Когда применяют столбчатые фундаменты в зданиях

Обновлено: 18.04.2024

На первый взгляд, столбчатый фундамент экономное и рациональное решение при строительстве загородного жилья. Но, выбор этого типа основания требует взвешенного подхода, действия с надеждой на «авось» могут привести не к экономии средств, а к их потере.

Особенности фундамента на столбах

Ярким примером дома на столбчатом фундаменте может служить жилище Бабы Яги, ее избушка уверенно опиралась на две ноги, но такое возможно только в сказке. В реальности потребуются опоры под углы, несущие стены и перегородки с шагом 2–2,5 метра, на которые впоследствии укладываются деревянные балки, бетонный ростверк или основа из стальных конструкций.

Материалом для столбов может служить дерево, кирпич, бетонные блоки и монолитный бетон. Как ни странно, но деревянные столбы способны по долговечности составить конкуренцию аналогам из кирпича и бетона.

Длительный срок службы деревянных опор реален только в том случае если их предварительно обжечь под слоем глины и обработать битумом, после чего их заглубляют на 0,7–1,2 м. Наиболее подходящая древесина для этих целей – сосна, дуб и лиственница. Обычно, деревянные сваи используют при постройке легких и небольших по площади строений хозяйственного назначения.

Для возведения столбиков из кирпича потребуется полнотелый керамический кирпич, его характеристики морозостойкости и водонепроницаемости как нельзя лучше подходят для этих целей. Размеры сечения опорной конструкции в 2–2,5 кирпича, из этого материала можно выполнить заглубленный фундамент, ниже уровня промерзания, или мелкозаглубленный глубиной 0,4–0,7 м.

Аналогично кирпичным столбам, сооружается столбы из бетонных блоков, при выборе материала ориентируются на вес, массивные изделия потребуют участия подъемной техники, что может быть очень чувствительно для скромного бюджета. Поэтому обычно используют блоки с размерами 200 x 200 x 400 мм, которые весят около 32 кг, как вариант – приобрести материал из керамзитобетона, вес которого значительно меньше.

Монолитные столбы из железобетона способны выдерживать очень большую нагрузку, на них строят здания в два и даже в три этажа. Чтобы увеличить площадь опоры и сопротивляемость пучению грунта ставят столбы с уширением подошвы, упростить процесс установки таких столбов может применение технологии ТИСЭ, суть которой в бурении скважины буром с регулируемым ножом, с его помощью создается уширение в нижней части скважины. В качестве опалубки при выполнении бетонных работ используют: доски, плиты из прессованных материалов, асбестоцементные или полимерные трубы.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств фундамента данного типа:

· возможность строительства на промерзающих грунтах;

· высокая скорость сооружения основы;

· возможность выполнить работу без привлечения наемных рабочих;

· сниженные затраты на материалы и строительную технику;

· исключение из процесса дополнительных мероприятий по утеплению и гидроизоляции.

Но, кроме перечисленных «плюшек», существует и некоторое количество «горчицы с хреном», то есть ограничений и недостатков. Ограничений на возведение подобного фундамента несколько:

· сложный ландшафт, с перепадом высот более 2 м;

· подвижный или слабый грунт;

· наличие насыщенных влагой осадочных пород и глины.

Из недостатков можно выделить – необходимость в сооружении цоколя, нерентабельность при глубине опорного слоя ниже 3 м, невозможность обустройства подвала и погреба, привлечение специалистов для тестового бурения и определения несущей способности грунта.

Уважаемый читатель! Если вам понравился материал, то подпишитесь на канал или поставьте лайк, щелкнуть мышкой нетрудно, а автору приятно. Спасибо за понимание.

Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.

Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.

К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся

Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.

Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.

Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.

Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.

Устройство столбчатого фундамента

Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).

Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.

Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием

Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.

Ошибки при устройстве столбчатого фундамента

Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.

Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.

Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.

Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.

Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.

Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.

под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.

При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.

В данной статье вы узнаете виды столбчатого фундамента, их устройство, преимущества и недостатки. Также коротко, и понятными, простому смертному словами, будет описано устройство всех видов столбчатого фундамента, последовательность выполнения работ. Материалы, которые используются в строении таких видов оснований, а также схемы.

Опорно столбчатый фундамент: преимущества и недостатки.

