Столбчатый фундамент: виды и строительство

Что такое столбчатый фундамент?

Такой тип основания для дома конструируется из опорного каркаса, где колоды несут основную нагрузку. Опоры монтируются по периметру под несущими стенами. На них укладывается первая обвязка дома. Следовательно, установка колод осуществляется в нагружаемых местах: в углах, на стыке стен, под перекрытиями и пролетами более 2,5 метра в длину.

Размеры и расстояние между столбами определяются расчетным путем, учитывая категорию стройматериала, тип конструкции опорных элементов, характер и общую массу постройки. Среднее расстояние между опорами варьируется в пределах 1,5—2,5 м, внутренний срез прямоугольных изделий составляет 25—40 х 25—40 см, круглых — 20—25 см. Высота наземного элемента конструкции над фундаментом не должна превышать 50 см. Этот параметр для части, распложенной под землей, подбирается в зависимости от величины заглубления.

Столбчатый фундамент: его назначение и разновидности

Прежде всего, необходимо определиться, в чём различие между столбчатым и свайным фундаментом для небольших частных построек. Оба типа конструкций являются точечными опорами для поддержания стен, расположенными в узловых местах. Также совпадают типы возводимых на них сооружений:

• легкие каркасные или каркасно-щитовые дома в один-два этажа;
• срубы из оцилиндрованных или профилированных бревен;
• жилые и технические строения из пено- газобетона, с удельным весом не более 1000 кг/м³;
• веранды, пристройки, беседки, прочие МАФы;
• основания для капитальных ограждений.

Однако свайный и опорно-столбчатый фундамент используются на грунтах с совершенно разными несущими характеристиками.

1. Свайный – рекомендован на пучинистых торфяных, глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод;
2. Столбчатый – на грунтах с хорошей несущей способностью: твердая глина, крупнофракционные гравелистые пески, щебенистые, галечные, дресвяные гравийные.

Существуют следующие условия, при которых применение столбчатых фундаментов не рекомендуется:

• склонность грунта к сильному пучению и значительным посадкам;
• возможность появления боковых нагрузок – горизонтальных сдвигов почвы;
• уровень грунтовых вод расположен выше полуметра к подошве столба;
• глубина промерзания почвы превышает 1,5 м;
• строительный участок имеет рельеф с перепадом высоты более 2 м.

Общая схема конструкции

В качестве материала изготовления для столбчатого фундамента используется: кирпич, древесина, бетонные блоки, металлический профилированный прокат. Отдельно стоит упомянуть монолитные железобетонные (буронабивные) столбы основания.

По глубине залегания столбчатые фундаменты делятся следующим образом:

1. Заглубленные (сваи-столбы) – более 1 м ниже уровня промерзания. Устраиваются во влажных глинистых грунтах с вероятностью пучения.
2. Мелкозаглубленные – не более 70 см ниже уровня промерзания на песчаных и крупнообломочных породах.
3. Незаглубленные – общая глубина не более 50 см (или без погружения в грунт). Устраиваются на непучинистых скальных породах (гравийные, щебневые).

Столбчатое основание имеет две конструкционных разновидности – без ростверка и с ростверком. Основание без ростверка считается наиболее бюджетным, так как не нуждается в дополнительных материалах для обвязки. Используется при возведении каркасных, каркасно-щитовых сооружений или срубов. Основание с ростверком применяется, если дом возводится из штучных строительных материалов: пустотелый кирпич, блоки из облегченного бетона (газобетона), шлакоблоки. В качестве ростверка чаще всего используются железобетонные балки заводского изготовления. Материалом для нижней обвязки каркасного дома на столбчатом фундаменте из металлических столбиков могут служить деревянные балки с сечением не менее 150х150 мм.

Достоинства и недостатки

Анкерные соединения

Конструктивная схема с указанием нахождения анкерных соединений В зависимости от типа выбранной колонны, анкерные соединения подбираются в индивидуальном порядке. Установки и фиксация колонны выполняется с помощью больших болтов или анкеров, которые затем привариваются к арматурному слою и надежно удерживают колонну в вертикальном положении.

Отличительная особенность монтажа соединительных элементов в том, что после их закрепления фундамент разбивают. Если после этого отклонения болтов не произошло, то монтаж считают выполненным правильно, а если есть отклонения центров на расстояние от 2 мм, тогда анкера заменяют.

Секреты монолитного столбчатого фундамента

Монолитный столбчатый фундамент широко используется в частном строительстве для возведения стен или колонн.

Прочность и надежность железобетона позволяет возводить на таких конструкциях здания средней тяжести.

Устройство монолитных столбчатых фундаментов

Устройство монолитного столбчатого фундамента начинается с земляных работ.

