Преимущества столбчатого фундамента

Бутовый столбчатый фундамент

Для изготовления своими руками таких опор под сборный дом можно использовать природный камень

Для изготовления своими руками таких опор под сборный дом можно использовать природный камень. Он и является строительным бутом. Такой материал имеет отличные сцепляющие свойства с раствором. Именно поэтому бутовый фундамент любого типа имеет такую популярность.

Возводят бутовый столбчатый фундамент путем кладки бута и заливки его готовым раствором средне-жидкой консистенции. Монтаж проводят поэтапно. Сначала укладывают ряд бута, потом заливают его раствором. Так продолжают до самого верха столбов.

Укладку бутобетонных столбов производят на подготовленную и гидроизолированную подушку из песка и щебня.

Каркас для дома из деревянных столбов

Этот тип фундамента используется исключительно для возведения легких построек в один этаж

Этот тип фундамента используется исключительно для возведения легких построек в один этаж. Чаще всего это бани, беседки, каркасные дома и пр. В качестве материала для изготовления опор используют дуб, тик, лиственницу или сосну. Стоит отметить, что деревянный фундамент столбчатого типа служит от 11 до 25 лет, в зависимости от сорта дерева и качества антисептической обработки материала.

Столбы, рандбалки, ростверки

Каждый столб в любом столбчатом фундаменте состоит из:

• подошвы (или пятки);
• стержня (или ствола);
• изолирующей оболочки;
• и оголовка.

В зависимости от материала, из которого изготовлен конкретный столб, вышеперечисленные детали выполняются по-разному.

Самыми прочными и потому распространенными считаются столбы из бетона. Попробуем сделать нужные расчеты именно для них:

• раствор для таких конструкций берется марки М200-М300, то есть самый обычный;
• для замеса потребуется бетономешалка, и проще всего взять ее в аренду;
• раствор готовится по следующему рецепту: 300 кг портландцемента М400-М600 + 750 кг строительного песка + 1200 кг щебня средней фракции + 150 л чистой технической воды;
• замес ведется обычным порядком.

Что касается столбовой заливки, то она происходит по нижеприведенному алгоритму:

1. Если нужно засыпается подушка. Для столбов нормального заглубления хватит «подбетонки» в 5-10 см прямо на грунт.
2. Далее вставляется оболочка до дна. И нужно следить, чтобы расстояние от нее до стен скважины было везде одинаковым.
3. После вставляется, а затем центрируется арматурный каркас.
4. Потом оболочка на треть заполняется бетоном и приподнимается на 200-300 мм. Если использовался бур ТИСЭ, то величина, на которую необходимо приподнять оболочку, указывается в его спецификации. В любом случае после перечисленных мероприятий оболочку следует зафиксировать в ее новом положении. Если скважина бурилась обычным буром, то бетон может схватываться до 2-х суток. И тогда необходимо провести обратную засыпку пространства между оболочкой и стенкой скважины. Грунт при этом плотно утрамбовывается.
5. На данном этапе (после всех вышеперечисленных операций) заливается стержень столба с гидроуплотнением — то есть слоями по 15-20 см и выдержкой после каждой заливки в 10-20 минут.

Бетон набирает полную прочность за 7 суток после обустройства. Поэтому только по прошествии недели после заливки можно приступать к последующим работам по строительству.

Важно: Виброуплотнение лучше не использовать, когда речь идет о столбчатом основании. Наконечником вибратора можно задеть за арматуру, тогда возможно образование каверн с цементным молочком, а это существенно снизит прочность столба

Да и не пробьет этот прибор толщину в 1,5-2 м.

Рекомендации по составлению плана фундамента

План фундамента изображается в виде сечения горизонтальной плоскостью, проведенной выше подошвы столбчатого фундамента, но ниже уровня земли. План фундамента должен показывать конструкцию основания столбчатого фундамента (раскладку сборных бетонных или железобетонных блоков, бутобетонную или бутовую подушку и пр.). При наличии подвального помещения план фундамента показывает и контур его стен, опирающихся на данную конструкцию. При этом линии подвала наносятся на чертеж фундамента тонкой линией, а подушка столбчатого фундамента наносится более толсто.

Схема строения столбчатого фундамента.

На чертеж фундамента наносятся координационные оси, размеры, позволяющие определить расстояния между столбами фундамента, размерную привязку поверхностей элементов или осей конструкции к координационным осям сооружения (здания) или при необходимости к прочим элементам конструкций. На чертеж фундамента наносятся и другие нужные размеры, такие как отметки самых характерных уровней заложения подошвы конструкции, марки элементов сборных конструкций. Без чертежа фундамента вы не сможете построить правильную и надежную конструкцию. Если вы не уверены, что сможете составить чертеж фундамента самостоятельно, поручите это профессионалам. Не жалейте денег на данном этапе, т.к. правильно составленный чертеж – это залог надежности и долговечности конструкции.

После того как чертеж фундамента будет готов, выполняется разбивка плана. Данная операция представляет собой перенос с чертежа на участок и закрепление основных размеров конструкции и осей. Прежде чем переносить с чертежа фундамента на участок, по периметру нужно установить столбы (обноску). Столбы устанавливаются на расстоянии 1 или 2 м от строения. Со стороны намеченных стен здания параллельно им к столбам по уровню необходимо прибить доски или деревянные рейки. На них указываются размеры отдельных элементов ям и траншей самого фундамента и будущих стен. Разбивка осевых линий контролируется при помощи рулетки.

Рисунок 2.Чертеж фундамента.

Обязательно проверяются углы прямоугольного основания. При помощи теодолита проверяется разметка низа траншеи, в особенности по углам будущего дома, а также в точках пересечения лент. Разметка должна в точной мере соответствовать проектной (если проектная величина заглубления столбчатого основания составляет 1,4 м, то и низ траншеи тоже должен быть на 1,4 м ниже отметки нуля будущего дома). Расстояние между столбами конструкции должно быть не более 1,5-2,5 м. Чертеж фундамента обязательно предусматривает эти и все остальные важные параметры. С планом такого основания вы можете ознакомиться на рис. 2.

Столбчатый фундамент прекрасно подходит для строительства домов без подвалов там, где необходимо обеспечить минимальную нагрузку на почву. Чертеж фундамента учитывает количество опорных столбов, ширину и длину всего основания, глубину расположения столбов, расстояние между столбами и прочие важные параметры.

Составляя план фундамента, необходимо знать глубину промерзания грунта, уровень прохождения подземных вод и т.д. Столбчатый фундамент гораздо дешевле ленточного благодаря меньшим расходам материалов, однако его используют только при малоэтажном строительстве.

Особенности и правила строительства

Монтаж столбчатого фундамента является самым экономичным вариантом устройства основания для дома

Существует два вида столбчатого фундамента:

• Заглубленный;
• Мелкозаглубленный.

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

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

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

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

Как залить столбы под фундамент. Классификация столбчатых фундаментов по материалу

Как и любая основа под дом, столбчатый фундамент должен быть прочным и надежным. Поэтому для его сооружения используются строительные материалы, которые могут обеспечить необходимую прочность и надежность. К таким относятся бетон, бетонные блоки, кирпичи, камень, металл и некоторые сорта древесины, которые используются в виде бревен или бруса, установленных вертикально.

Выбор материала на самом деле ответственный момент, от которого зависит качество конечного результата. И если стоит задача – построить столбчатый фундамент своими руками, то надо правильно выбрать материал для его возведения. К примеру, считается, что монолитные конструкции лучше возводить на водо ненасыщенных грунтах, а блочные сборные на сырых.

Монолитные железобетонные столбы

Это самая прочная и надежная конструкция. У такого фундамента под столбы высокая прочность на растяжение и сжатие. Конечно, если учесть правильно проведенное армирование. При этом если грамотно распределить стойки по всему периметру дома, учитывая необходимое сечение опор, то на таком фундаменте можно возводить многоэтажные строения.

Добавим, что фундамент столбчатый железобетонный сооружается в тех случаях, когда необходимо залить его на достаточную глубину, и чаще ниже уровня промерзания грунта. Он прекрасно выдерживает пучение почвы, но боится соприкосновения с грунтовыми водами. Поэтому надо позаботиться о гидроизоляции опор.

Асбестоцементные столбы

Трубы из асбестоцемента для сооружения столбов для фундамента используются не часто. Хотя они прекрасно себя чувствуют в любых грунтах. Несущая способность у них не высокая, но она и не требуется, потому что трубы в конструкции фундамента выполняют функции опалубки.

Для легких сооружения рекомендуется использовать трубы диаметром до 150 мм. Для тяжелых построек не меньше 250 мм.

Столбы из пластиковых труб

Здесь та же ситуация, что и с асбоцементными. То есть, пластиковые трубы выступают в роли опалубки. Они не подвергаются коррозии, не разрушаются под действием воды, поэтому для них не нужна гидроизоляция. Единственное – это надо правильно опоры залить под фундамент. А именно: установить в них армирующий каркас и залить бетонный раствор.

Из кирпичей или блоков

К кирпичным столбам для фундамента надо относиться как к самым давно известным конструкциям. Из истории европейской и российской архитектуры они являются «долгожителями». До сих пор кирпичные столбы стоят под огромными зданиями, и стоять, как видно, будут еще не одно столетие. Потому что отношению к выбору кирпичей в те давние времена было серьезны. Обязательно использовался жженный кирпич высочайшего качества. Поэтому, сооружая дом на столбчатом фундаменте, надо учитывать это требование.

Что касается блочных столбов, то по прочности они не уступят кирпичным, конечно, в зависимости от материала, из которого блоки изготавливаются. Предпочтение лучше отдать бетонным блокам, шлакоблок в этом плане не может нести большие нагрузки, хотя их используют под легкие постройки типа веранда, баня и так далее.

К блочным конструкциям можно отнести столбы, возведенные из камня. Неплохой вариант, достаточно прочный, но подвиги грунта такие опоры выдержать не могут. Поэтому, когда строится дом на склоне, то от каменных стоек лучше отказаться. Как замена им – фундаменты из бутобетона. Это когда в подготовленную опалубку засыпаются камни, а затем их заливают бетонным раствором.

Деревянные столбы

Такой столбчатый фундамент, как и кирпичный, используется в России давно. Сегодня он не так востребован, но, к примеру, под бани, установленные у реки или озера, они встречаются часто. Надо отдать должное правильному выбору древесины. Чем она прочнее, тем дольше срок эксплуатации столбов. При этом необходимо очень тщательно провести защитные мероприятия.

1. Обработка всего столба антисептическими составами.
2. Обработка углубленной в грунт части битумными мастиками с приклеиванием слоя или двух рубероида.

Все это сделать самому – не проблема, главное – не только сделать защиту, но и установить под столбы деревянные опоры в виде доски толщиною не меньше 50 мм и шириною по всей площади в два раза больше, чем сечение столба. Опорные доски также надо защитить от влаги и негативного действия грунта.

В основном используют деревянные стойки под легкие сооружения. хотя еще лет сто тому назад на них строили боярские хоромы в несколько этажей.

Столбчатый фундамент Чертеж. Столбчатый фундамент — Чертеж

Столбчатый фундамент является самым экономичным основанием для дома. Затраты при его обустройстве практически в 2 раза меньше, чем при строительстве монолитных фундаментов.

Конструкция столбчатого фундамента состоит из отдельных столбов, устанавливаемых в строго определенных местах:

В углах возводимого здания.В местах пересечения несущих стен.Под несущими простенками.Других местах, в которых сосредоточены большие нагрузки.

Для повышения устойчивости, исключения горизонтального смещения и, как следствие возможного опрокидывания, установленные фундаментные столбы увязываются ростверком. Обустроить столбчатый фундамент можно самостоятельно, но при этом следует все работы выполнять по предварительно составленному чертежу или схеме.

Расчет фундамента столбчатого типа непростое мероприятие и должно выполняться специалистами, которые учтут малейшие нюансы конструкции здания и особенности грунтов на строительной площадке.

Результатом проведенной работы будет общая схема основания под конкретное здание, в которой указано:

Количество столбов и их месторасположение.Форма столбов и линейные размеры.Требуемая густота армирования.

Чертежи

Чертеж столбчатого фундамента в качестве образца представлен на рисунке ниже:

Кроме чертежа для удобства проведения строительных работ рекомендуется иметь под рукой также схему столбчатого фундамента.

Существует две разновидности оснований столбчатого типа для дома:

1. Монолитный столбчатый фундамент.Сборный столбчатый фундамент.

Чертеж этих конструкций выглядит так:

В первом случае столбы основания заполняются бетоном, а во втором формируются с использованием кирпича или природного камня.

Чертеж ростверка:

Последовательность работ по обустройству столбчатого фундамента

До начала работ по обустройству столбчатого фундамента своими руками необходимо провести подготовку строительной площадки.

Для этого нужно:

Очистить ее от мусора.Срезать верхний слой почвы приблизительно на 30 см.Спланировать площадку.

Далее необходимо выполнить разметку строительной площадки по имеющемуся чертежу столбчатого фундамента. На земельный участок с большой точностью должен быть перенесен план основания в строгом соответствии с размерами и соблюдением форм. Правильность углов обязательно проверяется измерением диагоналей.

В указанных на чертеже местах роются ямы вручную или при помощи экскаватора. Их глубина должна быть больше расчетной глубины самого фундамента для выполнения подсыпки. Ширина ямы должна предусматривать возможность установки опалубки для создания фундаментного столба.

ВАЖНО! Если глубина вырытых ям превышает один метр, то следует принять меры по предотвращению осыпания грунта со стенок. Для этого яму следует выкопать с откосами и установить распорки из досок

После того как ямы будут готовы следует начинать формировать фундаментные столбы согласно соответствующей схеме.

Монтаж выполняется в следующей последовательности:

1. На дно укладывается дренажная подушка из двух слоев: песка – 10-20 см, щебня – 5 см. Тщательно утрамбованная подсыпка накрывается гидроизоляционным материалом.Устанавливается фундаментная плита, которая является своего рода подставкой и предназначена для увеличения опорной площади столба. Ее ширина должна превышать ширину столба приблизительно на 25 см. Чаще всего для этого применяются железобетонные блоки размерами 20×20×40 см (см. Бетонные блоки для фундамента 20х20х40).Устанавливается опалубка для столбов. Для этого может использоваться фанера, ДСП, асбестоцементные трубы.Закладывается арматура. Прутья диаметром 10-14 мм должны иметь длину приблизительно на 15 см короче высоты столба, что предотвратит развитие коррозионных процессов. Чтобы предотвратить выдавливание прутьев во время заливки рекомендуется устанавливать их в столб, залитый бетоном на 2/3.При этом нужно предусмотреть установку закладных элементов для увязки ростверка. Они должны выступать над фундаментным столбом приблизительно на 15 см.Выполняется послойная заливка бетонного раствора. Для приготовления бетона должен использоваться бетон В15-25. Он готовится из цемента М300, щебня 20 мм, крупнозернистого речного песка и воды в пропорции 1:5:3:0,5. Каждый залитый слой толщиной около 25 см трамбуется, чтобы удалить пузырьки воздуха и пустоты.

После окончания работ фундаментные столбы должны набрать нужную прочность в течение 4 недель. При этом опалубка снимается через неделю. На последнем этапе выполняется монтаж ростверка, который позволяет равномерно распределить нагрузку между установленными фундаментными столбами.

Условия, при которых рекомендуется применять столбчатый фундамент

• пол дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными);
• под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение ( 1,6–2,0 метра, т.е. на 20–30 см ниже глубины сезонного промерзания грунта) и ленточный фундамент неэкономичен;
• когда грунты в процессе эксплуатации здания обеспечивают осадку столбчатого фундамента (при равных давлениях столбов на грунт) значительно меньше чем у ленточного;
• когда необходимо максимально исключить отрицательное воздействие на фундамент морозного пучения, т.к. столбчатые фундаменты менее подвержены этому явлению.

(Схема устройства столбчатых фундаментов в грунтах с глубоким промерзанием.)

а – сборно-монолитные при расположении грунтовых вод в момент производства работ ниже подошвы фундаментов;
б – сборные при любом расположении грунтовых вод;
1. сборный железобетонный опорный столб со стержневым арматурным каркасом;
2. то же, с сердечником из стальной трубы;
3. то же, со стержневым арматурным каркасом и оболочкой из асбестоцементной трубы;
4. то же, с сердечником из стальной трубы и оболочкой из асбестоцементной трубы;
5. сборный опорный столб из стальной трубы;
6. засыпка вынутым грунтом;
7. опорная плита из монолитного железобетона;
8. опорная плита сборного железобетонного фундамента;
9. песчаная подушка.

Рассмотрим несколько моментов в пользу применения столбчатого фундамента:

• Если стоимость фундаментов других типов составляет 15-30 % от стоимости всего дома, то стоимость столбчатого фундамента составят не более 15-18 %.
• Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных.
• 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.
• 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 или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия.

1. 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.
2. Незаглубленные фундаменты – считаются такие фундаменты, глубина заложения которых составляет 40-50 см, и составляет в среднем половину или треть глубины промерзания.

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. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху, это позволит сэкономить материал и равномерно распределить нагрузку от стен.

(Схема столбчатого фундамента с уширением)

Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, такими материалами служат битумная мастика, пластические смазки (синтетический солидол “С”, ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4), кремнийорганические соединения, эпоксидные смолы, фураново-эпоксидная композиция, полимерные пленки а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Целесообразность и варианты такого утепления изложены в вопросе Утепленная отмостка – экономия на фундаменте.