Дома и бани с небольшими габаритами, например, 3х4, 3х5 м, обладают достаточно жесткой конструкцией. Известно, что пространственная жесткость сруба бани либо дома и простота конструкции фундамента прямо пропорциональны. К фундаменту при этом требований предъявляется меньше.

Опорно — столбчатый фундамент являет собой небольшие опоры 40х40х40 см, состоящие из блоков размерами 20х20х40 см. Обычно тумбы устанавливают друг от друга на расстоянии не дальше 2 — 2,5 м по периметру строения. Необходимо ставить тумбы под пересечением и стыковкой внутренних и внешних стен сруба.

К преимуществам опорно — столбчатого фундамента относятся:

- Отличная вентиляция цокольного перекрытия и лаг пола.

- Превосходный монтаж на не пучинистых грунтах.

У данного фундамента также имеется ряд недостатков:

- Трудность возведения здания на слабо несущих (водонасыщенных, пучинистых, торфяных) грунтах.

- Чрезмерная подвижность фундамента не допускает пристроек к дому, так как способствует их ослаблению.

Как видите, столбчатый фундамент имеет как положительные, так отрицательные свойства, которые следует принимать во внимание. Если же взвесив все «за» и «против», Вы сочли столбчатый фундамент подходящим для проекта дома, то Вам удастся неплохо сэкономить как на денежных, так и на временных затратах.

Столбчатый фундамент из труб.

Этот вид фундамента обладает следующими преимуществами:

- Экономичность. Из-за небольшого использования цементного раствора, его расход не так уж высок.

- Следовательно, сокращаются расходы на покупку стройматериала.

- Быстрый темп строительства. Столбчатый фундамент из труб возводится в кратчайшие сроки благодаря сравнительно малой трудоемкости процесса.

- Дом, возведенный на столбчатом фундаменте из труб менее подвержен деформациям, вызванным движениями грунта.

Технология строительства такого фундамента довольно проста. Первым делом необходимо обозначить места бурения скважин. Соседние столбы следует располагать на расстоянии равном 1,5-2,5 метра, в зависимости от планируемой нагрузки на несущую конструкцию дома. Неотъемлемым условием является установка столбов по углам здания, а также там, где стены примыкают друг к другу либо пересекаются.

В месте, намеченном для столба, бурят скважину диаметром 200-250 мм, скважину необходимо пробурить на глубину нижней границы промерзания грунта. В пробуренную скважину ставится металлическая либо асбоцементная труба (с диаметром на 5 см меньшим, чем у скважины), которая затем заполняется раствором на 1/3 длины. Для образования основания столба необходимо поднять трубу вверх на треть. Благодаря этому несущая конструкция будет более мощной и надежной, а также снизится проседание столба за счет снижения нагрузки на грунт.

Когда цемент в основании труб застыл, каждую из них поочередно заполняют, но не полностью, а оставляя зазоры около 10 см. Для устранения в трубе полостей бетонный раствор прощупывают прутом.

Когда трубы заполнены, столбы уравнивают относительно друг друга, для чего применяют строительный уровень. Кое-где столбы требуется обрезать болгаркой.

Следующим шагом устанавливают элементы крепления в столбы, после чего их заполняют бетоном.

В местах невысокой нагрузки столбчатый фундамент полагается армировать, т.е. установить в приподнятой трубе арматуру, заливаемую цементным раствором.

Столбчатый фундамент с ростверком.

Столбчатый фундамент с ростверком являет собой систему монолитных железобетонных столбов, которые располагаются в наиболее нагруженных точках планируемой конструкции, с ростверком (железобетонной плитой), установленным на них сверху. Углы здания и точки, где пересекаются несущие стены – наиболее напряженные точки. В случае если несущие стены достаточно длинные, возможна установка столбов на их протяжении. Столбы под несущими стенами рекомендуется ставить на расстоянии 2-3 метра друг от друга.

Столбчатый фундамент с ростверком достаточно широко применяется.

Применяют его при не очень тяжелой постройке, не нуждающейся в мощной основе. Конечно, следует принять во внимание, что несущая способность такового фундамента гораздо ниже, нежели у монолитного или ленточного фундамента.

Применяют, ежели столбчатый фундамент более подходит в соответствии с геологическими особенностями почвы. Иногда столбчатый фундамент легче переносит нагрузки, связанные со склонностью грунта к посадке или вспучиванию.

- Применение с целью экономии материалов и средств.

- Применение в случае, если не планируется подвалов.

Сооружение столбчатого фундамента с ростверком можно разделить на следующие этапы: Первым делом вырывают яму под каждый столб, выполняя подсыпку из подушки из песка и гравия (20-30 см). Далее в яму ставится опалубка, выполненная из оструганных с одной стороны досок. В опалубку устанавливают арматуру и производят заливку бетоном.

Когда бетон застынет, приступают к изготовлению ростверка. На столбы кладут доски, из которых собирается опалубка, после этого в опалубку закладывают армирующий каркас. Заливается ростверк малыми порциями, а после каждой заливки необходимо проводить трамбовку. Полученная в итоге инженерная система распределяет нагрузку равномерно от постройки по опорным столбам.

Фундамент из асбестоцементных труб.

Перед началом строительства любого здания, а именно наземной его части, требуется создать высоконадежный фундамент. Можно сказать, что фундамент это своего рода опора, эффективно распределяющая массу объекта, препятствуя тем самым возникновению чрезмерной усадки. Фундамент из труб прекрасно подходит для этих целей.

Данный вид фундаментов отличает выгодное соотношение стоимости и технических параметров, благодаря чему они так активно применяются при постройках малоэтажных зданий.

Фундамент из труб, изготовленных из асбестоцемента, нуждается в применении определенного вида строительной техники – бурильной установки. Данная машина способна бурить несколько скважин в пяти метрах друг от друга. По времени эта процедура занимает всего несколько часов для здания со средними габаритами. Над уровнем земли труба должна возвышаться на 10-15 см. Это делается для будущего создания связывающей их конструкции, являющейся переходным элементом между наземной частью объекта и фундаментом. Скважина заполняется щебнем или подобными материалами.

Фундамент из асбестоцементных труб способен использовать в сваях арматуру. Это необходимо, когда предусматриваются значительные статические нагрузки на изделие. Армирование дает возможность значительно расширить области применения столбчатых оснований.

Эта статья продолжает цикл публикаций, посвящённых строительству фундаментов. Настало время уделить внимание столбчатому фундаменту, разобраться, в каких условиях он покажет свои лучшие характеристики, понять, как он устроен и по какому принципу работает, изучить основные технологические операции по его возведению.

Особенности столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент можно считать младшим братом более индустриального свайного фундамента, так как он имеет схожую конструкцию и принцип работы. В обоих случаях по осям здания располагается система отдельных вертикальных опор прямоугольного или круглого сечения, которые есть во всех точках пересечения несущих стен, по углам, под особо нагруженными участками (каменные печи, межкомнатные перегородки основания лестничных маршей, колонны). И там и там может применяться ростверк для связки основных элементов фундамента, пространство между стойками заполняется — выполняется так называемая «забирка».

Главное отличие заключается в следующем — столбы не заводят ниже глубины промерзания (это уже будут сваи, длина которых в земле стартует с 2 метров), поэтому они оказывают только подошвенное сдавливающее воздействие на грунт, тогда как сила трения в зоне боковых стенок имеет незначительные показатели. Исходя из этого обстоятельства, технологически столбчатый фундамент может быть не только цельным/монолитным, но и собираться из готовых штучных элементов. Согласитесь, выполнить кирпичную кладку, например, в трёхметровом шурфе просто нереально, а при заглублении в 40–70 см — без проблем.

Столбчатый фундамент имеет свои явные преимущества:

сравнительно невысокая стоимость — он примерно в 1,5–2 раза дешевле своего прямого конкурента, мелкозаглублённого ленточного монолитного фундамента (меньше материалов и земляных работ, не нужна техника);
малая трудоёмкость;
строить его можно даже в одиночку, поэтапно изготавливая отдельные элементы.

Естественно, этот фундамент не является универсальным, иначе все бы строили на столбах, и просто не существовало бы других вариантов. Не будем называть это его недостатком, правильнее будет — специфика.

Из-за небольшой суммарной опорной поверхности столбчатый фундамент не может корректно передать на грунт массу тяжёлого дома. Сжимающие силы под подошвами опор оказываются настолько велики, что основание не способно выдержать вес строения, требуется увеличение количества столбов и площади их поперечного сечения, что нейтрализует экономическую выгоду от применения такого фундамента. Поэтому столбчатые фундаменты целесообразно применять только для лёгких домов из древесины (каркасных, из бруса, из бревна), для строений из облегчённых минеральных материалов, только если они небольшие, малоэтажные, с деревянными перекрытиями. В любом случае, нагрузки и сопротивляемость грунта следует считать, об этом будет ниже.