Их объем невелик по сравнению с другими видами фундаментов:

• расчищается участок строительства от мусора;
• производится разметка столбов;
• в местах монтажа опор снимается плодородный слой почвы;
• роются ямы под столбы: если их глубина не превышает 1 м, стенки можно выполнить вертикальными и без дополнительных креплений. Стенки более глубоких ям необходимо укрепить досками или выполнить их с откосами. Глубина скважины должна превышать глубину заложения фундамента на 200-300 мм. Ширина ее также делается с запасом в 400 мм по контуру будущего столба: такой запас необходим для установки опалубки и распорок.

Более подробно про глубину заложения фундамента мы изложили в этой статье.

Устройство дренажной и гидравлической подушек

На дне подготовленной скважины устраивается песчано — гравийная подушка с уширением по периметру опоры в 100-200 мм. Сначала в яму укладывается слой песка толщиной 100-200 мм. После его уплотнения насыпается слой гравия толщиной 50 мм. Насыпанный гравий обильно смачивается водой и плотно утрамбовывается.

На уплотненную подушку необходимо уложить гидроизоляционный материал – рубероид или полиэтиленовую пленку.

Гидравлическая подушка служит своего рода подставкой под столб. С ее помощью увеличивают площадь опоры элемента столбчатого фундамента. Ширина гидравлической подушки должна превышать геометрические размеры поперечного сечения столбика на 200-350 мм.

Для правильного формирования подушки устраивается невысокая (150-200 мм) опалубка. Процесс монтажа данного элемента столбчатого фундамента можно ускорить, использовав в его качестве железобетонный блок 200х200х400 мм.

Для изготовления опалубки под монолитный железобетонный столбчатый фундамент применяются доски, оструганные с одной стороны. Гладкая поверхность пиломатериала должна быть обращена в сторону бетона. Требования к породе древесины невысоки – она может быть любой, лишь бы ее влажность не превышала 25%.

Сухая доска на опалубку не подойдет: ее придется предварительно смочить, чтобы при заливке она не впитывала воду из бетонной смеси.

Проектирование стакана под колонну

Столбчатые фундаменты (другое название стаканы) изготавливаются из тяжелого бетона, марка которого определяется исходя из предполагаемой нагрузки.

Расчет фундамента под колонну должен выполняться специалистом, он включает в себя определение следующих параметров:

• Высота основания (плитной части).
• Количество ступеней и их высота.
• Размеры поперечных сечений как подколонника, так и стаканной части фундамента.
• Сечение арматуры и конструктивная схема каркаса.
• Диаметр, форма и длина анкерных болтов или закладных элементов.

При выполнении расчетов стоит учитывать то, что различные колонны могут работать под разной нагрузкой. Так фундамент под фахверковые колонны (которые устанавливаются для укрепления ограждающих конструкций, увеличения устойчивости к ветровым нагрузкам) имеет более простую конструкцию. Он состоит из опорной плиты и основного стакана. А под несущие конструктивные элементы необходимо применять многоступенчатые фундаменты.

Изготовление фундаментов

Проще всего выполнять работы по изготовлению фундаментов под колонны в заводских условиях (вне пределов строительной площадки).

Данный способ имеет ряд преимуществ:

• Возможность сократить срок строительства. Дело в том, что устройство фундамента под здания с металлическим каркасом требуют выполнения большого объема земляных работ (котлован, трамбовка, подготовка подушки). Именно в этот период параллельно ведутся работы по изготовлению стаканов под колонны, которые к моменту завершения земляных работ достигают проектной прочности.
• В заводских условиях существует возможность применять мощное сварочное оборудование, что обеспечит качество конструкции и ускорит выполнение работ.
• Отпадает необходимость транспортировки элементов опалубки на строительную площадку.
• Существенно упрощается сама заливка бетона благодаря свободному доступу миксера к стаканам. При заливке непосредственно на строительной площадке зачастую приходится прибегать к использованию бетононасосов или подаче смеси подъемными кранами.

Стоит отметить то, что фундаменты под стальные колонны имеют значительный вес, поэтому их перевозка потребует большегрузного транспорта.

В первую очередь необходимо изготовить арматурный каркас будущего фундамента. В основание укладывается сетка с определенным проектом размером ячейки. Основной стакан армируется при помощи объемной конструкции.

Устанавливая каркас в опалубку, не стоит забывать о необходимости наличия защитного слоя бетона. Поэтому армокаркас должен быть приподнят от основания.

Для установки опалубки лучше всего применять стальные элементы, которые соединяются при помощи сварки. Стальная опалубка отличается высокой оборачиваемостью. Для изготовления небольших стаканов можно применять и деревянные пиломатериалы. При монтаже следует контролировать вертикальность стенок опалубки и отмечать уровень заливки каждой ступени.

Установка анкеров

Одним из основных элементов, который имеют все фундаменты под металлические колонны, является анкер, при помощи которого и крепятся элементы каркаса здания.

