Столбчатый монолитный фундамент из железобетона под колонну

Для возведения крепкого и надежного здания на непучнистых грунтах можно использовать в качестве основания столбчато-ростверковый фундамент. Этот тип каркаса пригоден для домов в 1-2 этажа из сравнительно легких строительных материалов, таких как каркасные панели, бревно, клееный брус, панель. Благодаря материалам, которые используют при монтаже монолитного основания столбчатого типа, такой дом простоит не один десяток без изменений конструкции и угроз разрушения.

Технология изготовления столбчатого фундамента из железобетона в разы проще привычного свайного основания, поскольку столбы уходят в грунт на глубину ниже уровня промерзания всего на 30 см, в то время как сваи для основания дома погружают в грунт до несущего пласта земли. Надежный ростверк — опоясывающий столбы каркас, делает опоры неподверженными к сдвигам под воздействием изменений структуры грунта и снижает давление всего дома на колонны.

Важно: монолитный столбчатый каркас для дома можно использовать только на ровных грунтах, не склонных к пучению и имеющих низкий уровень грунтовых вод.

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).

Важно: 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.

Важно: 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.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: 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.

Важно: 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.

Важно: 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.

Важно: 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:

Рекомендуем к прочтению:

• 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.

Важно: 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.

Важно: 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.

Устройство монолитного столбчатого фундамента: этапы возведения

Монолитный столбчатый фундамент для загородного дома

Дом создает нагрузку на фундамент и грунт, которая не должна превышать определенное значение. Им является расчетное сопротивление грунта. Поэтому, устраивая монолитный столбчатый фундамент, расчет следует выполнять обязательно. Определить, для какого дома из дерева подойдет устройство основания рассматриваемого типа — сложно, поэтому застройщику лучше обратиться за помощью. Допустимая нагрузка на грунт зависит не только от его вида, но и глубины заложения конструкции.

Элементы

Основные элементы конструкции должны изображаться на плане. Важно учитывать сечение плоскостью по горизонтали, проводимое выше основания, но ниже уровня земли.

План предназначен для презентации конструкции, а именно, раскладки блоков из разных материалов и прочих используемых деталей. При обустройстве подвала, план должен содержать изображение контура стен, которые опираются на основание. Причем линии помещения наносятся на чертеж линией небольшой толщины, а нижняя подушка изображается более толстой.

Основными элементами фундамента в данном случае являются: гравийно-песчаная подушка, плита для опоры, сборный столб из железобетона, монолитный бетон и асбоцементная труба.

Подготовительный этап строительства

Строительство конструкций независимо от их назначения начинается с подготовительных работ. В первую очередь, следует составить генеральный план основания, а также подготовить все требуемые чертежи, строительные инструменты и приспособления для проведения работ.

При строительстве подобного основания на загородном участке, на котором присутствует максимальный уровень подземных вод и наблюдается глубокое промерзание почвы, применение представленного варианта — лучший выбор из возможных. Монолитное основание своими руками возводить на сырой территории нужно с применением бетонных растворов с высокими показателями прочности, а также стержня из металла с целью армирования.

Перед началом работ требуется выполнить подготовку необходимого строительного оборудования и инструментов. Для создания плана и его реализации застройщикам необходимо обзавестись следующими изделиями: уровнем, угольником, карандашом, отвесом и прочим.

Затем можно переходить к выполнению работ. Нужно обзавестись такими инструментами: лопаты, кирка и заступ. Создание фундаментной основы невозможно без применения приспособлений: бетономешалки, трамбовки, ведер, молотков и прочего.

Проектирование фундамента

Проектирование является важным этапом строительства. Застройщику необходимо создать соответствующие чертежи, на которые будут наноситься координационные оси и размеры. Это поможет вычислить количество требуемых столбов, также допустимое расстояние между ними. Перед строительством важно определить размерную привязку различных поверхностностей и деталей по отношению к осям всей постройки в целом.

На чертеж нужно нанести и другие важные размеры, например, отметки наиболее примечательных уровней заложения подошвы основания, а также марки деталей сборных конструкций. При отсутствии чертежа застройщик не сможет обеспечить надежность и правильность сооружения фундамента. При отсутствии опыта в соответствующих работах, устраивая монолитный столбчатый фундамент, расчеты сложно произвести. Рекомендуем обращаться к профессионалам, так как это позволит избежать серьезных ошибок и дополнительных финансовых затрат.

После завершения составления чертежа необходимо переходить к разбивке чертежного плана. Это процедура подразумевает перенос указанных размеров с самого чертежа непосредственно на участок, приготовленный под строительство. Подробно о выборе «своей» конструкции фундамента мы уже писали.

Размечаем основание и копаем траншею под фундамент

Перед проведением работ важно очистить площадку от различного мусора. Затем производится горизонтальная планировка и устраняются неровности используемого грунта. Застройщикам следует внимательно проверить отсутствие перепадов высот территории посредством уровня, устанавливая его на рейку, она имеет длину около 2 метров.

Подготовительный этап завершается после транспортировки на участок требуемого оборудования и основных строительных материалов. В первую очередь, нужно выполнить земляные работы. Для последующего возведения фундамента необходимо вырыть ямы прямоугольной формЫ. Это можно сделать ручным или машинным способом (экскаватором).

Котлованы создаются в местах, строго соответствующим осям. Ямы, имеющие глубину меньше метра, допустимо создавать со стенами в вертикальном положении. При большей глубине необходимо создать откосы. Котлован должен иметь глубину на 30 см больше, чем заложения фундаментной основы, а также ширину 40 сантиметров. Подобный запас создается для устройства как опалубки, так и распорок.  На дно котлована засыпается гравийная подушка, все тщательно смачивают и утрамбовывают. Необходимо установить любой подходящий гидроизоляционный материал.

Обустройство опалубки. Работа с арматурой

Вышеописанный фундамент сооружается с использованием специального каркаса (армирующего). Столбы-опоры следует упрочнять с помощью продольной арматуры, диаметр которой составляет примерно 11 мм. К тому же важно создавать хомуты с диаметром 6 мм и устанавливать каждые 20 см.

Такую арматуру устанавливают в вертикальном положении, после чего она обтягивается проволокой или хомутами. Стоит предусмотреть выход арматуры примерно на 15 см. над основной конструкцией. Это позволит приварить арматурную конструкцию ростверка после окончания работ.

Бетонирование фундамента

Для обустройства сборно-монолитного столбчатого фундамента требуется укладка бетонного состава в несколько слоев. Следует применять раствор, созданный в соотношении: 1/5/3 (цемент/щебень/песок). Отлично подойдет цемент М400 или М500. Толщина слоя – не менее двадцати сантиметров. Ростверк нужно монтировать в виде железобетонной балки.

После завершения работ выполняется проверка отметки верхнего уровня. Выравнивание при надобности можно осуществить с помощью цементной смеси. Затем производится установка ростверка. Строительство монолита позволяет достичь хорошей жесткости и высокой устойчивости.  Перед устройством необходимо выполнить соединение сборных деталей с применением монтажных петель. Затем устраивается опалубка, создается армирующий каркас и заливается бетонный раствор с применением материала М200. Поверхность нуждаются в гидроизоляции и выравнивании. На этом работы завершаются.

Ознакомившись с информацией о том, как сделать столбчатый фундамент монолитного типа, можно приступить к работам. При отсутствии опыта желательно обратиться к специалистам, которые выполнят строительные работы качественно. Таким образом, застройщик сможет избежать дополненных материальных затрат.

Столбчатый монолитный фундамент

При внешней схожести со свайным основанием монолитный столбчатый фундамент отличается от него, как технологией изготовления, так и глубиной залегания. Сваи погружают до несущих пластов, независимо от уровня промерзания, столбы заглубляются меньше (отметка промерзания + 0,3 м). Буронабивные конструкции заливают в пробуренное в земле отверстие, при изготовлении столбчатых оснований объем земляных работ больше.

Технология позиционируется, как бюджетный фундамент для легких построек (срубы, каркасные, панельные, фахверковые, щитовые здания). Она пригодна для ровных участков, непучнистых грунтов с достаточной несущей способностью, низким уровнем УГВ.

Технология изготовления монолитного столбчатого фундамента

Чтобы столбчатый фундамент позволил сэкономить бюджет строительства, необходимо выполнить условия:

• заглубление в пределах 0,7 м
• непучнистый грунт
• низкий уровень УГВ
• участок с нормальным рельефом без уклонов
• ростверк из бруса или металлопроката
• стены каркасные, панельные, рубленые

При выборе монолитного висячего ростверка экономический эффект резко снижается из-за повышения трудоемкости работ.

Проектирование

На начальном этапе столбчатый фундамент необходимо рассчитать по несущей способности, выбрав сечение столбов, ростверка. При выборе монолитной технологии строительства минимальное сечение каждого столба ограничено 400 мм², на практике выбирают 25 х 25 см и больше. Для повышения горизонтальной устойчивости, несущей способности подошва столбов расширяется уступами. Оптимальными размерами для бетонной подготовки уступа являются:

• высота – 0,6 – 0,4 м
• ширина – больше высоты в 2 – 1,2 раза в зависимости от марки бетона

Рекомендуемый шаг столбчатого поля фундамента составляет 2 – 1 м на прямых участках. Под сопряжениями стен, углами, массивными конструкциями (крыльцо, внутренняя лестница, печь) столбы в проект закладываются в обязательном порядке.

Разметка

Размечают столбчатый фундамент в пятне застройки следующим образом:

• вынесение осей
• натяжение шнуров по наружным граням столбов для каждой стены дома
• установка шнуров по внутренним граням столбов

После этого необходимо убедиться в одинаковой длине диагоналей прямоугольных зданий. Чтобы нормально собрать заглубленную в грунт опалубку, по периметру каждого столба необходимо оставить 0,6 м минимум свободного пространства с учетом уширения конструкции в нижней части. Поэтому при небольших размерах коттеджа, садового дома вместо траншей, ям изготавливается единый котлован.

Фундаментная подушка

Подстилающий слой из нерудного материала, на который опирается столбчатый фундамент, изготавливается по стандартной технологии:

• уплотненный послойно песок – 20 – 15 см
• утрамбованный 15 см слой щебня

Подстилающий слой геотекстиля в данном случае не используется, поскольку препятствует уплотнению сыпучего материала в почву.

Армопояс

Для придания конструкции пространственной жесткости, прочности столбчатый фундамент армируется. В отличие от ленточного основания, уложить прутки в вертикальную опалубку гораздо сложнее, поэтому связанная из арматуры периодического, постоянного сечения конструкция устанавливается перед опалубкой:

• четыре вертикальных прутка 16 – 12 мм (рифленка)
• горизонтальные перемычки или хомуты 6 мм (гладкий пруток)

Для устойчивости она немного заглубляется в подушку. При использовании металлического, деревянного ростверка прутки не должны доходить до оголовка столба на 5 – 2 см. если планируется монолитный ростверк, арматура выходит выше проектного уровня на 0,6 – 0,4 м, загибается после отвердевания столбов.

Опорная площадка

Залить ступенчатую конструкцию без снижения прочности сложно, поэтому используется ступенчатая технология. Для подошв, на которые опирается столбчатый фундамент, сооружается опалубка:

• 4 щита из фанеры, обрезной доски, ОСП
• укосины от стен траншеи либо от дна котлована

Ввиду небольшого объема бетонных работ сложностей с заливкой в один прием не возникает.

Опалубка

Монтаж опалубки для столбов возможен после набора 70 – 50% прочности уступами. Щиты опалубки устанавливаются вертикально, связываются между собой шпильками, хомутами. Для небольших конструкций достаточно укосин в два яруса от дна котлована либо стенок траншеи.

Обработка внутренней поверхности рубероидом позволит обеспечить гладкие грани столбов, не повредить ж/б элементы при распалубке.

Несъемная опалубка из пенополистирола для столбов неэффективна. Утепление конструкции, кроме перерасхода средств никаких преимуществ застройщику не обеспечивает.

Заливка

При заказе миксера бетонную смесь запрещено сбрасывать в опалубку с высоты больше 2 м. Если от подошвы до проектной отметки оголовка столба больше 0,6 м, необходимо послойное уплотнение каждых 0,5 – 0,4 м глубинным вибратором или ручной трамбовкой (пруток арматуры) для удаления воздуха.

Насадка вибратора не должна соприкасаться с армопоясом, чтобы не нарушить его геометрию. Не допускается расхождение щитов опалубки. Марка бетона должна быть выше М100, в зимнее время необходимо обеспечить подогрев смеси, ввести в бетон добавки, повышающие температуру замерзания воды, ускоряющие гидратацию.

Распалубка

В нормальных условиях (отсутствие осадков, +20 градусов) бетон набирает прочность за 7 – 5 дней. Если произвести распалубку раньше, возможно образование трещин, откалывание, расслаивание конструкции. Для защиты столбов от ливневых, грунтовых вод наружная поверхность покрывается гидроизоляционными составами.

Специалисты рекомендуют праймеры производителя Пенетрон, изменяющие структуру бетона практически на всю глубину.

Изготовление ростверка

Фундамент из не связанных между собой столбов обладает минимальным ресурсом. Конструкция обладает достаточной пространственной жесткостью только при изготовлении ростверка. В зависимости от выбранной технологии строительства, стеновых материалов, ростверк сооружается по технологии:

• металлопрокат – двутавр либо швеллер (уложен полками вниз либо балка из двух установленных на ребро швеллеров), используется для любых технологий
• монолит – установка опалубки, армирование, заливка бетоном, пригоден для срубов, кладки, каркасных, панельных коттеджей
• брус – оптимальный вариант для срубов, «каркасников», фахверковых зданий, обеспечивает минимальный бюджет строительства

При использовании металлического, деревянного ростверка специалисты советуют использовать оголовки. Эти элементы позволяют связать ж/б столбы с брусом саморезами, с металлопрокатом сваркой.

Монтаж опалубки

Основная сложность при установке опалубки для висячего монолитного ростверка заключается в фиксации нижних щитов. Технология монтажа имеет вид:

• нижние щиты нарезаются в размер шага между столбами
• для их поддержки в землю вбиваются колышки, между которыми крепится горизонтальная перемычка
• боковые щиты крепятся к нижним элементам, связываются деревянными перемычками

Специалисты рекомендуют изготавливать боковые щиты выше проектной отметки. Уровень заливки отмечается на внутренней поверхности. Загладить бетон гораздо проще, чем при заливке всклень по верхнему борту щита.

При небольших объемах работ (садовый домик) опалубка может изготавливаться одновременно для столбов, ростверка. В этом случае необходимо обеспечить перерыв между подачей бетонной смеси в пределах полутора часов. Если залить все элементы фундамента в один прием нереально, лучше забетонировать столбы, дождаться набора прочности, изготовить ростверк отдельно.

Армирование

В ростверках используется стандартная схема армирования. Два горизонтальных пояса из рифленой арматуры (16 – 12 мм) связываются хомутами либо вертикальными, горизонтальными перемычками (6 мм диаметра). Все элементы арматуры должны отстоять от стенок опалубки на 2 см минимум, то есть быть гарантированно утоплены в бетон.

Заполнение бетоном

В отличие от ленточных оснований, ростверки запрещено заливать послойно. Поэтому необходимо использовать бетономешалку либо заказать миксер нужного объема. Высота ростверка редко превышает 0,6 м, виброуплотнение производится после наполнения всей опалубки через каждые 0,4 – 0,3 м в зависимости от диаметра наконечника.

Распалубка

В летнее время, считающееся нормальными условиями для гидратации бетона, конструкция набирает прочность в течение недели. После чего, щиты опалубки можно снимать. Гидроизоляция наружных поверхностей является обязательной. Лучше всего использовать окрасочные составы, праймеры глубокого проникновения.

Разводка, теплоизоляция коммуникаций

Поскольку столбчатый фундамент не имеет полноценного цоколя, часто используется висячий ростверк, подполье продувается, грунт под подошвой здания полностью промерзает зимой. Если не подвести коммуникации перед изготовлением чернового пола, не обеспечить их многослойную теплоизоляцию, на этапе отделки придется вскрывать полы, трубопроводы замерзнут при отрицательных температурах.

Утепление труб производится по схеме:

• полистирольная скорлупа в земле до отметки промерзания
• обертывание минватой в подполье (20 – 15 см толщиной)
• использование греющего кабеля

Лишь в этом случае возможна нормальная эксплуатация инженерных систем.

Забирка столбчатого основания

В отсутствие цоколя монолитный фундамент из самостоятельно залитых ж/б столбов обеспечивает максимальные теплопотери в подполье. Поэтому необходима забирка, являющаяся фальш-цоколем, служащая для декорирования фасадов, улучшения архитектурного стиля, защиты от продувания.

Дешевле всего обходится облицовка цокольным сайдингом по закрепленному на столбах каркасу из бруса, оцинкованного профиля. Утеплять забирку не имеет смысла, достаточно гидроизолировать отмостку, облицовочный материал фальш-цоколя рубероидом.

В цокольном сайдинге необходимо оставить вентиляционные продухи, которые нельзя закрывать зимой. Во избежание перекрытия естественной вентиляции сугробами необходимо разместить окна на высоте 0,6 – 0,4 м от отмостки.

С учетом приведенных рекомендаций домашний мастер е допустит серьезных ошибок при самостоятельном строительстве монолитного столбчатого фундамента.

Монолитный столбчатый фундамент, устройство, под колонны

Экономически выгодным и не требующим значительных расходов на гидроизоляцию видом фундамента под легкие каркасные, щитовые или рубленые сооружения является столбчатый. В современном строительстве эффективно используют несколько его разновидностей:

Специалисты строительной компании «Проект», оказывающие профессиональные услуги по строительству фундаментов в Москве и Подмосковье, рекомендуют использовать при возведении легких дачных домиков или коттеджей монолитную разновидность основания.

Общие сведения о монолитном столбчатом фундаменте

Главное его достоинство — при смещении грунта фундамент перемещается вместе с ним, защищая постройку от разрушения. Помимо надежности, монолитный столбчатый фундамент считается:

• легковозводимым;
• позволяющим сократить материальные и временные расходы. Согласно подсчетам, трудозатраты и стоимость монолитного столбчатого основания будет почти в 2 раза ниже.

Мы оказываем квалифицированные услуги по организации любого типа основания по невысоким ценам и с гарантией соблюдения установленных сроков. Компания «Проект» имеет внушительный опыт работы в строительно-монтажной сфере, а потому мы рекомендуем закладывать монолитный столбчатый фундамент лишь на грунте, который не подвержен подвижкам (пучению), обладает значительной несущей способностью. Также стоит учитывать, что данная разновидность основания исключает возможность организовать погреб или подвальное помещение под домом.

Монолитная разновидность оснований представляет собой систему опор, расстояние между которыми заполнено крупнозернистым песком, щебнем, а затем залито бетоном. Опоры располагают под каждой точкой дома, несущей повышенные нагрузки: пересечение стен, опоры сильно нагруженных прогонов и так далее. Столбы в системе соединяют железобетонными рандбалками (плита, принимающая нагрузку от лежащей выше стены) или перемычками, способными выдержать и равномерно распределить нагрузку на грунт возводимой конструкцией.

Наши специалисты рекомендуют использовать этот вид основания для грунтов глубокого промерзания. Монолитному столбчатому фундаменту обязательно придают прочность и надежность, армируя его ненапряженной арматурой (класс А-III, диаметр 10-12мм). Может использоваться и напряженная арматура. В этом случае он приобретет повышенную устойчивость к образованию трещин. А для снижения веса основания принято использовать бетон более высокого класса. С этой же целью организовывают устройство ребер.

Устройство монолитного столбчатого фундамента

При монтаже монолитной столбчатой конструкции особое внимание уделяют забирке – той стенке, которая будет соединять соседние опоры, перекрывать пустое пространство между землей и нижней частью дома. Она необходима, чтобы повысить теплоизоляционные качества подпольного пространства. При ее организации следует обращать внимание на:

• Особенности грунта. Если он пучинистый, то под теплоизолирующим слоем необходимо оставить песчаную подушку – где-то 30-35 см. Как правило, забирку не делают менее 30 см, иначе будет затруднена вентиляция подпольного помещения и нижней части дома. Из-за чего может появиться повышенная влажность и все ее неприятные последствия.
• Используемые материалы. Если забирка устраивается из кирпича или бетона, тогда ее заглубляют в грунт на 40 — 50 см. Такое погружение обеспечит устойчивость конструкции, но может оказаться по стоимости дороже самого фундамента. Потому специалисты рекомендуют делать забирку из древесины. Это более экономично и практично. Используют доски 25мм.
• Устройство забирки. Чтобы теплоизолирующая прослойка фундамента еще и не пропускала пыль и влагу, можно использовать недорогие утеплители.

При устройстве монолитного столбчатого фундамента опоры располагают на расстоянии максимум 2,5 метра, но не ближе чем 1 метр друг от друга. Материалом изготовления опор должен быть железобетон. При этом не стоит забывать о вертикальном армировании столбов и монолитной ростверки (перекрытия, рандбалки). В последнем случае армирование сделает перекрытие более устойчивым к изгибающим нагрузкам, что убережет его от растрескивания.

Мы советуем делать армирование ростверка так же, как и армирование ленточного фундамента, ведь назначение у них фактически одинаковое. Необходимо сделать:

• Нижнее двухслойное продольное армирование. Используют толстую арматуру диаметром не менее 10 мм.
• Верхнее двухслойное продольное армирование.
• Периодическое поперечное армирование, связывающее каркас ростверки воедино. Используют прутья диаметров от 6 до 8 мм.

При армировании стоит учитывать, что арматура должна быть углублена в бетон на 3-5см. И, наконец, форма столбов. Она может быть любой: прямоугольной, квадратной, круглой. Но мы рекомендуем использовать опоры с круглым поперечным сечением. Дело в том, что под такие опоры скважины очень легко и быстро можно пробурить ручным буром. А это ускоряет и удешевляет процесс строительства.

Диаметр опоры может быть тоже разным — 15 см, 20 см, 25 см или 40 см (диаметры большинства ручных буров). Глубина заглубления столба будет где-то 2 метра – глубина промерзания грунта. Но устраивая столбчатое монолитное основание необходимо помнить, что столбы должны опираться на слой грунта с внушительной несущей способностью, поскольку площадь этого основания незначительна.

Монолитный столбчатый фундамент под колонны

Монолитный столбчатый фундамент под колонны тоже можно возводить как на голый грунт, так и на бетонную основу. Основание армируют из прутьев периодического профиля (А 300, 400) диаметром не менее 12 мм. Габариты сетки армирования должны быть от 100 до 200 мм, но не менее 100 мм. Соединение колонны и монолитного железобетонного основания происходит посредством соединения внахлест прутьев арматуры, выпущенной из основания, с арматурой колонны.

Устройство монолитного столбчатого фундамента – не особо сложный процесс, однако он требует специфических знаний и умений правильно рассчитать несущую способность всех задействованных элементом. Во избежание рисков лучше обратиться к профессионалам. Мы не только в самые сжатые сроки заложим основание дома, но и проконсультируем по любым строительным вопросам.

пошаговая инструкция по возведению своими руками (нижняя обвязка, устройство пола и т.д.)

Каркасные строения имеют малый вес, поэтому их можно возводить на недорогих облегченных фундаментах.

В этой статье поговорим о строительстве каркасного дома на столбчатом фундаменте, а также о существующих вариантах столбчатых конструкций, технологии выполнения, применяемых материалах.

Преимущества и недостатки такого фундаментного основания

Главное преимущество столбчатых фундаментов – это экономичность. При возведении обычного ленточного фундамента, его стоимость может достигать 30% от стоимости всей постройки. Столбчатый фундамент стоит на порядок меньше, примерно 15-18% от всей сметы строительства здания.

Есть и другие достоинства данного варианта фундамента:

1. Возможность соорудить фундамент без применения спецтехники.
2. Высокая скорость возведения.
3. Возможность строить здания в условиях глубокого промерзания почвы.
4. Отсутствие необходимость проводить гидро- и теплоизоляцию фундамента.
5. Возможность быстро и экономично осуществлять ремонт основания дома.

Минусы:

1. Столбы фундамента нельзя оставлять без основной постройки на зимний период – они без нагрузки под воздействием природных факторов могут деформироваться.
2. Если дом, построенный на таком фундаменте не отапливать зимой, столбы основания тоже могут деформироваться.

Система столбов

Столбчатый фундамент – это единая система столбов, работающая как цельная конструкция. Проектируется таким образом, чтобы столбы встали в точках повышенной нагрузки:

• под несущими простенками;
• под пересечениями стен;
• под углами здания.

Чтобы избежать смещения и опрокидывания опор, создаются условия для цельности фундамента. С этой целью конструкцию дополняют ростверком – горизонтальным элементом, принимающим нагрузку от здания и распределяющей ее на опоры фундамента.

Усредненные нормы

Чаще всего для каркасных домов применяются монолитные столбчатые фундаменты. Расчет количества столбов можно заказать у проектировщиков.

Но, поскольку каркасные строение легковесны, и не требуют повышенного внимания к прочности основания, во многих случаях детализированный расчет не производится.

Столбы просто устанавливаются с промежутком 1,5-2,5 метра.

Ростверк

Если столбы установлены на расстоянии до 2,5 метров, их связывают ростверком в виде армированной перемычки. В тех случаях, когда столбы расставляют на расстоянии более 2,5 метров, их укрепляют при помощи рандбалки, часто с применением готовых металлических или железобетонных изделий.

Заглубленность

По заглубленности столбчатые фундаменты для каркасных домов делятся на мелкозаглубленные и заглубленные. Обустройство первого варианта возможно на участках с устойчивыми песчаными или скалистыми породами. В этом случае опоры заглубляются на 65-70 см.

В местностях с глубоким промерзанием почвы и нестабильным грунтом, склонным к подвижности строят обычные заглубленные фундаменты с глубиной основания 1,5-2 метра.

Создание проекта

Для небольшого дома, который будет построен на участке с плотным грунтом и слабо выраженным рельефом, можно создать проект столбчатого фундамента самостоятельно.

Столбы должны быть расположены под всеми точками повышенной нагрузки. Если между этими точка больше чем 2,5 метра, устанавливаются промежуточные столбы.

Глубина столбов должна быть немного больше глубины промерзания грунта в данной местности.

Если планируется строительство большого каркасного дома с площадью более 100 кв. метров, или участок характеризуется подвижным грунтом, высоким залеганием грунтовых вод, выраженным рельефом, необходимо заказать проект фундамента у специалиста.

Расчет глубины установки столбов и их количества

При профессиональном расчете учитывается не только глубина промерзания, но еще и такие факторы как:

• величина снежного покрова в местности застройки,
• данные инженерно-геологических изысканий,
• несущая способность грунта,
• удельный вес строительной конструкции.

Расчет осуществляется по формуле: S = 1,4 x P/Ro. В данной формуле S – это суммарная площадь сечения всех столбов конструкции, P – общая масса здания, Ro – сопротивление грунта, 1,4 – коэффициент запаса прочности.

Значения P и Ro можно получить из соответствующих строительных СНиПов (СНиП 2.02.01-83).

Допустим, нужно построить дом площадью 6 на 5 метров, с высотой этажа 3 метра на монолитных железобетонных столбах. Кровельный материал – металлочерепица. Участок расположен в средней полосе России. Грунт – суглинок с глубиной промерзания 1,1 метра.

Сначала считаем вес всей постройки. После этого делим на показатель Ro. В нашем случае Ro=3,5 (для суглинка). Если, например, общая масса постройки 31100, считаем: 31100/3,5=8886

Результат (8886) – это суммарное сечение всех столбов. Если нам нужно установить 10 столбов, то сечение каждого из них должно быть 8,88. Диаметр столба высчитывается по формуле D=2√S/π. Можно воспользоваться калькулятором.

В предложенном варианте диаметр будет равен 340 мм. Принимаем более удобную величину – 400 мм, и приходим к выводу, что для конструкции фундамента будет достаточно 9 столбов диаметром 400 мм.

Стоимость возведения

Стоимость возведения столбчатого фундамента зависит от множества факторов:

• материал и сечение столбов;
• количество столбов;
• вариант основания под столбы;
• особенности почвы и рельефа на участке;
• степень пучинистости грунта;
• глубина промерзания почвы.

Посчитать расход материалов и конечную стоимость можно при помощи онлайн калькулятора. Чтобы получить результат, нужно ввести в форму калькулятора параметры будущего фундамента.

Советы по уменьшению воздействия пучинистости

Во время холодов объем грунта увеличивается. Это явление называется пучинистостью. При высокой степени пучинистости происходит давление на материал фундамента, в результате чего подземная конструкция может деформироваться и повреждаться.

Снизить пучинистость можно несколькими способами:

1. Использовать для столбов материал с гладкой поверхностью, на который оказывается минимальное воздействие пучинистого грунта.
2. Утепление грунта вокруг постройки.
3. Отведение воды от фундамента при помощи отмостки.
4. Замена грунта на песчаный.

Материалы

Для возведения столбов фундамента используются различные материалы.

Блоки 20х20х40

Полнотелые бетонные блоки данного формата нередко используются при сооружении столбчатого фундамента под каркасный дом.

Преимущества блоков – невысокая стоимость и удобство в применении. Блоки можно доставить на площадку любым транспортным средством, а небольшой размер позволяет легко переносить их и укладывать.

Блоки укладываются в столбы по 2 штуки. В каждом последующем ряду их кладут перпендикулярно тем, которые лежат на один ряд ниже. Чередование разворота блоков обеспечивает надежность и устойчивость столбов. При расчетах нужно учитывать количество столбов и их высоту.

Чтобы высчитать количество блоков для одного столба, нужно его высоту в сантиметрах разделить на 20 и умножить на 2. Но чтобы расчеты были максимально точными, следует делить не на 20 (высоту блока), а на высоту блока + толщина слоя цементного раствора.

Дерево

Деревянные балки применяются при строительстве небольших легких построек. Их преимущества в удобстве, низкой стоимости, теплоизоляционных свойствах, сопротивляемости к деформации.

Недостаток дерева в его недолговечности. Правильно обработанные дубовые столбы прослужат около 30 лет. Сосновые или лиственные конструкции имеют эксплуатационный срок 10-15 лет.

Для расчета деревянных столбов нужно знать их количество, толщину и высоту. При определении высоты необходимо учитывать, что под наружными стенами деревянные столбы должны быть заглублены на 75-115 см (в зависимости от типа почвы), а над поверхностью земли они должны возвышаться примерно на 60 см.

Рассчитывая параметры деревянных опор нужно делать запас под спиливание.

Трубы

В последнее время для обустройства фундаментов нередко используются ПВХ трубы, которые в процессе работы заполняются бетонным раствором.

Трубные опоры преимущественно отличаются от блочных цельностью, а от деревянных – устойчивость к воздействию влаги и перепадов температуры.

Но при сильных морозах верхняя часть пластиковых столбов может растрескиваться, поэтому нужно позаботиться об утеплении надземной части фундамента. Кроме того, для строений с общей массой более 3 тонн опоры из ПВХ не подходят.

Трубы ПВХ разделяются по прочности и подверженности внешним воздействиям. Для удобства каждый вид выпускается в своем цвете. Для столбчатого фундамента подходят трубы коричневого и оранжевого цвета.

При их расчете учитывается:

• глубина промерзания почвы,
• высота надземного уровня,
• количество столбов.

Кирпич

Часто столбчатые основы для каркасных домов сооружают из кирпича. Применяется полнотелый керамический или силикатный кирпич с минимальным уровнем влагопоглощения.

Преимущества кирпичных столбов – прочность, долговечность, нет необходимости обустраивать подземную гидроизоляцию и отмостки. При этом конструкции из кирпича меньше подвержены негативному воздействию сил пучения.

Кирпичные столбы выкладываются по 4 штуки в ряд. Для расчета материала нужно высоту будущего столба разделить на высоту применяемого кирпича и умножить на 4.

Монолитные бетонные столбы

Бетонные армированные столбы отличаются максимальной прочностью и надежностью.

При возведении бетонного фундамента в местах опор выкапываются колодцы нужной глубины, на песчаную подушку устанавливается каркас из арматуры, и получившуюся конструкцию заливают бетоном. Для надземной части столба сооружают опалубку.

Расчет расхода осуществляется при помощи специального онлайн калькулятора.

Пошаговая инструкция по созданию своими руками

Столбчатый фундамент несложен в исполнении. Если следовать инструкции, можно возвести его самостоятельно. Ниже приведена инструкция возведения монолитного столбчатого фундамента.

Подготовка строительной площадки

Первым делом на площадке определяется расположение и ориентация постройки. После этого осуществляется выравнивание пятна застройки.

Далее наносится разметка при помощи арматуры и бичевки. Отметить нужно внешний и внутренний периметр стен, высоту ростверка и столбов, места расположения столбов.

Бурение и гидроизоляция

В местах установки столбов нужно пробурить тоннели нужной глубины. На дно необходимо будет установить опорную плиту, диаметр ямы должен быть в два раза больше диаметра плиты.

Дно ямы утрамбовать. Дальше нужно обустроить песчано-щебневую подушку, с утрамбовкой каждого слоя. Сверху укладывается опорная плита.

Установка опалубки и арматуры

На плиту кладется армирующая сетка. Сверху – вертикальная арматура. Для надземной части столбов подготавливается опалубка.

Заливка бетоном

Все это поэтапно заливается бетоном (не ниже М300) по 30 см. Обязательно железным стержнем бетон на каждом этапе промешивается для уплотнения и удаления пузырьков воздуха.

Монтаж ростверка

Через несколько дней бетон застывает и можно монтировать ростверк – связующую обвязку столбчатых опор. Для легких каркасных строений чаще выполняется из деревянного бруса минимум 100х100 мм.

Нижнюю обвязку каркаса нельзя использовать в качестве ростверка — у нее не достаточно прочности.

Монтаж забирки

Забирка – декоративный цоколь, закрывающий пространство до основания здания. Соорудить ее можно из фасадных плит, цокольного сайдинга, бревна, доски или любого штучного стройматериала.

Отличия в технологии изготовления

Технология монтажа зависит от материала столбов. Так, монтаж блочных и кирпичных фундаментов заключается в кладке штучных изделий на цементный раствор.

Отличие в том, что блоки обычно выкладываются по 2 в ряд, а кирпичи – по 4.

При монтаже деревянных столбов применяется другая технология – изделия сначала подготавливаются по длине и диаметру, а потом устанавливаются в ямы и укрепляются при помощи цементного основания.

Нижняя обвязка и устройство пола

Нижняя обвязка выполняет функцию связующего элемента и основания для стен здания. По линии пролегания будущих стен на ростверк укладывается брус, доска или бревно. Сверху наносится гидроизоляция.

Обвязка выступает основой для установки черновых полов дома. Для полов обычно применяется обрезная доска толщиной 50 мм.

Возможные ошибки

Самые распространенные ошибки при самостоятельном возведении:

• неправильный расчет нагрузок от несущих конструкций;
• строительство столбчатой основы на подвижных неустойчивых грунтах;
• монтаж без подошвы.

Чтобы не допустить первые две ошибки, нужно перед началом работ проконсультироваться со специалистом. Что касается отсутствия подошвы, то такой вариант допускается, если все столбы будут иметь расширение к нижней части.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Видео по теме статьи

Идеальный дешевый столбчатый фундамент под каркасный дом представлен в видео:

Заключение

Столбчатый фундамент выполняется из разных стройматериалов. Соорудить его возможно без помощи строителей, но только при наличии хорошо просчитанного проекта. Для исключения ошибок в строительстве, лучше доверить разработку проекта профессионалам.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

пошаговая инструкция как установить, плюсы и минусы

Содержание статьи:

При планировании строительства особое внимание уделяется выбору типа и размера основания здания. На такие сооружения уходит до 40% сметы, от их надежности зависит не только долговечность дома, но и сам факт его существования в обозримом будущем. Одним из вариантов обустройства опоры строения является столбчатый фундамент. Конструкция этого типа имеет свои особенности, плюсы и минусы, правила возведения и эксплуатации. Перед принятием окончательного решения в пользу столбового фундамента следует ознакомиться с технологией его строительства и разновидностями применяемых материалов.

Особенности и конструкция столбчатого фундамента

Несущая способность столбчатого фундамента значительно ниже, чем ленточного или монолитного

Этот тип основания представляет собой совокупность опор, установленных в грунте по определенной схеме. Вид, количество и размер столбов зависит от целого ряда факторов, главными из которых является состав грунта и вес здания. Поскольку площадь опор значительно меньше, чем у ленточного и плитного фундамента, несущая способность их пропорционально ниже.

Единичные опоры могут быть использованы при возведении легких дачных домиков каркасного типа, сооружений из пеноблоков и сэндвич панелей. Для тяжелых домов делается большее количество столбов, что в совокупности с обязательной установкой ростверка делает такое решение нецелесообразным. Проще, быстрее и надежнее залить железобетонную конструкцию.

При решении сделать фундамент на столбах следует учитывать такие особенности данной конструкции:

• Основа столбов должна опираться на прочный слой грунта. Нужно быть готовым к отрывке довольно глубоких ям.
• Устройство основания может быть единым или состоящим из единичных изделий. В первом случае опоры жестко объединяются ростверком, во втором — на них опускается плита перекрытия или нижние фрагменты бруса.
• Просвет под домом выбирается достаточным для обеспечения проветривания, защиты от холода и сырости. Проем можно использовать для складирования различных мелочей. Минимально допустимой считается возвышение 50 см.
• При проведении сборки опор из мелких фрагментов используется качественный вяжущий раствор.

В качестве постоянного основания столбчатый фундамент используется редко. В основном его делают для времянок, легких и разборных строений.

Разновидности по материалу

Существует множество материалов, из которых можно построить основания, различающиеся по несущей способности, долговечности и степени устойчивости к внешним факторам.

В частном строительстве могут быть реализованы такие проекты:

• Столбчатый монолитный фундамент. Представляет собой единую железобетонную конструкцию, состоящую из опущенных в грунт стержней, соединенных по верху непрерывной лентой. Для нижней части сооружения используется водостойкая смесь, тогда как для верхней можно применять более дешевую.
• Кирпичный фундамент. Считается наиболее простой в выполнении технологией, не требующей крупных затрат и привлечения тяжелой техники. Кирпич используется только обожженный глиняный. Кроме этого, необходимо надежное и устойчивое основание.
• Блочный. Используются блоки различного размера, от самых мелких до стандартных ФБС. Лучше выбирать блоки, которые соединяются в шипы и пазы. Такая конструкция исключает их взаимное смещение под воздействием вертикальных нагрузок.
• Бутобетонный. Этот вид фундамента отличается достаточной прочностью, но не может быть установлен на неустойчивых грунтах и на склонах. Прочность достигается сцеплением граней камней, глиняных кирпичей и керамических осколков, зафиксированных цементным раствором.
• Деревянный. Деревянные опоры используются крайне редко в силу ограниченной прочности и недолговечности. Чтобы продлить срок службы, материал обрабатывается антисептиком, пропитывается олифой, креозотом или другими водоотталкивающими средствами. Перед опусканием в скважину бревно дополнительно смазывается битумом и оборачивается рубероидом.
• Асбестовые трубы. Сами по себе трубы выполняют функции опалубки и гидроизоляции. После установки и выравнивания трубы в отверстии проводится армирование и заливка цементного раствора. Выступающие из земли фрагменты периодически очищаются от грязи и гнили, затем окрашиваются.
• Металлические сваи. Винтовые изделия используются на слабом грунте, когда устойчивые слои залегают на значительной глубине. Вкручивание проводится вручную или механическим способом. После установки излишек металла срезается, в полость заливается бетонный раствор, приваривается оголовок.

При строительстве зданий могут использоваться опоры разных типов и размеров. Выбор делается после проведения исследования грунта и расчета предполагаемых нагрузок по точкам.

Разновидности по степени заглубленности

Выбор глубины погружения основания определяется структурой грунта и степенью изменения его параметров под влиянием погодных условий.

По степени заглубленности в землю столбчатые фундаменты подразделяются на следующие категории:

• Незаглубленные. Опускаются на уровень 30-50% от точки замерзания грунта. Применяются в плотных почвах и на каменистых поверхностях с минимальным коэффициентом пучения земли при замерзании.
• Малозаглубленные. Заглубляются на 70% от уровня замерзания. Используются на грунтах степень пучения которых не превышает 3 %.
• Заглубленные. Обустраиваются на влажных и неустойчивых почвах на глубине больше уровня промерзания.

Для определения типа грунта могут потребоваться геологические исследования. Данные об уровне промерзания можно получить в местных органах власти и учета.

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.

Заключительным этапом расчетов является определения места установки опор, здесь нужно соблюдать принцип равномерности и не превышать расстояние между ними 200 см для предотвращения провисания соединительных балок.

Подготовительные работы

Ямы под столбчатый фундамент

Технология подготовки к обустройству столбчатых оснований не отличается особой сложностью, но должна быть выполнена правильно.

Пошаговый процесс начального этапа:

1. Определение места проведения строительства в соответствии с проектом. Обозначение его ясно видимыми ориентирами.
2. Удаление с участка кустов, травы, деревьев, мусора и прочих посторонних предметов.
3. Проведение разметки. Сначала обозначается контур здания, затем — точки установки опор.
4. Проверка горизонтальности участка. Выравнивать его необязательно, так как это можно делать по ходу монтажа, варьируя высотой столбов.
5. Снятие верхнего слоя грунта на площади, превышающей параметры здания на 200 см с каждой стороны.
6. Укладка на поверхность геотекстильного полотна для предотвращения прорастания травы и кустарника. Засыпание полотна слоем щебня.
7. Отрывка ям на проектную глубину. Уплотнение их дна.

Заключительной фазой подготовки к строительству является обустройство в отверстиях подушки из песка и мелкого щебня. Высота засыпки может составлять 20-40 см.

Правила установки

Для заливки бетона нужно сделать металлический каркас

Чтобы качественно построить столбчатый фундамент своими руками, следует придерживаться ряда правил, которые определены нормативными документами.

• Основания для легких пристроек к основному зданию следует делать отдельными. Вес сооружений разный, поэтому отличается усадка, требуются меньшие расходы на дополнительные конструкции.
• При заливке бетона в скважины, стальные или пластиковые трубы, необходимо использовать металлический каркас. Эта деталь значительно усиливает опору и делает ее долговечнее.
• Столбы в обязательном порядке закладываются под углами строения, под несущими стенами, а также под межкомнатными перегородками, дверями и окнами.
• Оголовки свай после установки выравниваются по одному уровню.

Установка ростверка позволяет сделать фундамент более устойчивым к вертикальным и горизонтальным нагрузкам. Эта конструкция может быть монолитной или сборной, обычно используется для поддержки тяжелых домов.

Плюсы и минусы

Как и любое инженерное сооружение, столбчатые фундаменты имеют свои плюсы и минусы.

Достоинства конструкции:

• минимальные трудозатраты;
• возможность исполнения своими руками;
• небольшие денежные вложения;
• простота технологии;
• быстрота возведения;
• большой выбор материалов.

Недостатки сооружений:

• ограничения по типу грунта и рельефу;
• небольшая несущая нагрузка;
• вероятность поломки изделий из кирпича и древесины.

Технология является оптимальным выбором для проведения строительства легких зданий при ограниченном бюджете.

что это такое и фото

При строительстве здания на сложном грунте с преобладанием грунтовых вод или торфяных залежей наиболее предпочтительными типами оснований являются столбчатые фундаменты. Такой каркас представляет собой опору из отдельно стоящих столбов, уходящих в грунт на столько, на сколько позволяет того почва. При этом опоры располагают исключительно под несущими стенами будущего дома. Столбчатые опоры устраивают в местах максимальной нагрузки на здание. Таковыми являются углы дома, выступы и пандусы, пролеты стен длиной более 2,5 метров, места стыков стен и пр.

Столбы основания могут быть выполнены из различных материалов (от кирпича или шлакоблока, до природного бута). Именно от типа материала, из которого предполагается делать опоры, зависит высота столбов и их сечение. В свою очередь, расстояние между столбами будет тесно связано с параметрами опор (сечением, высотой), а также будет зависеть от этажности здания и его итоговой массы.

При строительстве здания на сложном грунте с преобладанием грунтовых вод или торфяных залежей наиболее предпочтительными типами оснований являются столбчатые фундаменты

В среднем расстояние между опорами фундамента равно 1,5-2,5 метра, в то время как сечение каждой «ножки» столбчатого каркаса может варьироваться в пределах 25-40х25-40 см. Круглые опоры могут иметь диаметр от 20 до 25 см.

Важно: глубина залегания опор зависит от параметров дома, а вот надземная их часть должна быть не менее 50 см. При этом каждый столбчатый фундамент должен иметь единую горизонтальную плоскость для всех без исключения опор. Это является залогом ровности, устойчивости и крепости дома.

Связывает все «ножки» основания прочная лента-обвязка. Материал её изготовления напрямую зависит от того, из какого строительного материала изготовлены столбы основы.

Основными преимуществами фундамента столбчатого типа являются:

• Простота устройства и возможность монтажа своими руками;
• Экономия строительных материалов, а значит, экономия бюджета;
• Возможность возводить здания даже на самых сложных грунтах;
• Хорошая несущая способность, которая позволяет основанию выдерживать вес дома в два-три этажа при условии его возведения из бруса или оцилиндрованного бревна.

Важно: перед монтажом столбчатого каркаса необходимо грамотно провести все расчеты и наметить месторасположение опорных столбов относительно подвижности грунта.

Виды столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент выполняется в разных интерпретациях с использованием различных материалов для его изготовления

Столбчатый фундамент выполняется в разных интерпретациях с использованием различных материалов для его изготовления, применением разного диаметра для столбов и пр. Поэтому стоит рассмотреть подробнее все виды основания под каркасный дом с тем, чтобы понимать, как устраивать такое основание своими руками под выбранный тип здания.

Так, в соответствии с сечением опор, столбы фундамента могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными.

По типу используемых материалов для возведения опор столбчатый фундамент может быть:

• Бутобетонным;
• Железобетонным;
• Кирпичным;
• Блочным;
• Комбинированный;
• Деревянный.

Кроме того столбчатые фундаменты различают и по способу монтажа. Каркасы в этом случае бывают такими:

Рекомендуем к прочтению:

• Сборные — опоры собираются из составных частей, таких как кирпич, блоки, бут или бутовая смесь.
• Монолитные. В этом случае столбы-опоры просто заливаются в смонтированную опалубку с параллельным армированием конструкции.

И стоит отметить также, что основным параметром, по которому различают столбчатые фундаменты, является уровень углубленности опор в грунт. В этом случае каркасы бывают такими:

• Незаглубленный фундамент. Это самый простой вариант столбчатого основания для дома. Здесь подошва столбов располагается исключительно на уровне грунта на небольшой песчано-гравийной подушке. Целесообразно возведение таких каркасов своими руками только в том случае, если дом будет одноэтажным и очень легким (как правило, это брус или бревно). Кроме того, незаглубленный столбчатый фундамент можно возводить только на непучнистом грунте.
• Мелкозаглубленный. Это тип фундамента уходит столбами в глубину грунта на 50-70 см. Здесь основную величину углубления столбов составляет песчано-гравийная подсыпка. И при этом фундамент такого вида можно монтировать также на непучнистом или слабопучнистом грунте.
• Заглубленный столбчатый фундамент. Здесь глубина монтажа опор опускается ниже уровня промерзания грунта. При этом подобный вид фундамента можно монтировать на подвижных или глинистых грунтах. Заглубленное столбчатое основание является самым затратным среди приведенных видов фундаментов.

Важно: при монтаже столбчатого основания для дома иногда используют принцип устройства ростверка. Это своеобразная фундаментная балка, которая усиливает износостойкость столбчатого каркаса и предотвращает сдвиг опор в результате горизонтального движения грунта. Ростверк равномерно распределяет нагрузку от здания на опорные столбы, и может быть как наземным (низким), так и висячим (высоким). В первом случае ростверк монтируют вровень с грунтом или на песчано-гравийной подушке, уходящей в почву на 15-20 см. Если же предполагается висячий ростверк, то его располагают на уровне 15-20 см над землей.

К сожалению, ростверк используется в строительстве столбчатого фундамента не часто ввиду затратности работ и не обязательной необходимости.

Подробнее о каждом из видов столбчатого основания для каркасного дома в материале ниже.

Монолитный железобетонный фундамент столбчатого типа

Для такого фундамента характерно использование бетонного раствора и стальной арматуры

Для такого фундамента характерно использование бетонного раствора и стальной арматуры. Готовый раствор заливается своими руками в смонтированную заранее опалубку, которую устраивают в выкопанных под столбы ямах. Опалубку необходимо надежно крепить и укрывать изнутри гидроизоляцией. Заливать раствор также можно и в яму без опалубки, но только в том случае, если грунт не склонен к рыхлости и сыпучести. Необходимо лишь устелить стенки плотной ямы гидроизоляционным материалом, который предотвратит воздействие влаги на готовые опорные столбы фундамента.

Важно: в любом из случаев цементный раствор заливается на подушку из песка и гравия. Причем её толщина для мелкозаглубленного фундамента может составлять 30-50 см, а для заглубленного основания — 15-20 см.

Столбчатый монолитный фундамент может иметь форму опор круглого или квадратного сечения. И при этом столбы могут быть как едиными по толщине вверху и внизу, так и монтироваться на своеобразном башмаке, располагающемся внизу столба. То есть опора имеет расширение к низу. Под башмак нужно предварительно готовить яму соответствующей ширины, а опалубка должна иметь определенную сужающуюся к верху форму.

Важно: изредка применяется технология заливки башмака отдельно от столба. В этом случае сначала своими руками льют раствор в форме башмака с выпуском арматуры. И только после того как бетон высохнет, приступают к монтажу опалубки под столб и заливка раствора в неё.

Арматура внутри будущего столба устанавливается в виде решетки из стальных прутьев сечением от 6 до 20 мм (в зависимости от диаметра опоры). При этом расстояние от крайних точек будущего столба, включая низ и верх опоры должно составлять не менее 10 мм.

Важно: если предполагается монтаж бетонного ростверка, то верхние края армирующих прутьев должны выступать из залитых столбов на высоту от 15 до 25 см. Таким образом, в дальнейшем можно провести вязку арматуры для ростверка.

Заливку бетонного раствора можно провести своими руками или пригласить специалистов. Важно лишь использовать для приготовления смеси цемент марки не ниже М-200. При заливке раствора в опалубку необходимо хорошо трамбовать раствор с помощью строительного вибратора, чтобы крепость конструкции в последующем была максимальной.

Если предполагается заливка круглых железобетонных столбов, то технология монтажа здесь будет такой же, с той лишь разницей, что ямы под опоры придётся бурить садовым шнеком диаметром 200-250 мм. В качестве опалубки будет использоваться крученный в трубку рубероид. Можно также использовать пластиковые или асбестовые трубы, которые в дальнейшем не придётся демонтировать.

Важно: для монтажа круглых опорных столбов с башмаком можно применить специальный бур с «плугом». В этом случае откидной механизм даёт возможность сделать яму под столб с расширением внизу.

Опоры из блоков

Такой столбчатый фундамент монтируют из специальных бетонных блоков

Такой столбчатый фундамент монтируют из специальных бетонных блоков. Их также устанавливают на подушку из щебня и песка. Для монтажа подобного столбчатого основания используют либо стеновые прямые блоки, либо блоки подушечные, выполненные в виде трапеции. Последние чаще применяют для установки в нижней части столбов.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: блочный столбчатый фундамент не рекомендуется монтировать на грунтах, подверженных горизонтальным сдвигам или имеющих высокий уровень грунтовых вод.

Кирпичный столбчатый фундамент

Этот тип фундамента пригоден для грунтов с низким уровнем залегания грунтовых вод и неподвижных в горизонтальной плоскости

Этот тип фундамента пригоден для грунтов с низким уровнем залегания грунтовых вод и неподвижных в горизонтальной плоскости. В противном случае опоры из кирпича будут просто разрушены.

Для монтажа опор своими руками используют кирпич-железняк. Его укладку производят либо на подушку из песка и щебня, либо на залитый ранее бетонный башмак. При этом класть кирпич можно по две или четыре штуки в ряду. Таким образом, сечение столба (его размеры) будет либо 25х25 см, либо их размеры будут 38х38 см. При установке кирпичных столбов можно провести их армирование. Это в разы укрепит опоры и повысит их износостойкость.

Важно: ровность кладки кирпичей постоянно контролируют с помощью отвеса и строительного уровня.

Комбинированный фундамент столбчатого типа

Такое основание изготавливают своими руками, как правило из нескольких видов материала, комбинируя их между собой в зависимости от типа опор

Такое основание изготавливают своими руками, как правило, своими руками из нескольких видов материала, комбинируя их между собой в зависимости от типа опор. К примеру, можно залить башмак или заглубленную часть опоры сплошным бетонным раствором с арматурой, а надземную часть столбов выложить из кирпича или бетонного блока. Такая технология монтажа экономит трудозатраты на обустройство опалубки и заливку раствор

Бутовый столбчатый фундамент

Для изготовления своими руками таких опор под сборный дом можно использовать природный камень

Для изготовления своими руками таких опор под сборный дом можно использовать природный камень. Он и является строительным бутом. Такой материал имеет отличные сцепляющие свойства с раствором. Именно поэтому бутовый фундамент любого типа имеет такую популярность.

Возводят бутовый столбчатый фундамент путем кладки бута и заливки его готовым раствором средне-жидкой консистенции. Монтаж проводят поэтапно. Сначала укладывают ряд бута, потом заливают его раствором. Так продолжают до самого верха столбов.

Укладку бутобетонных столбов производят на подготовленную и гидроизолированную подушку из песка и щебня.

Каркас для дома из деревянных столбов

Этот тип фундамента используется исключительно для возведения легких построек в один этаж

Этот тип фундамента используется исключительно для возведения легких построек в один этаж. Чаще всего это бани, беседки, каркасные дома и пр. В качестве материала для изготовления опор используют дуб, тик, лиственницу или сосну. Стоит отметить, что деревянный фундамент столбчатого типа служит от 11 до 25 лет, в зависимости от сорта дерева и качества антисептической обработки материала.

Важно: какой бы тип столбчатого фундамента вы ни выбрали, перед его проектированием и монтажом необходимо сначала провести тщательный анализ грунта на участке. Это позволит правильно рассчитать сечение и высоту опор для дома.

Глубина, ширина, расположение и выемка грунта

Порядок строительства фундамента начинается с принятия решения о его глубине, ширине и разметке расположения котлована и осевой линии фундамента. Фундамент — это часть конструкции ниже уровня цоколя, которая находится в непосредственном контакте с почвой и передает нагрузку надстройки на землю.

Как правило, ниже уровня земли. Если какая-то часть фундамента находится выше уровня земли, ее тоже засыпают землей.Эта часть конструкции не контактирует с воздухом, светом и т. Д., Или сказать, что это скрытая часть конструкции.

Фундамент — это конструкция, построенная из кирпичной кладки, каменной кладки или бетона под основанием стены или колонны для распределения нагрузки по большой площади.

Глубина фундамента

Глубина фундамента зависит от следующих факторов:

1. Наличие соответствующей несущей способности.
2. Глубина усадки и набухания глинистых грунтов из-за сезонных изменений, которые могут вызвать значительные подвижки.
3. Глубина промерзания мелкого песка и ила.
4. Возможность выемки около
5. Глубина залегания грунтовых вод
6. Минимальная практическая глубина фундамента должна быть не менее 50 см. Для удаления верхнего слоя почвы и перепадов уровня земли.

Следовательно, наиболее рекомендуемая глубина фундамента составляет от 1,00 метра до 1,5 метра от первоначального уровня земли.

Ширина опор должна быть установлена ​​в соответствии с конструктивным решением.Для малонагруженных зданий, таких как дома, квартиры, школьные здания и т. Д., Имеющие не более двух этажей, ширина фундамента указана ниже:

1. Ширина подошвы не должна быть менее 75 см на одну кирпичную стену.
2. Ширина подошвы не должна быть меньше 1 метра для полуторной кирпичной стены.

Порядок устройства фундамента

Ниже представлены процессы, выполняемые при фундаментных работах:

1. Земляные работы в траншеях под фундамент.
2. Планировка цементобетонная.
3. При строительстве плота или колонны уложить опору.
4. Lay Анти термитное лечение.
5. Положить кирпичную кладку до уровня цоколя.
6. Уложить на стены гидроизоляционный слой.
7. Засыпка земли вокруг стен
8. Засыпка земли в части здания до необходимой высоты в соответствии с уровнем цоколя.

Рис.1: Выемка под фундамент стены

Рис.2: Бетон в фундаменте

Рис.3: Бетон и кирпичная кладка в основании стены

Рис.4: Бетон и кирпичная кладка при заливке фундамента

Меры предосторожности при проектировании фундамента

• Фундамент должен быть спроектирован так, чтобы передавать на землю комбинированную статическую нагрузку, приложенную нагрузку и ветровую нагрузку.
• Чистая интенсивность давления, оказываемого на почву, не должна превышать допустимую несущую способность.
• Фундамент должен быть спроектирован таким образом, чтобы оседание на землю было ограниченным и равномерным под всем зданием, чтобы избежать повреждения конструкции.
• Необходимо изучить всю конструкцию фундамента, надстройки и характеристики грунта, чтобы добиться экономии при строительных работах.

Бетон и строительный раствор Соотношение для фундамента

• Цементный бетон 1: 8: 16 обычно используется для фундамента стен при строительных работах.
• В случае цементного бетона для опор колонн, соотношение 1: 4: 8 является наилучшим рекомендуемым соотношением для фундамента.
• Для кирпичной кладки используется цементный раствор от 1: 4 до 1: 6 в качестве условия нагрузки.

В случае опор колонн и стропил до уровня цоколя используется цементобетон 1: 2: 4 или 1: 1,5: 3.

Сейф Несущая способность Грунт

Сухой крупнозернистый и хорошо рассортированный плотный песок имеет максимальное сопротивление сдвигу и максимальную несущую способность. В целом, затопленный грунт и глина имеют меньшую несущую способность.

Фундамент Меры предосторожности при выемке грунта

Глубина и ширина фундамента должны соответствовать конструктивному проекту.

• Минимальная глубина фундамента — 1 метр при отсутствии конструкции.
• Проверьте длину, ширину и глубину выемки с помощью осевой линии и уровня, отмеченных на маркировочных столбах.
• Отсыпьте выкопанный материал / землю на расстоянии 1 метра от краев.
• Начинайте земляные работы, когда почва высохнет.
• Установите водяной насос для откачивания дождевой воды.
• Уплотните нижний слой фундамента.
• В фундаменте не должно быть мягких мест из-за корней и т. Д.
• Выкопайте все мягкие / дефектные места и заполните выкопанную область бетоном / твердым материалом

Рис. 5: Земляные работы для фундамента, где есть корень дерева

Рис.6: Выемка стены в опоре фундамента удалена

Рис.7: Ямка корня, заполненная твердым материалом

Рис.8: Выемка фундамента стены с участком мягкого грунта

Рис.9: Выкапывание фундамента стены с удаленным мягким грунтом

Рис.10: Яма с мягким грунтом, заполненная твердым материалом

Процедура демаркации / макета

Для разграничения здания рекомендуется следующая процедура:

1. Отметьте базовую линию на земле от осевой линии дороги или постоянного здания поблизости.Эта линия помогает выделить фасад здания.
2. Используйте боковую конструкцию, дорогу, первую базовую линию или границу участка, чтобы отметить боковые базовые линии здания.
3. Закрепите временные штифты по осевой линии стен / колонн с обеих сторон стен и колонн спереди и сзади.
4. Закрепите колышек на средней линии стен / колонн с обеих сторон стен и колонн с левой и правой стороны фасада здания.
5. Проверить диагонали квадрата или прямоугольника, образовавшиеся после фиксации колышков.
6. Соорудить разметочные столбы с колышками на расстоянии от 1,5 до 2 метров и оштукатурить их верхнюю поверхность.
7. Отметьте центральную линию на верхней части маркировочных столбов с помощью резьбы (сажи) или теодолита в больших проектах и ​​по диагонали, а также проверьте другие размеры.
8. Выровняйте обозначенные столбы по всем углам здания.
9. Разметить фундамент стен / колонн согласно чертежу на земле с помощью средней линии, нанесенной на разметочные столбы.
10. Используйте мел, чтобы разметить траншею под фундамент на земле.
11. Выкопайте фундамент стен / колонн до необходимого уровня и проверьте котлован с помощью осевых и выровненных столбов, чтобы избежать каких-либо осложнений в дальнейшем.

Рис.11: Выемка под фундамент под стеной

Преимущества Разметка столбов для разметки Здания

• Это экономит время на измерение и установку точки снова и снова во время строительства.
• Повышает эффективность работы каменщика и мастера.
• Точность можно проверить в любой момент на любом этапе.
• Если обнаружена ошибка, ее легко исправить на ранней стадии. Исправить ошибку потом очень сложно.
• Перекрестная проверка может быть выполнена старшим инженером в минимальные сроки.
• Качественная работа сохраняется.

Недостатки Выполнение строительства без планировки

На некоторых участках работ подрядчик привозит стальные детали, устанавливает их на земле и начинает земляные работы.Со временем эти стальные детали просто выбрасывают. Таким образом, при выполнении дальнейших работ нет подходящей точки отсчета.

• Это требует дополнительного времени для измерения смещения снова и снова.
• Точность нельзя проверить на ранней стадии, и будет очень сложно исправить то же самое на более поздних стадиях.
• Это связано с потерей времени и денег при исправлении ошибок. Это тоже приводит к некачественной работе.

Оборудование для Схема Настройка

1. Инструмент для выравнивания
2. Длинные гвозди
3. Молоток
4. Прямоугольный
5. Стальная лента
6. Тонкая хлопчатобумажная нить
7. Кирпичи
8. Цемент
9. Сетчатый песок
10. Порошок извести
11. Теодолит

Часто задаваемые вопросы по конструкциям фундамента

Какое расположение фундаментов?

Планировка — это процесс разметки на местности расположения фундамента новостроек.

Какая стандартная глубина фундамента?

Стандартная глубина простой опоры или фундамента — 1,5 м.

Какие факторы влияют на глубину фундамента?

1. Достаточная несущая способность.
2. Глубина промерзания.
3. Стол грунтовых вод
4. Глубина усадки и набухания.
5. Рядом раскопки.

Какие материалы, инструменты и оборудование используются при планировке здания?

1. Инструмент для выравнивания
2. Длинные гвозди
3. Молоток
4. Прямоугольный
5. Стальная лента
6. Тонкая хлопковая нить
7. Кирпичи
8. Цемент
9. Просеянный песок
10. Порошок извести
11. Теодолит

Каковы преимущества план фундамента?

• Экономит время на повторное измерение и установку точки во время строительства.
• Повышает работоспособность каменщика и мастера.
• Проверяйте точность в любое время на любом этапе.
• Исправляйте ошибки, если они есть, на ранней стадии.
• Перекрестная проверка может быть выполнена старшим инженером в минимальные сроки.
• Качественная работа сохраняется.

.

Строительство фундаментов, колонн, балок, перекрытий из стальных конструкций

Строительство стальных каркасных конструкций включает строительство фундаментов, колонн, балок и систем перекрытий. Обсуждаются этапы строительства стального каркаса.

Рис.1: Конструкция стального каркаса

Строительство элементов конструкций из стального каркаса

Порядок строительства стальных каркасных конструкций следующий:

• Строительство фундамента стального каркаса
• Конструкция стальной колонны
• Монтаж стальной балки
• Системы перекрытий, используемые в конструкции стального каркаса

Фиг.2: Каркас стальной конструкции

Строительство фундамента стального каркаса

Строительство каркасной конструкции начинается с возведения ее фундамента. Как правило, типы фундамента, необходимые для данной конструкции, зависят от несущей способности грунта.

Исследование почвы, включая поверхностные и подземные исследования, используется для оценки состояния почвы, на которой лежит стальная каркасная конструкция.

Например, при умеренных или малых нагрузках рекомендуется использовать железобетонные опорные площадки или ленточный фундамент.Эти типы фундаментов передают нагрузки на грунт, способный выдерживать передаваемые нагрузки.

Рис.3: Железобетонный фундамент для несущей конструкции стальной конструкции

Если прочность грунта невысока, а прилагаемая нагрузка велика, то рекомендуется рассмотреть свайный фундамент. Свайный фундамент передаст нагрузку конструкции на жесткий грунт.

Рис. 4: Свайный фундамент для передачи нагрузок на стальную рамную конструкцию через низкую несущую способность жесткого грунта с соответствующей несущей способностью

Фиг.5: Стальная опорная свая, вбитая в землю

Конструкция стальной колонны

Следующим этапом строительства стального каркаса является установка стальных колонн. Сечение стали указывается в зависимости от приложенной нагрузки.

На выбор предлагаются секции стальных колонн различных размеров, и эти стальные колонны обычно изготавливаются заранее.

Наиболее важным моментом при установке колонн является соединение между фундаментом и колонной и стыки между колоннами.

Что касается стыков фундамента с колоннами, то фундаментные плиты привариваются к концам колонн. Наиболее желаемая форма опорной плиты является квадратной и прямоугольной формой. Типичные детали соединения колонны с фундаментом показаны на Рисунке 6.

Это должно быть известно, что наиболее желательно форма опорной плиты имеет прямоугольную форму и квадратная форма, потому что такие пластины обеспечивают наибольшее расстояние между болтами, которые являются желательным.

Рис.6: Сталь Колонка для Foundation Детали, (А) верхний болт места, созданные в базовой пластине, (В) вид сбоку основания колонны на фундаменте

Что касается стыков колонн, то они предусмотрены на каждых двух или трех этажах, чтобы упростить процесс монтажа, а также упростить производство и доставку стальных колонн.

Расстояние между стыком пола и колонны составляет около 60 см. При использовании круглых стальных колонн сварное соединение используется для соединения обеих стальных колонн сверху и снизу.

Рис.7: Соединения колонн

Монтаж стальных балок

Доступны различные сборные балочные профили для использования в многоэтажном стальном каркасе. Балки обычно переносят нагрузки с перекрытий и крыши на колонны.

Стальные балки могут пролетать до 18 м, но наиболее распространенный диапазон пролетов стальных балок составляет от 3 до 9 м.

При возведении стальных балок встречаются соединения колонны с балкой и соединения балки с балкой. Существуют различные типы соединения колонны с балкой, которые выбираются в зависимости от типа нагрузок, воздействующих на соединение колонны с балкой.

Например, если соединение подвергается только вертикальным нагрузкам, используются простые соединения. Гибкая концевая пластина, пластина оребрения и двухугловая планка являются примерами простых соединений, которые показаны на рисунке 8.

Фиг.8: Различные типы соединения колонны с балкой, подходящие для случая, когда применяются только вертикальные нагрузки: (A) гибкая концевая пластина, (B) пластина с ребрами, (C) двойной угловой зажим

Если соединение подвергается как вертикальным нагрузкам (сдвиговым усилиям), так и скручивающим силам, следует рассматривать соединения торцевой плиты на полную глубину и соединения удлиненной торцевой плиты, как показано на Рисунке 9.

Рис.9: Соединение на полную глубину и с удлиненной концевой плитой, используемое, когда соединение колонны с балкой подвергается как сдвигу, так и кручению

Что касается соединения балки с балкой, соединение балки с торцевой пластиной с балкой используется для соединения второстепенных стальных балок с первичными стальными балками.

Поскольку верхняя полка второстепенных балок поддерживает систему перекрытия, она должна быть выровнена с верхним фланцем первичных балок. Этого можно добиться, надрезав верхнюю полку вторичной балки, как показано на Рисунках 10 и 11.

Рис.10: Вырезанная часть вторичной балки

Рис.11: Соединение балки торцевой пластины с балкой

В качестве альтернативы выступающий кронштейн приваривается к первичной балке, а затем прикрепляется вторичная балка без надрезов на вторичных стальных балках, как показано на рисунке 12.

Рис. 12: Наличие кронштейна, приваренного к основным стальным балкам

Системы полов, используемые в конструкции стального каркаса

Существуют различные типы напольных систем, которые могут использоваться в конструкции стального каркаса. Полы обычно устанавливают по мере возведения балок.

Системы перекрытий не только выдерживают вертикальные приложенные нагрузки, но также действуют как диафрагмы и выдерживают боковые нагрузки за счет использования связей.

Примеры систем перекрытий: короткопролетные композитные балки и плиты с металлическим настилом, Slimdek, ячеистые композитные балки с плитами и стальным настилом, балки Slimflor с сборными железобетонными элементами, Длиннопролетные композитные балки и плиты с металлическим настилом, композитные балки с сборными железобетонными конструкциями. бетонные блоки и несоставные балки с сборными железобетонными элементами. Также читайте: Типы систем перекрытий для многоэтажных стальных конструкций

Фиг.13: Детали композитных полов, используемых в конструкции стального каркаса

Рис.14: Сборная бетонная плита, размещенная на несущем стальном каркасе

Строительство связей и облицовки стальных каркасных конструкций

Связи

используются для противодействия боковому воздействию на конструкцию и передачи поперечных нагрузок на колонны, а затем на фундамент.

Рис.15: Распорка с деталями соединения

Что касается облицовки стальной каркасной конструкции, для защиты внутренней части конструкции можно использовать различные типы облицовки, такие как кирпичная и листовая облицовка.

Подробнее:

Типы систем перекрытий для многоэтажных металлоконструкций

Какие типы каркасных систем из конструкционной стали?

Современные методы строительства — детали и применение

Список литературы

D G BROWN, D C ILES, E YANDZIO. Проектирование стальных зданий: каркасы со связями средней высоты: в соответствии с Еврокодами и национальными приложениями Великобритании. Институт стальных конструкций.Беркшир, стр. 32-74. 2009. (P365).

M E BRETTLE, D G BROWN. Проектирование стальных зданий: краткие Еврокоды: в соответствии с Еврокодами и британскими национальными приложениями. Институт стальных конструкций. Беркшир, стр. 69-79. 2009. (P362).

Конструкция

СТЕК: Фундамент BCSA и сталь Tata. [S.l.]: BCSA и Tata Steel. 2013.

СТАЛЬНОЕ КОНСТРУКЦИЯ. Планирование затрат на этапах проектирования, дата обращения: 5 октября 2017 г.

.

Зачем строить бетонный купол?

Бетонный купол по форме и структуре похож на яйцо, которое всегда привлекало внимание. Яйцо показывает нам, что относительно мягкий и непрочный материал можно использовать для создания очень прочной структурной формы. Простая демонстрация прочности яйца была сделана с использованием деревянной доски размером 2 × 10 футов, поддерживаемой с одного конца жесткой опорой, а с другого конца — одним сваренным вкрутую яйцом. Четыре мешка с портландцементом помещали на доску, по центру пролета, по одному, в общей сложности 376 фунтов или 188 фунтов на одно яйцо.Снаряд не треснул! Такова сила некоторых куполов.

Стоимость формирования купольных конструкций до недавнего времени всегда была большой проблемой. Благодаря использованию воздушно-опорных форм, таких как воздушные формы, используемые при строительстве монолитного купола, теперь можно экономично строить превосходные конструкции.

Webster определяет здание как « построенное здание, спроектированное для того, чтобы стоять более или менее постоянно, покрывая пространство земли, покрытое крышей и более или менее полностью окруженное стенами, и служащее жилищем, складом, фабрикой, убежищем. для животных, или другое полезное строение .”

Здания, которые мы рассматриваем более конкретно, будут включать дома, школы, церкви, складские помещения, промышленные и коммерческие здания и стадионы для спортивных мероприятий, таких как футбол, хоккей, баскетбол и бейсбол. К этим конструкциям обычно предъявляются некоторые основные требования, например:

1. Экономика — Конструкция должна быть экономичной в строительстве и обслуживании.
2. Безопасность — Здания должны противостоять таким элементам, как огонь, ветер, сейсмические воздействия, вандализм и ухудшение состояния.
3. Эстетика и комфорт — Требования к складскому помещению или конюшне будут сильно отличаться от требований к дому или церкви.

1. Экономика
Бетон — самый распространенный строительный материал, используемый во всем мире, за ним следуют дерево, сталь и ряд других материалов. Он оказался доступным и экономичным во многих местах. Однако для производства портландцемента, используемого для производства бетона, требуется много энергии.Итак, если мы используем бетон, мы должны использовать такой тип здания, который требует минимального количества материала, что, в свою очередь, требует минимального количества энергии для производства материала для постройки здания.

Недавно на полугодовом съезде Американского института бетона в Далласе, штат Техас, знаменитый П. Кумар Мехта, почетный профессор факультета гражданского строительства Калифорнийского университета в Беркли, выступил с основным докладом, говоря о том, что: « Снижение воздействия бетона на окружающую среду.Он сказал: «Ежегодное производство цемента в мире, составляющее 1,6 миллиарда тонн, составляет около семи процентов глобальной нагрузки двуокиси углерода в атмосферу. Портландцемент, основной используемый сегодня гидравлический цемент, не только является одним из самых энергоемких строительных материалов, но также является источником большого количества парниковых газов ».

Если мы будем строить бетонные здания с тонкой оболочкой, такие как купола, потребуется гораздо меньший объем строительных материалов.Это приведет к очень эффективному использованию строительных материалов и, следовательно, к снижению энергопотребления и загрязнения.

Поскольку здания используются, количество энергии, используемой для отопления и кондиционирования воздуха, может быть очень значительным. Предположим, что экономически построенное здание может быть построено таким образом, чтобы уменьшить среднее количество энергии, используемой для отопления и кондиционирования воздуха, на 50% или более. Примером такого здания является бетонный монолитный купол, построенный с использованием Airform, с уретановой пеной между Airform и бетоном.

Конкретный пример купольного дома диаметром 40 футов и высотой 19 футов, состоящего из двух этажей и общей площадью более 2000 квадратных футов, был построен в 1986 году в Спрингвилле, штат Юта. В куполе Уилсона для отопления, приготовления пищи и горячего водоснабжения использовался природный газ, а счет за газ за январь, февраль и март 1987 года составлял 40, 35 и 30 долларов соответственно. Естественная эффективность бетонного купола толщиной 2 дюйма с уретановой пеной толщиной 2 дюйма обеспечила приятную летнюю жизнь без кондиционирования воздуха.По сравнению с более традиционным каменным домом того же размера, с крышей из деревянных ферм, новой газовой печью с КПД 98%, изоляцией R30 в крыше и расположенным в том же районе, средний счет за газ был вдвое больше, чем купол. Главная. Меньшая площадь поверхности и меньший объем купольного дома, в дополнение к увеличенному R-значению примерно на R60, включая массовый эффект бетона внутри пенополиуретановой изоляции, приводит к очень значительной экономии энергии на протяжении всего срока службы здания.Обслуживание и уход за бетонным зданием, как правило, намного меньше, чем у более обычного деревянного каркасного здания.

2. Безопасность
Здания должны обеспечивать безопасность от непогоды без чрезмерных затрат. Если вы живете в обычном доме с деревянным каркасом, с 1/2-дюймовым листовым камнем внутри, 1/2-дюймовой фанерой снаружи, деревянными стойками и сайдингом или штукатуркой снаружи, вы живете в здании, которое будет защищать вам от ветра, дождя, снега и солнца.Стоимость отопления и кондиционирования воздуха в два раза выше, чем в большинстве домов с бетонными куполами. Внутренний огонь проникнет в скалу толщиной 1/2 дюйма примерно за 20 минут. В недавнем примере двухэтажного каркасного дома, описанного выше, посреди ночи горел огонь из дровяной печи, и его жители буквально спасались бегством. Пожарные прибыли в дом менее чем за 20 минут, чтобы потушить пожар, который причинил значительный ущерб внутреннему пространству. Дом и его содержимое были бы полностью разрушены еще через 20 минут.

Многие люди не осознают, как быстро уничтожает огонь. Несколько лет назад в Джорджии всего за несколько минут исчезли четыре квартиры жилого комплекса и около 25 автомобилей на соседней парковке. Кто-то случайно опрокинул раскаленный мангал. Огонь распространился по траве и в считанные секунды поразил виниловый сайдинг, покрывающий здания. Пять пожарных частей прибыли в течение семи минут, но не смогли спасти ни четыре строения, ни машины. Лучистое тепло от горящих зданий расплавило виниловую обшивку двух зданий на расстоянии 80 футов.Позже начальник пожарной охраны сказал, что если бы пожарные сидели на месте, они не смогли бы остановить пожар.

В 1967 году в Чикаго сгорело знаменитое здание Маккормик-Плейс в Чикаго, имевшее стальные конструкции. Сталь негорючая, но, вероятно, это один из худших материалов в случае пожара. Жар огня нагружает сталь, поэтому она не может нести нагрузку. Он не трескается и не трескается; он просто падает. Чикаго заменил свое первоначальное стальное здание железобетонной конструкцией.

Прайс, штат Юта, имеет муниципальный комплекс из четырех монолитных куполов: трехэтажное офисное здание размером 90 на 30 футов и три других купола размером 130 на 43 футов каждый. Если в офисном здании случится пожар, что произойдет с тремя другими куполами? Ничего такого! Огонь будет сдержан; он никогда не выйдет наружу. Огонь мог уничтожить все, что было внутри, но снаряд уцелел.

Если пожар поразит внешнюю сторону монолитного купола, он может расплавить пену, но бетон все равно останется.

Ветры регулярно наносят значительный ущерб зданиям. Ураганы, такие как Эндрю во Флориде в 1992 году, полностью разрушившие более 6000 домов и других построек стоимостью от 25 до 30 миллиардов долларов, не редкость. Такие землетрясения, как землетрясение в Нортридже, Калифорния, 1994 г., вызвали финансовые потери в размере более 20 миллиардов долларов. Интересно отметить, что продолжительность сильного движения в большинстве мест составляла всего от 10 до 15 секунд.17 января 1995 года землетрясение в Кобе, Япония, привело к большим разрушениям и человеческим жертвам. Обрушение жилых домов стало самым серьезным фактором, повлиявшим на число жертв землетрясения: 5373 человека погибли; 34 568 ранены; 320 298 бездомных. Всего обрушилось 82 105 зданий, еще 98 892 здания обрушились частично. Оценки ущерба превысили 100 миллиардов долларов США. Каждый год нам напоминают о разрушительном характере торнадо. Правительство США спонсировало значительные исследования и предоставило публикации о методах, которые можно использовать для создания безопасной комнаты внутри вашего дома, которая может спасти вашу жизнь, если торнадо ударит по вашему дому.Эти безопасные помещения обычно строятся из железобетонных стен и крыш, или из армированной кирпичной кладки, или из стальных листов в сочетании с тяжелой фанерой, или их комбинаций, закрепленных таким образом, чтобы оставаться на месте даже в случае разрушения дома.

Торнадо — это экстремальные условия, которые затрагивают небольшое количество зданий и людей, но очень разрушительны для тех, кто причастен. Торнадо делятся на несколько категорий, худшими из которых являются EF4 и EF5.

EF4 Разрушительное: разрушаются хорошо построенные дома; некоторые конструкции оторваны от фундамента и взорваны на некоторое расстояние; автомобили взорваны на некотором расстоянии; крупный мусор попадает в воздух.

EF5 Incredible: Прочные каркасные дома поднимаются с фундамента; повреждены железобетонные конструкции; ракеты размером с автомобиль поднимаются в воздух; деревья полностью окорены.

Большинство железобетонных монолитных куполов легко спроектированы, чтобы выдерживать землетрясения, ураганы и даже самые сильные торнадо, и оставаться в одном и том же месте. Становится проще и экономичнее построить безопасный дом из железобетона, который обеспечивает безопасность во всех этих условиях, используя здание с монолитным куполом, чем любой другой тип конструкции.

Монолитные купола обладают большой прочностью. Несколько лет назад группа в Колорадо построила небольшой купол диаметром около 60 футов, высотой 30 футов и толщиной 2 дюйма. У него были окна, дверь и большой проем шириной около 40 футов с одной стороны. Через несколько лет. использования, владельцы решили продать собственность. Но новый владелец не был заинтересован в сохранении купола, поэтому он нанял местного подрядчика для его снятия. Осмотрев купол, подрядчик сказал, что сможет снять его менее чем за один день.Он подумал об использовании большого фронтального погрузчика, чтобы поднять купол со стороны, противоположной широкому входу. Он подумал, что это приведет к обрушению купола, и тогда бетон можно будет разбить и унести. Но когда он на самом деле попробовал это, ничего не вышло. Его тяжелое оборудование не могло поднять одну сторону купола. Затем подрядчик поднял свой кран с большим стальным шаром, предназначенным для того, чтобы в короткие сроки снести купол. Это не сработало. Многочасовые удары по куполу сделали его похожим на гигантский кусок швейцарского сыра.На демонтаж купола у подрядчика ушло больше недели.

Безопасность и душевное спокойствие идут рука об руку. Когда вы живете в здании, которое защищает вас от природных сил, вы чувствуете себя комфортно и непринужденно, когда дует ветер. Если вы живете в районе, где несколько людей безжалостны, подлы и склонны грабить, воровать и стрелять дырами в домах, когда они едут по дороге, тогда железобетонный барьер также может принести мир вашей душе. Дэвид Саут взял винтовку 30-06 и выстрелил в сторону монолитного купола толщиной 2 дюйма, но пробития не было.

Большинство домов в этой стране имеют деревянную каркасную конструкцию с фанерой снаружи, деревянными каркасами и каменной плиткой внутри. Некоторые стены облицованы кирпичом, но большинство покрыто штукатуркой или пленкой. Подумайте о том, чтобы пойти в местный хозяйственный магазин и купить инструмент для резки на батарейках или пилу с питанием от батарей, чтобы попасть в дом через внешнюю стену. Я считаю, что с помощью любого из этих простых инструментов отверстие, достаточно большое, чтобы войти в него, можно было вырезать менее чем за минуту.В местах, где человеческие факторы представляют угрозу безопасности вашего дома, нескольких замков и засовов на вашей двери недостаточно для защиты вашей собственности. Старое утверждение, что замки предназначены только для честных людей, по-прежнему верно, но потребуется гораздо больше времени и гораздо больше усилий, чтобы войти через два дюйма или более железобетона.

3. Комфорт и эстетика
Комфорт — это домашний, интимный термин, который означает придание радости, надежды и силы, а также уменьшение боли.

Люди, которые жили в монолитных куполах, указали, что это было очень удобно, то есть не было сквозняков, температура была стабильной, а расход топлива экономичным. Их не беспокоили штормы, сильный снегопад или внешний шум. Было очень удобно.

Дом, спрятанный на холмах или в глуши, может быть довольно простым, но очень эстетичным для владельца, отчасти потому, что он удобен и экономичен. Тот же самый дом, расположенный в центре внимания в густонаселенном жилом районе, состоящий из более традиционной конструкции, может считаться нежелательным или даже некрасивым.Эстетика обычно учитывает тип здания и то, как оно соотносится с окружающими условиями. Комфорт и эстетика не должны сильно увеличивать затраты. Красивое и функциональное здание с бетонным куполом может обеспечить желаемую экономию, безопасность и комфорт легче, чем любая другая строительная система для некоторых мест.

Airforms может создавать необычные, уникальные формы, такие как купол в Колорадо, построенный в виде большой летающей тарелки. Вокруг формы было установлено круглое кольцо, которое удерживалось в окончательном положении серией кабелей, прикрепленных к земле.Airform прибыл на строительную площадку, был прикреплен к фундаменту и надут. Но потребовался целый день, прежде чем этот купол был готов для укладки пен, арматуры и бетона. Таким образом, команда решила подождать до утра, чтобы начать вспениваться. Они ушли на ночь, не понимая, что внутри этого купола, возвышающегося над городом, все еще горит свет. На следующее утро, когда бригада начала строительство, прибыла полиция, сопровождаемая длинной вереницей горожан. Всю ночь местные жители наблюдали за этим сияющим куполом, похожим на летающую тарелку, но ни у кого не хватило смелости исследовать его до рассвета.

Здания построены в соответствии с местными строительными нормами и правилами для обеспечения благополучия и безопасности населения, и мы должны помнить, что строительные нормы и правила не предназначены для предотвращения повреждения зданий. Это нереально с учетом силы возможных землетрясений, ураганов и торнадо. Скорее, цель состоит в том, чтобы здания противостояли катастрофическим повреждениям и, таким образом, предотвращали смерть и серьезные травмы. Здания с бетонными куполами обеспечивают безопасность жителей лучше, чем большинство других зданий.

.