Узнайте всё о размерах столбчатого фундамента для дома в нашем подробном руководстве: как правильно устроить и рассчитать размеры своими руками. Наши экспертные советы помогут вам определить оптимальные параметры столбчатого фундамента, обеспечивая надежную основу для вашего строения. Изучите методы расчёта и устройства, чтобы успешно реализовать ваш проект.
Столбики, которые используют в качестве фундаментов, довольно часто встречаются в индивидуальном строительстве коттеджных домов городского или загородного типа, дачных строений, других построек, считающихся легкими. В этой статье мы поговорим про столбчатый фундамент его особенности и разберем весь процесс пошагово.
Чем могут отличаться основания на столбах
Цели использования, это удешевление строительства за счет уменьшения объемов земляных работ, а также экономии на устройстве тяжелых и материалоемких фундаментов. Помимо этого, так можно значительно снизить сроки возведения строения и ускорить его ввод в эксплуатацию.
Фундаменты этого типа составляют из вертикальной несущей (столбчатой) и горизонтальной ростверковой (балочной) частей.
Схема столбчатого фундамента с ростверком
Столбик, который может быть в плане как в прямоугольной (квадратной), так и в круглой, а иногда даже в крестообразной или звездчатой конфигурациях устраивается в специально отрытом для него котловане. Материал для изготовления столбов— это:
монолитный или сборный железобетон;
красный глиняный обожжённый кирпич;
каменные блоки (бут) из осадочных или вулканических пород — с одинаковой (пиленные) или произвольной (колотые) формой.
На фото столбчатый фундамент из каменного блока для будущего каркасника
Между собой вертикальные опоры соединяют горизонтальной (ростверковой) балочной конструкцией. Она может состоять из набора индивидуальных балок, располагаемых на двух соседних опорах, а в некоторых случаях балки могут быть собраны в жесткую горизонтальную рамную конструкцию. В зависимости от назначения и веса вышележащих конструкций (стег, перекрытий, кровли) их изготавливают из:
древесины в основном хвойных пород (лиственницы, сосны, ели);
Ростверк из металла и древесины
сборного или монолитного железобетона в виде балок, прогонов или ригелей.
Традиционно столбчатые фундаменты используют для бесподвальных помещений. Оголовки столбиков и соответственно опирающиеся на них ростверковые балки располагают в соответствии с проектом и особенностями участка строительства. Это, например, может быть связано с вероятностью подтопления паводковыми или грунтовыми водами, ветровой боковой нагрузкой, снежными заносами и другими воздействиями. В соответствии с чем они могут находиться ниже нулевой отметки грунта, на ее уровне или располагаться на высоте до 60 сантиметров от поверхности земли.
Разновидности оснований на опорах.
В современном строительстве кроме столбчатых используют и другие типы облегченных фундаментов с отдельно стоящими опорами. Это могут быть:
свайные:
забивные;
свайно-ростверковые;
буронабивные;
винтовые;
комбинированные;
другие типы фундаментов с аналогичными свойствами.
Ранее мы писали подробный статьи про монолитный и свайный фундамент, пожалуйста ознакомтесь!
Для столбчатых фундаментов после ручного отрытия котлованов под вертикальные опоры используют:
Монолит
Обычно так называют монолитный железобетон на портландцементе. Этот материал бывает как товарного (покупного) типа, доставляемый к мечту строительства в самосвалах или в миксерах на автомобильном ходу, так и самостоятельного приготовления в электрических бетономешалках шнекового или роторного типа. Исходя из того, что столбики являются центрально нагруженными они армируются соответствующим пространственным каркасом из арматурных стержней и проволоки с выпуском наружу. При использовании для горизонтальных балок металлопроката, их концы для жесткости можно связать с арматурными выпусками каркасов столбиков при помощи дуговой или газоацетиленовой сварки. Также можно поступить и с железобетонными балками, связав рабочую арматуру со столбиками.
Устройство столбчатого железобетонного столба
Кирпич
Обыкновенный обожженный глиняный красный кирпич в период до 1917 года часто использовался для изготовления столбиков. Кирпич того времени, изготавливаемый путем выдавливания правильно перемешанной и сбалансированной глиняной массе, а также грамотно организованного обжига в кольцевых печах Гофмана, имели высокую плотность, пластичность и прочностные характеристики (после разборки старых построек встречается кирпич с прочностью, превышающей распространенные марки бетона, то есть выше 200 кг/см²), в то время как современный прессованный плохо обожженный кирпич с неоднородной внутренней структурой в своей массе едва дотягивает до прочности в 75 кг/см².
Из этого следует, что не стоит рекомендовать заменять железобетон на современный красный кирпич для столбчатых фундаментов.
Блоки
До появления железобетона (патент Монье, 1867 год, Франция, регулярное использование в строительстве – начало XX века) столбчатые фундаменты из каменных блоков были самыми распространенными. Сейчас блоки различают на:
искусственные, изготовленные с использованием того же портландцемента с заполнителями в виде золы, шлаков, других отходов производственных процессов;
натуральные;
осадочные (известняк, ракушечник, доломит, туф и другие);
вулканические (гранит, лабрадорит, габро).
Блоковый столбчатый фундамент
Технические параметры материалов
При изготовлении столбчатых фундаментов немаловажное значение имеют свойства строительных материалов и компонентов, а также правильность их использования.
Самые востребованные марки цемента для изготовления бетона это М400 и М500. Они в зависимости от рецептуры и ГОСТ 26633-2015 дают бетон прочностью от класса В15 (марка М200) до класса 22.5 (марка М300), наиболее подходящий для изготовления столбиков и ростверковых балок.
Для армирования используют горячекатанную стержневую круглую сталь класса A-I, A-II, A-III (ГОСТ 5781-82).
Щебень (размолотые и отсеянные до нужной фракции отходы карьерного производства камня) должен быть с однородной структурой, цветом и плотностью. Это относится ко всем видам. Допускается использование гравия — морской или речной окатанной гальки.
Самый лучший кварцевый песок для бетона — это промытый морской или речной.
Важно: перед употреблением карьерного песка его нужно проверить на содержание минеральных растворимых включений, вредно воздействующих на бетон.
Металлические изделия — арматура, металлопрокат, не должны иметь следов коррозии, искривлений геометрических размеров и других видов дефектов. Перед употреблением они должны пройти агтикоррозионную обработку.
арматура для фундамента
Хвойная древесина для горизонтальных несущих балок в виде калиброванных бревен или брусов не должна быть поражена грибком, гнилью, плесенью быть зараженной древоядными насекомыми. Также она не должна иметь пороков, таких, как косослойность или повышенная сучковатость. Перед использованием должна быть подвергнута биологической обработке антисептиками, а также антипиренами, препятствующими быстрому возгоранию и поддерживанию горения при воздействии открытого пламени.
Заглубленность столбчатого фундамента
Самый прочный столбчатый фундамент получится если отметка его заложения будет ниже глубины промерзания грунта. Для определения этой величины, для того или иного региона существуют карты и таблицы, в том числе в составе соответствующего СНиПа. Для средней полосы России это в среднем 1.5…2.0 метра.
Карта промерзание грунтов в России
При сезонном замерзании и оттаивании грунта возникают силы, которые называют, морозное пучинение грунта, вызывающее боковые нагрузки на фундаменты, связанные с его искривлениями и деформациями, если его подошва не имеет надежной связи с прочным недеформируемым грунтовым основанием.
Повреждения столбчатых опор во время эксплуатации
В результате неравномерных просадок в плане здания появляются трещины и перекосы в стенах и кровле здания. Что, в свою очередь, может привести к аварийному обрушению отдельных частей или построек в целом.
В настоящее время для частного строительства легких домов и коттеджей используют фундаменты мелкого заглубления. В этом случае вертикальные и горизонтальные конструкции фундаментов должны быть очень жестко связаны между собой и отметка его верхней точки быть выше уровня земли. В этом случае незначительные деформации постройки, установленной на таком основании, не будет влиять на аварийность строения и качество жизни, находящихся в нем людей.
Расчет проекта
Никакое строительство не может быть начато без проекта, включающего в себя такие разделы:
изыскательский;
архитектурно-планировочный;
конструктивно-строительный;
инженерно-коммуникационный;
экономический;
строительно-организовочный;
набор исполнительно-разрешительной документации.
Заказывать все эти части самостоятельно, а потом собирать их в единый документ, дающий право на начало строительства, вряд ли представляется целесообразным.
Для выполнения всех требующихся законодательством процедур обычно обращаются в специализированные организации, располагающими штатом из проектировщиков, архитекторов, дизайнеров, обмерщиков, сметчиков, лиц (часто с юридическим образованием), взаимодействующих с органами государственной власти и строительного надзора для оперативного и ускоренного решения возникающих вопросов и проблем.
Проект каркасного дома на столбчатом фундаменте, созданный в трехмерной программе
Хорошо, если эта организация в своем составе имеет производственные бригады, непосредственно занимающиеся строительством на площадке. Тогда при наличии существенной скидки владельцу участка останется заказать работу «под ключ» и спокойно дожидаться когда его в соответствии со сроками заключенного договора призовут принимать готовый дом.
Каких размеров должны быть столбы
Размер или горизонтальное сечение столбов должно удовлетворять условиям прочности, которая должна быть выше нагрузки вышележащих, опирающихся на них конструкций.
Варианты столбов для основания
Если исходить из размеров (толщин) стен, то для наружных их принимают не менее двух кирпичей, то есть 50 см, а для внутренних 1.5 кирпича (38см). Таким образом, столбики, расположенные по осям внешнего периметра не должны иметь сечение меньше 50 х 50 сантиметров, а столбики для внутренних капитальных несущих стен 38 х 38 сантиметров.
Схема расположения столбов
Этих минимальных размеров следует придерживаться для всех распространенных типов столбиков — из монолитного железобетона, кирпичных, а также блочно-каменных.
Если проектировщики предлагают столбики другой конфигурации — круглых, крестообразных (это может быть связано с дизайнерскими изысками) они должны представить соответствующий проект и экономический расчет.
Столбчатый фундамент своими руками — поэтапно
Для подсобных и хозяйственных легких построек возведение столбчатого фундамента не составит никаких особенных трудностей. Да, для этого нужно иметь некоторый опыт в земляных работах, кладочных (уметь работать с кирпичом и камнем), сварных, бетонных. Но зато для помощи можно пригласить родственников, друзей, соседей или сослуживцев, хорошо разбирающихся в тех или иных строительных работах.
Разметка
Для разметки нужно правильно с соблюдением прямых углов перенести оси будущего строения в нужном масштабе из проекта на место подготовленной площадки. Оси — это буквенно-цифровая сетка, своеобразные координаты того, где будет находиться та или иная часть строения.
Как делать разметку фундамента
Установка столбиков требуется в местах:
пересечения буквенных и цифровых осей:
внутренних или внешних углов:
границ оконных или дверных проемов:
на расстоянии не более 4.5 метра друг от друга вдоль протяженных осей наружных и внутренних стен дома.
Для разметки потребуется:
строительный капроновый (не растягиваемый) шнур или шпагат;
деревянные колышки длиной до 40 см, сечением 30 х 30 миллиметров с одним из концов, заточенным под острие;
металлическая рулетка или лазерный дальномер;
геодезический теодолит —средство отбивки прямых углов (при отсутствии теодолита можно воспользоваться самодельным большим строительным треугольником из шнура или реек, метод его изготовления будет описан ниже);
строительный нож;
отвес;
уровни — пузырьковый и водяной:
молоток или небольшая кувалда.
Большой треугольник для разметки прямых углов изготавливают либо из шнура, либо из достаточно длинных не покоробленных деревянных или металлических реек требуемой длины. Теорема Пифагора гласит, что сумма квадратов катетов (сторон треугольника, образующих прямой угол) равна квадрату гипотенузы (самой длинной стороны, находящейся напротив). Для того, чтобы не связываться с дробными числами, есть простое и изящное решение — это катеты длиной 3 и 4 и гипотенуза — 5. В самом деле, 3² + 4² = 5² (9 + 16 = 25). Величины можно отмерять любым произвольным отрезком, что на шнуре, что на рейках, отмерять, отрезать и получать треугольник с идеальным прямым углом 90° .
Еще один способ это метод диагоналей. Нужно заготовить длинный шнур с размером, соответствующим периметру и узлами в угловых точках. Угловые точки соединить отрезками с размерами в виде вычисленных (или графически измеренных) величин диагоналей постройки. Растянув на колышках угловые точки периметра там, где они сходятся с диагоналями, и забив их в землю, получим осевую разметку внешних осей.
Рытье ям под столбы
Ямы или котлованы под столбы отрываются до проектной отметки, с учетом горизонтального выравнивания его дна, подсыпки демпфирующего песчано–щебеночноого слоя и уширенной бетонной подушки.
Земляные работы можно выполнять, как ручным, так и механизированным способом. Для того, чтобы не нанести ущерб работающим людям осыпающимся грунтом, стенки котлованов делают наклонными с углом не менее 75…80° от уровня земли к днищу приямка.
Устройство песчано-гравийной подушки
Песчано-гравийная или песчано-щебеночная демпфирующая подушка требуется для выравнивания до горизонтальной плоскости днища котлована. Обычно ее толщина не превышает 15 сантиметров. Для приготовления смеси берут три части щебня (гравия) и две части кварцевого песка, тщательно перемешивают и в сухом виде опускают вниз, выравнивая слой за слоем с трамбованием.
Устройство пятки
Устройство распределительной подушки вне зависимости от материала столбика выполняют из железобетона марки не ниже М100. Обычная ее толщина 15-20 сантиметров с выступающими за границы столбика консолями шириной 5-10 сантиметров. Подушка армируется в растянутой (нижней) сеткой из арматурных стержней диаметром не меньше 14 миллиметров.
Устройство бетонной подушки и из блока
Строительство столбов
После начального схватывания и начала набора прочности распределительной бетонной подушки приступают к изготовлению самих столбиков.
Если они кирпичные, устраивается простая кирпичная кладка с рядовой перевязкой. Через каждые 4 ряда вводится армирующая сетка из проволоки диаметром 5-6 миллиметров.
Как армировать столбы с круглым сечением
Бетонирование столбиков выполняют в инвентарной или самодельной опалубке после установки и раскрепления заранее изготовленных арматурных проволочно-стержневых каркасов. После набора проектной прочности (28-й день после бетонирования, столбики можно нагружать вертикальной нагрузкой.
При схватывании бетона (а опалубку можно снять уже на 6 или 7 день), за свежим бетоном требуется двухнедельный уход, заключающийся в регулярном поливе водой и укутывании полиэтиленовой пленкой.
Устройство ростверка
Ростверковые балки могут быть выполнены из железобетона, металлопроката или древесины (для совсем уж легких построек, иногда каркасно-щитового типа). Сечения балок рассчитываются на прочность и на гибкость. Перед установкой их защищают на пожаростойкость, на сопротивление биологическим загрязнениям и другим неблагоприятным воздействиям.
Длина опорной площадки балки на столбик должна быть не менее 15 сантиметров.
Часто ростверк между смежными балками состоит из группы отдельных балок в количестве до 5 штук, установленных с зазором не менее, чем в 10 миллиметров, связанных между собой бетонными иди растворными нашлепками в опорной зоне.
Иногда ростверковые металлические балки связываются в цельную раму, которая целиком или по частям устанавливается на столбики при помощи сварки.
Гидроизоляция
Для гидроизоляции столбчатых фундаментов, которая не может быть иной, чем внешняя, до закрытия котлованов и приямков используют обмазочную битумно-полимерную мастику горячего или холодного типа, наносимую при помощи кистей-макловиц.
В некоторых случаях может быть применена более дорогая напыляемая гидроизоляция, создающая долговечную, эластичную и прочную пленку с высокой адгезией к поверхности защищаемой конструкции.
Пристройки и их фундамент
К давно существующим зданиям на столбчатых фундаментах при необходимости могут быть пристроены строения на любых основаниях — от ленточных до плитных. Главное, это при помощи эластичных деформационных швов компенсировать неравномерные перемещения так, чтобы они не оказывали влияния на отдельные части зданий и были изолированы от их влияния.
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.
Заключение
Многие заказчики, использующие при строительстве своих домов столбчатые фундаменты остаются довольными своим выбором. Это связано с тем, что начиная в начале сезона строительство, в конце сезона можно уже оценить свой выбор и воспользоваться всеми преимуществами, которые предоставляет загородная недвижимость.
Когда используют столбчатый фундамент?
Столбчатый фундамент применяется в случаях, когда требуется создать несущую конструкцию, устойчивую к горизонтальным и вертикальным нагрузкам, на неустойчивом грунте или при большой нагрузке на отдельные участки фундамента.
Столбчатый фундамент состоит из отдельных железобетонных столбов, которые размещаются на определенном расстоянии друг от друга. Каждый столб устанавливается в отдельном буронабивном или сваебойном процессе. Он может быть прямоугольным или круглым, в зависимости от конкретной конструкции и условий строительства.
Столбчатый фундамент используется, например, при возведении зданий на слабых грунтах или на местах с неоднородным грунтом, когда стандартные ленточные или железобетонные фундаменты могут оказаться недостаточно устойчивыми. Также столбчатый фундамент может использоваться для создания фундаментов зданий с большой нагрузкой на отдельные участки, например, мостов и промышленных сооружений.
Однако стоит отметить, что столбчатый фундамент является более дорогостоящим, чем стандартные фундаменты, так как требует более сложного процесса установки и большего количества материалов.
Схема столбчатого фундамента с ростверком
Как делать разметку фундамента
Устройство бетонной подушки и из блока
Как армировать столбы с круглым сечением