Столбчатый фундамент размеры

Строительный справочник | материалы — конструкции — технологии

Вы здесь

Столбчатые фундаменты

Целесообразность выбора столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты возводят в основном под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Закладывают их и под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5— 2 раза экономичнее ленточных.

В зависимости от конструкции здания (прежде всего его массы и этажности) столбы для фундамента могут быть каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и из других материалов. Чаще всего при устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты обязательно устанавливают под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки. Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.

Если глубина заложения столбчатого фундамента более 1 м и устройство фундамента из мелкоштучного материала трудновыполнимо, применяют железобетонные столбы, асбестоцементные или металлические трубы. Если при рытье ям в них нет воды, такие фундаменты можно делать с опорной плитой из монолитного бетона, укладываемого на дно во время установки столбов. Расстояние между столбами принимается 1,2—2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстоянии между столбами фундамента больше 2,5—3 м по их верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).

Минимальное сечение фундаментных столбов, мм, принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены: бетон — 400; бутобетон — 400; кладка из естественного камня — 600; из бута-плитняка — 400; из кирпича выше уровня земли — 380, а при перевязке с забиркой — 250.

Сооружать столбчатые фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах, так как с минимальными затратами их можно устанавливать ниже глубины промерзания. При этом действие касательных сил, вызываемых морозным пучением грунта, на поверхность столбов минимально. Избежать отрицательного воздействия сил морозного пучения не всегда удается только за счет увеличения глубины заложения фундамента ниже уровня промерзания. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют следующим образом: основание фундамента делают уширенным в виде площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении. Внутри такого фундамента желательно заложить арматурный каркас, который защитит фундамент от разрыва. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху.

При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные, монолитные либо сборные фундаменты. На такие фундаменты незначительно влияние сил морозного пучения, действующих на боковую поверхность, так как столбы выполняют с минимальным поперечным сечением (см. рис. 1).

Рис. 1. Столбчатые малозаглубленные фундаменты с сужающимися стенками: а — кирпичная кладка; б — монолитный бетон; 1 — песчаная подушка; 2 — слой толя; 3 — столбчатый кирпичный фундамент; 4 — оклеечная гидроизоляция; 5 — сборный железобетонный ростверк; 6 — насыпной уплотненный грунт; 7 — бетонная подготовка; 8 — кирпичный столбик; 9 — бетонный фундамент; 10 — монолитный железобетонный пояс; 11 — железобетонная плита перекрытия; 12 — плитный утеплитель

Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Глубина заложения фундаментов находится в непосредственной зависимости от глубины промерзания грунтов и уровня грунтовых вод.

Для повышения устойчивости столбчатых фундаментов, во избежание горизонтального их смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк. При устройстве столбчатых фундаментов под деревянные постройки функцию ростверка может выполнять деревянная обвязка из бревен или бруса. При этом пространство между планировочной отметкой земли (отмосткой) и обвязкой заполняют забиркой.

Опорной частью цоколя при каменных и кирпичных стенах может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4 — 6 арматурными стержнями диаметром 10 — 12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.

При сооружении монолитных железобетонных столбчатых фундаментов потребуются дополнительные затраты, связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов, приготовлением и укладкой бетонной смеси, сборкой и разборкой опалубки ростверка и другими работами. При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш), могут деформироваться.

Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома.

Сборные столбчатые фундаменты имеют следующие преимущества перед ленточными:

столбчатые фундаменты в зависимости от шага опор при одинаковой глубине заложения примерно в 1,5 — 2 раза экономичнее ленточных по расходу материалов и стоимости;

применение сборных столбчатых фундаментов значительно сокращает трудоемкость работ и продолжительность работ нулевого цикла примерно вдвое;

стоимость столбчатых фундаментов можно снизить еще приблизительно в 1,5 раза, если столбы выполнять монолитными в инвентарной опалубке, уменьшив их сечение вдвое по сравнению со сборными.

Столбчатые фундаменты имеют еще одно положительное качество, которое заключается в том, что грунты основания под отдельно стоящими опорами работают лучше, чем под сплошными ленточными, вследствие чего и осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение величины осадки дает возможность соответственно повысить давление на грунт на 20 — 25% и, следовательно, уменьшить общую площадь фундамента.

Как уже говорилось, самыми опасными силами, действующими на фундамент малоэтажных индивидуальных домов, являются силы морозного пучения. Поэтому почти все приводимые варианты устройства фундаментов рассматриваются с точки зрения их строительства на пучинистых грунтах. Принято считать, что при строительстве на пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна быть ниже расчетной глубины сезонного промерзания.

Однако для малонагруженных фундаментов небольших домов силы пучения обычно превосходят суммарную нагрузку от дома, действующую на фундамент, вследствие чего и происходят различного рода деформации. Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные, мелкозаглубленные или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия.

Малозаглубленными считают фундаменты с глубиной заложения 0,5 — 0,7 нормативной глубины промерзания. Например, при нормативной глубине промерзания 140 см глубина малозаглубленного фундамента составит 140×0,5 = 70 см.

Мелкого заложения считают те фундаменты, где отношение высоты к ширине подошвы фундамента не превышает 4. Незаглубленные фундаменты — те, глубина заложения которых составляет 40 — 50 см.

Грамотно выполненные малозаглубленные фундаменты обеспечат:

  • снижение величин сезонного колебания пучения грунтов и фундаментов;
  • сокращение объемов работ и сроков возведения фундаментов;
  • снижение стоимости возведения фундаментов за счет сокращения расхода материалов и трудозатрат;
  • возможность устройства фундаментов практически при любых гидрогеологических условиях площадки.

Конструкции столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента (рис. 2). Для устройства фундаментных столбов выкапывают с откосами ямы необходимой глубины. Размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой стороны для устройства песчаной подушки.

Рис. 2. Схема устройства сборного столбчатого фундамента: а — нормально заглубленный фундамент; б — малозаглубленный фундамент; 1 — песчаная подушка; 2 — бетонный блок Ф 4.5.3 (380*500*280) или Ф 4.4.3 (380*400*280); 3 — грунт обратной засыпки; 4 — цементная гидроизоляция; 5 — оклеечная гидроизоляция; 6 — бетонная отмостка.

В зависимости от несущей способности грунта основания, общей нагрузки, действующей на 1 м2 подошвы фундамента, определяется опорная площадь фундамента. Площадь сборного столбчатого фундамента можно увеличить за счет замены бетонных блоков Ф 4.5.3 (Sф = 1900 см2), Ф 4.4.3 (Sф = 1520 см2) на ФБС 9-5-6 (Sф = 4440 см2). Если и такая площадь фундаментного блока будет недостаточна, тогда под эти блоки укладывают блоки-подушки марки ФЛ, например ФЛ 6-12-3 (Sф = 7080 см2) или ФЛ 8-12-3 (Sф = 9440 см2). Технические данные фундаментных блоков приведены в табл. 15 и 16.

Предприятия стройиндустрии изготавливают различные по размерам сборные элементы фундаментов и присваивают им свою маркировку. Для небольших садовых домиков под столбчатые фундаменты можно применить, например, блоки ФСД-1 (Sф = 1500 см2) — размеры 500x300x300 мм, масса 108 кг, объем бетона 0,045 м3.

Столбчатые фундаменты с ростверками

Для устойчивости столбов и устройства опоры для возведения стен дома после выверки отметок верхнего обреза фундаментных столбов (монтажного горизонта) устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Вариант столбчатого фундамента с ростверком из типовых элементов показан на рис. 3.

Рис. 3. Столбчатый фундамент с ростверком из сборных типовых элементов: 1 — блоки ленточного фундамента ФЛ 8-12-3 (1180*800*300 мм); 2 — бетонные блоки ФБС 9-5-6 (880*500*580 мм); 3 — ростверк из железобетонных перемычек 5 ПБ-25-37 П (2460*250*200 мм); 4 — проволочная скрутка; 5 — армированный монолитный пояс

Рис. 5. Заглубленные столбчатые фундаменты, устраиваемые на пучинистых грунтах: а — сборный фундамент; б — сборно-монолитный фундамент; 1 — песчаная подготовка толщиной 10 —15 см; 2 — блок фундамента ФЛ 6-12-3 (1180*600*300 мм); 3 — асбестоцементная труба диаметром 200 — 300 мм; 4 — бетон класса В15 (М200); 5 — выпуск арматурных стержней не менее 10 — 15 см (класс арматуры А-III, диаметром 18—22 мм); 6 — опорная плита из монолитного железобетона; 7 — сердечник из металлической трубы диаметром 80 —100 мм

Вместо железобетонных перемычек 5ПБ-25-37П могут использоваться перемычки 5ПБ-30-37П или БУ-28-1 длиной 2980 мм. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую способность, то по верху перемычек устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс (рис. 4). Особенно это касается случаев строительства столбчатых фундаментов на просадочных и насыпных грунтах.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут изготовляться из кирпича и монолитного бетона (рис. 1). Для этого в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 50 — 60 см, расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, и начинают кирпичную кладку на цементном растворе М50, а при монолитном варианте — укладку бетона М200. Стенки столбов делают сужающимися кверху, как показано на рис. 1.

Рис. 4. Столбчатый фундамент из сборных элементов с монолитным поясом: 1 — фундаментный блок ФЛ 8-12-3; 2 — стеновой блок ФБС 9-5-6; 3 — перемычки 5ПБ-25-37П; 4 — армированный монолитный пояс

После окончания устройства столбчатых фундаментов проверяют отметки верха столбов и при необходимости выравнивают цементным раствором состава 1:2. После этого приступают к устройству сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетонного пояса (ростверка), а при строительстве деревянного дома — обвязки из бревен или брусьев. Устройство монолитного пояса обеспечит надлежащую продольную жесткость и устойчивость фундамента. До начала устройства монолитного пояса необходимо сборные перемычки надежно соединить между собой. Для этого монтажные петли крест-накрест связывают проволочной скруткой или соединяют с помощью сварки обрезки арматуры диаметром 8 —10 мм. Затем по верху перемычек устраивают опалубку и расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4 — 5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.

Фундаменты в глубокопромерзающих пучинистых грунтах

При строительстве домов в глубокопромерзающих пучинистых грунтах для уменьшения влияния сил морозного пучения целесообразно устраивать столбчатые фундаменты ниже уровня промерзания грунта. Для этого можно использовать не только традиционные фундаментные элементы, но и асбестоцементные, бетонные и металлические трубы. Варианты устройства таких фундаментов показаны на рис. 5.

Устройство сборного фундамента (рис. 5, а) выполняют в следующей технологической последовательности. На подготовленную песчаную подушку укладывают блок типа ФЛ, устанавливают вертикально асбестоцементную трубу нужной длины и на уровне земли фиксируют ее положение. У основания под углом 45° выполняют бетонную забудку, фиксирующую положение трубы на фундаментном блоке. Поверхность бетонной забудки закрывают толью (рубероидом) и присыпают грунтом (песком). Вместо цельной трубы фундаментный столб может быть смонтирован из отдельных составляющих. После устройства бетонной забудки переходят к устройству следующего столбчатого фундамента, давая время для набора прочности бетона забудки. Закончив монтаж всех фундаментных блоков, возвращаются к первому столбчатому фундаменту и выполняют обратную засыпку грунтом с тщательным послойным уплотнением. При устройстве столбчатого фундамента из отдельных отрезков труб засыпку с трамбовкой выполняют параллельно с их установкой. Закрепив таким образом фундаментный столб, приступают к установке арматурных стержней или сердечника из металлической трубы. Чтобы предотвратить сдвиг арматуры во время бетонирования, предварительно в асбестоцементный столб заливают бетон на высоту 10 — 15 см и в него погружают по центру сердечник металлической трубы или отдельные арматурные стержни на расстоянии от стенки столба 25 — 35 мм, лучше — пространственный арматурный каркас, выполненный из тех же отдельных арматурных стержней, связанных хомутом из арматурной проволоки диаметром 3 — 5 мм. Армированный фундаментный столб послойно (30 — 40 см) заполняют пластичной бетонной смесью М200 осадкой конуса (ОК) 6 — 8 см. Уплотняют бетон глубинным вибратором или штыкованием гладкой стержневой арматурой диаметром 20 — 25 мм класса А-1.

При возведении сборно-монолитного столбчатого фундамента (см. рис. 5, б) установку асбестоцементной трубы и металлического сердечника выполняют по свежеуложенной бетонной смеси опорной плиты, утапливая сердечник в тело плиты на 10 —15 см. В остальном последовательность выполнения работ аналогична устройству сборного варианта фундамента.

Типы фундаментов. Столбчатый фундамент

Введение

Столбчатый фундамент представляет собой отдельностоящие монолитные или сборные ж/бетонные конструкции, которые располагаются по периметру дома под несущими стенами как внешними, так и внутренними в углах, в местах пересечения стен и в промежутках между ними, если расстояние превышает 3-4 метра.

Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж. Основное назначение фундамента — передавать нагрузку от дома на грунт (основание). Поэтому для расчета основных характеристик фундамента необходимо произвести расчет веса дома (для этого, можно воспользоваться калькулятором расчета веса дома). Как уже говорилось в статье (Грунты и основания) в зависимости от типа грунта, меняются и его физико-механические свойства, главное из которых — несущая способность грунта. Несущая способность — это максимальная нагрузка, которую грунт способен воспринять от веса дома, без деформаций. Основная задача при расчете столбчатого фундамента сводится к тому, чтобы подобрать такие геометрические размеры, которые позволили бы распределить нагрузку равномерно и не превышая несущую способность грунта.
Для примера, рассмотрим следующий вариант:
имеем дом, одноэтажный, наружные и внутренние стены которого выполнены из оцилиндрованного бревна, толщина наружных стен b=280мм, толщина внутренних несущих стен 240мм. Размер дома в плане составляет 8 х 10 м, длина внутренней несущей стены составляет 10м.п.
По результатам расчета на калькуляторе мы получили общий вес дома (с временными нагрузками и коэффициентом надежности 1,3): 160тн, при этом нагрузка на несущие стены составляет 3,820тн/м.п.

Этап 1. Определяем количество столбчатых фундаментов.

Исходя из условий, что столбчатый фундамент должен располагаться в углах, в местах пересечения стен и в промежутках между ними, если расстояние превышает 3-4 метра. В нашем примере получается 12 фундаментов.

Этап 2. Определяем площадь опирания каждого фундамента.

Для того, чтобы определить площадь опирания, минимально необходимую для того, чтобы не превысить несущую способность грунта, необходимо из таблицы №1 выбрать тип грунта, который находится на нашем участке, например это «супеси сухие, средней плотности» для него максимально допустимая нагрузка 2,5 кг/см2.

Таблица 1. Несущая способность грунтов

Далее, разделим вес нашего дома на несущую способность грунта:
160 000 кг / 2,5 кг/см2 = 64 000 см2, т.е. суммарная площадь наших фундаментов должна быть равна или больше чем 64 000 см2.
Разделим общую площадь на кол-во столбчатых фундаментов:
64 000 см2 / 12 = 5 333 см2
Чаще всего, опорная плита столбчатого фундамента имеет форму квадрата. Поэтому, для того, чтобы определить её размеры извлечем корень квадратный из площади 5 333 см2 и получим 73 см сторона нашего квадрата. Округлим в большую сторону, до размера кратного 5 см и получим размер опорной плиты: 75 х 75 см.

Этап 3. Определяем геометрические размеры столбчатого фундамента.

Толщину опорной плиты принимаем конструктивно 150-200 мм. Сечение столба, который упирается в опорную плиту подбирается из условия: размер опорной плиты должен быть минимум в 1,5 раза больше сечения столба, при этом сечение столба не должно быть меньше 400 мм. Таким образом 750мм/1,5=500мм — выполняются оба условия, следовательно сечение столба принимаем 500 х 500 мм.

Следующим шагом определяем высоту столбчатого фундамента, для которой существует ряд ограничений:

  • уровень грунтовых вод, должен быть ниже подошвы фундамента не менее чем на 500мм;
  • глубина промерзания должна быть не более 1,5 м от поверхности;
  • подошва фундамента должна быт ниже глубины промерзания на 30-40см от глубины промерзания;

Рис. 2. Столбчатый фундамент.

таким образом, на нашем примере предположим, что глубина промерзания 1,4м, отметка уровня грунтовых вод ниже 2,5 м:
получаем для нашего столбчатого фундамента следующую высоту 200мм опорная плита, 1,4м (глубина промерзания) + 0,4м (ниже глубины промерзания) +0,4м (выступает над поверхностью) = 2,2 м общая высота, вычитаем толщину опорной плиты 200мм, получаем — высота нашего столба 2,0м.

Этап 4. Расчет армирования столбчатых фундаментов.

На данном этапе определяются марка бетона, его объем, количество необходимой арматуры, её вес, диаметр и класс, а так же расположение внутри фундамента. Поскольку расчет всех параметров столбчатого фундамента очень сложен, лучше всего обратиться к онлайн калькулятору, их сейчас достаточно в сети Интернет.

Остался ещё один вопрос — стоимость столбчатого фундамента.
Для расчета укрупненной стоимости нам необходимо определить состав работ и перечень необходимых материалов.

Состав работ:

  1. Разработка грунта — (котлован под каждый фундамент) — 2,1(глубина) х 1,6(длина) х 1,6(ширина) = 5,38м3 умножаем на 12 шт общее кол-во фундаментов 5,38 х 12 = 64,5 м 3
  2. Устройство песчаного (щебеночного) основания — 0,3м (толщина) х 1,6(длина) х 1,6(ширина) х 12 шт (кол-во) = 9,2м3
  3. Устройство опалубки — 0,75(ширина плиты) * 4(поверхности) * 0,2(высота плиты) * 12 шт (кол-во) + 0,5(ширина столба) * 4(поверхности) * 2,0(высота столба) * 12 шт = 108,0 + 48,0 = 156 м.кв.
  4. Устройство арматурного каркаса — можно взять данные из калькулятора, можно взять усредненный показатель 45 кг/м3 бетона. ((0,75*0,75*0,2)+(0,5*0,5*2,0))*12 х 45 кг = 0,6125*12*45=330,75 кг
  5. Укладка бетонной смеси — 0,6125*12=7,35м3;
  6. Распалубливание — 156 м.кв.

Перечень материалов:

  1. Песок(щебень) — 9,2 * 1,3 (коэфф. уплотнения) = 11,96м3;
  2. Щиты опалубки — 156 м.кв.;
  3. Арматура — 0,33 тн.;
  4. Бетон — 7,35 х 1,02 = 7,50 м 3;

Далее, в зависимости от региона, где Вы собираетесь строить определяете рыночные расценки на работы и материалы.
Сводим все данные в таблицу №2. и получаем смету:

Таблица 2. Смета.

Если разделить всю сумму на объем фундамента, то мы получим усредненный показатель 20 040 руб./м3
Мы рассмотрели ещё один тип фундаментов — столбчатый фундамент, ознакомились с его расчетом и даже посчитали стоимость. В следующих статьях мы рассмотрим остальные типы фундаментов.

Столбчатый фундамент: когда это выгодно?

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

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

Что это такое?

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

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

Область применения

Рассматриваемая конструкция доказала свою работоспособность в следующих случаях:

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

Использовать столбчатый фундамент не рекомендуется в следующих случаях:

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

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

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

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

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

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

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

Монолитная конструкция

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

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

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

Сборный вариант

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

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

Плюсы и минусы опорно- столбчатого основания

Популярность такого фундамента обеспечивают следующие его положительные качества:

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

Для объективной оценки необходимо указать и основные недостатки СФ:

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

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

Общая схема устройства

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

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

Размеры

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

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

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

Основные узлы и элементы

Рассматриваемый фундамент содержит следующие основные элементы и узлы:

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

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

Глубина заложения

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

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

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

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

Опоры

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

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

Проектирование и расчет

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

Длина

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

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

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

Сечение

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

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

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

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

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

Количество

При определении количества необходимых опорных столбов следует учитывать такие условия:

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

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

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

Представляем вашему вниманию фото подборку столбчатых фундаментов для разных типов домов

Полезное видео

Возведение столбчатого фундамента – в видео:

Заключение

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

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

Читать еще:  Как построить клетки для кроликов своими руками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector