Стовпчастий фундамент – розрахунок та поради Як зробити правильну основу для дому

Виробництво блоків

ФБС виробляються у формі паралелепіпеда, для чого використовуються керамзитобетон, важкий бетон та силікатний бетон середньої щільності. Блоки не армуються. Для виробництва бетонних блоків застосовуються різні технології, серед яких природне сушіння та пропарювання. Найбільш важливим компонентом матеріалу є бетон високої якості, що забезпечує відмінні експлуатаційні характеристики. У торцевих частинах блоків є пази, які заповнюються розчином при монтажних роботах.

Порядок виробництва ФБС:

• Готується суміш із бетону з використанням цементу, води та заповнювача.
• Розчин завантажується у форму для блоку
• Розчин ущільнюється у форму для ФБС
• Готові блоки після доби виймаються

Відповідно до вимог, бетонні блоки виготовляються з бетону певного класу міцності В7,5 або В12,5. Кінцевий виріб є морозостійким, водонепроникним та щільним. Поєднання цих якостей дозволяє експлуатувати ФБС протягом десятиліть.

Види стовпчастої основи

• відомості про ґрунт (робимо аналіз будівельної площі);
• глибині промерзання;
• загальна маса споруди (підсумовуйте масу стін, перекриттів, покрівлі);
• вага стрічки.

Знання параметрів допоможе визначити габарити, розташування та кількість стовпів.

Геологічні дослідження роблять особливі інстанції. Не варто нехтувати цим пунктом. Тому якщо немає можливості звернутися до професіоналів, вивчіть грунт самостійно. Знадобитися зробити кілька шурфів або ям глибиною 50 см. Визначаємо тип ґрунту та перевіряємо на відсутність водонасичених шарів.

Тип ґрунту знадобиться для розрахунків.

Таблиця №2. Маса конструкції

Тип конструкціїВесКаркасні стіни товщиною 150 мм з утеплювачем30-50 кг/м2Перекриття по дерев’яних балках утеплені матеріалом щільністю до 200 кг/м3100-150 кг/м2Власна вага фундаменту із залізобетонна2500 кг/м3Покрівля з несучими конструкціями1 2Гнучка черепиця50 -70 кг/м2

Таблиця №3. Коефіцієнт надійності за навантаженням

Тип конструкціїКоефіцієнт надійності по навантаженнюДерев’яні1,1Залізобетонні щільність більше 1600 кг/м31,3Ізоляційні шари, засипки, стяжки, що виготовляються в заводських умовах1,2Ізоляційні шари, засипки, стяжки, що виготовляються на3

Таблиця №4. Розрахункового опору ґрунту

Тип ґрунтуRo на глибині 1,5 м і більше, кг/см2Ro біля поверхні землі кг/см2Галековий з глиною4,53Гравійний з глиною4,02,7Крупнозернистий пісок6,04,0Пісок середньої крупності5,03,33Дрібнозернистий пісок4,02,7Пилева1 33Супесь або суглинок3,52,33Глина6,04,0Насипний грунт з ущільненням або просадковий1,51,0Насипний грунт без ущільнення1,00,67

Для прикладу візьмемо каркасний будинок у два поверхи розміром – 6 на 6 м. Площею – 100 м квадратних та товщиною стін – 150 мм. Металева покрівля з дерев’яними кроквами та ухилом 25 градусів, площа якої 40 м квадратних. Перекриття дерев’яними балками – 72 м2. Грунт — гравійний із глиною та сніговий район 4.

Для розрахунку власної ваги фундаменту:

1. приймаємо ширину 04 м;
2. приблизно беремо 1 стовп через кожні 2 метри: 24/2=12 (шт.).

По СП «Будівельна кліматологія» глибина промерзання ґрунту — 1,8 м. Безпека будови залежить від заглиблення, для цього опори заглиблюємо нижче за глибину промерзання на 0,2 м і вище землі на 0,5 м. Наше значення — 2,5 м.

Таблиця № 5. Розрахунок навантаження

НаименованиеРешениеРавно (кг)от стен100м2*50 кг/м2*1,15500от перекрытий72м2*150кг*1,111800от кровли40м2*60кг/м2*1,12640масса всех столбов1,3*2,5м*0,4м*12шт*2500 кг/м315600полезная довгострокове навантаження150кг/м2*72м2*1,212960снігове навантаження240кг/м2*1,4*40м,213440Сума всіх значень5500 11800 2640 15600 12960 13440

Відповідь

Визначаємо площу основи для всіх стовпів, за формулою: S=P/Ro

P – загальна вага конструкції, кг;

Ro – опір ґрунту, кг/см2.

S = 61940/4,0 кг/см2 = 15485 (см2)

Площа однієї опори = 40 * 40 = 1600 см2

Кількість опор = 15 485/1600 = 9,67 (шт). Округлюємо до 10.

