Столбчатый фундамент: расчет, разметка, заливка

Первым делом следует обратить внимание на состав и особенности грунта, который располагается в районе строительной площадки.

Если грунт, находящийся там, обладает тенденцией к вспучиванию, столбчатый фундамент следует использовать с осторожностью, поскольку неграмотный монтаж фундамента такого типа на вспучивающихся почвах может повредить состоянию готового здания.

Чтобы избежать дефектов стен, способных возникнуть при вспучивании грунта, нужно грамотно установить опоры и соблюсти некоторые тонкости технологического процесса укладки основания.

Это с лихвой компенсируется многочисленными преимуществами столбчатого фундамента перед ленточным основанием, включая меньшую стоимость монтажа и скорость его установки.

• • Важно знать

Если почва на строительной площадке склонна к движению, а также чрезмерно насыщена водой, либо относится к местности, характеризующейся значительным перепадом высот, не рекомендуется использовать столбчатый фундамент в качестве основания.

Столбчатый фундамент является системой, в чью конструкцию входят столбы опорного типа, которые устанавливаются в ключевых точках строения. Их основное местоположение определяется углами, областями пересечения стен и элементами конструкции здания, являющимися несущими.

Расчеты, предшествующие началу строительных работ

Проведем расчет несущей способности столбчатого фундамента из монолитного железобетона (периметр стен и конструкция всего дома остаются прежними). Рассмотрим пример расчета для такого столбчатого фундамента:

— сечением столба в верхней части 40х40 см;

— сечение подошвы столба 80х80 см;

— расстояние между столбами 2 м (то есть 1 столб на 2 м длинный стены).

План столбчатого фундамента

Подсчитаем общую нагрузку, которая действует на грунт от подошвы столбчатого фундамента в сечении А-А (рис. 3). Она будет равна уже подсчитанной нагрузке, действующей на 1м длинны ленточных фундаментов (без учёта веса фундамента): 5415–1035=4380 кгс.

Далее необходимо умножить нагрузку на расстояние между столбами: 4380*2=8760 и добавить вес одного столба. Объём столбчатого фундамента приведённой конструкции примерно 0,25 м3. Таким образом, вес фундамента в соответствии с плотностью для железобетона по табл. 4 равен: 0,25*2500=625 кгс. Результат расчета нагрузки фундамента на грунт: 8760+625=9385 кгс на один столб. При этом опорная поверхность одного столба 80х80=6400 см2. Если учесть несущую способность грунта 1,5 гкс/см2, то предельные нагрузки фундамента на грунт будут: 6400*1,5= 9600 кгс, что больше расчетных нагрузок (9385 кгс).

Такой столбчатый фундамент будет надёжен для приведенного в примере дома. Необходимо отметить, что в общем случае для столбчатого фундамента:

— расход бетона будет примерно в 3-4 раза меньше;

— объем земляных работ приблизительно в два раза меньше.

Перед тем, как укладывать столбчатый фундамент, следует обратить внимание на такие важные факторы, как:

Подходит ли грунт на строительной площадке для возведения данного типа фундамента.

Какой будет нагрузка на столбчатый фундамент, возведенный под планируемым строением, т.е. следует учесть такие параметры дома, как его общий вес, планировка, количество тяжелых предметов мебели, а также количество человек, которые будут постоянно проживать в данном месте.

После того, как ответы на данные вопросы будут даны совершенно четко, можно приступать к выбору оптимальных опор и определяться с количеством используемых столбиков.

Перед началом работ, следует узнать значение глубины промерзания грунта в данной области и уровень вод, протекающих в почве.Эти данные являются определяющими при выборе глубины монтажа опор. Монтаж столбчатого основания – это сезонная работа, которую лучше всего закончить до наступления холодов.

Дело в том, что столбчатый фундамент легко деформируется на морозе, если его оставить без нагрузки, что приводит к его полной негодности к наступлению весеннего периода. Поэтому весной повторная заливка столбчатого фундамента вновь станет необходимой.

Подбор материала и подготовительные работы на строительной площадке

Способы заливки столбчатого фундамента сильно разнятся между собой, в зависимости от типа используемых материалов в качестве опорных столбов. Опорные столбы изготовляются из следующих материалов:

• бутовый камень;
• кирпич;
• асбоцементные трубы;
• металлоконструкции;
• бетон;
• монолитный железобетон.

Наиболее долговечным из данных материалов является монолитный железобетон, который обладает поистине неограниченным сроком эксплуатации.

Первоначальные работы по подготовке строительной площадки к монтажу фундамента заключаются в срезании и выносе с территории всего растительного слоя, расположенного на том месте, где планируется возвести здание.

Столбчатый фундамент обладает заслуженной популярностью, если речь идет о выборе подходящего фундамента для строительства частного малоэтажного жилого дома.

Обнаружив глину под слоем растительности, непременно закройте ее подушкой из песка и гравия. Если же будет обнаружен торф или ил, то возводить столбчатый фундамент в таком месте строго не рекомендуется.

Когда площадка расчищена, с нее обязательно нужно убрать крупный мусор, камни, корни и так далее, чтобы площадка, выделенная под основание, была ровной. Помочь здесь может горизонтальная планировка: выпуклые места ровняются, а ямы – засыпаются гравием и песком.

Проверкой качества выполненной работы может служить доска, уложенная на землю, на которой сверху находится уровень.

Разметка площадки и рытье котлована

После этого можно заняться непосредственно разметкой планируемого столбчатого основания. Для этого по краям площадки устанавливают столбики из дерева с шагом в 2-3 метра, на которые монтируют рейки. На этих рейках оставляют отметки деталей котлована и фундамента, над которыми вскоре начнется работа.

Чтобы разметить детали, можно пользоваться шнурами или веревками, тянущимися между сторонами обноски. Особое внимание следует уделить точности отметок, указывающих на пересечения будущих стен, ведь в этих местах будут располагаться столбы основания.

Котлован обычно роется  при помощи специальной техники. Главное при рытье – соблюдать строго вертикальное направление стенок котлована.

Влияние промерзание грунта на глубину котлована

Котлован следует рыть с учетом глубины промерзания грунта, ведь опорные столбы, которые будут в нем располагаться, должны входить в грунт ровно на половину от того значения, которое составляет глубина промерзания.

При глубине промерзания более одного метра стенки основания, следует укрепить откосом из горбыля, чтобы нивелировать процессы осыпания почвы.

Значение песчаной подушки

Перед заливкой фундамента, на дно котлована засыпается специальный слой из песка и гравия, который призван защитить почву от вспучивания в холода.При засыпке подушки ее тщательно утрамбовывают и увлажняют, после чего накрывают рубероидом, чтобы предотвратить впитывание воды из бетонной смеси в грунт при заливочных работах.

Это одно из самых важных правил, касающихся того, как правильно залить качественный столбчатый фундамент. После того, как котлован закончен, приступают к монтажу опалубки.

Монтаж опалубки и армирование фундамента

Опалубку лучшего всего выбирать из древесины, потому что металлоконструкции впоследствии плотно схватятся с заливочной смесью. Монтаж опалубки происходит в соответствии с вертикальной осью, что нужно контролировать отвесом. Опалубка должна обладать запасом прочности для того, чтобы выдержать массу бетонной смеси.

После этого происходит монтаж арматуры, которая крепится вертикально по несколько прутьев, последние стягиваются проволокой или хомутом.

При использовании хомута, следует помнить о том, что им конструкция из арматуры схватывается снизу, сверху и по центру. Арматура должна превышать высоту основания на 20 см., это необходимо для последующей приварки ростверка.

Заливка бетона и монтаж ростверка

Готовую бетонную смесь принято заливать порционно, формируя при этом слои, толщиной приблизительно по 30 см. Чтобы прочность опоры осталась оптимальной, следует обеспечить надлежащую консистенцию заливочной смеси, которая не должна быть слишком густой или наоборот — текучей. Уплотнение слоев производится при помощи вибратора.

Скрепление столбов

Образованную россыпь опорных столбов скрепляют между собой монолитом.  Перед его изготовлением, нужно проверить все опоры на предмет соответствия оптимальной высоте. Низкие опоры следует дополнительно нарастить при помощи цементного раствора.

Прутья арматуры, торчащие из опорных столбов, монтируются в систему при помощи прутов арматуры или проволоки с толстым сечением. Выходную арматуру сваривают с перемычками, поверх которых монтируется опалубка с каркасом из арматуры. Данная конструкция заливается бетоном, затем снимается после полного затвердевания бетонной смеси.