Существует два основных способа установки анкеров:

• Монтаж в предварительно подготовленные технологические проемы или в забуренные отверстия. Для фиксации анкера применяют специальные клеящие смеси.
• Но более надежной считается установка анкеров до заливки стакана бетоном. При этом анкерный элемент стыкуется с арматурным каркасом конструкции, что позволяет повысить надежность фундамента.

При установке анкеров необходимо учитывать расстояние между ними, место установки по отношению к осям фундаментного блока.

В идеале все эти параметры должны быть соблюдены с точностью до миллиметра, в противном случае монтаж колонн значительно усложняется.

Еще один параметр, который необходимо контролировать, это высота анкера от поверхности бетона. Для того чтобы упростить установку анкеров, стоит воспользоваться кондуктором, шаблоном на котором предварительно высверлены отверстия с соблюдением всех конструктивных размеров. Кондуктор устанавливается на требуемом уровне, что обеспечит необходимую высоту анкера.

После выполнения земляных работ необходимо выполнить осевую разметку фундамента при помощи стальной проволоки, по этим ориентирам и будут устанавливаться отдельные стаканы. После установки на требуемое место каждый элемент можно передвинуть при помощи обычных ломов, что позволяет обеспечить высокую точность монтажа. В обязательном порядке необходимо контролировать высоту установки фундамента, для этого применяют лазерные или оптические нивелиры.

Почему необходимо армировать фундамент

Перед началом укрепления необходимо выяснить, где находятся зоны возникновения максимальных растягивающих напряжений.

Если возводится обычный частный дом, в котором не предусматриваются какие-либо помещения производственного назначения – например, мастерские, то такими местами будут являться углы дома, где возникающие усилия действуют во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Ещё один фактор, предопределяющий необходимость усиления фундамента – это состояние грунта. При резких перепадах температур, возникающих при внезапных существенных похолоданиях или потеплениях, грунт может выпучиваться. Ввиду того, что бетон – материал непластичный, то любые локальные нагрузки на него приведут к трещинообразованию.

Причём, если монолитный фундамент будет воспринимать нагрузки более-менее равномерно всей своей поверхностью, то столбчатый – только отдельными его частями.

Динамика процесса выглядит так:

• По мере понижения температуры влажный грунт начинает примерзать к контактной поверхности столба (чем больше влажность исходного грунта, тем этот процесс происходит интенсивнее);
• Во время выпучивания грунта столб начинает выталкиваться вверх, туда, где процесс промерзания еще продолжается;
• Нижняя часть столба, находясь на цельном грунте, сопротивляется такому выталкиванию, и стремится остаться в прежнем положении;
• В поперечном сечении столба возникают растягивающие напряжения, которые, нарастая по модулю, приводят к разрыву столба.

Заливка опорно-столбчатого фундамента своими руками

Вообще процессы заложения любых фундаментов своими руками не так сложен, как кажется на первый взгляд, а устройство опорно-столбчатого — самый простой из вопрос, возникающий в устройстве опорно-столбчатого фундамента своими руками – с чего начать?А начинать необходимо, как и при устройстве любой другой опоры для дома, с очистки участка и его разметки.

Этапы заложения опорно-столбчатого фундамента

Очистка участка и разметка поляПервым этапом заложения фундамента является уборка лишней травы и мусора с части участка, где будет построен будущий дом. Чистый участок позволит правильно произвести разметку дома, копку, да и вообще на очищенном участке гораздо приятнее того, как участок почищен, необходимо провести разметку периметра дома и внутренних стен. Процесс разметки будущего строения практически не зависит от типа фундамента под дом и производиться для всех домов одинаково.Разметка столбов под домКогда все стены размечены, необходимо обозначить места для будущих столбов. Как уже говорилось, расстояние между столбами зависит от длины стен, грунта, толщины столбов, типа постройки, и не должно превышать 2м, но, как правило, расстояние между столбами закладывают около 1,5 м.

Не забывайте, что столбы должны подпирать не только внешние стены, но и внутренние. Так же столбы устраиваются в местах повышенных нагрузок, таких как пересечение стен, углы и т.д. А в некоторых случаях, дополнительные столбы устраиваются внутри дома для подпорки пола и придания ему жесткости.

Удаление грунта для заливки столбовПосле всех проведенных разметок пора приступить к бурению столбов, либо их копке. Если будете бурить, то это лучше всего делать с помощью спецтехники, так будет быстрее и удобнее, но это, как правило, стоит не можно производить и ручным бензобуром, но если у Вас его нет, и попросить не у кого, то необходимо посчитать, что для Вас будет выгоднее – купить бензобур с насадками, либо воспользоваться услугами спецтехники.

Для того, чтобы практически исключить действие касательных сил пучение на столбы, необходимо чтобы снаружи эти столбы были гладкими. Этим самым мы значительно уменьшим «движение» столбов.

Для этого лучше всего использовать асбестовые трубы, они вставляются в скважины и будут служить несъемной опалубкой для будущего фундамента.Армирование опорно-столбчатого фундаментаАрмируются столбы арматурой диаметром 8 – 12 мм, в зависимости от их толщины, материала из которого построен дом и т.д. Армирование, так же, как и другие этапы устройства фундамента, не сложный процесс, который с легкостью можно произвести своими руками.Я думаю, стоит отметить, что армирование опорно-столбчатого фундамента лучше производить с помощью стальной арматуры, применение стеклопластиковой арматуры — я бы не располагается вертикально по всей длине столбов, а для того, чтобы в последствие их связать ростверком, она выпускается на 15 – 20 см выше заливки бетона.Этап заливки бетона своими рукамиЗаливаются столбы, как правило, обычным бетоном марки не ниже М-200, а для этого необходимо соблюдать состав и пропорции бетона для фундамента. Так как бетона нам понадобится не так много, как для других типов фундамента, его можно приготовить своими руками с помощью бетона выйдет немного дороже, а учитывая небольшой объем заливки, стоимость его доставки на участок станет немалой частью всех затрат на его покупку. Учитывая это, можно сделать вывод, что этап заливки бетона для опорно-столбчатого фундамента, не будет большой проблемой и его с легкостью можно будет освоить своими руками.

Помните! Бетон набирает прочность в течение 28 суток, это при том, что температура окружающего воздуха будет в районе +20 градусов. Другими словами — опорно-столбчатый фундамент будет полностью готов к следующим этапам строительства через 28 дней!

Преимущества и недостатки фундамента на столбах

Список достоинств столбчатого фундамента довольно обширен, в нем числятся:

• Отсутствие потребности в грузоподъемной спецтехнике;

• Возможность устройства свайного поля на склонах;

• Высокая скорость возведения;

• Отсутствие необходимости в подготовительном выравнивании стройплощадки;

• Простота технологии, позволяющая сделать его самостоятельно;

• Превосходная устойчивость столбов к пучению;

• Дешевизна конструкции.

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.

Среди недостатков фундаментов на столбах для домов за городом числятся:

• Малая устойчивость опор к боковым нагрузкам;

• Ограничения по грунтам (для болотистых участков выбирать не стоит).

• Ограничения по несущей нагрузке (для тяжелых бетонных или кирпичных домов подобное основание не подходит по определению);

• Невозможность устройства подвала.

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

Возводим забор с ленточным фундаментом – порядок действий

Технология сооружения фундаментной основы в виде монолитной ленты для установки оградительной конструкции включает следующие операции:

1. Подготовительные мероприятия.
2. Выполнение разметки.
3. Земляные работы.
4. Формирование подушки.
5. Монтаж опалубки.
6. Сборку арматурного каркаса.
7. Заливку бетона.
8. Гидроизоляцию фундамента.

Остановимся на особенностях выполнения отдельных операций.

Формирование траншеи под фундаментную конструкцию ограждения

С земляными работами несложно справиться своими силами:

1. Очистите периметр участка от камней, мусора и растительности.
2. Сформируйте траншею, извлекая почву до нужного уровня.
3. Придайте боковым стенкам вертикальное положение.
4. Разровняйте совковой лопатой основание траншеи.

Своими силами несложно справиться с земляными работами При выполнении земляных мероприятий ориентируйтесь на предварительно выполненную разметку.

Используем смесь песка и щебня для создания подушки

В подготовленном приямке закладывается основа фундамента. Формируйте подошву в следующем порядке:

1. Насыпьте на ровное дно траншеи смесь песка и гравия.
2. Пролейте гравийно-песчаный слой водой.
3. Уплотните подсыпку ручной или механической трамбовкой.

Важно производить уплотнение до достижения толщины демпфирующего слоя, составляющей 0,1-0,15 м. Для создания подушки используем смесь песка и щебня

Для создания подушки используем смесь песка и щебня

Как собирается опалубка на ленточном фундаменте для сооружения основы забора

Опалубка для забора изготавливается из следующих материалов:

• влагозащищенной фанеры;
• плит ДСП;
• обрезных досок;
• металлических листов.

Из имеющегося материала готовятся щиты, которые устанавливаются в сформированном приямке

При сборке опалубки обратите внимание на следующие моменты:

• гидроизоляционную обработку поверхности древесины:
• вертикальность установки опалубочных щитов;
• обеспечение неподвижности элементов опалубки.

Следует тщательно герметизировать зазоры между щитами для предотвращения потерь цементного молочка.

Для сооружения основы забора собирается опалубка

Какая используется арматура для забора и как выполняется армирование

Для сборки силового каркаса используют различную арматуру:

• стальные стержни с рифленой поверхностью применяют для продольного армирования. Используют прутки класса А-III диаметром 10-12 мм;
• гладкую арматуру устанавливают в силовом каркасе в качестве поперечных элементов. Применяется материал диаметром 6-8 мм класса А-I.