• Суцільна залізобетонна конструкція;
• Стовпчаста конструкція із цегли;
• Стовпчастий фундамент із шлакоблоків;
• Конструкція із бутового каменю;
• Конструкція із бутобетонного складу;
• Дерев’яний стовпчастий фундамент;
• Азбестові труби в основі;
• Основа з металевих паль.

• для виробу застосовуються стовпчики, заглиблені на 1,5 м у ґрунт (середній показник дорівнює 0,5 – 0,7 м). Верх виробів виступає на 02 – 05 м;
• фундамент на стовпах виконується строго в зонах кутів будови, на місцях перетину стін та міжкімнатних перегородок;
• будівництво з великим навантаженням вимагає посилення додатковими опорами завдовжки 3 – 3,5 м;
• відстань між стовпами варіюється від 1,5 до 3 м і залежить від маси, поверховості будинку та типу ґрунту;
• ростверок організовується обов’язково – він виконує функцію розподілу навантаження. У конструкціях з дерева використовуються бруси або колоди з обв’язкою. Будівлі з цегли передбачають ростверки з металошвелера, балок, монолітного армуючого каркасу.

Будівництво за проектом фундаменту легкої стовпчастої виконується з урахуванням регіональних кліматичних умов, режиму експлуатації конструкції.

Монолітні споруди з бетону відрізняються міцністю та надійністю, підходять для зведення житлових будівель. Підстави характеризує щільність, що підходить для робіт на нерухомих ґрунтах. Будівельні нормативи допускають подібний стовпчастий фундамент для посилення будинків з дерева, розрахованих на 1 – 2 поверхи.

Цегляні цоколі

Стовпчастий фундамент із цегли поширений завдяки довговічності та стійкості. Міцна конструкція виходить, якщо використовувати якісний матеріал із випалом. Заходи щодо облаштування житлової двоповерхової будівлі можна проводити на щільних ґрунтах, дотримуючись перетину опори 40х40 см.

Блокові конструкції

Стовпи для фундаменту з буту, бутобетону, азбестової труби або гвинтових паль за міцністю та здатністю витримувати великі навантаження співвідносні з цегляними. Споруди відрізняються в залежності від матеріалу, що використовується:

• з бутовим каменем не працюють на горбистих місцевостях або на пластичних ґрунтах – будівлі втрачають стійкість і можуть руйнуватися;
• бутобетонні склади розміщують порядним способом або заливають тісто з бетону каркас з буту;
• азбестові труби підбирають діаметром 15 см для дерев’яних будинків, для масивних конструкцій діаметр збільшується від 25 до 40 см. Труба також використовується як опалубка для кріплення армованих паль;
• металеві палі вгвинчуються безпосередньо в ґрунт. Прийом підвищує стійкість будівлі на щільних чи пластичних ґрунтах.

Пропонуємо ознайомитись Як зробити душ у лазні своїми руками: всі варіанти та способи

Залежно від типу ґрунту та конструктиву будівлі вибираються стовпи – фундамент повинен мати стійкість та надійність навіть у інтенсивних умовах експлуатації.

• глибина залягання опори;
• місцевість, де знаходиться конструкція;
• зразкова маса будівлі з урахуванням оздоблення, комунікацій та меблювання;
• загальна маса фундаменту;
• сезонні фактори – вітрові та снігові навантаження;
• тип ґрунту, метраж промерзання, розташування УГВ.

Провівши нескладні операції, ви обчислите, як зробити основу та закупити стовпи з потрібним перетином та несучою здатністю.

Вибір діаметра труб

Параметри відрізків труби визначаються навантаженням будівлі:

• легкі будови передбачають діаметр елементів 10 см. На них знадобиться близько 0,1 кубометра бетонного тіста;
• зроблені з колод будинки вимагають виробів з діаметром 25-30 см. У першому випадку буде достатньо 0,5 м3 бетону, а в другому – 1 м3 суміші.

Зазначені вище параметри є актуальними для бетонної фундаментної підкладки.

