нужно на порядок меньше. Так, при выкладке опоры из кирпича надо, его площадь формируется из 4 кирпичей, то блоков необходимо всего 2 (плюс к этому высота будет гораздо больше). Глубина заложения столбов обычно принимается в пределах 500-700 мм.
Фото 5. Опорные столбы из блоков
Перед кладкой опор выполняется устройство песчано-гравийной подушки толщиной 200-300 мм с тщательным утрамбовыванием каждого слоя. Сверху подушку нужно полить цементным молочком.
После выкладки столбов строительные работы можно продолжать по истечении 2-3 недель, которые нужны для набора раствором достаточной прочности.
Монолитные железобетонные и трубные столбчатые фундаменты
Столбчатое основание в виде железобетонных опор обладает большей несущей способностью и надежностью, что достигается за счет монолитной конструкции и армирования.
Для его устройства подготавливаются канавы определенного размера, в которых делается песчаная подушка и устанавливается армирующий каркас из рифленой арматуры. Выше
уровня земли делается опалубка из обрезной доски или фанеры. Финишный этап – заливка бетоном.
Фото 6. Железобетонные опоры столбчатого фундамента
Нередко используются асбестоцементные или металлические трубы, которые выступают в качестве несъемной опалубки. Для них тоже подготавливаются скважины соответствующих размеров, а внутрь устанавливается армирующий каркас из арматуры.
Фото 7. Столбчатое основание с использованием асбестоцементных труб
В некоторых ситуациях целесообразно выполнение подошвы или так называемой «пяты» – специального расширения в нижней части опоры. Такой вариант идеально подходит при строительстве фундаментов на сложных грунтах и под здания с внушительным весом.
Фото 8. Бетонные опорные столбы основание с подошвой в нижней части
Как правильно выполнить расчет столбчатого фундамента?
Чтобы правильно рассчитать столбчатый фундамент для дома, нужно учитывать следующие факторы:
- Глубина промерзания грунта в регионе, где планируется строительство.
- Тип почвы и геологические особенности местности.
- Гидрологическая обстановка – уровень грунтовых вод, риски паводковых и сезонных колебаний.
- Климатические особенности – количество осадков в зимний период, которые создают дополнительные нагрузки на конструкции здания.
- Общий вес строения и предполагаемые нагрузки.
Уже в зависимости от вышеперечисленных параметров определяется глубина заложения столбчатого фундамента, сечение опорных столбов, а также их количество и расстояние между ними.
Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
Чтобы сделать качественный столбчатый фундамент своими руками, нужно знать пошаговую инструкцию. Только при условии соблюдения всех технологических моментов вы сможете построить действительно надежное и долговечное основание для определенного строения.
Столбчатый незаглубленный фундамент
Подобный тип основания сооружается на непучинистых и слабопучинистых почвах. Фундамент можно сооружать из различных материалов (бетон, бутобетон, кирпич), но обычно применяются бетонные блоки размерами 400×200×200 мм. Оптимальный шаг между отдельными опорами составляет 1,5-2,5 м.
Рисунок 9. Конструктивная схема незаглубленного столбчатого фундамента из бетонных блоков
Пошаговая инструкция по устройству:
- Подготовительные работы – очистка площадки и разметка расположения столбов.
- Снятие верхнего слоя почвы и устройство песчаной подушки толщиной не менее 150 мм с последующим тщательным уплотнением.
- Кладка столбов – каждая опора выкладывается минимум в 2 ряда из 4 блоков с обеспечением их перевязки между собой. Для этого применяется стандартный цементно-песчаный раствор. Открытую часть столбов дополнительно рекомендуется оштукатурить.
- Гидроизоляционные работы – горизонтальная поверхность опорных столбов (где они будут соприкасаться с обвязкой) обязательно гидроизолируется с использованием рулонных или обмазочных материалов.
Техника устройства рассмотрена в следующем видео:
Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
Основания этого типа чаще сооружаются с использованием труб (асбестоцементных, пластиковых канализационных, металлических) в качестве несъемной опалубки. Основную нагрузку будет воспринимать железобетонный столб, поэтому материал несъемной опалубки особой роли не играет.
А вот диаметр труб нужно подбирать уже с учетом предполагаемых нагрузок:
- для небольших строений типа беседок, террас будет достаточно сечения 100 мм;
- для более тяжелых построек (дома из бревна и бруса) нужны трубы диаметром 250-300 мм.
Рисунок 10. Применение пластиковых канализационных труб в качестве несъемной опалубки для столбчатого основания
Общая последовательность действий при сооружении:
- Подготовка площадки – очистка, снятие верхнего слоя почвы, выравнивание и разметка.
- Бурение отверстий – удобно использовать ручной бур для этих целей. Глубину нужно обеспечить примерно на 200 мм больше расчетной для обустройства песчаной подушки.
- Создание песчаной подушки – для лучшего уплотнения песок смачивается водой и тщательно трамбуется.
- Настил рубероида на дно песчаной подушки во избежание впитывания цементного молочка из бетонной смеси.
- Монтаж труб в отверстия – после установки они выставляются по уровню и распираются деревянными колышками между стенками скважины. При использовании асбестоцементных изделий перед установкой их рекомендуется дополнительно обработать битумной мастикой.
- Армирование конструкции – для этого применяется рифленая арматура сечением 12-16 мм для вертикальной установки и 6-10 мм для связывания вертикальных прутков между собой в единый каркас.
- Заливка бетона примерно на половину трубы или 400-500 мм с последующим ее подъемом на 150-200 мм для создания подобия подошвы в нижней части столбов, которая будет более эффективно противостоять пучению, чем обычные опоры.
- Бетонирование труб до верха.
Источник