Процесс армирования осуществляется по следующему алгоритму:

1. Нарезаются заготовки.
2. Вяжется арматурная решетка.
3. Собирается каркас.

Готовая конструкция размещается в опалубке с фиксированным расстоянием до поверхности грунта 40-50 мм.

Позволяет повысить прочностные характеристики ленточного фундамента усиление бетона стальной арматурой

Готовим раствор и осуществляем процесс заливки основания под забор

Для подготовки бетонного раствора используется песок, щебень, цемент, перемешанные в соотношении 3:5:1, а также вода. Порядок приготовления:

1. Смешайте в бетономешалке сухие ингредиенты.
2. Добавьте воду до необходимой пластичности.

Осуществляйте заливку бетона в опалубку следующим образом:

1. Непрерывно подавайте бетонную смесь.
2. Равномерно распределяйте бетон внутри опалубки.
3. Выполняйте виброуплотнение бетонного массива.
4. Разровняйте поверхность ленты.

При повышенной температуре воздуха увлажняйте бетон, чтобы предотвратить растрескивание. Для этого уложите на бетон полиэтилен, предохраняющий массив от испарения влаги.

Как выполняется гидроизоляция ленточных опор под будущее ограждение

Для гидроизоляции фундамента применяют различные методы:

• наносят на бетонную поверхность пропитывающие составы;
• покрывают бетон обмазочными смесями;
• укладывают на подушку полиэтиленовую пленку или рубероид.

Отдельные фундаменты под колонны (ч.

Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а

), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8,а ), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8,б ).

Размеры в плане подошвы ( b, l

), ступеней (b 1,l 1 ), подколонника (luc, buc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h 1,h 2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента (hf ) — кратной 300 мм, высота плитной части (h ) — кратной 150 мм.

ТАБЛИЦА ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм

Модульные размеры фундамента следующие:

Высота ступеней принимается по табл. в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c

1 =kh 1 , гдеk — коэффициент, принимаемый по табл.

Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b

иbuc×buc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерамиb×l иbuc×luc , отношениеb/l составляет 0,6–0,85.

Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. ), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.

ТАБЛИЦА КОЭФФИЦИЕНТ k

Расчет столбчатых фундаментов металлического каркаса

Уважаемые коллеги, продолжаем рассматривать небольшие примеры использования ФОК Комплекс для расчета фундаментов. Сегодня мы рассмотрим примеры расчета столбчатых фундаментов металлического каркаса. В начале произведем ручной расчет 2-х фундаментов с дальнейшим сравнением с полученными результатами по ФОК Комплекс.

Пример расчета столбчатых фундаментов. Исходные данные

Площадка строительства характеризуется следующими атмосферно-климатическими воздействиями и нагрузками:

• вес снегового покрова (расчетное значение) — 240 кг/м2;
• давление ветра — 38 кг/м2;

Геология

Схема маркировки фундаментов

Относительная разность осадок (Δs/L)u = 0,004;

Максимальная Sumax или средняя Su осадка = 15 см;

Нагрузки на столбчатые фундаменты получены из ПК ЛИРА.

Для ручного расчета рассмотрим фундаменты Фм3 и Фм4

Ручной расчет

Определение размеров подошвы фундамента

Основные размеры подошвы фундаментов определяем исходя из расчета оснований по деформациям. Площадь подошвы предварительно определим из условия:

P ≤ R,

где P- среднее давление по подошве фундамента, определяем по формуле:

P = ( N0 / A )

N0 = P · A

A — площадь подошвы фундамента.

N0 = N +G

N – вертикальная нагрузка на обрезе фундамента

G – вес фундамента с грунтом на уступах

G = A · γ · d

где γ — среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое равным 2 т/м3;

d — глубина заложения;

P · A = N + A · γ · d

A · (P — γ · d ) = N

A = N / (P — γ · d )

Для предварительного определения размеров фундаментов, P определяем по таблице В.3 [СП ]

Р = 250 кПа = 25,48 т/м2.

Для фундамента Фм3, N = 35,049 т

A = 35,049 т / (25,48 т/м2 — 2,00 т/м3 · 3,300 м) = 35,049 т/18,88 т/м2 = 1,856 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,5 м

Для фундамента Фм4, N = 57,880 т

A = 57,880 т / (25,48 т/м2 — 2,00 т/м3 · 3,300 м ) = 57,880 т / 18,88 т/м2 = 3,065 м2.

A = b2

Принимаем габариты фундамента b = 1,8 м

1. Определение расчетного сопротивления грунта основания

5.6.7 При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, указанных в 5.6.6, среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле

где γс1 и γс2 коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4[1];

k- коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φп и сп) определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по таблицам приложения Б[1];

Mγ, Мq, Mc- коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5[1];

kz- коэффициент, принимаемый равным единице при bd (d- глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (5.7)[1] принимают d1 = d и db = 0.

