Размер поперечного сечения опор определяется на основании предполагаемой нагрузки от здания, расстояния между опорами, их прочностных характеристик и степени заглубления в грунт. Обычно минимальный размер поперечного сечения опор составляет 300х300 мм. Однако для очень легких конструкций, таких как небольшие дачные домики или сараи, может подойти сечение от 200х200 мм.
Столбчатый фундамент – что это и где применяется
Столбчатый фундамент чаще всего используется для построек, состоящих из легких стеновых материалов. Он является подходящей основой для деревянных, кирпичных или каркасных зданий. Сравнивая его с ленточным фундаментом, мы можем отметить, что столбчатый фундамент требует меньших затрат на материалы и работы. Эта опорная система особенно актуальна для участков с болотистыми, торфяными или песчаными грунтами, так как она значительно увеличивает несущую способность здания. Более того, использование столбчатого фундамента обеспечивает стабильность строения в условиях почвы, сильно подверженной промерзанию или с повышенной влажностью.
Проектировкой столбчатого фундамента чаще всего занимаются специалисты, которые указывают в планах, какой диаметр бурить и углубляться на необходимую глубину. Каждый чертеж содержит информацию, позволяющую быстро ориентироваться в проекте и дать исчерпывающие ответы на множество вопросов, таких как:
- Как правильно закрыть цоколь?
- Какой бур подойдет для установки столбчатого фундамента?
- Как правильно осуществить крепление нижней обвязки?
- Какой стандарт (Гост) следует использовать для постройки сарая?
- Как защитить столбчатый фундамент от внешних воздействий?
- Можно ли применять грунт на основе глинозема для тяжелых зданий?
Для большинства вопросов можно найти все необходимые схемы и рекомендации, что обеспечит полноценное понимание процесса.
Столбчатый фундамент — что это такое
Столбчатый фундамент на бетонных столбах предназначен для возведения легких конструкций, таких как гаражи, садовые домики, сараи и бани. Прежде чем начинать расчет необходимого фундамента, крайне важно собрать информацию о предусмотренных материалах и их свойствах, ведь именно от этого будет зависеть правильность проектирования. Например, данный тип фундамента может использоваться для строительства каркасного коттеджа или околоодностенных строений из пенобетона. Однако если планируется возводить здание с кирпичными стенами и достаточной толщиной, то применение столбчатого фундамента будет неуместным.
Выбор конструкции колонн для фундамента зависит от массы возводимого строения. Если предполагается покрыть крышу шифером или рубероидом, тогда может потребоваться более мощный фундамент. Если же крыша будет покрыта легким металлочерепицей, то укрепление фундамента может и не потребоваться.
Перед началом закладки столбчатого фундамента необходимо четко определить все строительные материалы, которые будут использоваться для возведения как всего здания, так и его отдельных частей — от стен до крыши. Для того чтобы здание было устойчивым, рекомендуем доверить расчеты опытным специалистам, которые знают все тонкости работы со столбчатыми фундаментами. Они смогут оценить не только вес всех конструктивных элементов, но и состояние и характеристики грунта на строительной площадке.
Приглядевшись к участку с установленным фундаментом, вы увидите столбы, углубленные в землю, по аналогии с основаниями свайных фундаментов, а сверху них установлен ростверк. Для изготовления свай могут использоваться различные материалы, что делает столбчатый фундамент универсальным. Столбчатый фундамент чаще всего устанавливается на участках с неустойчивым грунтом, где использование монолитных железобетонных конструкций может оказаться нецелесообразным и существенно дороже. Если проект выполнен с учетом особенностей грунта и предполагаемого здания, то основание будет оставаться надежным даже в условиях поднятия уровня грунтовых вод или пучения земли.
Важно отметить, что сборный столбчатый фундамент не следует устанавливать на неустойчивых грунтах, подверженных пучению. Для его эффективного функционирования требуется наличие прочного и сухого грунта, желательно — скального типа.
Столбчатый фундамент: общие сведения
Столбчатый фундамент, состоящий из отдельных опор, представляет собой конструкцию, выполненную в виде прямоугольных или круглых столбов, которая применяется для создания легких зданий, таких как деревянные домики, бани, беседки и веранды.
Фактически, столбчатый фундамент включает в себя несколько опорных столбов, размещенных по углам здания и в местах пересечения стен. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки сверху на столбы устанавливается ростверк, который помогает соединить опоры и передать вес конструкции. Таким образом, данная структура позволяет избежать перегрузок на отдельных главах столбов и продлить срок службы всего фундамента.
Столбчатый фундамент — это один из самых простых и экономически выгодных видов фундамента, который выбирается, когда конструкция ленточного, монолитного или свайного фундамента оказывается слишком сложной или нецелесообразной.
Важно! Стоит учитывать, что столбчатая конструкция лучшим образом работает на легких породах, которые не подвержены горизонтальным смещениям или пучению. Это происходит потому, что бетонные столбы в основном не связаны между собой, и при движении грунта они могут деформироваться, что в дальнейшем приведет к разрыву ростверка и повреждению самой постройки.
Виды столбчатых фундаментов
Столбчатые фундаменты могут быть выполнены из различных материалов, включая:
- дерево;
- металлические трубы;
- кирпич;
- железобетон с арматурой.
Теперь рассмотрим каждый из них подробнее.
Столбчатый фундамент из древесины
Древесина является самым дешевым и наименее трудоемким вариантом для создания фундамента, который использовался еще до появления железобетонных конструкций. В современном строительстве этот вид фундамента по-прежнему актуален, особенно для подсобных помещений и летних домиков. Правильный выбор древесины и ее обработка значительно увеличивают срок службы деревянных опор, а при точном расчете нагрузок на основании может быть возведен полноценный деревянный дом.
Для изготовления таких столбов необходимо лишь минимум инструментов, таких как пила и топор. Лучше всего использовать твердые породы дерева, например, дуб, граб, бук или ясень. Перед установкой в грунт важно позаботиться о качественной гидроизоляции и пропитать древесину специальными антисептиками или растворами, защищающими от термитов — для этого подойдут деготь или отработанное масло.
Также существует технология обжига древесины, которая позволяет значительно увеличить срок эксплуатации деревянного фундамента — такие конструкции могут служить от 30 до 50 лет!
Столбчатый фундамент из металлической трубы
Более надежным и долговечным вариантом конструкции является столбчатый фундамент из металлических труб. Он также более дорогой, так как для возведения потребуется закупка металлической трубы, а толщина стенки трубы напрямую влияет на стабильность и долговечность конструкции. Чем толще стенка трубы, тем больше затрат на весь проект.
Процесс установки столбов из труб довольно простой. В заранее подготовленное углубление помещается труба, к которой заранее приварена металлическая пластина (подпятник). После установки в трубу заливается бетонная смесь для предотвращения коррозии, а также именно внутрь приямка вокруг трубы — это необходимо для ее надежной фиксации. Затем на уровне обрезанных труб, которые должны быть одинаковыми, сваривается ростверк диаметром 120-140 мм.
Результат — надежная конструкция, способная служить основой для одноэтажного деревянного дома или веранды. Но стоит учитывать, что даже при высокой прочности (срок службы до 60 лет), строительство фундамента из металлической трубы требует затрат и соответствующего оборудования для сварки.
Кирпичный фундамент
Такой тип фундамента представляет собой комбинированную конструкцию, сочетающую в себе бетон и кирпич. В предварительно вырытом углублении создается подушка из песчано-глинистой смеси (ПГС), после чего заливается бетон с добавлением бутового камня. Эта комбинация не только увеличивает несущую способность столба, но и экономит расход цемента. При необходимости можно укрепить конструкцию столба, установив перед заливкой смеси арматурный каркас.
Важно отметить, что при заливке столба скважина заполняется камнем и бетоном только до уровня грунта, после чего до уровня ростверка выстраивается кирпичная кладка, используя цементный раствор. Данная схема позволяет существенно сократить затраты на цемент и ускорить процесс возведения фундамента.
Теперь поговорим о технологии заливки столбов, если для их изготовления используются асбестовые трубы. В первую очередь необходимо залить бетон до уровня примерно одной трети высоты трубы. Пока материал не застыл, в него помещается армирование из нескольких металлических прутьев. После чего можно продолжать заливку до самого верха и выровнять поверхность.
Разновидности столбчатого фундамента
Столбы, которые используются для реализации данного типа фундамента, могут быть зависимыми от грунта либо опорными. В случае зависимых, короткие опоры удерживаются в земле благодаря силам трения. Для опорных же конструкций столбы значительно длиннее и упираются в твердые грунтовые слои. Из-за сложности расчетов и большого количества требуемых свай висячые варианты в частном домостроении практически не находят применения.
По конструктивному размещению ростверка столбчатые фундаменты также делятся на:
Незаглубленный – в этом случае ростверк висит на столбах, находясь на высоте до полуметра выше поверхности;
Мелкозаглубленный – здесь ростверк уходит на глубину 40-60 см в грунт;
Заглубленный – основание располагается вместе с железобетонной лентой, которая укладывается ниже уровня промерзания в конкретной местности.
На схеме иллюстрируется мелкозаглубленный тип фундамента.
Фундамент с заглублением в силу своей конструкции и способа монтажа такой тип фундамента не является выгодным с точки зрения экономии стройматериалов. В частном домостроении загородных домов чаще всего строители выбирают незаглубленный ростверк, возводя его по всей длине на столбчатых опорах. Эта технология позволяет избежать неприятностей с пучением и дает возможность создать ростверк, используя стальной швеллер, что существенно упрощает процесс устройства фундамента.
Преимущества и недостатки фундамента на столбах
-
Отсутствует необходимость в грузоподъемной специальной технике для установки;
-
Возможность создания свайного поля на участках со склонами;
-
Высокая скорость возведения конструкции;
-
Отсутствует необходимость в предварительном выравнивании участков для строительства;
-
Естественная простота технологии, что позволяет провести монтаж самостоятельно;
-
Выдающаяся устойчивость столбов к пучению;
-
Эконогостно-эффективная решение для фундамента.
Если проект был составлен грамотно, а монтаж выполнен человеком, знающим специфику данной работы, такой фундамент может прослужить более 50 лет без каких-либо проблем. Он не боится сезонных негативных явлений, таких как пучение грунта, при условии, что само поднятие не затрагивает ростверк. Кроме того, технология строительства так проста, что можно выполнить все самостоятельно, не прибегая к услугам высококвалифицированных монтажников.
-
Низкая устойчивость опор к боковым нагрузкам;
-
Ограничения по типам грунта (например, для болотистых участков столбчатый фундамент будет неэффективен);
-
Ограничения по несущей способности конструкции (для тяжелых домов из бетона или кирпича подобный фундамент не считается подходящим);
-
Невосможность устройства полноценного подвала.
Основной недостаток столбчатого фундамента заключается в том, что опоры могут разрушаться под действием сильных боковых нагрузок. В случае, если на участке находятся подвижные грунты, необходимо увеличивать диаметр свай, что негативно влияет на бюджет строительства. В таком случае порой целесообразно выбирать другой тип фундамента для возводимого здания.
После получения всех необходимых данных и расчетов с помощью специализированных программ, определяющих количество столбов, их площадь и несущую способность, можно приступать к закладке фундамента.
Выбор и расчёт материала
Перед началом строительства необходимо четко определиться с выбором материала и его количеством. При этом важно обратить внимание на вес конструкции, подбирая фундамент соответствующей надежности. Рассчитать необходимое количество материалов можно с помощью специализированных программ или онлайн-калькуляторов. Необходимо помнить, что различные калькуляторы могут потребовать разное количество входных данных и могут по-разному обрабатывать данные. Однако ни один из таких инструментов не способен учесть всех нюансов конкретного строительного участка и характеристик предполагаемого здания.
Специалисты, работающие в местности, где планируется строительство, имеют знания о геологических особенностях данной территории, что значительным образом повысит точность расчетов. Нередко для таких задач обращаются в архитектурные фирмы, где проводятся расчеты с учетом всех факторов. Если же вы хотите самостоятельно построить столбчатый фундамент, то придется использовать онлайн-калькуляторы для расчетов. Подготовив все необходимые материалы, можно переходить непосредственно к строительству.
Монтаж фундамента
Процесс монтажа зависит от типа фундамента, однако общая схема того, как правильно делать столбчатый фундамент, выглядит следующим образом:
- Подготовительные работы, которые включают составление чертежа.
- Земельные работы: разметка, выемка ям или траншей.
- Заполнение полостей или укладка блоков основы.
- Удаление опалубки и подсыпка песка. Коррекция гидроизоляции основания и монтаж забирки.
Эта общая схема может варьироваться в зависимости от типа и глубины заложения фундамента, но первые первоочередные этапы остаются одинаковыми для всех видов.
Подготовительные работы
Перед началом возведения фундамента необходимо подготовить чертежи.
На чертежах показывается схема расположения опор. Чаще всего столбы устанавливаются в местах, где планируется нагрузка — в углах здания, на местах пересечения несущих стен и под простенками. Также важно подготовить схему самого фундамента.
Когда все чертежи и материалы подготовлены, можно приступать к очищению участка. Первым шагом необходимо удалить мусор с территории, а затем отступить от периметра будущего здания на два метра и обозначить эту границу шнуром или песком, удалив верхние 30 см грунта, чтобы избежать появления растений. В вырытый котлован насыпается слой песка или гравия.
Следующим этапом является разметка. Наносим чертеж на участок. Углы здания фиксируются с помощью деревянных столбиков, к которым прибиваются планки.
Проверяйте правильность углов измерением диагоналей. На планках закрепляется веревка, которая служит для обозначения границ здания и местоположения опор.
Подготовка ям
В отмеченных местах под столбы начинают копать ямы. Это можно сделать вручную, с использованием экскаватора или механического бура. Ширина и глубина выкапываемых ям делается с запасом для установки опалубки и подсыпки.
Если ямы имеют глубину более 1 метра, они могут начать осыпаться. Чтобы этого избежать, рекомендовано делать откосы или устанавливать распорки. После завершения выемки устраивается подушка.
Установка фундаментных столбов
После того как ямы выкопаны, начинается процесс установки столбов. Сперва нужно уложить дренажный слой, состоящий из песка (10-20 см) и щебня (5 см).
Важно тщательно утрамбовать дренажный слой, чтобы избежать проседания.
Дальше технологии укладки зависят от типа фундамента.
В данном случае нагрузка от стен здания передается на балки фундамента. Когда фундамент плоский, каркас стен опирается непосредственно на основание. Если же основание заглублено, опорами выступают колонны или бетонные столбы.
Отличие столбчатого фундамента от свайного
Оба типа конструкций представляют собой не сплошное основание под стены дома, а отдельные точки опоры. Однако они отличаются по следующим параметрам:
- Заглубление: длина сваи может превышать 5 метров, тогда как столбы обычно заглубляются лишь чуть ниже уровня промерзания грунта, а сваи доходят до слоя с достаточной несущей способностью.
- Принцип работы: столбы поддерживают массу здания за счет своего основания, тогда как у свай нагрузка распределяется не только на верхней части, но и по боковой поверхности.
- Сечение: в большинстве случаев сечение сваи меньше, чем сечение столба.
- Область применения: сваи часто используются в условиях сложного рельефа или при строительстве крупных зданий.
На фото представлен монолитный столбчатый фундамент с бетонным ростверком.
Несмотря на схожесть свайного и столбчатого фундаментов, они имеют некоторые актуальные различия, касающиеся строительных решений:
- Форма сечения столбов может быть квадратной или круглой;
- Применение ростверка, хотя в некоторых случаях это элемент является необязательным;
- Использование отдельных опор для каждого из типов.
Область применения
В отличие от свайных опор, которые обладают более обширной областью применения, для столбчатых фундаментов имеются определенные ограничения:
- Наличие неоднородных грунтов;
- Грунт с низкими несущими способностями;
- Насыщенные влагой почвы;
- Объемные, массивные здания.
На фотографии показан столбчатый фундамент из кирпича.
В случае, если на участке строительства наблюдаются плохие грунты, рекомендуется использовать сваи вместо столбов. Какие конструкции лучше всего сконцентрироваться на столбчатых основах:
- Одноэтажные общественные и промышленные здания (обеспеченные массивными столбами);
- Каркасные и каркасно-щитовые конструкции;
- Деревянные дома, в том числе брусовые и бревенчатые;
- Заборы и оградительные конструкции.
На фоне изображён столбчатый фундамент из блоков.
Спецификация столбчатого фундамента под стены и колонны тяжелых конструкций включает мощные и широкие подошвы, способные выдержать большое давление. Использование таких опор в частном домостроении может оказаться невыгодным из-за высокой цены.
Металлические трубы зачастую используются для создания надежных и прочных столбчатых фундаментов. Хотя их стоимость может быть выше, их долговечность и прочность оправдывают финансовые инвестиции, требуемые для закупки и устройства таких опор.
Строительство столбчатого фундамента: пошаговая инструкция
Создание столбчатого фундамента собственными руками не требует значительных усилий, однако необходимо точно следовать всем этапам и соблюдать технологические указания.
Разметка
Все начинается с разметки осевых линий будущих стен. После этого происходит обноска — размечается контур фундамента с использованием шнуров — как внутренний, так и наружный. Важно точно измерить все углы, чтобы они были прямыми. Так же критично правильно разметить шнуром верх оголовков опор. В таких случаях лучше всего использовать нивелир или гидроуровень, чтобы гарантировать точность работы.
Копка ям под столбы
Объем земляных работ для устройства столбчатого фундамента минимален. Ямы под круглые и квадратные опоры должны быть немного большего диаметра и глубины, чем сами столбы. К тому же глубина должна быть больше на 200 мм относительно высоты подземной части столба — это необходимо для создания подушки под опору.
Оптимальный вариант — копание круглых ям диаметром до 400 мм. Это можно осуществить с помощью ручных буров или специальных ямобуров. Для дальнейшей установки арматуры, не нужно дублировать опалубку. В круглых ямах, по стенам можно проложить рубероид, установить армирующий каркас и залить бетоном без опалубки. Для квадратных или прямоугольных опор потребуется ручная раскопка на 400 мм шире и длиннее, чтобы вписать опалубку, как цены с установкой и последующим демонтажом. Также стенки необходимо делать наклонными, чтобы избежать осыпания.
Часто ямы под столбы роются при помощи ручных ямобуров, что позволяет обойтись без полноценной опалубки.
Устройство подушки и пятки
Подушка играет важную роль в предотвращении смещения опор при отрицательных температурах. Это особенно актуально для мелкозаглубленного стиля сооружения. В низ ямы необходимо насыпать слои крупнозернистого песка и щебня по 100 мм. Все уровни проливаются водой и утрамбовываются. В некоторых случаях можно смешать песок с мелким щебнем в пропорции 40/60.
Монтаж опалубки и армирование
При устройстве квадратных или прямоугольных опор производится монтаж опалубки. Для этого подготавливаются щиты нужного размера из обрезной доски, ОСП или фанеры, затем они укрепляются в яме при помощи распорок.
Если же скважина получится круглой, ее стенки обклеиваются рубероидом. Чтобы сформировать верхнюю часть, можно использовать выступающий рубероид, оборачивая его сеткой и зафиксировав. Альтернативно можно устроить опалубку. Важно тщательно выровнять верх линий всех оголовков столбов, поскольку допустимое отклонение достигает лишь 1,5 мм.
Создаются также арматурные каркасы для квадратных, прямоугольных или трехугольных хомутов, которые крепятся с помощью натяжных веревок. В случае применения железобетонного ростверка прутья арматуры должны выступать из оголовка на 500 мм для дальнейшего связывания.
Устанавливая дренажный слой в ямы, необходимо использовать рубероид в два слоя. Он будет представлять собой не только опалубку, но также обеспечивать гидроизоляцию. Чтобы сделать конструкцию более надежной, его также можно укрепить металлической сеткой. Это делается для того, чтобы избежать накопления пузырьков воздуха в бетоне во время затвердения.
Каталог продукции CEMMIX
Гидроизолирующая добавка для бетона.
Полипропиленовая и базальтовая фибра Cemmix
Сегодняшний современный материал — фибра — обеспечивает увеличение прочности бетона, осуществляя концепцию так называемого «объемного армирования». Хотя обычно столбчатый фундамент вооружается металлическими элементами, добавление полипропиленовой или базальтовой фибры придаёт дополнительно бетону прочность на изгиб, а также снижает вероятность образования трещин и уменьшает усадку, что так важно для долговечности фундамента.
Уход за залитым фундаментом
Для обеспечения качественного набора прочности бетоном, необходимо предоставить ему оптимальные условия твердения на протяжении как минимум недели после заливки. Идеальной температурой для укладки и затвердевания бетона считается диапазон от +18 до +22°С, а уровень влажности должен быть близким к 100%. Поэтому после завершения работ по устройству основания рекомендуется укрывать бетон пленкой, сверху которой укладываются доски, фанера и другие материалы для защиты от воздействия солнца и ветра.
Столбчатый фундамент можно без труда построить своими руками, особенно используя бетон, который является наиболее оптимальным материалом для этих целей. Вы можете быть уверены в положительном результате, если при заливке фундамента как добавки используете продукцию Cemmix, такую как суперпластификаторы CemBase и CemPlast, пластификаторы Plastix, гидрофобизаторы CemAqua, полипропиленовую и базальтовую фибру Cemmix, которые можно приобрести оптом от производителей или в магазинов «Леруа Мерлен» и других розничных сетях.
