Как классифицируются столбчатые фундаменты

Обновлено: 01.05.2024

В зависимости от формы и способа опоры на грунт фундаменты бывают:

столбчатые;
ленточные;
плитные;
свайные;
совмещенные.

Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты представляет собой отдельные столбы из бетона, железобетона, кирпича, камня и т.п. Их устанавливают по периметру здания на определённом расстоянии друг от друга. Как правило, столбчатые фундаменты возводят для зданий каркасного типа. При применении такого типа фундамента использовать подвальное помещение практически невозможно.

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты относятся к наиболее распространённым типам фундаментов. Это фундаменты, выполненные в виде непрерывной или прерывистой ленты под несущими стенами. Ленточный фундамент, в отличие от столбчатого, выполняет роль и несущих и ограждающих конструкций для помещений подвала. Ленточные фундаменты применяются как для промышленного, так и гражданского строений, часто используются в КМС. Выполняются как из монолитного, так и сборного железобетона.

Плитные фундаменты

Плитные фундаменты представляют собой сплошную армированную железобетонную плиту, на которую опираются несущие конструкции здания или сооружения. В отличие от столбчатых и ленточных фундаментов плитный имеет жёсткое армирование по всей несущей плоскости, что позволяет воспринимать любые возможные перемещения грунтового основания. Поэтому, зачастую плитные фундаменты устраивают на слабых грунтах, которые могут проседать. Также плитные фундаменты устраиваются под высотными зданиями, так как они способны воспринимать значительные нагрузки. В данной конструктивной схеме плита и стены являются несущими и ограждающими конструкциями.

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты состоят из свай - стержней, выполняемых из различных материалов, и ростверка - железобетонной плиты, распределяющей усилия от ограждающих конструкций на отдельные сваи. Сваи различаются по материалу, конструкции, способу погружения, по характеру работы и т.д. Железобетонные сваи наиболее распространённые, их делают из высокопрочного, водонепроницаемого, химически стойкого бетона. Связано это с повышенными требованиями к свае и сложными условиями ее работы. Свайные фундаменты применяются при строительстве высотных жилых и общественных зданий, а также во всех случаях, когда несущей способности плитного фундамента недостаточно.

Для зданий каркасной системы столбчатые фундаменты являются основным типом фундаментов. Если позволяет несущая способность грунта, ленточные фундаменты под стены целесообразно заменять столбчатыми фундаментами.

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными (Рис. 1, 2).

Рис. 1. Столбчатые фундаменты под кирпичные столбы: а – бутовый фундамент; б — тоже бутобетонный; в — из железобетонных блоков-подушек; г – из железобетонного блока-плиты; 1 — кирпичный столб; 2 — блок-подушка; 3 – блок плита.

Под кирпичные столбы, как правило, выполняют столбчатые фундаменты: бутовые,бетонные, бутобетонне или железобетонные. Верхняя часть таких фундаментов должна быть шире опор, опирающихся на них конструкций. Сечение должно быть не менее: для бутовых и бутобетонных -0,6 × 0,6 м; бетонных — 0,4 × 0,4 м.

Индустриальными конструкциями столбчатых фундаментов каркасно-панельных зданий являются элементы заводского изготовления: фундаментные башмаки стаканного типа (рис. 2).

Рис. 2. Столбчатые фундаменты под колонны: а — сборный фундамент избашмака стаканного типа; б — разрез; 1 — башмак стаканного типа; 2 – сборнаяжелезобетонная колонна; 3 — цокольная панель; 4 — цементный раствор 5 – песчанаяподготовка

В плане столбы размещают в каждом углу дома, в местах взаимного пересечения капитальных стен, а также под всеми капитальными внутренними и внешними стенами через каждые 3 … 4 м (рис. 3).