Вытекающее из первого пункта ограничение — нельзя такой фундамент закладывать на водонасыщенных, слабонесущих и пучинистых грунтах. Заболоченные и слабонесущие основания не могут выдержать концентрированных нагрузок и просаживаются, а возможные силы морозного пучения легко преодолевают небольшую загруженность фундамента от лёгкого здания (с весовым моментом мы уже определились). На рыхлых нестабильных участках лучше работают сваи, которые либо «достают» до плотных пород, либо, благодаря своей длине и большой наружной поверхности, цепляются, используя силы трения.

Опасно использовать столбы на крутых склонах (если перепад высот под домом приближается к 1,5–2 метрам). В таких условиях слишком активно действуют горизонтально направленные сдвигающие силы, которые способны просто опрокинуть строение. Тем более что глубина залегания столбчатого фундамента маленькая по определению, а, следовательно, и цепляется дом за основание сравнительно слабо.

Конструктивно этот фундамент не предполагает устройства заглублённых помещений. Если нужен подвал или подземный гараж, то лучше (во всех отношениях выгоднее) возвести монолитную, либо сборную ленту, которая сама по себе будет формировать стены в грунту.

Ну, и чтобы завершить наше вступление, заметим, что конструктивно и по материалу изготовления столбчатые фундаменты разделяют на:

деревянные (в шурфе располагают брёвна со всевозможными расширениями на торце — стулья);
сборные (кладка из обожжённого кирпича, готовые железобетонные изделия);
монолитные (самые надёжные, бетон заливают в скважину непосредственно на участке);
бутобетонные (в раствор вводится бутовый камень).

Проектирование столбчатого фундамента

Разработка конструкции фундамента — это наиболее сложная и очень ответственная задача для частного застройщика. Ведь нам нужно учесть массу важнейших моментов, главными среди них будут свойства грунта, на котором мы возводим дом, а также уровень нагрузок, которые будет оказывать на дом во время эксплуатации. В статье «Ленточный фундамент. Часть 1: типы, грунты, проектирование, стоимость» мы очень подробно рассказали о том, как рассчитать нагрузки, а также определить тип и, соответственно, несущие характеристики грунта. Что касается столбчатого фундамента, то здесь проектировочных вопросов никак не меньше.

Длина столбчатых опор

Уже было сказано, что столбчатый фундамент закладывают выше глубины промерзания. При качественном исполнении каждой единичной опоры, уже при глубине заглубления фундамента в 40–50 см дом нормально зацепится за естественное основание. Есть смысл углубиться на несколько десятков сантиметров, только если ниже располагаются более устойчивые пласты и на них можно опереться. Стойки, проходящие ниже глубины промерзания, давайте всё же отнесём к набивным сваям и поговорим о них в следующей статье.

Теперь о высоте над землёй. Чтобы на достаточное расстояние удалить пол и стеновые конструкции от земли, оголовки столбов примерно на 30–50 см поднимают над поверхностью. Это положительно сказывается на влаго- и теплоизоляции первого перекрытия, позволяет создать цоколь в виде забирки, и тем самым защитить нижнюю часть деревянных стен.

Сечение столбов

Сборный столбчатый фундамент придётся устраивать в прямоугольном или квадратном шурфе, монолит можно изготовить круглого сечения, а следовательно, применить для разработки грунта буры, облегчающие работу, и позволяющие уйти от использования съёмной опалубки.

В большинстве случаев сечение опор делают неравномерным — внизу организовывают расширение, а к поверхности выходят с меньшим поперечным размером. Благодаря такой конструкции увеличивается суммарная площадь опоры всего фундамента и снижается нагрузка на грунт. Вариантов несколько:

Для деревянного столба это «стулья» (перпендикулярно расположенные к стойкам отрезки брёвен), пятно бетона на дне скважины, куда торцом «насырую» утапливается опора, иногда в каждую выборку просто укладывают крупный плоский камень.
Для кирпичного фундамента это расширенные 3–4 ряда в два кирпича, тогда как последующие ряды кладутся в полтора кирпича или в один кирпич.
Монолитные столбы могут стартовать с плоской плиты толщиной примерно в 100–150 мм, которая на 200–250 мм шире самой стойки, в известной технологии ТИСЭ опорная платформа получается сферической.
Для сборного фундамента ЖБ иногда применяют более крупные блоки, или, например, элементы ФЛ.

К оголовку столбы выводят шириной, как правило, не более 60 см, тогда как минимум составляет 200 мм (для стоек с несъёмной стальной оболочкой). В среднем же самым распространённым и технически оправданным считается сечение столба в 40–50 см.

Количество столбов, расстояние между опорами

На практике стойки фундамента удаляются друг от друга на расстояние от 1,5 до 3 метров. Точные показатели можно получить, если мы знаем, сколько нужно использовать столбов. Для проведения необходимых вычислений мы должны понять, какой вес передаётся от каждой подошвы, и какую массу способен выдерживать грунт.

Сначала высчитываем опорную площадь столба:

для квадратной стойки/плиты с сечением 40x40 см — это 1600 см2 (перемножаем стороны сечения);
круглую подошву, например, диаметром 40 см, рассчитаем по формуле S = πr2 (3,14 * 202 = 1256 см2), или как вариант — S = 3,14D2/4.

Разбираемся с типом грунта (особое внимание уделяем слоям, которые примут нагрузку — от 50 см и ниже). По таблице определяем несущую способность основания. Например, суглинки средней твёрдости/пластичности успешно сопротивляются нагрузкам в 2,5 кг/см2.

Выходит, что квадратного сечения столб с подошвой 40 см должен нагружаться на плотных суглинках не более чем на 4 тонны (1600 * 2,5 = 4000 кг).

Чтобы вы увидели соотношение типа почвы и проектной нагрузки на отдельный столб, приведём ещё примеры для стойки того же сечения: если строим на пластичных суглинках (несущая способность в среднем составляет 1,5 кг/см2) — грузить можно не более 2,4 тонны, для очень мокрых песков (1 кг/см2) — не более 1,6 т.

Зная общий вес всех строительных конструкций здания, добавив к этому массу возможного снежного покрова и эксплуатационные нагрузки (люди, предметы интерьера…), получим расчётную массу строения. Для примера возьмём дом 100 тонн.

При несущей способности грунта 2,5 кг/см2 дом массой 100 тонн необходимо будет установить не менее чем на 25 столбов (100 т./4 т. = 25 шт.).

Если наше гипотетическое здание имеет площадь 10x10 метров, при этом есть одна центральная несущая стена, то суммарная длина всех осей фундамента составит 50 м. п. — это нагрузка 2 тонны на один погонный метр. Зная, сколько максимально должен нести один столб (в нашем случае это 4 т.), можем предварительно высчитать минимально допустимое расстояние между опорами — 4 т./2 т. = 2 метра.

Разметка и подготовительные работы

Перед началом работ необходимо в обязательном порядке: произвести исследования грунта, сделать замеры перепадов высот, создать план-схему фундамента, выполнить временный водоотвод в виде дренирующих канав, очистить площадку от дёрна.

Фундаментом называется нижняя часть здания, воспринимающая все нагрузки от здания и передающая их на основание.

В малоэтажных зданиях наибольшее применение получили ленточные и столбчатые фундаменты. Ленточные фундаменты могут быть монолитными из бутовой кладки (рис. 2.1, а, б), бутобетона (рис. 2.1, в), бетона (рис. 2.1, г) и железобетона (рис. 2.1, д), а также сборными (рис. 2.2).

Все монолитные фундаменты (кроме железобетонных) рекомендуется проектировать жесткими, работающими только на сжатие, то есть угол распределения давления в материале (α) не должен превышать приведенных на рисунке 2.1 значений.

Рис. 2.1. Монолитные ленточные фундаменты а – бутовый без уступов; б – бутовый с уступами; в – бутобетонный с уступами; г – бетонный с уступами; д – железобетонный; е – фрагмент плана фундамента 1 – кирпичная стена; 2 – обрез фундамента; 3 – уступ (ступень); 4 – подошва фундамента

Сборные ленточные фундаменты состоят из железобетонных фундаментных плит-подушек и бетонных блоков стен подвалов (табл. 2.1). Подушки могут укладываться вплотную с нормированным зазором 20 мм (непрерывный ленточный фундамент) и с разрывом 0,2 - 0,9 м (прерывистый фундамент).

Фрагменты выполнения планов ленточных фундаментов приведены на рисунках 2.1, е и 2.3.

Столбчатые фундаменты состоят из столбов и фундаментных балок. Столбы устанавливают в углах здания, в местах пересечения или примыкания стен и под простенками на расстоянии 2,5 – 4,5 м. Столбы могут быть монолитными и сборными. Предназначенные для опирания стены фундаментные балки также могут быть выполнены из монолитного или сборного железобетона. В качестве сборных балок могут быть использованы сборные железобетонные перемычки.

Рис. 2.2. Сборный ленточный фундамент

1 – кирпичная стена; 2 – бетонные блоки стен подвала; 3 – железобетонная фундаментная плита-подушка

Рис. 2.3. Фрагмент плана сборного ленточного фундамента в здании с подвалом

1 – горизонтальная гидроизоляция; 2 – вертикальная гидроизоляция

Номенклатура элементов сборных ленточных фундаментов

Железобетонные фундаментные подушки	Бетонные блоки стен подвала
Марка	Размеры в мм	Марка	Размеры в мм
Ширина	Длина	Ширина	Длина	Высота
ФЛ 6.24	ФБС 9.3.6
ФЛ 6.12	ФБС 9.4.6
ФЛ 8.24	ФБС 9.5.6
ФЛ 8.12	ФБС 9.6.6
ФЛ 10.24	ФБС 12.3.3
ФЛ 10.12	ФБС 12.3.6
ФЛ 10.8	ФБС 12.4.3
ФЛ 12.24	ФБС 12.4.6
ФЛ 12.12	ФБС 12.5.3
ФЛ 12.8	ФБС 12.5.6
ФЛ 14.24	ФБС 12.6.6
ФЛ 14.12	ФБС 24.3.6
ФЛ 14.8	ФБС 24.4.6
ФЛ 16.24	ФБС 24.5.6
ФЛ 16.12	ФБС 24.6.6
ФЛ 16.8

При строительстве на пучинистых грунтах под фундаметными балками наружных стен следует устраивать засыпку из шлака или песка. На рис. 2.4 дано конструктивное решение и фрагмент выполнения плана столбчатого фундамента в монолитном варианте.

Фрагмент плана фундамента

Рис. 2.4. Столбчатый фундамент из монолитного бетона

1 – кирпичная стена; 2 – железобетонная фундаментная балка; 3 – фундаментный столб; 4 – подушка из крупного песка, шлака и т.п. (d, c и h принимаются в соответствии с рис. 1.1.)

Свайные фундаменты состоят из свай и свайных ростверков. Сваи располагают в углах здания, в местах пересечения или примыкания стен, а также в промежутках с шагом (3÷8)d в зависимости от величины действующих нагрузок. Для малоэтажных зданий наиболее целесообразна однорядная расстановка свай. Вариант свайного фундамента с применением забивных железобетонных свай и монолитного железобетонного ростверка приведен на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Свайный фундамент с использованием забивных железобетонных свай 1 – кирпичная стена; 2 монолитный железобетонный ростверк; 3 – железобетонная забивная свая (d = 250, 300 мм)

Глубина заложения фундаментов (расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента) зависит от характеристики грунта (подверженность пучению), уровня грунтовых вод, глубины промерзания грунта, эксплуатационного режима здания (отапливаемое или неотапливаемое здание), конструктивного решения фундаментов и других факторов

Глубина заложения фундаментов зданий без подвалов при строительстве на грунтах, подверженных пучению, определяется по формуле: Н_з = Н_н к, где

Н_н - нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства (для Минска 1,0 м);

к – коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта;

к = 0,9 – пол первого этажа по балкам;

к = 0,8 – пол первого этажа по лагам;

к = 0,7 – пол первого этажа на грунте.

При строительстве на непучинистых грунтах глубина заложения фундаментов под наружные стены не зависит от глубины промерзания грунта и принимается не менее 0,7 м. В зданиях с подвалами глубину заложения фундаментов под наружные стены назначают таким образом, чтобы от пола подвала до подошвы фундаментов было не менее 0,5Н_з и не менее 0,5 м. Глубина заложения фундаментов под внутренние стены не зависит от глубины промерзания грунта и должна быть не менее 0,5 м.

Глубина заложения фундаментов может быть уменьшена до 0,5 м (фундаменты мелкого заложения), если при возведении здания выполнены мероприятия по исключению влияния неблагоприятных факторов, например, утепление фундамента влагостойким утеплителем (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Конструктивное решение фундамента мелкого заложения отапливаемого здания с теплоизоляцией пола

1 – фундамент; 2 – непучинистый грунт; 3 – бетонная подготовка; 4 - гидроизоляция; 5 – теплоизоляция пола; 6 – теплоизоляция стены; 7 – защитное покрытие стены; 8 – теплоизоляция стены влагостойким утеплителем; 9 - теплоизоляция из экструдированного пенополистирола; 10 – клеевой состав; 11 – дренажная труба с фильтрующей оболочкой

Цокольная часть стены должна быть выполнена из прочных влагостойких и морозостойких материалов либо облицована такими материалами. Высота цоколя (расстояние от уровня обреза фундамента до планировочной отметки земли) рекомендуется принимать не менее 500 мм.

При определении габаритов верхней части фундамента следует учитывать рекомендации, приведенные на рисунках 2.1-2.5. В двухслойных стенах фундамент устраивают под несущий внутренний слой, а в трехслойных – либо под всю стену, либо также под внутренний несущий слой. В последнем случае можно предусмотреть устройство опоры для наружного самонесущего слоя в виде консольной железобетонной плиты, защемленной в кладке несущего слоя, либо опирать самонесущий слой на опорный уголок из нержавеющей стали. Варианты устройства цокольной части стены и утепления подвальных помещений приведены на рисунках 2.7 и 2.8.

Рис. 2,7. Вариант устройства цокольной части здания с подвалом при двухслойной наружной стене

1 – стена из легкобетонных камней; 2 – утепление стены; 3 – защитное покрытие стены; 4 - теплоизоляция из экструдированного пенополистирола; 5 – защитное покрытие стены подвала; 6 – вертикальная гидроизоляция; горизонтальная гидроизоляция; 8 – обрамляющие профили; 9 – облицовка цоколя плитами естественного камня

Для отвода атмосферной влаги от фундамента по периметру здания чаще всего устраивается отмостка шириной не менее 0,7 м с уклоном 2÷3% от стены здания. Отмостка может быть выполнена из бетона толщиной 150 мм (рис. 2.6), слоя асфальтобетона или цементно-песчаного раствора толщиной не менее 30 мм по основанию из щебня или крупного песка толщиной 150-200 мм, тротуарной плитки и других каменных материалов. В последнее время при утепленных подвальных помещениях часто применяют гравийную отмостку шириной 500 мм и глубиной не менее 200 мм (рис. 2.7 и 2.8), через которую влага попадает в дренажную систему, устраиваемую по периметру здания.

В зданиях с однородными стенами из ячеистобетонных блоков стена должна выступать за внешнюю грань фундамента не менее чем на 50 мм, но не более 1/3 толщины кладки.

Рис. 2.8. Вариант устройства цокольной части здания с подвалом при трехслойной наружной стене

1 – монолитные железобетонные стены подвала; 2 – монолитное железобетонное перекрытие; 3 - стена из бетонных камней; 4 – утепление стены; 5 - утепление стены подвального помещения; 6 – теплоизоляция из экструдированного пенополистирола; 7 – облицовка из каменной кладки; 8 – геотекстиль; 9 - опорная консоль из нержавеющей стали; 10 – открытые вертикальные швы кладки; 11 – горизонтальная гидроизоляция; 12 вертикальная гидроизоляция

Для защиты стен зданий от капиллярной влаги устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию. В зданиях без подвалов горизонтальная гидроизоляция устраивается в одном уровне, чаще всего на 150-300 мм выше уровня отмостки и не менее чем на 100 мм ниже уровня пола 1-го этажа.

В зданиях с подвалом дополнительно устраивается 2-й слой горизонтальной гидроизоляции в уровне пола подвала. Горизонтальная гидроизоляция может быть выполнена из 2-х слоев толя или рубероида на битумной мастике или слоя жирного цементного раствора толщиной 20-30 мм. Вертикальную гидроизоляцию чаще всего выполняют обмазкой битумом поверхностей стен, соприкасающихся с грунтом (рис. 2.3).

Читайте также: