Расчет столбчатого фундамента
Существуют онлайн-калькуляторы для расчета фундамента
Грамотно проведенный расчет основания позволит возвести сооружение достаточной прочности, не потратив при этом лишних денег на достижение надежности, которая просто не будет востребована. Изначально нужно учитывать, что опорный блок не предназначен для размещения на нем тяжелых железобетонных плит и толстых кирпичных кладок.
Чертеж будущего сооружения должен содержать в себе следующие данные:
- схема расстановки опор;
- материал изготовления стержней;
- глубина погружения свай;
- применяемая технология.
При проектировании нельзя полагаться на удачу или опыт строительства у соседей. Достижение желаемого результата возможно при условии учета всех сопутствующих факторов и грамотного использования имеющейся информации.
К числу исходных данных для проведения расчета относится:
- структура грунта;
- глубина залегания грунтовых вод;
- несущая способность почвы;
- уровень промерзания земли;
- максимальная и минимальная высота снежного покрова;
- прочность материала;
- вес здания с находящейся в нем мебелью, бытовой техникой и коммуникационными системами.
Информацию о несущей способности почвы можно получить из таблиц документа СНиП 2.02.01-83. Вес здания рассчитывается простыми математическими действиями. Получить данные о несущих конструкциях можно путем умножения их объема на плотность, которая указывается в инструкции к товару.
В дальнейшем нужно поделить массу строения на показатель сопротивления грунта и умножить на 1,5, чтобы иметь запас прочности. Полученный результат будет площадью, которую должны создать основания столбов на грунт. Остается только поделить это число на сечение одного столба и получить количество необходимых изделий.
Виды, сфера использования, преимущества и недостатки столбчатого фундамента
Перед началом строительства какого-либо здания или сооружения, будущий его владелец в первую очередь задается вопросом о том, какой вид фундамента использовать. Ведь он является основой постройки и напрямую влияет на ее прочность и долговечность.
Столбчатый является одним из самых дешевых фундаментов. Установка его целесообразна на участках с пучинистой и глинистой почвой, а также с высоким содержанием грунтовых вод. Строительство столбчатого фундамента позволяет сократить финансовые расходы в несколько раз.
Ведь стоит он намного меньше, чем не менее распространенный ленточный фундамент. Однако, говоря о монтаже столбчатого фундамента, стоит учитывать тот факт, что использовать его при возведении массивных зданий из камня или кирпича не стоит. Выдержать большую нагрузку он не в состоянии.
Совет
А вот не слишком тяжелые материалы и легкие конструкции простоят на подобном основании очень долго. Подойдет столбчатый фундамент под каркасный дом или под постройку из СИП панелей. Кроме того, основание подобного типа подойдет не только для жилых, но и для других видов построек.
Так, целесообразным является использование столбчатого фундамента для бани.
Виды столбчатого фундамента
Фундамент для легких зданий, возводимых на почве с повышенной влажностью, может быть изготовлен из различных материалов, ну а народные умельцы, умудряются использовать для этого даже подручные средства, в виде старых стульев и прочих ненужных предметов, давно пылящихся в квартире или на дачном участке. Итак, столбчатый фундамент бывает нескольких видов:
- из бетона или камня;
- из кирпича;
- из пеноблоков;
- из труб или бревен.
То, какой именно вид столбчатого фундамента использовать при строительстве, решают в зависимости от ряда факторов. Как правило, на это решение влияет тип постройки, вид грунта и наличие тех или иных материалов.
Преимущества и недостатки столбчатого фундамента
Как уже говорилось выше, основным преимуществом использования столбчатых фундаментов является значительная экономия. Если сравнивать его заливку с ленточным, то можно сделать вывод о том, что стоимость первого будет практически в половину меньше.
В случае же строительства углубленного фундамента, экономия может увеличиться в 3-4 раза. Учитывая, что стоимость ленточной заливки начинается, как правило, от 100-150 тыс.
рублей, сэкономить можно немалую сумму денег, которая впоследствии пригодится для осуществления внутренней или наружной отделки здания, или проведения коммуникаций.
Еще одним неоспоримым преимуществом столбчатого фундамента является то, что строительство его не требует гидроизоляционных работ. Кроме того, при возведении его не требуется монтаж отмостков, что позволяет значительно сэкономить время.
Из недостатков, присущих столбчатому фундаменту можно выделить то, что его нельзя использовать при возведении массивных строений из тяжелых материалов.
Важно отметить также и то, что при строительстве зданий с использованием столбчатого фундамента, нельзя обустроить подвал, который, порой бывает так необходим в частном доме. Кроме того, фундамент подобного типа неустойчив к опрокидыванию на участках с горизонтально-подвижной почвой и сильным течением грунтовых вод
Кроме того, фундамент подобного типа неустойчив к опрокидыванию на участках с горизонтально-подвижной почвой и сильным течением грунтовых вод.
Обратите внимание
Технические параметры материалов
При изготовлении столбчатых фундаментов немаловажное значение имеют свойства строительных материалов и компонентов, а также правильность их использования. Таблица прочности бетона 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)
Таблица прочности бетона 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.
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.
Особенности столбчатого фундамента
Первоначально нужно разобраться с определением столбчатого фундамента. Если упрощенно – комплекс опор, несущих на себе вес возводимой конструкции. Стойки устанавливаются в местах максимальной нагрузки – это угловые точки здания, точки соединения стен и пролеты длиннее 2,5 метров.
Дистанция между стойками, равно как и форма столбов является расчетными величинами, зависящими от ряда факторов:
- вид стоек;
- материал изготовления;
- конструкция здания;
- планируемая масса сооружения;
Стандартно расстояние бывает 1,5 — 2,5 м, диаметр в разрезе для круглых опор от 20 до 25 см. Размер для прямоугольных от 25 на 25 до 40 на 40 см. Желательно чтобы наземная часть была не менее 50 см в высоту, длина подземной части зависит от глубины закладки.
Верхние точки опор должны находиться на одном уровне, что необходимо тщательно проверить после установки стоек и скорректировать, если нужно.
Незаглубленное основание
Как сделать столбчатый фундамент? Опоры незаглубленного основания располагают друг от друга с шагом в 1,5-2,5 м. Их возводят тогда, когда требуется сделать столбчатый фундамент бани, хозблока, пристройки, летней кухни, щитового или деревянного дома. Рекомендуется такая конструкция на слабо- и непучинистых грунтах, а также для сооружений небольшой площади и веса. В том случае, когда участок строительства расположен на крупнообломочном, скальном или недостаточно твердом грунте, не склонном к подвижкам, незаглубленный фундамент может быть использован и для возведения большого дома. При желании применить подобный тип основания на обычных почвах понадобится снизить воздействие на строение сил пучения. Сделать это можно при расположении под опорами песчаной подушки.
Незаглубленный столбчатый фундамент своими руками может быть выполнен из бутобетона и бетона, бетонных блоков и пескобетона. Все эти материалы имеют самые различные цены и размеры. Наиболее популярными из них являются фундаментные блоки, параметры которых составляют 20 х 20 х 40 см. Стоимость подобного основания нетрудно рассчитать самостоятельно. Можно будет также применить специализированную программу с онлайн-калькулятором.
Как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками из кирпича? При желании использовать этот материал стоит иметь в виду, что недопустимо применение его силикатного или керамического видов, которые обладают низкой морозостойкостью и высокой гигроскопичностью.
Как сделать столбчатый фундамент из блоков 20х20х40? Такие работы производятся в несколько этапов:
- Производится разметка участка строительства и очищается грунт. Обустраивается дренажный слой и проводятся гидроизоляционные работы.
- Для того чтобы сделать столбчатый фундамент из блоков, понадобится также и определить места установки столбов.
- Подготавливаются участки, которые будут располагаться под опорами. В месте установки каждого из столбов устраивается песчаная подушка.
- Производится монтаж опор, каждую из которых сооружают не менее чем из 4 блоков. Расчет столбчатого фундамента с определением цены и количества необходимого материала довольно прост. Ведь опоры для незаглубленного основания выкладываются из блоков размеров 20х20х40 см в два ряда, придерживаясь шахматного порядка. Швы выполняются с использованием неразбавленного цементного раствора. Открытая часть блоков подлежит отделке штукатуркой.
- В обязательном порядке выполняется гидроизоляция опор в местах их стыка со строением. Для этого применяют рубероид, битумную мастику, толь или гидроизол.
При строительстве бань опоры для их стен нередко выполняют из дерева. Как сделать столбчатый фундамент такого типа своими руками? Для этого понадобятся комлевые части сосны или дуба, диаметр которых составляет 20-30 см. Эти деревянные элементы заранее пропитывают отработанными маслами или дегтем. Придать большую устойчивость опорам можно при их погружении в слой бетона толщиной от 10 до 15 см, который заливают в заранее вырытую яму.
Отличие столбов от свай
Порой неопытный владелец участка путает свайный и столбчатый фундамент при выборе нужного варианта (смотрите: виды фундаментов для частного дома). Они действительно имеют много общего, но и различаются принципиально. Столбчатые опоры, даже при использовании труб, имеют заглубление не более 2 м, а для их изготовления роются ямы.
Для установки свай не нужны земляные работы. Используются специальные элементы, которые вкручиваются или вбиваются непосредственно в грунт с поверхности земли. Основной принцип их установки – достижение нижним концом прочного, стабильного слоя грунта.
Заглубление может составлять несколько метров. Такая конструкция позволяет возводить свайный фундамент на нестабильных, пучинистых и заболоченных почвах. Главный недостаток – необходимость специальной техники.
Что такое столбчатый фундамент?
Столбчатые фундаменты просто идеально подходят для легких строений (гаражей, садовых домиков, сараев, бань). Однако при правильном расчете на них можно ставить и каркасные либо пенобетонные коттеджи. А вот для дома из кирпича с толстыми стенами лучше поискать иной вариант.
Но многое в этом вопросе зависит от общего веса постройки. Ведь шифер или керамическая черепица для крыши значительно тяжелей рубероида либо легкого металлопрофиля. В проекте столбчатого фундамента и всего дома учитывать надо все применяемые при строительстве материалы – от пола и стен до кровли. А готовить расчеты доверять стоит только квалифицированному специалисту.
Конструктивно такое основание представляет собой свайное поле из столбов, выполненных из различных материалов и связанных поверху ростверком. Если грунт на участке неустойчивый, то возводить для дома основание в виде заглубленного монолита из железобетона не слишком рационально. Столбчатые сваи здесь сильно выигрывают в плане дешевизны работ. При грамотном проектировании им не страшны высокие грунтовые воды и пучения грунтов.
Технологические принципы возведения
Процесс обустройства основания включает такие этапы:
- установка опорных элементов;
- формирование железобетонной связки, деревянного или металлического ростверка;
- укладка блочной или кирпичной ленты.
Такое разделение связано с возможностью непрерывного выполнения работ на каждой стадии.
Установка опорных столбов
Заглублять столбы нужно на 30-40 см ниже предполагаемого уровня промерзания почвы. Пошаговая инструкция по монтажу опор описывает такие действия:
- удаление растений и выравнивание отведенного под строительство участка;
- определение мест расположения свай и конструкции ростверка;
- выкапывание или бурение углублений;
- обустройство песчаной засыпки, заливка бетонного раствора до уровня нижней опорной плиты;
- организация гидроизоляционного слоя, препятствующего разрушению фундамента под воздействием влаги;
- монтаж несъемной опалубки или готовых колонн;
- сваривание и размещение арматурных каркасов;
- заливка бетонного раствора в опалубку или трубы.
При бетонировании учитывают необходимость расширения подошвы сваи до размера, превышающего диаметр самого столба в 2 раза. Заливка раствора выполняется в 2 этапа.
Предварительно обустраивают подошву, выжидают несколько суток. После застывания основания заливают опоры.
Монтаж ростверка
При незначительном заглублении ростверка работы начинают с выкапывания траншеи. Высота бетонной ленты должна составлять 40-60 см.
Процесс строительства включает такие этапы:
- Сборка опалубки. Конструкцию сооружают из элементов нужных размеров. На этом этапе используют доски или фанерные щиты. Собранную опалубку покрывают полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Такой материал препятствует выведению воды из бетонного раствора.
- Изготовление армирующего каркаса. Конструкцию собирают по составленной заранее схеме. Все элементы укладывают в опалубку и соединяют со струнами столбов, выступающими на высоту 30 см. Арматурные прутья сваривают между собой.
- Заливка бетона. Смесь укладывают послойно. Работы нужно распланировать так, чтобы все действия были выполнены за 1 день. Надземную часть ленты строят из блоков или кирпича. Это позволяет создать дополнительный защитный слой между подземной и опорной частью основания. Опалубку удаляют через 2-3 дня после застывания бетона.
На последнем этапе поверхности ростверка обмазывают битумной мастикой или покрывают рулонными гидроизоляционными материалами.
Виды столбчатого фундамента: какой выбрать
В зависимости от материала, выделяют несколько видов столбчатого фундамента.
Виды столбчатого фундамента Источник postroysia.ru
Каждый из них имеет свои особенности установки.
- Монолитный железобетонный фундамент. Прочный, способный выдерживать большой вес (например, двухэтажный деревянный домик). Подходит для сложного грунта.
- Кирпичный столбчатый фундамент. Самая прочная основа с наиболее длительным сроком службы, если подобрать полнотелый обожжённый кирпич с минимальным коэффициентом влагопоглощения.
- Бетонный фундамент. Его долговечность будет зависеть от качества выбранного материала.
- Столбчатый фундамент из бутового камня. Не устойчив на подвижной почве, поэтому его можно устанавливать на относительно ровной поверхности.
- Столбчатый бутобетонный фундамент надёжен и может укладываться разными способами.
- Деревянный фундамент. Если бревна покрыть огнебиозащитным, а затем гидроизоляционным материалом, то изготовленный из них фундамент способен прослужить длительное время под беседками, террасами, верандами.
- Асбестовый фундамент. Изготавливается из асбестовых труб, которые играют роль своеобразной несъёмной опалубки. Выдержит массивную деревянную постройку.
- Столбчатый фундамент из металлических свай. Они вкручиваются в глубоко в грунт, закрепляясь в самых плотных слоях.
Монолитный и сборный фундаменты Источник userapi.com Выбор фундамента зависит от грунта и сооружаемой конструкции. Материал зависит от того, из чего будет изготавливаться будущая постройка и какого она будет веса. Также от веса и от качества грунта зависит глубина.
В зависимости от заглублённости фундамента выделяют три его типа
Важно выбрать подходящий под конкретную местность и вес тип, потому что он обеспечит стойкость опоры:
- Незаглублённый. Устанавливается почти поверх почвы, нужно лишь снять её плодородный слой. Подходит для непучинистой почвы. Применяется при строительстве небольших бань и мелких хозяйственных построек. Незаглублённый фундамент лучше делать из бетона или кирпича.
- Мелкозаглублённый. Он монтируется на глубине 40-70 см. При его изготовлении чаще всего используются трубы из асбеста, пластика или металла. Подойдёт для строительства беседок, веранд или террас на слабопучинистой почве.
- Заглублённый. Монтируется ниже точки промерзания грунта. Обычно устанавливают на глинистую и водонасыщенную почву.
Конструкция заглублённого и незаглублённого фундамента Источник housechief.ru От того, как делать столбчатый фундамент, зависит прочность строения и срок его службы: если фундамент подобрать под конструкцию неправильно, то стены могут перекоситься, появятся трещины или дом попросту просядет.
Достоинства и недостатки столбчатого фундамента
Как и любой строительный конструктив, столбчатые основания обладают рядом преимуществ и недостатков.
Достоинства
Преимущества кирпичных столбиков включают в себя несколько пунктов:
- устройство кирпичного основания дома возможно практически на любом рельефе местности;
- простота возведения опор доступна всем, кто имеет минимальный опыт в строительстве;
- высокая несущая способность основания позволяет строить на них довольно массивные сооружения и здания;
- при условии выполненной качественной гидроизоляции, фундамент может прослужить без капитального ремонта до 60 лет и более.
Недостатки
К недостаткам этого типа оснований можно отнести следующее:
- данный тип опор не устанавливают на подвижных и слабых пучинистых грунтах;
- столбы нецелесообразно воздвигать на участках с перепадом высот более 2 м;
- высокая трудоёмкость выполнения кладки в стеснённых условиях.
Плюсы и минусы
Мелкозаглублённые основания столбчатого типа часто используются в частном строительстве
По сути, столбчатое основание – это сетка из вертикальных опор с минимально возможным поперечным сечением. Опоры устанавливаются во всех точках здания, где сосредотачиваются максимальные нагрузки (по углам, на пересечении стен, под колоннами, простенками, несущими балками, в месте обустройства печи или камина).
Мелкозаглублённые основания столбчатого типа часто используются в частном строительстве. Они подходят для лёгких каркасных строений, деревянных построек без подвалов, которые несильно нагружают грунт. Такие конструкции простые в исполнении и относительно недорогие.
К преимуществам таких конструкций можно отнести следующее:
- Монтаж, проектировка и расчёт могут выполняться собственноручно без привлечения специалистов и строительной техники.
- Такие конструкции можно использовать на любых почвах, за исключением пучинистых грунтов и территорий с высоким УГВ.
- Столбчатые фундаменты можно применять на склонах и на участках с большим перепадом высот.
- Для выполнения такого основания не нужно проводить выравнивание территории.
- Скорость монтажа значительно превосходит сроки создания других оснований.
- Не нужно обустраивать сложную и дорогую гидроизоляцию.
- Срок службы столбчатого фундамента значительный (до 50-70 лет).
- Расходы на обустройство всей конструкции небольшие.
Недостатков у таких конструкций хоть и немного, но они есть:
- Мелкозаглублённый столбчатый фундамент нельзя обустраивать при возведении стен из кирпича, железобетона, природного камня. Они также не подходят для многоэтажных строений.
- При выполнении такого фундамента не получится организовать подвальные помещения.
Незаглубленный фундамент: условия применения и преимущества
Ленточное основание незаглубленного типа не подходит под кирпичный дом, зато может применяться для возведения каркасных коттеджей и брусовых домиков высотой не более 2-х этажей. При этом должны быть обязательно соблюдены следующие условия:
- Грунты на участке должны быть непучинистые, т.е. не изменяющие своих физико-механических характеристик при замерзании. К непучинистым грунтам относят: пылеватые пески с низким содержанием влаги, крупнообломочные, галечные, гравийные грунты, крупнофракционный песок, а также смеси песка и гравия без глинистых примесей. Уровень подземных вод при строительстве НЗЛФ значения не имеет.
- При наличии на участке средне- и слабопучинистых грунтов необходимо предварительное осушение грунтов путем устройства под будущей постройкой дренажа, а также замена пучинистыхгрунтов — непучинистыми. Например, применять НЗЛФ на глине или на суглинке категорически нельзя даже при минимальном УГВ, т.к. в этом случае силы пучения будут зависеть от осадков.
- Длина каждой стены наружного периметра должна быть не более 10 м, внутренней — не более 7 м. Длинная лента основания больше подвержена негативному действию сил морозного пучения.
Преимущества ленточного незаглубленного фундамента:
- не промерзает и не передает холод в дом;
- быстрый и простой монтаж — можно сделать своими руками;
- низкая себестоимость;
- отсутствие земляных работ, если не делается дренаж.
Незаглубленный фундамент имеет много недостатков, которые существенно ограничивают сферу его применения:
- относительно небольшая несущая способность;
- высокие требования к грунтам — основаниям;
- невозможность обустройства подвала.
Решив использовать НЗЛФ для строения необходимо провести тщательный анализ грунтов на участке и определить степень их пучинистости. В 80% случаев грунты оказываются непригодными для быстрого возведения НЗЛФ и необходима выемка грунта на 30-50 см и подсыпка непучинистого слоя. В этом случае стоит рассмотреть вопрос о целесообразности применения незаглубленного ленточного основания, возможно для строительства стоит выбрать мелкозаглубленный ленточный фундамент или свайно-ленточное основание на буронабивных или винтовых опорах.
Дом из какого материала Вам нравится больше всего?
Дом из бруса
23.76%
Дом из кирпича
17.62%
Бревенчатый дом
13.77%
Дом из газобетонных блоков
19.2%
Дом по канадской технологии
11.05%
Дом из оцилиндрованного бревна
3.48%
Монолитный дом
3.99%
Дом из пеноблоков
3.83%
Дом из сип-панелей
3.31%
Проголосовало: 3683
Видео описание
Видео об установке опалубки и армировании: Если думаете о том, как залить тумбы под дом, то технология такая же, как и в предыдущем варианте. В ямы послойно заливают и утрамбовывают бетон.
Заливка бетона Источник stroikraft.ru После застывания его накрывают рубероидом в 2-3 слоя.
Теперь можно приступить к укладке материала до нужной высоты опоры. Столб можно целиком сложить из кирпича или выложить полым внутри колодцем и заполнить бетоном.
Теперь можно приступить к укладке кирпича, небольших бетонных блоков или иного материала до нужной высоты опоры. Столб можно полностью сложить из кирпича или выложить полым внутри колодцем и заполнить бетоном.
