Столбчатый фундамент под колонну — виды и особенности укладки

Ленточные фундаменты постепенно отходят в прошлое. Такая ситуация связана с попыткой удешевить строительный процесс. Основание ленточного вида требует большого расхода строительных материалов, что приводит к увеличению себестоимости строительства. Снижение расходов становится возможным, если использовать столбчатый фундамент под колонну.

Особенности фундамента под металлические колонны

Этапы строительства

Применение металлических столпов не предполагает наличие сборных конструкций. В противном случае пришлось бы делать дополнительный расчет несущих характеристик строения.

Оптимальный вариант – это использование монолитного фундамента из бетона. Указанный вид основания прочнее, быстро заливается. Строительный процесс разделяют на следующие этапы:

Предварительно рассчитывают максимально допустимые нагрузки, оказываемые на подушку основания; Проводится разметка точек, где будут установлены колонны. Затем проводятся земляные работы; Роется скважина. Длина и размер котлована зависит от сечения металлической колонны и расчетной глубины; Теперь нужно сделать внешнюю опалубку. Для этого берутся доски, рекомендуется использовать фанеру с влагостойким покрытием. Как правило, такая опалубка несъемная; Делается подушка из песка и гравия. Предварительно поверхность грунта выравнивается, затем засыпают песок. Слой не больше 15 см, тщательно трамбуется. Сверху засыпается щебень. Слой не больше 20-25 см. Также тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали; Следующим этапом идет создание армирующего пояса, который будет основным. Металлические прутья устанавливаются по периметру подушки. Арматуру располагают как по вертикали, так и по горизонтали; Теперь подготовленный котлован заполняют бетонным раствором

Важно использовать бетон марки 200М. Перед тем, как запускать раствор необходимо установить геодезические уровни, а также высотные знаки

Это будут указатели, где будут размещаться металлические колонны. Также эти указатели помогут при проведении ремонтных работ фундамента, из-за просадки.

Внутри углублений устанавливаются анкерные соединения, с помощью которых происходит крепление стальных элементов. Но и здесь есть свои особенности.

Надежность и прочность крепления проверяется следующим образом: после того, как анкера привариваются к арматурному слою, бетонное основание разбивают и смотрят на состояние болтов. Если последние остались на месте, значит, монтаж проведен правильно и можно продолжать строительство. В случае, когда конструкция отклонилась от центра даже на 2 миллиметра, возникает необходимость замены анкерных болтов. Проверку проводят после каждой установки. В противном случае возведенная конструкция будет неустойчивой и может привести к разрушению здания.

Основные принципы возведения надежного столбчатого основания

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного 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).

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

Возведение фундамента из железобетона: этапы работ

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его

Первым делом, перед тем как возвести прочный фундамент столбчатого типа из железобетона, необходимо спроектировать его. Точные расчеты позволят добиться максимальной крепости основания. При проектировании стоит соблюдать такие нормы:

• Сечение каждой колонны должно быть не менее 20х20 см. Однако на практике чаще всего столбы делают сечением 25х25 см или диаметром 25 см.
• Желательно сделать башмак для каждой колонны. То есть своеобразное расширение сваи в нижней её точке при заливке. Такая технология позволит снизить давление готового здания на все опоры.
• Расстояние между колоннами может варьироваться в пределах 1-2 метра, но при условии, что колонны будут установлены в обязательном порядке по всем углам здания, на местах стыков стен дома, под всеми выступами и массивными точками, такими как печь или камин и пр.

После того как фундамент нанесен на бумагу и полностью рассчитан в соответствии с параметрами дома, можно приступать к его разметке на грунте. Для этого намечают все места будущих столбов и вбивают колья. Причём колья должны быть вбиты по наружной и внутренней стороне предполагаемых колонн. Между кольями натягивают леску, чтобы отследить уровень расположения всех намеченных столбов по горизонтали и по диагонали.

Для удобства монтажа столбчатого фундамента под маленькие дома удобнее выкопать единый котлован, который позволит легко и быстро установить опалубку для заливки раствора на каждую колонну.

Следующим этапом в монтаже колонн фундамента станет устройство подушки из песка и щебня. Такая прослойка выполняется в следующем порядке:

Сначала в точки установки предполагаемых опор насыпают слой песка толщиной 15-20 см. Его хорошо трамбуют. После этого сверху песка стелют слой щебня толщиной 10-15 см. Его также тщательно трамбуют.

Армирование опор

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн

Обязательным условием для монтажа крепкого железобетонного основания столбчатого типа является армирование колонн. Поскольку армировать столбы по вертикали в опалубке сложно, то облегчить процесс установки стальной сетки можно путем её предварительной сборки (вязки) и установки в уже собранную опалубку.

Вязать армирующую сетку из стальных прутьев нужно таким образом, чтобы металл имел отступ от краёв залитой колонны, включая низ и верх, по 1 см минимум.

Для создания армирующего пояса на каждый столб используют четыре вертикальных прута сечением 12-16 мм с рифленой поверхностью и горизонтальные пруты-перемычки сечением 6 мм. При этом важно знать, что если предполагается монтаж ростверка из дерева, то прутья арматуры не должны доходить до верха столба на 1-2 см.

Если же предполагается монтаж железобетонного ростверка, то прутья арматуры должны выступать из залитых колонн на 25-40 см для качественной вязки армирующего пояса ростверка с прутьями колонны.

Гнуть такие выступающие прутья под вязку арматуры ростверка можно только после окончательного затвердения бетона столбов.

Монтаж башмака

Сначала перед заливкой колонн необходимо смонтировать опорные площадки (башмаки) под каждую опору. Для этого поверх песчано-гравиевой подушки устанавливают опалубку из четырех фанер высотой 20-30 см и сечением, в 1,5 раза превышающим сечение спроектированных столбов.

Цементный раствор заливается в один приём и оставляется на 7-10 дней до полного высыхания при условии сухой погоды и температуры в диапазоне +15-20 градусов.

Заливка колонн

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора

После того как башмаки полностью просохнут, можно приступать к монтажу опалубки под колонны. Для этого используют доски нужной высоты. Материал между собой скрепляют хомутами или шпильками. Внутренние стенки опалубки лучше застелить рубероидом. Это позволит добиться гладкости стенок колонн и сохранить их невредимыми при снятии опалубки.

Использование асбестоцементных или пенополистироловых труб в качестве опалубки нецелесообразно, поскольку все равно потребует дальнейшего утепления подземной части столбов. А это повлечет дополнительные расходы.

В готовую опалубку устанавливают арматуру и приступают к заливке раствора. Стоит помнить, что для приготовления качественной смеси раствора лучше использовать цемент марки не меньше М-200.

При этом в холодное время года лучше добавить в бетонный раствор специальные пластифицирующие добавки, которые улучшат качество застывания бетона и увеличат температуру замерзания воды зимой. Однако лучше проводить монтаж столбчатого фундамента в теплое время года.

При заливке необходимо удалять все пузырьки воздуха из раствора. Для этого используют строительный вибратор или металлический штырь.

При трамбовке раствора необходимо избегать расхождения щитов опалубки и контакта вибратора с арматурой во избежание нарушения её конструкции.

Цемент в опалубке при условии сухой погоды и постоянной температуры +20 застывает около недели. Лишь после полного застывания бетона можно снимать опалубку. При этом стоит знать, что снятие опалубки до высыхания раствора чревато нарушением стенок столбов, образованием трещин и сколов. Готовые столбы из железобетона нужно обработать гидроизоляционными материалами на всю высоту, включая башмак.

Ростверк: типы

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк

Для повышения прочности столбчатого фундамента из монолита рекомендуется делать ростверк. В зависимости от материала для строительства дома ростверк может быть изготовлен таким образом:

Монтаж столбчатого фундамента для гаража и преимущества

• Крепление к столбам металлопроката. В этом случае пластины металла (швеллер или двутавр) укладываются полками вниз. Такой ростверк выдержит любые нагрузки.
• Ростверк из железобетона. Здесь необходим монтаж опалубки и заливка бетонного раствора с его армированием. Такой пояс пригоден под строительство каркасного или панельного дома, а также деревянного сруба.
• Брусовый ростверк — самый дешевый и простой вариант устройства пояса. Используется под строительство легких конструкций из дерева или каркаса.

Монтаж монолитного ростверка

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку

Для заливки бетонного раствора необходимо смонтировать качественную опалубку. Начинают с нижних удерживающих щитов. Для этого необходимо нарезать доски, равные шагу между колоннами фундамента. Для их крепления рекомендуется вбить в грунт удерживающие колья. Доски опалубки укладывают на колья вровень с верхним краем столбов.

Боковые щиты опалубки крепят по краям и надежно фиксируют. Боковые планки опалубки можно устелить рубероидом.

Боковые щиты опалубки можно делать выше проектной отметки, а сам бетон при этом можно залить по внутренней разметке. Такая технология является более удобной, чем выравнивать потом верх ростверка в случае недобора бетонной смеси.

Следующим этапом проводят армирование всей конструкции. Здесь стандартно используют армопояс из горизонтальных прутьев сечением 12-16 мм и продольных элементов сечением 6-8 мм. Важно в местах столбов связать арматуру с выступающими из колонн прутьями.

Заливку раствора для ростверка нужно проводить в один этап. Поэтому лучше заказать строительный миксер или бетономешалку нужного объема. При заливке бетона необходимо трамбовать раствор через каждые 30 см. Общая толщина (высота) ростверка, как правило, не превышает 60 см.

Через 7-10 дней при условии хорошей сухой погоды бетон считается полностью застывшим. Теперь можно снимать опалубку и давать фундаменту устояться. Все поверхности ростверка также покрывают гидроизоляционными материалами.

После полного высыхания конструкции необходимо провести обратную засыпку котлована с трамбовкой грунта вокруг колонн. Котлован засыпают вровень с отметкой надземной части колонн фундамента. Для декорирования опорных столбов и снижения уровня теплопотерь можно использовать декоративную обшивку столбов сайдингом или же произвести кладку природного камня.

В декоративном цоколе со всех четырех сторон здания необходимо оставить отверстия для вентилирования подпола. При этом стоит знать, что декоративную отмостку нужно класть только после разводки и утепления всех сантехнических коммуникаций.

Изготовление конструкции

Устройство основания под фундаменты щебеночного

Схема устройства фундамента стаканного типа.

Изготовление стаканов под колонны производится с использованием бетона и усиленной схемы армирования. Именно за счет этого такие типы обладают более высоким сроком службы. Фундамент стаканного типа не предназначен для использования в сфере индивидуального строительства. Его прямое назначение — возведение промышленных объектов и мостов.

Еще один важный факт: такой фундамент под колонны нельзя устраивать на грунте, имеющем просадочный либо пучинистый характер. Самым частым использованием такого типа является устройство металлических или железобетонных колонн, установка которых выполняется в специальный стакан, после чего проводится фиксация.

Если говорить об основных требованиях, то они изложены в ГОСТе 23972-80. К ним относятся:

• используемый для изготовления бетон должен соответствовать марке 200, а характеристики водонепроницамости — марке В2;
• характерная отметка для водопоглощения бетонной конструкции не должна быть выше 5%;
• поставка готовых изделий возможна только после набора бетоном должного предела прочности;
• армирование при изготовлении фундамента является обязательным условием, толщина слоя вокруг арматуры не может быть меньше чем 3 сантиметра;
• обнаженная арматура в готовой конструкции расценивается как брак, использование таких изделий категорически запрещено;
• наличие в бетонном изделии трещин, превышающих значение в 0,1 миллиметра, требует замены на более качественный экземпляр;
• при выполнении строительных работ имеющиеся на изделии монтажные петли аккуратным способом удаляются, вбивать их в бетонную конструкцию запрещается.

Изготовление фундаментов стаканного типа и основные требования к ним

При установке таких оснований нужно помнить, что прочность изделия может быть достигнута только за счет использования качественных строительных материалов и хорошего армирования. Поэтому железобетонный фундамент и отличается длительным сроком эксплуатации.

Установка колонны в стакан фундамента.

Этот тип основания редко используется в общем частном строительстве, потому что отличается высокой стоимостью и необходимостью использовать механизированную технику. Основание запрещено ставить на пучинистых и просадочных почвах. Технология предусматривает установку железобетонных опор и стоек в готовый стакан, в котором затем происходит фиксация.

Требования к фундаменту:

1. Бетон должен соответствовать М200 и обладать степенью водонепроницаемости В2;
2. Транспортировку стоек следует осуществлять на место строительства только после того, как основание наберет необходимый запас прочности;
3. Следует обязательно выполнить армирование основания. Толщина слоя бетона вокруг армирования должна составлять не менее 30 мм;
4. Обнаженная арматура – заводской брак, в строительстве использовать такие изделия категорически запрещено;
5. Если в бетоне есть трещины с толщиной более 0,1 мм, то это также брак;
6. Все производственные петли в блоках нужно аккуратно демонтировать, забивать их в бетон категорически запрещено.

Когда нужно обязательно использовать стаканный фундамент

• При строительстве промышленных и частных зданий общего назначения, в несущей конструкции которых используются бетонные опоры и стойки;
• При возведении электростанций, а также в атомной промышленности, при монтаже армированных стоек для машинных и конденсационных отделений;
• При проведении реставрационно-востановительных работ на стойках и колоннах в административных зданиях;
• Если проектом предусмотрено использование стоек как единственно возможной несущей конструкции здания.

Преимущества стаканных фундаментов

• Высокая прочность и качество заводских блоков, т.к. при их производстве осуществляется контроль качества и проверка на прочность и разрыв всех несущих элементов;
• Это оптимальное основание для строительства промышленных зданий, где присутствуют локальные нагрузки на единицу площади фундамента;
• Простая технология монтажа;
• Экономия сил и времени на возведении фундамента.

Среди недостатков можно отметить необходимость использования механизированной техники, а поэтому стаканный фундамент, в конечном итоге, выйдет дороже, чем другие типы фундаментов.

Также нужно учитывать необходимость транспортировки отдельных стоек и колонн непосредственно от производителя, а, учитывая их размеры, иногда приходится продумывать специальные маршруты следования.

Ленточный фундамент под колонны

Расчет бетона на плиту фундамент калькулятор. Расчет бетона для плиты фундамента калькулятор

Фундаменты под колонны и стены промышленных зданий делают из железобетона, бетона, бутобетона и бутовой кладки. В зависимости от конструктивной схемы здания, величины и характера нагрузок, вида и качества грунтов основания фундаменты бывают ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.

Ленточные фундаменты применяют преимущественно под несущими стенами и выполняют аналогично ленточным фундаментам гражданских зданий. При частом расположении колонн и больших нагрузках (более 200 Т на колонну) ленточные фундаменты встречаются и в каркасных промышленных зданиях (рис. 204). Наиболее распространенным видом фундаментов промышленных зданий, имеющих каркасную схему, являются столбчатые фундаменты.

При относительно небольших нагрузках от колонн каркаса (до 100 Т) и нормативном давлении на .грунт, равном 1,5—2,0 кПсм2, применяют столбчатые фундаменты из сборных железобетонных блоков стаканного типа. При нагрузках более 100 Т применяют сборные железобетонные фундаменты из нескольких сборных элементов или монолитные ступенчатые фундаменты из железобетона. Основные типы столбчатых фундаментов промышленных зданий показаны на рис. 205.

Размеры подошвы фундамента, его высота и конструкция зависят от величины воспринимаемых фундаментом нагрузок и свойств грунта основания под фундаментом.

Монолитные ступенчатые фундаменты выполняют с двумя—тремя ступенями высотой по 30 см при высоте фундамента до 100 см и по 60 см при высоте фундамента более 100 см. Конструкция сопряжения монолитных фундаментов с колоннами каркаса зависит от материала и конструкции колонн.

Рис. 204. Ленточный фундамент под колонны каркаса:

а — план фундамента; б — детали; 1 – колонны; 2 —фундамент

Рис. 205. Столбчатые фундаменты колонн:

а — жесткий фундамент с подколонником; б — монолитные железобетонные фундаменты монолитных колонн; в — сборные железобетонные фундаменты стаканного типа; г — то же, для двухветвевых колонн; д — составной фундамент; 1 — колонна; 2 — стальная арматура; 3 — подколонник; 4 — фундамент с уступами; 5 — бетонная подготовка; 6 — пирамидальный фундамент; 7 — фундамент стаканного типа; 8 — бетон или раствор; 9 — железобетонные плиты

При сборных железобетонных колоннах применяют фундаменты со стаканами для колонн. Глубина

стакана должна быть не менее большей стороны колонны, а размеры верха и дна — больше размеров соответствующих сторон колонны на сумму двух зазоров, необходимых для монтажа. Зазор между плоскостью колонны и внутренней гранью стакана принимается равным 75 мм в каждую сторону от колонны для верха стакана и по 50 мм — для дна стакана.

Толщина стенок стакана в его верхней части должна быть не менее 250 мм, а толщина дна, во избежание продавливания фундамента — не менее 200 мм.

Зазор между колонной и стенками стакана при монтаже колонн заполняют бетоном не ниже М150 на мелком гравии.

При колоннах из двух ветвей (двухветвевые колонны) каждая ветвь должна иметь сопряжение с фундаментом. Для сборных железобетонных двухветвевых колонн применяют двухстаканные железобетонные блоки (рис. 205, г) или одностаканные, но отдельно под каждую ветвь колонны.

Сопряжение монолитных железобетонных фундаментов с монолитными колоннами достигается сваркой арматуры колонны с арматурными стержнями (выпусками), замоноличенными в фундамент (рис. 205, б).

Виды колонн

Строительный материал, который будет использоваться при возведении колонн, выбирается в зависимости от предполагаемых нагрузок будущего строения. Какие существуют колонны:

• Металлические;
• Железобетонные.

Под определенный вид столпа, выбирается свой вид фундамента.

На сегодняшний день существуют следующие виды оснований под колонны:

• Ленточный;
• Свайный;
• Сплошной;
• Столбчатый.

Применение каждого из них имеет свои особенности, которые нужно учитывать. Самый популярный – это столбчатые фундаменты под стальные колонны.

Процесс рихтовки

Расчет несущей способности фундамента дома

Устройство монолитного фундамента под колонну

В том случае, если колонны здания осели либо у них неравномерная осадка, производится рихтовка.

При рихтовке к патрубкам присоединяется шланг от бетононасоса и далее под давлением закачивается пластичная пульпа из песка с добавкой глины, либо другого пластификатора.

Колонна немного поддомкрачивается за счёт выдавливания пульпой железобетонного фундамента.

Применяя на практике данный вариант можно достичь следующих экономических показателей:

• Уменьшения расхода металла на 10-15%;
• Уменьшения расхода бетона на 20-30%;.
• Уменьшения трудоемкости изготовления и монтажа фундамента;
• Обеспечивается рихтовка на случай проседания колонн, для более удобной эксплуатации здания.

Этапы устройства основания

При разметке участка желательно использовать геодезическое оборудование

После того, как будут закончены работы над проектом будущего здания, следует приступать непосредственно к строительным работам. Прежде всего, производится перенесение проектных чертежей на местность.

Участок строительства разбивается с помощью осевых линий – тонкой проволоки или шпагата, натянутых на колышки.

Эти колышки устанавливаются таким образом, чтобы осевые линии, пересекаясь между собой, образовывали периметр будущего здания. Затем производятся земляные работы. Их характер и объём полностью зависят от типа запроектированного фундамента.

Для равномерного распределения веса здания на опоры, необходимо максимально точно рассчитать на местности точки заложения оснований под столбы.

Монолитный фундамент под опоры, как уже говорилось выше, может быть нескольких видов, в зависимости от применяемой технологии.

Ниже рассмотрим особенности устройства монолитных фундаментов для колонн, производимых по различным технологиям.

Столбчатое монолитное основание

Для достаточно выкопать яму нужной глубины под заливку монолитного стакана, либо для установки готового «стакана». На дне также сооружается песчано-гравийная подушка. Перед заливкой монолитного столбчатого фундамента вымеряется точка установки колонны и сооружается опалубка.

Внутрь нее помещается каркас с закладной или с выступающими вверх штырями для крепления будущей опоры. Конструктивно столбчатое основание может быть исполнено как в виде монолитной плиты, так и в виде ступенчатой пирамиды из двух-трёх уступов. В последнем случае каждая ступень заливается по отдельности, начиная с самой нижней.

Посмотрите видео, как производится установка колонны в стакан.

Ленточное монолитное основание

В этом случае выкапывается траншея по всему периметру постройки, а также там, где будут проходить внутренние несущие стены. В точках монтажа колонн делаются расширения или углубления в грунте, если проектом предусматривается установка или заливка в этих местах бетонных «стаканов».

Конструкция ленточного основания под колонны

В случае если общая масса строящегося здания не такая уж и большая, можно обойтись без подобного усиления конструкции. Достаточно будет в точках монтажа несущих опор лишь усилить каркас с помощью более толстой арматуры, выпуска вертикальных стержней или установки металлических пластин – «закладных».

По всему периметру траншеи, на дно засыпается подушка из крупного песка, гравия или щебня, а затем укладывается объёмный каркас. Он собирается и монтируется таким образом, чтобы возвышаться над уровнем траншеи на определённую высоту (не менее 30-40 см), необходимую для защиты стен здания от потоков талой и дождевой воды. Выступающая часть каркаса забирается в опалубку.

В точках установки железобетонных колонн из каркаса выпускаются вертикальные штыри из арматуры (или анкера), скрепляемые с горизонтальными нитями фундамента посредством L-образных перемычек.

Сплошное монолитное основание

Для заливки сплошной железобетонной плиты необходимо снять верхний слой почвы на всей площади будущей постройки. Затем площадка выравнивается в горизонтальной плоскости и засыпается щебнем, песком или гравием. Поверх песчано-гравийной подушки укладывается объёмный каркас, в точках монтажа опор также делается усиление каркаса, выпускаются стержни (анкерные болты) либо монтируется металлическая закладная пластина.

Свайные монолитные основания

По типу устройства такие основания могут быть нескольких типов, но к монолитным фундаментам под колонны можно отнести, пожалуй, только буронабивную технологию. В местах монтажа будущих колонн с помощью бура делается отверстие, куда устанавливается опалубка.

Чаще всего в этой роли выступает металлическая, пластиковая или асбоцементная труба, внутрь которой вставляется арматура и заливается бетон. По верхнему краю монолитных свай также устанавливается либо закладная, либо анкерные болты.

Устанавливать закладные, анкера или выпуски арматуры под будущую колонну лучше до заливки монолита. В этом случае возможно скрепить данные детали с каркасом, что делает связь колонны с основанием более прочной. Кроме того, это отнимет гораздо меньше сил и времени.

Поскольку от правильного выбора фундамента зависит надёжность здания и долговечность его эксплуатации, подходить к расчётам нужно очень ответственно. Наилучшим вариантом будет обратиться к специалистам, которые смогут составить проект с учётом всех мельчайших нюансов.

Особенности монтажа

Сборные монолитные фундаменты стаканного типа под колонны монтируются под обязательным строгим контролем, обеспечивающим соблюдение всех требований государственных стандартов. Такие железобетонные проходят несколько важных этапов в процессе обустройства.

1. Первый этап предусматривает подготовку поверхности. Ее необходимо тщательно разровнять, так как в последующем будет выполнена установка балок из железобетона, смещение которых нежелательно, да и невозможно.
2. На следующем этапе производится устройство углублений (ям). Не забудьте, что, после того как ямы готовы, необходимо выполнить их уплотнение при помощи гравия.
3. Теперь можно приступать к трамбовке и непосредственному возведению. Для этого производится дополнительная трамбовка грунта и установка блоков.

Весь процесс монтажа сопровождается выполнением ручных манипуляций, направленных на подгонку поверхности, точнее ее ровности. Горизонтальная точность и осевое положение всех элементов контролируется геодезическими инструментами. После того как выполнена установка стаканов, необходимо обеспечить их защиту от возможного загрязнения.

Еще раз напомним, что основной задачей, которую выполняют сборные фундаменты стаканного типа (железобетонные), является равномерное распределение степени нагрузки от строительного объекта по всей поверхности почвы.

В связи с этим возводить фундамент такого типа можно только на грунте, к характеристикам которого относятся высокая несущая способность, устойчивость к просадке и пучинистости.

Осуществляя монтаж, необходимо тщательно соблюдать все рекомендованные показатели морозоустойчивости, а также прочности сжатия. Только в этом случае вам будет гарантировано высокое качество, а также отсутствие трещин и деформационных изменений в стенах.

Теперь, что касается стоимости фундаментных стаканов. Хотя производство их довольно сложное, требующее армирования и опалубки, но значительно упрощает монтаж и сокращает финансовые затраты на устройство.

Заводы изготавливают несколько вариантов такого типа фундамента, отличающихся между собой размерами. В зависимости от размера, соответственно, и веса, стоимость таких изделий может варьироваться от 1900 до 5000 рублей.

Способы вязки арматуры

Существует два способа фиксации арматурных прутков: ручной и автоматизированный.

При ручном методе используются четыре вида инструментов:

• Пассатижи;
• Крючок (простой и реверсивный);
• Шуруповерт с насадкой.

Пользоваться пассатижами не очень удобно. Поэтому их применяют редко и только для сборки небольших каркасов. Крючком пользуются чаще. Это простое приспособление при известной сноровке помогает быстро соединять стальные стержни.

Существует усовершенствованная модификация простого крючка (реверсивный). Ее основа — винт, который вращается при вытягивании рукоятки назад.

Объединив крючок с шуруповертом, домашние умельцы создали еще одно удобное приспособление для фиксации стальных прутков в каркасе.

Автоматизированную вязку выполняют так называемым пистолетом. Это довольно сложное и дорогое устройство, применяемое на крупных объектах. Производительность его такова, что завязывание одного узла происходит за 1 секунду.

Устройство снабжено отсеком, в котором установлена бобина с проволокой. Рабочий орган пистолета подает ее к арматуре и связывает в узел.

С этим читают

Достоинства

Главным образом, этот фундамент является наиболее практичным, т. к. его можно использовать на грунте любого типа. Если на песчаной почве не рекомендуется строить дом на монолитном основании или ленточном, то столбовые опорные системы можно обустраивать даже на таких «зыбучих» поверхностях. Рассмотрим основные преимущества такой конструкции:

Можно устанавливать без дополнительной системы гидроизоляции. В отличие от монолитного, который нужно при помощи дренажных систем дополнительно защищать от подтопления, опорные столбы в этом не нуждаются; Ленточно-столбчатый фундамент легко ремонтировать своими руками. По нормам, косметический ремонт можно проводить каждый год, а капитальный раз в пять лет

Обращаем внимание, что для лент и монолита требуется использовать специальную технику подкопа, в это же время для опор нужно просто установить дополнительный армирующий пояс; Низкая стоимость. Устройство такой несущей системы можно осуществить из кирпича, пеноблоков, раствора, асбестоцементных плит и даже строительного мусора, залитого цементом

Купить материалы можно в любом строительном магазине или на рынке; Скорость возведения. Даже простой незаглубленный ленточный фундамент должен сохнуть по меньшей мере неделю, не говоря уже про более тяжелый – монолитный. Свайный винтовой и столбчатый требует только нескольких дней для застывания раствора между проветриваемыми швами строительного материала (если не используется заливной вариант).

Фото — особенности

Но у такого каркаса есть и некоторые недостатки. Во-первых, эта конструкция считается не ГОСТированной, т. е. могут возникнуть проблемы с оформлением документов на строительство такого домика. Во-вторых, его можно использовать только для легких построек. К примеру, для дачи, гаража, забора, под сарай или деревянный дом из бруса или бревен. В-третьих, в такой системе нельзя оборудовать подвал. Народные умельцы всячески пытаются устранить этот минус конструкции, но при этом они уменьшают несущую способность и без того «легкой» опорной системы.

Фото — конструктивные особенности

Ленточный тип

Ленточные фундаменты считаются легкими в исполнении. Они используются при строениях небольших помещений. Такую опору очень легко смастерить своими руками. Важно детально изучить особенности его укладки. Он может пригодиться тем, кто задается вопросом: как сделать колонну своими руками. В таком случае использование именно ленточного основания будет самым лучшим вариантом.

Для такого вида основания понадобится щебень, песок, гравий. Закладка делается слоями, которые в толщине около 15-20 см. Армирование производят бетоном.

Технология возведения стаканных фундаментов

Сборный фундамент стаканного типа

Возводить такие фундаменты нужно только строго по рекомендациям существующего ГОСТа и под присмотром специалистов. Сделать сборку стаканного основания не сложно, если придерживаться существующей технологии.

Расчет отдельных монолитных или сборных плит под будущее основание

Если обратить внимание на разрез такой плиты, то можно обратить внимание на сложную систему арматурных прутьев, опоясывающих плиту и стакан. Каждый элемент арматурной сетки рассчитывается отдельно, как и ширина стакана

А плиты уже имеют стандартные размеры длины, ширины и толщины. Подготовка поверхности. Сначала нужно расчистить территорию строительной площадки, провести разметку и выравнивание. Выравнивание делается по той причине, что смещать железобетонные плиты нельзя. Поэтому, поверхность должна быть идеально ровной, допускается смещение не более 1-1,5 градуса по ГОСТу. Если поверхность слишком неровная, тогда допускается подсыпка песком, ее уровень должен составлять не менее30 см выше уровня подошвы основания. Проводится разметка осей будущего основания. Для этого на обноске делают монтаж жесткой проволоки или стального троса и делают протяжку по направлению буквенных и перпендикулярных осей. Все точки соединения и разметки четко указаны в проекте такого основания, а также четко указаны длины промежуточных соединительных балок. Затем наносятся контуры будущего основания и копаются траншеи на заданную глубину. На дне ям делается песчано-гравийная подушка, увлажняется и трамбуется. Когда все подготовительные работы выполнены, начинается монтаж железобетонных блоков. Его делают строго по ГОСТу, соблюдают горизонтальную и вертикальную точность. После монтажа блоков проводят сложное армирование конструкции, причем в открытой плоскости стакана должно быть горизонтальное и вертикальное пересечение прутьев несущей конструкции. После установки блоков нужно подождать, пока бетон наберет марочную прочность и потом начинать монтаж столбов для несущих конструкций.

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Лучше всего столбчатый фундамент работает в условиях морозного пучения, которое опасно для ленточного. Это обусловлено тем, что силы выталкивающие основание из почвы, воздействуют на существенно меньшую площадь конструкции, в результате чего усадочные деформации будут менее выраженными, чем в случае с монолитной лентой.

Основные плюсы устройства столбчатого основания:

• Невысокая стоимость – примерно на 35-50 % дешевле по сравнению с монолитным ленточным основанием.
• Минимальный объем земляных работ – не требуется копать траншею по периметру всего дома.
• Возможность самостоятельного выполнения работ – привлечение спецтехники и рабочей силы необязательно.
• Сжатые сроки устройства – за счет сравнительно небольшого объема работ.

Из недостатков следует выделить невозможность строительства подвала в доме совместно с таким фундаментом. На столбчатом основании не рекомендуется строить здания из тяжелых материалов (кирпич, газобетон, бетонные блоки) и строения высотой более 1-этажа. Также он не подходит для строительства на слабых, глинистых, водонасыщенных и торфяных грунтах, на местности со сложным рельефом, особенно где перепад высот более 1,5-2 м.

Подготовительный этап обустройства фундамента

Любой работе предшествует ряд подготовительных этапов, без выполнения которых никак не обойтись.

Несколько схем различных вариантов столбчатого фундамента

Чтобы возвести столбчатый фундамент своими руками необходимо вначале:

• Определить тип будущего основания: опорно-столбчатый фундамент или опорно-ленточный;
• Определиться с материалом для выполнения столбов: Дерево (столбчатый деревянный фундамент используется нечасто в связи с низкими показателями прочности и долговечности дерева, но под легкие некапитальные постройки — бани, сараи, беседки и т.д. он подходит). Диаметр столбов должен быть не менее 0,2 м, а сами столбы должны быть обработаны специальными растворами, препятствующими гниению и воспламенению;
• Кирпич (обязательно обожженный кирпич, т.н. кирпич-железняк) хорошо подходит, когда строится мелко заглубленный столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент из кирпича должен иметь ширину столба не менее 0,4 м. Цена его будет выше, чем у других типов опорно-столбчатого фундамента, что объясняется более высокой стоимостью материала;
• Бетон (используется для возведения бетонных армированных столбов) – наиболее доступный и распространенный материал для обустройства столбов, которые могут быть выполнены монолитными, а могут складываться из бетонных блоков. Размеры железобетонного столба при этом должны быть не менее 0,4 м в ширину;
• Трубы из асбестоцемента и железа являют собой несъемную опалубку, заливаемую цементной смесью. Цена таких столбов также невысокая;

Определиться с глубиной закладки столбов. Глубина столбчатого фундамента будет зависеть от нескольких факторов:

глубины промерзания почвы;глубины залегания грунтовых вод;особенностей грунта.

Выделяют два типа столбчатого фундамента по заглублению: мелко заглубленный (до 0,4 м) и заглубленный (0,7 м и глубже).

Схема глубины закладки столбчатого фундамента

Величина заглубления второго типа основания зависит от уровня промерзания грунта и должна составлять не менее 0,15 м ниже этой границы. Кроме того, следует учитывать, что столбы должны быть заглублены ниже уровня грунтовых вод.

Определиться с высотой ростверка

Ростверк может лежать на почве, а может возвышаться над ней на разную высоту. Рекомендуется обустраивать ростверк на высоте не ниже 35 см. от уровня почвы.

После того как все основные расчеты и планировки выполнены, можно начинать непосредственно обустройство столбчатого фундамента.

Подготовка к возведению

Подготовка включает:

• планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;

• разметку и выемку земли на необходимую глубину;
• если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
• сооружение опалубки.

Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

Инструменты и материалы

Для строительства нужны:

• доска или фанера для опалубки;
• песок, битый кирпич, гравий для подушки;
• бетон марки М300, М400, М600;
• рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
• анкерный крепеж для металлических колонн.

Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

• капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
• совковая и штыковая лопаты;
• отвес, строительный уровень, рулетка;
• ручная трамбовка.

Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

Как рассчитать?

Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

К первым относятся:

1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.

2. Изгибающий момент.
3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

К инженерно-геологическим данным относятся:

• свойства грунта;
• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания грунта.

По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

Пример расчета под монолитную колонну

Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

• kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
• dfn – глубина промерзания.

Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

• N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
• R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
• ȳ – средний удельный вес фундамента;
• d – глубина.

Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

Пример расчета под металлическую колонну

Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета. Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

Работы по разметке периметра основания

Схема монолитного столбчатого фундамента.

В первую очередь необходимо составить чертеж будущей постройки и фундамента. На нем должны быть указаны все несущие стены, располагающиеся по периметру здания, и внутренние стены, которые будут служить основой для потолочных перекрытий. Затем можно приступать к разметке очертаний фундамента на грунте.

Для этого необходимо вбить по углам будущего основания нужное количество кольев. Все углы проверяются при помощи треугольника, а расстояния отмеряются рулеткой. Правильность установки кольев можно проверить методом диагоналей. Согласно этому методу, между кольями, расположенными по диагонали периметра, натягивается шнур и измеряется расстояние при помощи рулетки. Затем эти же действия производятся и с 2-мя другими кольями по диагонали. Если отмеренные расстояния равны, колья установлены правильно.

После этого по периметру здания натягиваются шнур или шпагат и вбиваются дополнительные колья. Кроме того, необходимо вбить колья и по внутреннему периметру фундамента. Обычно толщина столбчатого основания составляет на 10-12 см больше, чем толщина стен.

Что дает армирование столбчатого фундамента

Несмотря на внешнюю прочность и твердость, бетон в столбчатом фундаменте под нагрузкой ведет себя, как колкая и твердая субстанция, например, лед или стекло. Обладая солидным запасом прочности, бетонная столбчатая опора может разрушиться задолго до наступления предельного состояния только из-за неоптимального распределения нагрузок внутри отливки.

Арматура для столбчатого фундамента позволят решить несколько важных задач обеспечения прочности:

• Большая часть критически важных напряжений на поверхности столбчатой опоры переносится в более глубокие внутренние слои бетона и преимущественно воспринимается не камнем, а стальной арматурой;
• Армирующему каркасу удается эффективно соединить между собой два основных элемента столбчатого фундамента –железобетонный ростверк и бетонные столбчатые опоры;
• Благодаря арматуре ресурс железобетонных элементов фундамента вырос в разы по сравнению с обычной неармированной конструкцией.

Важно! В отдельных случаях использование арматуры позволяет избежать катастрофических последствий разрушения бетона. Вместо скачкообразного обрушения происходит медленное, пластичное расползание конструкции

Технология армирования столбов

Арматурный каркас бетонного столба состоит из нескольких вертикальных прутков. Диаметр арматуры составляет 10-12 мм. Для армирования столбчатых фундаментов применяется только арматура класса А-III (ребристая).

Горизонтальная составляющая каркаса формируется из более тонкой гладкой монтажной арматуры диаметром 6 мм. Требования к горизонтальным элементам невысоки: в их задачу входит лишь соединение вертикальных стержней в единую конструкцию.

Длина вертикальных элементов рассчитывается таким образом, чтобы их верхние торцы выступали над поверхностью бетонной заливки на 10-20 см. Свободные концы используются в дальнейшем для привязки ростверка к столбам.

Схема армирования столбчатого фундамента:

• рассчитывается необходимое количество арматуры;
• отрезаются стержни необходимой длины;
• вяжется каркас;
• полученная конструкция опускается внутрь опалубки (на этом этапе надо следить, чтобы между досками опалубки и арматурой сохранялся зазор до 50 мм);
• осуществляется заливка бетона.

В процессе заполнения опалубки бетонной смесью каркас необходимо периодически встряхивать. Арматура должна быть полностью очищена от грязи, в противном случае прилипание бетона к металлу будет затруднено.

Вязка арматуры

Столбчатые фундаменты обычно имеют небольшие размеры, так что для вязки арматуры будет достаточно автоматического или обычного крюка.

Схема вязки несложна:

• отрезается кусок проволоки длиной 300 мм и складывается вдвое;
• по диагонали крестовины арматуры заносится полученная петля и выносится к ее концам;
• крюк продевается в проволочную петлю;
• затем инструмент прокручивается, цепляя при этом концы проволоки.

Таким образом создается соединение (связывание) арматуры в местах ее пересечения.

В индивидуальном строительстве расчет армирования столбчатого фундамента сводится к определению количества арматуры. Для изготовления арматурного каркаса под столб диаметром 200 мм и глубиной заложения 2 метра достаточно четырех вертикальных прутков диаметром 12 мм.

Расстояние между ними составляет 200 мм. Прутки перевязываются горизонтальными элементами в четырех местах (с шагом 500 мм).

• всего ребристой арматуры на один столб понадобится (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В данном количестве учтен припуск 0,2 м на привязку ростверка;
• количество гладкой арматуры диаметром 6 мм составит 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;
• для вязки каркаса необходимо заготовить проволоки 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные результаты надо умножить на количество столбиков.

Таким же способом рассчитывается количество арматуры для армирования монолитных столбчатых фундаментов любых геометрических размеров.

Хотите сделать себе теплые водяные полы под плитку своими руками?

Армирование подошвы столбчатого фундамента

Подошвы столбов усиливаются при помощи специальных сеток, которые называются арматурными.

Расчет армирования подошвы столбчатых фундаментов проектировщики выполняют по схеме консоли, которая воспринимает на себя отпор грунта. Однако в частном строительстве таких сложных математических выкладок никто не делает.

Анализ производимых расчетов показал, что при относительно небольших нагрузках для усиления подошвы достаточно арматурной сетки с диаметром элементов 5-6 мм.

Однако в строительных нормах не допускается применять армирующий каркас с диаметром элементов менее 12 мм. Поэтому специалисты рекомендуют усиливать подошву столбчатого фундамента под легкую постройку сеткой из арматуры диаметром 12 мм и ячейкой 200 х 200 мм.

Кстати, армирование столбчатого фундамента сеткой практикуется при изготовлении столбов из кирпича. В таких случаях через каждые четыре – пять рядов кирпичной кладки прокладывается арматурная сварная сетка.

Инструкция – как обустроить фундамент самому

Возводятся столбчатые фундаменты по технологии в четыре этапа:

1. Земляные работы с выбуриванием ям под опорные столбы и устройством на их дне подушки из песка.
2. Установка несъемной опалубки для опор фундамента с последующей заливкой бетона либо выкладывание их из кирпича или бетонных блоков.
3. Устройство для этой разновидности свайно-ростверкового фундамента верхней распределяющей нагрузки части из железобетона, стального швеллера или древесины.
4. Гидроизоляция всей конструкции и обшивка опор по периметру здания сайдингом или профлистом.

Все достаточно просто, но есть в этом процессе и ряд нюансов. Первый из них – независимо от уровня заложения ростверка, подпорные сваи столбчатого варианта фундамента для частного малоэтажного дома следует погружать глубже точки промерзания. Чтобы ускорить работы, в отдельных случаях лучше всего будет привлечь специализированную технику с буром.

Сами опоры основания могут быть выполнены из:

• Залитого в асбестоцементную трубу железобетона;
• Кирпича;
• ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);
• Натурального камня.

Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:

Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы

Копаем ямы

Засыпаем ямы щебнем, сверху песком и несколько раз проливаем и повторяем процедуру засыпания песком

Выставляем на подушку первые 4 блока по углам и выравниваем по шнурке и размерам

Подставляем второй блок и выравниваем по уровню

Гидроуровнем отмеряем нулевой уровень фундамента — его высоту

Выставляем следующие уровни блоков нашего основания

По уровню делаем все остальные столбы

Выкладываем рубероид на столбики для гидроизоляции

Также возможно использование стальных винтовых свай. Но это уже будет больше одна из вариаций свайно-винтового фундамента. Раньше опоры делали даже из влагостойкой лиственницы. Однако сегодня большинство частных застройщиков предпочитают ставить под свой дом что-нибудь более долговечное и бетонное.

Опоры ставятся с интервалом 1,5–2,5 метра так, чтобы находиться под углами строения, в местах пересечения внутренних стен и заложения несущих балок, а также под печами и каминами. Это точки основных нагрузок. Часть из них ростверк вполне в состоянии распределить по всей конструкции. Но в идеале основной вес должен приходиться как раз на опорные сваи, на которых покоится столбчато-ленточный фундамент.

Выбирая кирпич, следует сразу исключить силикатную его разновидность. А керамический следует брать с максимально высокой морозостойкостью. В целом, если замешивать и заливать бетон не хочется, то лучше всего предпочесть ФБС. Эти блоки изначально предназначены для возведения фундаментных оснований для различных зданий.

По конструкции бетонный ростверк поверх столбов – это небольшой ленточный фундамент. Для него собирается отдельная опалубка с укладкой в нее арматуры из стальных прутков в 10–12 мм. После их связки готовый армирующий пояс останется лишь залить бетонным раствором с маркой не ниже М-300. При этом для деревянных строений ростверковая часть нередко выполняется вовсе из бруса. Во многих случаях его вполне хватает для перераспределения нагрузок.

Для гидроизоляции элементов столбчатого основания можно воспользоваться рубероидом либо жидкой битумной мастикой. Подойдет даже мягкая черепица, если она осталась неизрасходованной при покрытии кровли на уже построенном здании.