6 Расчетное сопротивления грунтов основания R, определяемое по формулам (В.1)[1] и (В.2)[1] с учетом значений R0 таблиц [1] приложения B[1], допускается применять для предварительного назначения размеров фундаментов в соответствии с указаниями разделов 5-6[1].

Исходные данные:

Основание фундаментом являются — суглинком лессовидным непросадочным полутвёрдой консистенции, желто-бурого цвета, с включением прослоев супеси, ожелезненный. (ИГЭ 2)

γс1= 1,10;

γс2= 1,00;

k= 1,00;

kz= 1,00;

Для фундамента Фм3 : b = 1,50 м;

Для фундамента Фм4 : b = 1,80 м;

γII = 1,780 т/м3;

γ'II = 1,691 т/м3;

сII= 1,100 т/м2;

d1 = 3,30 м;

db = 0,0 м;

Mγ = 0,72;

Мq= 3,87;

Mc= 6,45;

Для фундамента Фм3:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00· [0,72 · 1,00 · 1,50 м · 1,780 т/м3 + 3,87· 3,30 м· 1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) · 0,0· 1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10· (1,922 т/м2 +21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 33,674 т/м2.

Для фундамента Фм4:

R = (1,10 ·1,00) / 1,00 · [0,72 · 1,00 · 1,80 м·1,780 т/м3 + 3,87 · 3,30 м·1,691 т/м3 +

+ (3,87 – 1,00) ·0,0·1,691 т/м3 + 6,45·1,1 т/м2] = 1,10 · (2,307 т/м2 + 21,596 т/м2 +

+ 0,0 + 7,095 т/м2) = 34,098 т/м2.

2. Определение осадки

Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.6[1]) определяют методом послойного суммирования по формуле

где b — безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Как сделать незаглубленный фундамент?

Обустройство столбчатых фундаментов незаглубленного типа считается наиболее простым. Для него не придется выкапывать скважины. Достаточно снять верхний слой почвы и можно приступать к монтажу опор.

Процесс возведения такого основания своими руками делится на несколько этапов:

1. Нанесение разметки. Определение местоположения будущих опор.

2. Обустройство песчаной подушки под каждым столбом. Песок выкладывается слоем не менее 15 см и тщательно трамбуется.

3. Монтаж опор. Чаще для этого используют бетонные блоки размером 200×200×400 мм. Они выкладываются двумя рядами в шахматном порядке. Для скрепления блоков используют густой цементный раствор.

4. Гидроизоляция столбов.

Подробнее технология возведения незаглубленного основания описана в видеоролике.

Виды сборных фундаментов

• Ленточные.
• Свайные.
• Столбчатые.
• Стаканного типа.

Сборные железобетонные фундаменты: а — общий вид; б—разрезы; е—сборные элементы; 1—стеновые блоки; 2 — блоки-подушки; г —армированный шов; 4 — участки, бетонируемые на месте Теперь немного о каждом виде фундамента. Ленточные фундаменты отличаются легкостью в установке, они состоят из блоков или бетонных плит. Это сплошные или разорванные ленты по всему периметру фундамента, устанавливаются только под несущими конструкциями здания.

Свайные фундаменты состоят с ряда специальных железобетонных блоков с дополнительным армированием. Сваи забиваются специальной техникой, а сам фундамент используется на рыхлых и пучинистых почвах. Тут стоит отметить, что сваи могут иметь различную длину, поэтому такое решение оптимально для оснований, которые строятся на участках с естественным уклоном.

Столбчатые фундаменты – это дешевые и надежные несущие конструкции, которые состоят с ряда ключевых элементов: бетонных столбов, которые вбивают в пробуренные скважины и рандбалок с армированием для соединения столбов.

Стаканные фундаменты – это основания для промышленных объектов, они производятся с полых железобетонных моделей пирамидальной формы с полой внутренней частью. Это ступенчатая конструкция, где в центре стакана есть отверстие для монтажа столба, который затем дополнительно армируется.

Устройство фундамента стаканного типа

Фундамент стаканного типа представляет собой сборную конструкцию из железобетонных блоков заводского производства. Такое блоки состоят из двух частей – базовой опорной плиты и выходящего из нее подколонника (башмака) пирамидальной формы с полостью в центральной части, в котором фиксируется ЖБ колона.Рис 1.1: Железобетонные блоки для стаканного фундаментаВажно

! Стаканные блоки, в зависимости от места монтажа колонны, могут иметь центральную и боковую нагрузку. Опорная плита в блоках, предназначенных для центральной нагрузки, имеет квадратное сечение, для боковой нагрузки используются прямоугольные плиты, обладающие соотношением сторон не меньше 0.6.

Сечение башмака зависит от размеров устанавливаемой в него колонны. Стандартные изделия выпускаются под колонны сечением 300 и 400 мм, их габариты увеличиваются с шагом в 100 мм. Минимальная толщина нижней стенки башмака составляет 20 сантиметров.Рис 1.2: Блоки с квадратными и прямоугольными плитами Изготовление фундаментов стаканного типа регулируется требованиями ГОСТ № 24476-80 “Сборные фундаменты из железобетона”. Данный нормативный документ выдвигает к стаканным основаниям следующие требования:

• Все элементы сборной конструкции должны изготавливаться из бетона марки М200, который соответствует группе водонепроницаемости В2 (впитывание влаги не более 5% от собственного объема);
• Подошва и подколонник подлежат обязательному армированию. Для укрепления плиты используется арматурная сетка серии , для укрепления подколонников – горячекатаная арматура класса А2 и А3.

Важно

! В дополнение к стержневому армированию подколонники также укрепляются арматурной сеткой, из которой формируется объемный каркас, расположенный по четырем стенкам башмака на всю их высоту. Армокаркас при укреплении стаканного фундамента утапливается вглубь бетона минимум на 5 сантиметров.Рис 1.3: Схема армирования стаканного фундамента

Опалубочные работы

2.5. Опалубка на строительную площадку должна поступать комплектно, пригодной к монтажу и эксплуатации, без доделок и исправлений.

2.6. Поступившие на строительную площадку элементы опалубки размещают в зоне действия монтажного крана. Все элементы опалубки должны храниться в положении, соответствующем транспортному, рассортированные по маркам и типоразмерам. Хранить элементы опалубки необходимо под навесом в условиях, исключающих их порчу. Щиты укладывают в штабели высотой не более 1 — 1,2 м на деревянных прокладках; схватки по 5 — 10 ярусов общей высотой не более 1 м с установкой деревянных прокладок между ними; остальные элементы в зависимости от габаритов и массы укладывают в ящики.

2.7. Мелкощитовая опалубка состоит из следующих составных частей:

линейные щиты выполнены из гнутого профиля (швеллер), палуба в щитах выполнена из ламинированной фанеры толщиной 12 мм;

несущие элементы — схватки предназначены для восприятия нагрузок, действующих на опалубку, а также для объединения отдельных щитов в панели или блоки. Они изготовлены из гнутого профиля (швеллера);

щиты угловые — служат для объединения плоских щитов в замкнутые контуры;

уголок монтажный — служит для соединения щитов и панелей в замкнутые опалубочные контуры;

крюк натяжной — применяют для крепления схваток к щитам;

кронштейн — служит основанием для рабочего настила.

2.8. Монтаж и демонтаж опалубки ведут при помощи автомобильного крана КС-35715 или КС-45719, КС-4572А.

2.9. До начала монтажа опалубки производят укрупнительную сборку щитов в панели в следующей последовательности:

на площадке складирования собирают короб из схваток;

на схватки навешивают щиты;

на ребро щитов панели наносят краской риски, обозначающие положение осей.

Устройство опалубки фундаментов производят в следующем порядке:

устанавливают и закрепляют укрупненные панели опалубки нижней ступени башмака;

устанавливают собранный короб строго по осям и закрепляют опалубку нижней ступени металлическими штырями к основанию;

наносят на ребра укрупненных панелей короба риски, фиксирующие положение короба второй ступени фундамента;

отступив от рисок на расстояние, равное толщине щитов, устанавливают предварительно собранный короб второй ступени;

окончательно устанавливают короб второй ступени;

в той же последовательности устанавливают короб третьей ступени;

наносят на ребра укрупненных панелей верхнего короба риски, фиксирующие положение короба подколонника;

устанавливают короб подколонника;

устанавливают и закрепляют опалубку вкладышей.

Смонтированная опалубка принимается по акту мастером или прорабом.

За состоянием опалубки должно вестись непрерывное наблюдение в процессе бетонирования. В случае непредвиденных деформаций отдельных элементов опалубки или недопустимого раскрытия щелей следует установить дополнительные крепления и исправлять деформированные места.

Демонтаж опалубки разрешается производить только после достижения бетоном требуемой согласно СНиП прочности и с разрешения производителя работ.

В процессе отрыва опалубки поверхность бетонной конструкции не должна повреждаться. Демонтаж опалубки производится в порядке, обратном монтажу.

После снятия опалубки необходимо:

произвести визуальный осмотр опалубки;

очистить от налипшего бетона все элементы опалубки;

произвести смазку палуб, проверить и нанести смазку на винтовые соединения.

Схемы производства опалубочных работ даны на рис. — .

Чем закрыть промежутки между столбами

Закрывать промежутки между столбами потребуется в том случае, когда ростверковая балка высоко приподнята над землей. Это нужно для защиты от проникновения в подпол бродячих и домашних животных, грызунов, птиц Обычно эти пространства закрывают штампованными искусственным пластиковыми панелями, тем не менее устанавливаемыми так, чтобы не препятствовать проветриванию и обмену с атмосферным воздухом.

Для предотвращения попадания воды, вокруг дома по границам от отмостки устраивают дренажные канавки, заполненные щебнем.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Коротко о главном

Строительство фундамента – важная задача, ведь неправильный монтаж приведёт к проседанию постройки, перекосу стен и прочим неприятностям. В целом, порядок работ такой: сначала выбирают материал, затем составляют схему и переносят её на участок. Снимают верхний слой почвы, устанавливают подушку из песка и щебня, опалубку и армирование. Затем монтируют столбы, которые могут быть из бетона или кирпича, асбестовых труб или металлических свай.

В зависимости от материала технология того, как залить столбчатый фундамент своими руками, имеет свои особенности. Зачастую над фундаментом устанавливают ростверк. Конструкцию обязательно гидроизолируют рубероидом или битумной мастикой. После застывания бетона и ростверка можно начинать строительство основной конструкции.

Ограничения

Они связаны в основном с характеристиками почвы в месте установки стаканов, причем независимо от их вида. При риске (даже теоретическом) проседания грунта такой фундамент монтировать запрещено. 1. Типы и размеры стаканных изделий.

ТУ на эти блоки указаны в ГОСТ № 24476 от 1980 года. Подробно со всеми линейными параметрами можно ознакомиться в таблице №1 документа. Габариты ЖБИ и определяют специфику их использования (единица измерения – мм).

• 1Ф и 2Ф – цельные фундаменты под колонны с сечениями 300х300 и 400х400 соответственно.
• 1ФС и 2ФС – башмаки для фундаментов составных (блочных). Все остальное – аналогично.

В производстве монолитных стаканных оснований используются бетоны не ниже М200, арматура из стали горячекатаной классов А-III или Ат-III С (по ГОСТ № 10884 от 1994 года). Водонепроницаемость – B2; вес образцов – от 2100 до 5800 кг.

2. Предельные размеры фундаментов.

Обозначения линейных параметров показаны на схеме.

• L – 1200-2100;
• h – 750-1050;
• a1 – 450; 550;
• a2 – 175; 225;
• a3 – 260; 410; 560;
• a4 – 220; 240; 370; 390; 520; 540; 620; 690;
• a5 – 80 и 100.

3. Маркировка.

Все обозначения наносятся на боковой грани ЖБИ. Размеры стаканов указываются в дм (высота округляется). Например,

Расшифровка позиций (слева направо):

• 1-я – тип стакана.
• 2-я – (18). Размеры подошвы фундамента под колонну – 1800х1800.
• 3-я – (8) высота стакана. В данном случае – 750.
• 4-я – несущая способность (для этого изделия – первая).

Особенности монтажа основания

Кто знаком с инструкцией по возведению блочной ленты или фундамента на столбах, ничего нового для себя не найдет. Технологии в своей основе идентичны.

1. Подготовка сегмента территории.

Как и при любом строительстве, производится разметка участка

Но особое внимание – качеству выравнивания мест под стаканы. Контроль осуществляется не на «глазок», а с помощью нивелира

Такая тщательность обусловлена тем, что колонны, независимо от их материала и назначения, всегда размещаются строго вертикально. Так как все типы стаканов отличаются точными размерами, в том числе и отверстий под опоры, то выровнять последние изменением их положения после установки не получится.

2. Обустройство лунок.

• Выкапывание на определенную глубину ям.
• Утрамбовывание дна.

Грунт дополнительно уплотняется методом подсыпки (например, щебня). Причем используется только его самая прочная разновидность – гранитный.

3. Установка ЖБИ по месту.

Перемещение, опускание стакана под колонну жби осуществляется краном. После фиксации фундаментной опоры контролируется ее горизонтальность. При необходимости выравнивание делается тем же щебнем. И только после того, как оно закончено, снимаются стропы. Если колонна не устанавливается сразу же, отверстие под нее накрывается во избежание загрязнения полости стакана.

4. Удаление проушин.

Это делается только после постановки колонны и ее надежной фиксации. Монтажные серьги срезаются (как правило, «болгаркой»). Вбивать их в бетон, загибать на сторону запрещается.

Стоимость

Ориентировочные данные по Москве и региону.

Основные принципы возведения надежного столбчатого основания

Чтобы монолитный фундамент столбчатого типа прослужил долго и качественно, при его монтаже необходимо соблюдать такие правила:

• Столбы из железобетона углубляют не менее чем на 70 см в грунт;
• Почва на участке под столбчатый каркас должна быть спокойной и не склонной к сдвигам/пучениям;
• Уровень грунтовых вод ниже отметки 1,5 метра;
• Желательно, чтобы участок не имел крутых рельефных «поворотов»;
• Для крепости фундамента необходимо монтировать ростверк из железобетона;
• Стены дома должны быть выполнены из относительно легкого материала (пеноблок, брус, бревно, панель).

Важно: монтаж ростверка слегка завышает расходы на устройство такого фундамента, однако и в разы усиливает долговечность каркаса.