Рис. 3. Столбчатые фундаменты под несущие стены: 1 — сборные элементы фундаментных балок; 2 — несущая стена; 3 — сборные элементы фундамента; 4 – фундаментная плита

Проектирование столбчатых фундаментов зданий и сооружений

Столбчатый фундамент – это конструктивные элементы в виде столбов, опор, подушек или их комбинаций, расставленные с определенным шагом. На столбчатый фундамент опираются колонны, фундаментные балки, ростверки или другие конструкции, которые предают нагрузки от здания или сооружения на столбчатый фундамент.

Подробно о типах:

Столбчатые фундаменты отличаются экономичностью и простотой монтажа.

Неблагоприятным условием для столбчатого фундамента является низкая несущая способность грунта под подошвой фундамента.

Мы рассмотрим следующие вопросы проектирования столбчатых фундаментов.

При проектировании столбчатых фундаментов могут оказаться полезными следующие типовые серии:

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.012.1-3.97	Фундаменты сборно-монолитные под стальные колонны производственных зданий и инженерных сооружений.	Смотреть
2	Серия 1.412.1-6	Фундаменты монолитные железобетонные на естественном основании под типовые железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных производственных зданий.	Смотреть
3	Серия 1.412.1-8	Фундаменты монолитные железобетонные на свайном основании под колонны фахверка перегородок.	Смотреть
4	Серия 1.412.1-11	Фундаменты сборно-монолитные на естественном основании под железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных производственных зданий.	Смотреть
5	Серия 1.812.1-2	Фундаменты железобетонные под трехшарнирные железобетонные рамы для однопролетных сельскохозяйственных зданий.	Смотреть
6	Серия 1.812.1-5с	Фундаменты железобетонные сборные под колонны сельскохозяйственных производственных зданий для строительства в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.	Смотреть
7	Серия 1.812.1-8.93	Фундаменты под трехшарнирные железобетонные рамы.	Смотреть
8	Серия 1.412-1	Монолитные железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения одноэтажных промышленных зданий.	Смотреть
9	Серия 1.412.1-4	Монолитные железобетонные фундаменты на естественном основании под железобетонные стойки фахверка. Материалы для проектирования и рабочие чертежи.	Смотреть

Сборные железобетонные фундаменты проектируют из готовых железобетонных элементов заводского изготовления:
Сборный железобетонный фундамент.Рассмотрим следующие типы столбчатых фундаментов.

— фундаментная плита (ФП) по ГОСТ 23972-80;

— фундаментный блок (Ф) ГОСТ 23972-80;

— подколонник (ПК) или башмак под колонны (БК) серия 1.020-1/87;

— траверсы (ФТ,ТС) Серия 3.402-24;

— фундаментные балки (БФ) ГОСТ 28737-90.

Монолитный железобетонный фундамент.

Монолитный железобетонный фундамент отличается от сборного железобетонного фундамента тем, что весь массив фундамента изготавливается путем установки каркаса и заливки бетоном в условиях стройплощадки.

Бутовый фундамент

Бутовый фундамент изготавливается из бута или полнотелого красного кирпича методом послойной укладки. В результате получается бутовый массив в оболочке из раствора. Надземную часть фундамента выполняют в опалубке для обеспечения эстетического вида.

Перевязка столбчатых фундаментов.

Перевязка столбчатых фундаментов с использованием ранд-балки обеспечивает большую пространственную жесткость, т.к. горизонтальные нагрузки воспринимаются всеми фундаментами одновременно. Главной целью ранд-балки является передача нагрузки от стен на столбчатый фундамент. Ранд-балка выполняется, как правило, из железобетона в сборном или монолитном исполнении.

Фундамент — основа дома, и чем он сильнее, тем долговечнее сооружение. Поэтому к выбору фундамента дома надо подойти очень ответственно. Основные геометрические параметры фундаментов: h_ф — глубина заложения, то есть расстояние от подошвы фундамента до поверхности планирования; b — ширина подошвы фундамента (рис. 1).

Глубина заложения зависит от назначения здания, наличия подвала, геологических условий, особенностей залегания грунтов, глубины промерзания, уровня грунтовых вод. Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий меньше чем у неотапливаемых зданий, это связано с тем, что теплоотдача от теплого здания уменьшает глубину промерзания грунта вокруг фундамента.

Рис. 1. Определение глубины заложения фундаментов: 1 — подошва фундамента; 2 — тело фундамента; 3 — отметка глубины заложения фундамента; 4 — отметка уровня грунтовых вод; 5 — обрез фундамента; 6 — планировочная отметка; 7 — стена; 8 — уровень пола первого этажа; h_ф — глубина заложения фундамента; b — ширина подошвы фундамента

Фундаменты классифицируют по следующим признакам:

а) по материалам (выбора материала фундамента следует уделять большое внимание, поскольку это определяет долговечность существования сооружения):

— из природных материалов: деревянные (допускаются только для временных сооружений), бутовые;

— из искусственных материалов: бутобетонные, кирпичные, бетонные, железобетонные, силикатобетонных;

б) по характеру работы: «жесткие», работающих на сжатие, и «гибкие», которые работают на сжатие и изгиб. К гибким фундаментам относятся железобетонные фундаменты.

в) по величине углубление в грунт: мелкозаглубленные (до 1 м); мелкого заложения (менее 5 м); глубокого заложения (более 5 м);

г) по методу изготовления:

— фундаменты, сооружаемые с выемкой грунта: в открытых котлованах с последующим засыпанием (ленточные, отдельные, перекрестные, в виде сплошных плит),

— с выемкой грунта бурением (буровые фундаменты, глубокие опоры, колодцы, сваи-оболочки, кессоны и т.д.);

— путем замены грунтов (грунтовые и песчаные подушки, основания и покрытия дорог, аэродромов, стоянок),

— фундаменты строящихся без выемки грунта: углублением в грунт сборных элементов (сваи), образованием в грунте полости с последующим заполнением ее сборными или монолитными конструкциями враспор (фундаменты в пробитых скважинах, и др.);

— искусственные основания, устроены углублением в грунт раздробленного материала;

— искусственные основания, устраиваются с помощью физико-химических процессов;

д) по конструктивной схеме (рис. 2):

— ленточные, расположенные по всей длине стен, под рядами колонн в виде сплошной ленты;

— столбчатые, устраиваемые под отдельные опоры фундамента (колонны, столбы), а в ряде случаев под стены;

— сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания,

— свайные — в виде заглубленных в грунт стержней.

Рис. 2. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный под стены; б -столбчатый под стены; в — столбчатых под отдельные опоры; г — сплошной; д -свайный; 1 — фундаментная плита; 2 — армированный шов 3 — бетонный блок фундамента; 4 — армированный пояс; 5 — стена; 6 — столбчатые фундаменты; 7 -столбчатых блок под отдельные опоры; 8 — плита; 9 — свая; 10 – ростверк.

От правильного выбора типа и материала для изготовления фундамента зависит благополучие, надежность и долговечность всей строительной конструкции. При выборе типа фундамента учитываются тип и функции здания, уровень нагрузки от здания, характеристики грунтов основания, доступные материалы.

Затраты на работу с основанием и фундаментом сооружения могут достигать 40% от всех затрат на строительство. Возможность уменьшить эти затраты благоприятно сказывается на стоимости всех строительных работ и материалов при возведении конструкции, однако добиваться экономии необходимо без снижения надежности.

Возможность снизить стоимость работ и материалов без ущерба для качества основания и фундамента зависит от нескольких факторов:

правильная оценка физико-механических характеристик грунта на строительной площадке;
учет совместной работы основания и фундамента;
правильные расчеты конструкции и выбор материалов;
применение современных высокотехнологичных материалов и добавок, таких, как добавки для бетона Cemmix.

Что такое столбчатый фундамент, и чем он отличается от других типов фундаментов

Фундаменты зданий классифицируются по нескольким признакам:

По материалу различают бетонные, бутобетонные из каменной и бутовой кладки, железобетонные, деревянные фундаменты. Деревянные фундаменты используют для временных сооружений, но в целом деревянные фундаменты, типичные для деревянного строительства, постепенно уходят в прошлое. Бетон и железобетон являются наиболее предпочтительными материалами, поскольку они обладают достаточной прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Для экономии цемента также изготавливают фундаменты из бутобетона.
По условиям изготовления. Различают монолитные и сборные фундаменты. Монолитные возводятся непосредственно на строительной площадке, а сборные монтируются из заранее изготовленных отдельных элементов. Сборные фундаменты экономят время и трудозатраты, поэтому они более популярны.
По форме. Выделяют ленточные, отдельные, сплошные и массивные виды фундаментов. Ленточные фундаменты устраивают под стенами здания, отдельные — под колонны зданий (отдельная разновидность — столбчатые фундаменты, которые используются под стены бескаркасных сооружений в том случае, если фундамент не будет испытывать высоких нагрузок). Сплошные фундаменты выполняют в виде плиты под всей площадью здания. Массивные фундаменты в виде сплошного жесткого массива изготавливают под крупные сооружения с относительно малыми размерами фундамента, например, под опоры мостов, под доменные печи.

Столбчатые фундаменты представляют собой отдельные фундаменты, используемые под нетяжелые конструкции, в том числе, под стены бескаркасных зданий. Столбчатый фундамент состоит из столбов, которые обычно устанавливаются под углами здания, а также под пересечениями стен и простенков.

Столбы заглубляются в грунты ниже глубины промерзания, как при устройстве ленточных фундаментов.

Столбы могут выполняться из различных материалов:

бетона;
железобетона;
бетонных блоков;
кирпича;
бутобетона;
камня;
труб (асбестоцементных, металлических, пластиковых);
дерева.

Интересно!

Столбчатый фундамент из бревен в старину был типичным решением для деревянной бревенчатой избы. Сейчас этот вариант используется нечасто, в основном, для временных сооружений.

Плюсы, минусы и другие особенности столбчатых фундаментов

К плюсам столбчатых фундаментов относят следующие их характеристики:

относительная простота изготовления, благодаря чему устройство столбчатого фундамента своими руками — вполне выполнимая задача;
возможность сэкономить (столбчатый фундамент на 30–50% дешевле ленточного);
небольшой объем земляных работ (не требуются масштабные работы по выравниванию поверхности грунта);
возможность сэкономить время на строительстве (в среднем, столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками выполняется в течение двух недель);
возможность устройства столбчатого фундамента практически на любых видах грунтов, исключая грунты с высоким уровнем залегания грунтовых вод и пучинистые грунты;
не требуется гидроизоляция;
долгий срок службы фундамента (от 50 лет).

Для каких типов построек можно использовать столбчатые фундаменты

Особенностью столбчатых фундаментов является возможность устраивать их только под нетяжелые строительные конструкции. В среднем, нагрузка на 1 кв. м не должна превышать 1000 кг. Этому требованию соответствуют одноэтажные сооружения — бани, гаражи, кухни, беседки, сараи, навесы, дачные домики, а также небольшие дома из легких материалов (дерево, пенобетон, каркасные технологии).

Есть ли недостатки у столбчатых фундаментов?

Помимо ограничений в применении, столбчатые фундаменты имеют серьезный недостаток — они не позволяют устраивать подвальные помещения. В некоторых случаях это критичный недостаток, и нужно выбирать другой тип фундамента.

Какие виды столбчатых фундаментов существуют

Столбчатый фундамент может быть монолитным (из фибробетона или железобетона) или изготовленным из отдельных элементов (кирпичей, блоков, труб).

Для изготовления фибробетона используют фибру полипропиленовую или базальтовую CEMMIX.

Каталог продукции CEMMIX

Фибра базальтовая

Базальтовая фибра (из ровинга), предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Фибра полипропиленовая

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

По глубине заложения столбчатые фундаменты могут быть следующих типов:

заглубленные (ниже уровня промерзания, но не должны доходить до уровня грунтовых вод);
малозаглубленные (40–70 см ниже уровня грунта) применяются на плотных песчаных, каменистых, скалистых грунтах;
незаглубленные (снимают плодородный слои и насыпают нерудный материал).

Самый недорогой вариант — незаглубленный фундамент.

Столбчатые фундаменты также классифицируют по типу сечения столбов:

сечение одинаковое по всей высоте столба;
в нижней подземной части есть утолщение или подошва (так называемый «башмак»).

Кроме того, различают столбчатые фундаменты на песчано-гравийной подушке или без нее (если строительство производится на плотных не пучинистых грунтах).

Как рассчитать столбчатый фундамент

Любой фундамент требует тщательных расчетов. Рабочий проект фундамента желательно заказывать в проектном бюро, также нужно пригласить специалиста для надзора за строительством.

Однако в случае если возводится не очень ответственное сооружение, а грунт на участке достаточно надежный, грунтовые воды залегают глубоко, можно ориентироваться на следующие показатели: одноэтажное деревянное здание с мебелью и людьми оказывает нагрузку на бетон от 200 кг на каждый квадратный метр.

Также следует учитывать нагрузку, которую может выдержать грунт. В среднем, слабые грунты выдерживают нагрузку 0,5–0,6 кг на 1 кв. см.

Отдельный вопрос — шаг размещения столбов. Они располагаются в углах, на пересечениях стен и простенков (внутренних стен), в местах установки тяжелого оборудования. Также при необходимости могут быть установлены дополнительные опоры.

При длине стен более 6 м столбы устанавливают через каждые 3 м.

Однако для малозаглубленных и незаглубленных (поверхностных) фундаментов применяется шаг опор, соответственно, 2–4 и 1,5–3 м. Для заглубленных фундаментов принимается шаг 3–6 м.

Важно!

Шаг опор может увеличиваться, если конструкция легкая, а опоры имеют повышенную прочность (например, выполняются из армированного бетона).

Размер поперечного сечения опор выбирается в зависимости от нагрузки от здания, шага опор и их прочности, степени заглубления опор. Обычно выбирается сечение опор не менее 300х300 мм, но для очень легких построек размер сечения опор может составлять от 200х200 мм.

Важно!

При устройстве столбчатого фундамента своими руками и самостоятельном произведении расчетов (по сути, «на глаз») необходимо закладывать запас прочности: выбирать более прочный материал опор, увеличивать размер их сечения, уменьшать их шаг.

Как залить столбчатый фундамент своими руками

Столбчатый фундамент считается разновидностью фундамента, которую можно выполнить собственными силами.

Вначале определяют место размещения будущего сооружения, проводят расчеты самостоятельно или с помощью специалиста. Во втором случае расчеты будут более точными.

Наиболее популярным материалом для изготовления опор является армированный бетон. Он прочный, водонепроницаемый, морозоустойчивый. Для самостоятельного изготовления столбчатого фундамента оптимален монолитный способ. Применение готовых элементов требует участия нескольких человек либо специализированной техники, а монолитная технология позволяет замесить раствор самостоятельно или заказать готовый и залить опоры своими силами.

Подготовительный этап перед началом работ включает расчистку участка, выравнивание, в некоторых случаях удаление плодородного слоя почвы и разметку будущей конструкции.

Далее приступают к работам по изготовлению фундамента:

В качестве основания для опор необходимо вырыть ямы вручную или пробурить скважины буром. Глубина скважин должна учитывать толщину песчано-гравийной подушки. Диаметр скважины учитывает уширение (если опора будет иметь подошву). В среднем, он в 1,5–2 раза превышает диаметр опоры.
Устройство песчано-гравийной подушки. Минимальная толщина — 10 см. Подушку необходимо пролить водой и утрамбовать.
Перед тем, как заливать «башмак», монтируют в центр скважины трубу (асбестовую, пластиковую или металлическую), которая будет выполнять роль опалубки и производят обратную засыпку грунтом.
Заливают бетон в трубу на треть высоты опоры, затем приподнимают трубу на 30–40 см, благодаря чему образуется «башмак» в нижней части опоры.
Внутрь трубы опускают каркас из арматуры так, чтобы прутья выступали за верхний край трубы и могли выполнить роль закладных деталей для связи с несущими конструкциями здания.
Заливается бетон до верхнего края трубы (с трамбовкой по ходу заливки).
Монтируется опалубка ростверка, вяжется арматурный каркас, связанный с выпусками арматуры столбчатого фундамента, затем заливается роствек.

Подобным образом заливаются и опоры квадратного сечения; в этом случае вместо труб используется деревянная опалубка.

Как добиться профессионального результата своими руками

При изготовлении железобетонного столбчатого фундамента на первый план выходит качество материалов.

Специальные добавки для бетонных смесей Cemmix позволяют достигать профессионального результата своими руками.

Пластификаторы и суперпластификаторы Cemmix

Этот тип добавок прежде всего повышает подвижности и удобоукладываемость бетонных смесей, позволяя получить материал, оптимальный для заливки фундамента — пластичный без добавления лишней воды, самоуплотняющийся, позволяющий залить бетон без пустот.

Компания Cemmix производит совместимые с отечественными цементами пластификаторы Plastix и суперпластификаторы CemBase и CemPlast. Дополнительная ценность этих добавок в том, что экономят порядка 10% цемента в замесе (а это очень существенная экономия, поскольку цемент — самый дорогостоящий компонент бетонного раствора), позволяют с меньшими усилиями уплотнить бетон, увеличивают плотность, прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозостойкость готового бетона.

Каталог продукции CEMMIX

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Гидрофобизирующая добавка Cemmix CemAqua

Добавка CemAqua также обладает пластифицирующим воздействием и экономит цемент в замесе, но основная ее функция — сделать бетон водонепроницаемым. Это особенно актуально во влажных грунтах, но и в обычном грунте бетон может подвергаться агрессивному воздействию растворенных в грунтовых водах солей, кислот, щелочей, которые будут постепенно разрушать бетон. С добавкой CemAqua бетон будет защищен от агрессивного воздействия влаги и химических соединений.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua

Гидроизолирующая добавка для бетона.

Полипропиеновая и базальтовая фибра Cemmix

Современный материал — фибра — позволяет увеличивать прочность бетона, осуществляя так называемое «объемное армирование». Обычно столбчатый фундамент армируется металлическими деталями, однако добавление полипропиленовой или базальтовой фибры позволяет придать бетону дополнительную (не лишнюю в этом случае) прочность на изгибающие моменты, снизить вероятность образования трещин, уменьшить усадку, повысить долговечность фундамента.

Уход за залитым фундаментом

Чтобы бетон качественно набрал прочность, необходимо обеспечить ему оптимальные условия твердения хотя бы в течение недели после укладки. Оптимальная температура воздуха укладки и твердения бетона— плюс 18–22°С, влажность должна быть близкой к 100%. Поэтому после окончания бетонных работ бетон укрывают пленкой, а сверху досками, фанерой и другими материалами, чтобы защитить от солнца и ветра.

Столбчатый фундамент можно изготовить своими руками, и бетон — оптимальный материал для этого. Вы сможете быть уверены в результате, если при изготовлении фундамента применяете вспомогательные добавки для бетонных смесей Cemmix: суперпластификаторы CemBase и CemPlast, пластификатор Plastix, гидрофобизатор CemAqua, полипропиленовую и базальтовую фибру Cemmix, купить которые можно оптом от производителя, а также в магазинах «Леруа Мерлен» и других розничных сетях.

Читайте также: