Столбчатый фундамент

Глубина заложения

Основной критерий выбора параметров фундамента — обеспечение его целостности. Потому, при планировании, всегда закладывают запас прочности порядка 20-40%. Он компенсирует (до какой-то степени) непредвиденные изменения условий (уровня грунтовых вод, непредвиденно низких зимних температур) или нагрузок. Особенно ярко это проявляется именно при планировании фундаментов: и глубину заложения берут с запасом и несущую способность обычно занижают. Оно и понятно: добавить что-то к уже готовому фундаменту затея или очень дорогая или нереальная.

Наибольший запас прочности закладывают на пучинистых грунтах: просчитать их проявление невозможно, потому стараются сделать как можно надежнее. Для этого для частных домов фундаменты закапывают ниже глубины промерзания грунта. Вы узнаете средние данные по вашему региону, и добавляете к этой цифре порядка 15-25 см. Так получаете глубину заложения фундамента. Например, по региону грунт промерзает на 1,5 м, значит глубина заложения фундамента 1,65-1,75 м.

Несколько примеров монолитных столбов

Как вы понимаете, если делать сборные столбы — из кирпича, бута, блоков — придется под каждый копать приличных размеров яму. Дно должно быть ниже глубины заложения на 20 см, чтобы сделать отсыпку. Также яма должна быть прилично шире — в ней надо будет работать, складывая опоры. Это — еще одна причина почему делают монолитные столбы: под них бурятся лунки, на дно высыпается гравий или песок и вставляется опалубка (чаще всего трубы нужного диаметра). Внутрь которых устанавливают армирующий элемент — каркас из арматуры или металлическую трубу.

Это правило работает для тяжелых зданий. Но под них столбчатые фундаменты делают редко. Их ставят в основном под легкие постройки: деревянные или каркасные дома или хозпостройки. Если в таком здании не планируется подвал, целесообразнее сделать фундамент малозаглубленный (глубина заложения  от 0,5 до 0,7 уровня промерзания) или незаглубленный (от 0,3 до 0,5 глубины промерзания).

Пример устройства незаглубленного столбчатого фундамента при глубине промерзания 1,2 м (1/3 от 120 см  — это 40 см)

При таком выборе силы пучения будут действовать на столбы, но так как их площадь меньше, чем у ленты, то и воздействие окажется не таким сильным. Эти воздействия успешно компенсируются конструкцией каркасного или деревянного дома. Тем более, что принимаются дополнительные меры по снижению воздействия сил пучения:

• на дне ямы под столб делают гравийную подушку, которая часть нагрузки принимает на себя;
• делают боковые поверхности гладкими и дополнительно их смазывают солидолом, битумной мастикой, эпоксидной смолой и т.п.
• делают утепленную отмостку вокруг дома.

В результате большинстве случаев хозяева даже не замечают, что фундамент «пучило». Какие-то опоры слегка поднялись, ростверк и обвязка их компенсировали. После оттаивания грунта все вернулось на место.

В грунтах хорошо отводящих воду столбчатый фундамент делают мелкого заложения или незаглубленный

Тут важно только правильно подобрать площадь колонн, чтобы равномерно передавать нагрузку

Особенности конструкции

Обычный столбчатый фундамент представляет собой конструкцию в виде отдельных столбов, чаще прямоугольной формы, которые устанавливаются под такими несущими элементами здания, как колонны или стойки. Традиционный ленточный фундамент устраивается в виде протяженной ленты, на которую  опираются несущие стены. Если совместить эти два типа фундаментов, то получится конструкция, похожая на свайный фундамент с ростверком, объединяющим сваи. Однако столбчато-ленточный фундамент имеет принципиальные отличия от свайного, которые заключаются в следующем:

• Cвайные фундаменты используются преимущественно в грунтовых условиях со слабыми грунтами, имеющими невысокую несущую способность. Функция сваи заключается в том, что она должна пройти сквозь слой слабого грунта и найти опору в слое с высокой несущей способностью. Чтобы найти этот слой делают геологическое исследование. Поэтому длина свай может достигать 10-ти и более метров. Столбчато-ленточные фундаменты применяются в грунтовых условиях с нормальной несущей способностью основания, при этом заглубление столбов в грунт должно составлять величину, которая всего лишь на 200—250 мм превышает глубину сезонного промерзания грунта, то есть в пределах 1,5 – 2,0 метров.
• Сваи передают нагрузку от здания через нижнюю и боковую поверхность. В отличие от свай, столбы в столбчато-ленточном фундаменте передают нагрузку только через подошву.
• Поперечное сечение свай в большинстве случаев гораздо меньше, чем поперечное сечение подошвы столбов.
• Свайные фундаменты могут применяться практически для любых зданий и сооружений, ленточно-столбчатые фундаменты используются преимущественно для легких строений – одно и двухэтажных жилых домов – каркасных и каркасно-щитовых, деревянных из бруса или бревна, из СИП-панелей, для домов из газобетона, газобетонных и пенобетонных блоков, бань, гаражей, заборов  и т.п.

Единственное общее у этих двух типов фундаментов – это ростверк или лента, которые связывают отдельные опорные элементы конструкции. При этом в ленточно-столбчатом фундаменте лента выполняет те же функции, что и ростверк в свайном – играет роль многопролетной балки на опорах, передающей нагрузку от стен здания на столбы, которые в свою очередь передают нагрузку на грунт. В этом и кроется одно распространенное заблуждение: ленту в ленточно-столбчатом фундаменте считают элементом, который передает часть нагрузки на грунт наряду со столбами.

С тем, что лента в столбчато-ленточном фундаменте играет роль висячего ростверка, связан и характер ее армирования. Лента армируется пространственным каркасом, в котором и верхние и нижние арматурные стержни рабочие.

Советы специалистов

У многих начинающих строителей возникают различные вопросы при обустройстве опорно-столбчатого фундамента. Несмотря на простоту сооружения, некоторые моменты ставят дилетантов в тупик. Таким образом, стоит представить рекомендации профессионалов по самым распространенным вопросам.

1. Для чего убирается верхний слой почвы? Грунт снимается для того, чтобы избавиться от травяного покрова в месте строительства. Если этого не сделать, растительность будет прорастать в дом, что создаст неудобство для его владельцев. Поэтому рекомендуется уходить глубоко в почву, где отсутствуют корни растений.
2. Какие требы выбрать для столбов? При использовании асбестоцементных труб для опор их внешний диаметр не должен быть меньше 20 сантиметров. В противном случае надежность сооружения снижается. Мощные элементы устойчивее размещаются в земле, соответственно, здание прочнее.
3. Какой нужен диаметр шурфов для круглых опор? Требуется, чтобы его значение было больше на 10 см, чем диаметр самого столба. Сверление ямок выполняется с использованием ручного бура, лопасти которого имеют соответствующий диаметр.
4. Каков принцип установки опор? Столбы обустраиваются в заранее вырытые шурфы, над землей они должны размещаться по одному уровню. Если какая-либо из опор выше, ее вбивают глубже в почву.
5. Для чего нужна арматура, торчащая из столбов? При помощи нее происходит обвязка с арматурой ростверка.
6. Что еще можно использовать для создания опор, кроме асбестоцементных труб? Для этих целей применяется кирпич, бутобетон, камень, древесина, смесь из бетона. Но лучшим материалом для изготовления столбов фундамента являются все-таки асбестоцементные трубы и армированные бетонные плиты.
7. Какую можно задействовать древесину для выполнения столбов опорно-столбчатого фундамента? Для создания опор из дерева применяется кедр, лиственница, сосна и прочие виды хвойных пород. Желательно ту часть столба, которая заглублена в землю, смазать горячим битумом, а затем обернуть рубероидом. Затем снова наносится слой битумной обмазки.

Прежде чем приступить к возведению опорно-столбчатого фундамента, рекомендуется все детально проанализировать, учесть каждую мелочь, чтобы обеспечить будущей конструкции надежность и долговечность. В целом, если характеристики почвы и вес планируемого здания позволяют, это самый оптимальный вид основы. Он не требует приложения больших усилий и затрат, его можно выполнить своими руками, взяв всего одного помощника. Это объясняется простотой сооружения, которой обладает опорно-столбчатый фундамент. Плюсы и минусы, а точнее их сравнение, являются ярким тому подтверждением. Если самостоятельно определить какой-либо из параметров не выходит, лучше обратиться к специалистам сразу, нежели потом получить массу проблем.

Виды столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент можно сделать из различных материалов.

Столбчатый фундамент из труб;

Столбчатый фундамент из строительного камня;

Столбчатый фундамент из брёвен;

Столбчатый фундамент из бетона.

Расчет столбчатого фундамента

Перед возведением фундамента, в обязательном порядке вы должны произвести все необходимые расчёты.

Глубина фундамента

Первым с чего нужно начать, это расчитать глубину фундамента. Глубина фундамента зависит от нескольких факторов:

Грунт;

Вес будущего здания;

Вид фундамента.

А теперь по порядку. Что касается грунта, то для начала вы должны узнать есть ли грунтовые воды на месте будущей постройки, а также узнать глубину промерзания грунта. Для этого вам необходимо выкопать яму до так называемых несжимаемых слоёв грунта, достигнув которых вы получите глубину вашего фундамента

Хотим вас заверить, что это очень важно и необходимо, так как если не учесть эти факторы, то из-за промерзания и размытия грунта возможны трещины, деформация и даже разрушение фундамента

Если ваша будущая постройка будет тяжёлой, из-за большого количества этажей, тяжёлого веса материалов и т.п., то учитывайте это при выборе глубины фундамента. Даже если у вас хороший грунт, то для жилого дома, где будет 2 этажа, большое количество мебели и человек, то делать фундамент глубиной в 50см – сами понимаете, не логичен.

Последний фактор, от которого зависит глубина фундамента, это его вид. Для бетонного столбчатого фундамента, глубиной в 50см не обойтись, когда же для самой простой деревянной беседки достаточно будет столбчатого фундамента из труб глубиной даже в 40см.

Соответственно, глубину фундамента рассчитываем из этих 3-ёх факторов. У вас может возникнуть вопрос, дескать, если в одной части постройки выходит что глубину фундамента можно копать на уровне 50см, а в другой на 100см, то, как тогда быть!? В таком случае глубину фундамента определяет самый глубокий показатель, не минимальный, ни средний, а ещё раз подчёркиваем – максимальная глубина берётся за основу. А вообще лучше всего строить на ровной поверхности.

Необходимое количество столбов

Как правило, столбы фундамента возводят под каждый угол постройки и в центре, таким образом, чтобы основа не провисала, и центр тяжести постройки был распределён равномерно на все столбы. В большинстве случаев, устанавливается столб на каждые 2 метра постройки, как по горизонтали, так и по вертикали.

Сейчас читают

Высота столбов должна быть минимум на 20-30см выше уровня земли. Если же есть вероятность того что дом может быть затоплен, у вас выпадает много снега, нужно подогнать под уровень другой постройки и прочих факторов, то конечно же, высоту фундамента необходимо увеличивать.

Подготовительные работы

Перед тем как приступать к строительству дома и возведению фундамента, вы должны составить план постройки. Это может быть как найденный в интернете план постройки, заказанный у архитектора, либо же если у вас есть определённые познания в этой области, то составленный самостоятельно. Имея в руках план, где будет рассчитано всё до мелочей, можно спокойно проводить дальнейшие работы.

Исходя из плана, предварительно намечаем, где у нас будут столбы под фундамент, для этого лучше всего вбить в нужные места металлические прутья. Затем отсчитываем от периметра нашей будущей постройки по 2 метра с каждой стороны и обозначаем границу, например песком. Для чего? Вот этот ореол вокруг постройки, это та часть участка, с которой вам необходимо будет снять верхний плодородный слой земли. Это делается для того чтобы исключить вырастание различных растений, особенно под домом. Достаточно будет снять слой земли на глубину 10-30см от поверхности. Исходите из того чтобы не поверхности не осталось плодородного слоя. Когда работы завершены проверьте, нет ли никаких корней на месте будущей постройки, ибо это может стать впоследствии очень негативным фактором. Данное место должно быть абсолютно ровным, при необходимости снимите имеющиеся бугры, либо же нарастите грунт в углублениях.

Непосредственно на поверхность того места, где у нас будет возведена постройка, насыпаем слой песка или гравия. После того как строительная площадка готова приступаем к выкапыванию ям под фундамент.

Вариации основания из столбов

Каким будет столбчатый фундамент, решают, опираясь на количество финансов и умения самостоятельно заниматься строительством.

Блочные опоры

Столбчатый фундамент может быть составлен из бетонных или железобетонных блоков, изготавливаемых отдельно и монтируемых непосредственно при обустройстве опорной конструкции для постройки.

Каждый столб конструкции можно собрать из отдельных блоков — очень надёжного материала

В ГОСТ указано, что блоки, которые пойдут на сооружение фундамента, необходимо производить из бетона марки не ниже М-100. Что касается размера блоков, то частные застройщики привыкли брать сырьё с параметрами 20*20*40 см и весом 32 кг. Относительно лёгкими считаются фундаментные блоки из керамзитобетона — материала, который устойчив к термическому воздействию.

Чаще всего для самостоятельного сооружения столбчатого фундамента берут лёгкие небольшие блоки, поскольку из крупного сырья построить опоры получится только с применением техники

Лучшая глубина закрепления столба из блоков в земле — от 50 см до 1 метра. Если же тип грунта и вес постройки диктуют иные требования, то разумнее сооружать не блочный фундамент, а основание из асбестоцементных труб, наполненных бетоном. Закладывать блоки на глубину более 1 метра слишком трудно.

Кирпичные столбы

Надумав сооружать столбчатый фундамент из кирпича, необходимо закупать только красное полнотелое керамическое строительное сырьё. Этот материал отвечает всем необходимым требованиям: он водонепроницаем, необыкновенно прочен и морозостоек.

Для сооружения фундамента принято использовать красный полнотелый керамический кирпич, ведь он наиболее прочен

Из кирпичей можно сооружать как малозаглубленный, так и заглублённый столбчатый фундамент. Глубина первого варианта основания колеблется между 40 и 70 см. А заглублённый фундамент всегда устанавливается ниже уровня промерзания грунта на 30–50 см.

Чтобы сделать основание надёжным, кирпичные опоры столбчатого фундамента требуется создавать в 2 кирпича

Главные столбы фундаментат (опоры, стоящие в углах внешних стен и в местах пересечения внутренних перегородок) принято изготавливать в 2 или 2,5 кирпича. В остальных случаях столбы разрешается выполнять в полтора кирпича и расставлять на расстоянии полутора или двух метров друг от друга.

«Ножки» из дерева

Основание из деревянных «ножек» – самый экономичный вариант. Брёвна, подходящие для фундамента, несложно срубить и обработать своими силами.

Деревянные столбы предназначены только для самых лёгких временных построек, так как под чрезмерным давлением они могу сломаться

Лучшее сырьё для создания деревянных опор — это древесина сосны, дуба или лиственницы. «Стержни» вырезают из комлевой части бревна с диаметром от 2 до 40 см. Ставя в ямы, столбы из древесины закрепляют по бокам кирпичами, камнями или утрамбованной насыпью щебня.

Иногда деревянные опоры фиксируют на месте бетонным раствором. При этом столбы погружают в жидкий бетон на 10 см. Другим хорошим фиксатором для опор из древесины может выступать крестовина, сделанная из двух пластин длиной 0, 8 метра, скомпонованных в положении крест-накрест.

Для надёжного закрепления столба в грунте используют крестовину и укосины

Деревянные опоры полагается особым образом защищать от гниения. Сначала их покрывают глиной так, чтобы образовался слой толщиной 1 см, затем обжигают раскалёнными углями. Последнюю задачу выполняют неспешно, следя за тем, чтобы обуглилось буквально 1, 5 см древесины. Обожжённые столбы обрабатывают подогретым битумом или гудроном и сушат.

Под наружные стены деревянные опоры погружают в землю на глубину от 70 до 120 см. А столбы для поддержки перегородок внутри дома ставят на глубину в 50 см.

Основные столбы деревянного фундамента полагается погружать на глубину в 70–120 см

Монолит

Здания в 2 или 3 этажа предпочтительнее сооружать на столбчатом монолитном основании. Такой фундамент не просядет даже под значительным давлением.

Монолитный фундамент считается самой популярной конструкцией по сравнению с другими столбчатыми основаниями

Монолитное основание из столбов создаётся из бетона, усиленного металлическими прутьями и залитого в специальные формы — трубы или опалубки. Данный фундамент получается необыкновенно долговечным, так как полностью лишён швов.

Устройство фундамента: важные моменты

Устройство фундамента такого типа требует соблюдения ряда важных правил и требований. Так, если вы построите фундамент на сыром участке и оставите на зимнее время без перекрытий, стен и крыши, то конструкция может деформироваться

Это правило общее для всех фундаментов, но в особенности оно важно для столбчатого, т.к. каждый столб в данной системе представляет отдельный фундамент ввиду отсутствия единого жесткого остова

Каждый столб такого основания дает свою осадку, что усложняет и стен в будущем.

Схема столбчатого фундамента с ростверком.

Устройство фундамента должно выполняться летом или в начале осени, когда грунт достаточно прогрет и подземные воды находятся в нижних пластах. Если в процессе устройства фундамента использовались монолитные бетонные столбы, необходимо помнить, что бетон будет полностью готов через 30 дней. В течение этого времени нельзя давать нагрузки на бетонные опоры и нужно следить за тем, чтобы верхний слой бетона не пересыхал. Его можно укрыть пленкой или рубероидом. Чтобы раствор схватывался равномерно, опоры следует периодически смачивать.

Для устройства фундамента используется бетонная смесь на основе цемента марки М400. В качестве наполнителя применяется мелкий гравий и крупнозернистый песок. Вода добавляется в таком количестве, чтобы готовая смесь легко укладывалась, но не заливалась. Слишком густая или жидкая консистенция бетонной смеси снижает прочность конструкции на 25%.

При закладке опоры допускается ряд типичных ошибок. Одна из них – это неравномерность проседания. Причины следующие:

• неправильный расчет глубины;
• неравномерная нагрузка на опоры;
• разная величина заглубления опор;
• низкокачественные материалы;
• неверная оценка несущих особенностей почвы.

Избежать этих и других ошибок вам поможет проект основания, составленный специалистами, и постоянный контроль выполнения строительных работ.

Преимущества и недостатки фундамента на столбах

Если запроектировано и сделано на этапе строительства грамотно, то он спокойно прослужит больше полувека. Он не боится сезонного пучения грунта, лишь бы только поднятие земли не затронуло ростверк. А технология работ настолько просто, что выполнить все вполне можно в одиночку, не привлекая сторонних высокопрофессиональных и дорогостоящих монтажников.

Главный недостаток рассматриваемой разновидности свайно-ленточного фундамента – это возможное разрушение опор при сильных боковых воздействиях. Если на участке сильно подвижные в горизонтальной плоскости грунты, то придется сильно увеличивать диаметр свай, что скажется на цене строительства. Либо вообще потребуется подбирать иной тип фундамента для сооружаемого дома.

Минусы — боковые нагрузки

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.

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.

Фундамент столбчатого типа из блоков

Основания для каркасного дома может быть выполнено из блоков. Речь идет о бетонных блоках, используемых для возведения стен или устройства «подушек» («башмачные» блоки).

Блоки стенового типа могут быть использованы для возведения надземной и заглубленной части фундамента. В каркасном строительстве обычно применяют блоки размерами 20*40 см. Башмачные блоки монтируют в основании опор. Их ставят прямо на подушку. По форме такие блоки напоминают трапецию с широкой нижней частью.

Обычно столбчатый фундамент из блоков делают незаглубленным или малозаглубленным. Подобный тип фундамента лучше не применять на подвижных почвах или при повышенном уровне подземных вод.

Опубликовано 01.06.2020 Обновлено 03.06.2020 Пользователем admin