Схема заходів

Стовпчастий довговічний фундамент можна зробити своїми руками, адже покрокова докладна інструкція включає поетапні роботи:

1. Будівельний майданчик готується. Потрібно видалити сміття, сторонні предмети, зняти дерновий шар та вирівняти ґрунт.
2. Проводиться розмітка території. Використовуючи кілочок, мотузку, відзначають конфігурацію будівлі – стіни, кути, перегородки.
3. За допомогою ручного бура роблять траншеї на глибині 20 см. Для подушки поглибленість збільшується.
4. Облаштовується бетонна подушка. На дно ями засипається щебінь, на зовнішній контур майбутньої будівлі встановлюється опалубка для бетонного фундаменту. Наступні дії полягають у формуванні армуючого каркасу. До арматурних прутів приварюються горизонтальні елементи.
5. Поверх арматури заливається бетонна суміш пошарово та протикається арматурним штирем.
6. Після застигання складу роблять отвори із застосуванням спецтехніки.
7. Встановлюються труби, що виступають на 10 см, вирівнюються за рівнем та закріплюються дерев’яними брусами. Близький УГВ передбачає роботи з гідроізоляції.
8. Основа труби на 0,5 м заливається сумішшю бетону та гравію. На 1 частину цементу М500 знадобиться 2 частини піску та 2 частини гравію.
9. Після приміщення бетонного тесту труби піднімають на 20 см, фіксують і залишають на 21 до повного застигання матеріалу.
10. Проводять гідроізоляцію зовнішньої поверхні опор грн.ройдом, засипають яму піском, по черзі проливаючи та утрамбовуючи його.

Працюючи із трубами, доцільно помістити всередину арматурний прут та залити трубу бетоном. Подальші заходи проводять лише після затвердіння складу.

Фундамент із ФБС блоків, технологія

Що таке фундамент із ФБС? Технологічна схема виконання робіт з будівництва будівель з блоків передбачає низку послідовних заходів. Спочатку викопується котлован, що є траншеєю. Для того щоб унеможливити незручності під час облаштування фундаменту, слід знати розміри будматеріалу, а також викопати широку траншею. Дно котловану очищається до породи, при цьому нерівності згладжуються таким чином, щоб основа стала рівною. Далі здійснюється засипка освання піском.

Технологія будівництва монолітного фундаменту

Для створення монолітного стовпчастого фундаменту спочатку необхідно очистити ділянку від м’якого шару землі та виконати розмітку ям. Слід встановити орієнтир висоти з натягнутих мотузок і кілочків для стовпів, необхідно також переконатися, що отвори для опор мають рівну глибину.

Розміри ям повинні мати деякий запас для дренажної і гідравлічної подушки, а також для установки опалубки.

На дно кожної ями укладають пісок шаром 10…20 см і щебінь шаром 5 см, а потім утрамбовують. Це необхідно для забезпечення відведення ґрунтових вод. Поверх цієї подушки укладають гідроізоляційний матеріал. Як гідравлічна подушка використовуються готові стінові блоки із залізобетону: вони повинні бути приблизно на 25 см ширші за опору. Поверх блоку встановлюють опалубку з підпорками (для більшої міцності, щоб не допустити витікання розчину). У середину опалубки закладається арматура: вона повинна бути на кілька сантиметрів коротшою за плановану висоту стовпа для запобігання корозії.

Бетон заливають шарами приблизно по 25 см, виконуючи щоразу вібропресування для звільнення матеріалу від повітря. Бетонну суміш готують, змішуючи цемент М400, щебінь фракції 20-30 мм, великий річковий пісок і воду в пропорції 1: 5: 3: 0,5 відповідно. Після заливання бетону стовп укривають грн.ройдом. Навантажувати їх можна через 28 днів. Після цього терміну опалубку знімають, виконують гідроізоляцію та утеплення стовпів.

Стовпчастий фундамент із ростверком

Для того, щоб зробити стовпчастий фундамент міцнішим, збільшити його здатність, що несе, всі опори об’єднують єдиною системою ростверків. Цим терміном позначається каркас із залізобетонних балок, збірних залізобетонних елементів або з сталевої двотаврової балки, призначений для рівномірного розподілу ваги будівлі між опорами і протистояння бічним навантаженням. Каркас, перебуваючи на відстані 20-40 см над землею, надійно утримує стовпи і гасить сторонні навантаження.Цей метод необхідно застосовувати на ділянці з пучинистим глинистим ґрунтом.

Порівняно з бетонним, металевий ростверк є дорожчим і тому його застосування не є раціональним. Для залізобетонного ростверку необхідний потужний та об’ємний арматурний каркас, мінімальна відстань від якого до поверхні бетону має бути в межах 2…3 см. Після того, як бетон ростверку набере міцність, виконується його гідроізоляція.

Як спорудити стовпчастий фундамент із труб

Для такого фундаменту застосовується незнімна опалубка із сталевої або азбестоцементної труби діаметром близько 300 мм. Якщо грунт має нормальну несучу здатність – необхідно за допомогою бура зробити необхідну кількість круглих отворів, постелити на їхнє дно гідроізоляційний матеріал і вставити труби. У середину труби за допомогою лійки заливається бетон на висоту 1/3, після чого трубу повільно піднімають. В результаті відбувається витікання розчину, який формує ширше основня для створення гідравлічної подушки. Після того, як бетон схопиться, продовжують заповнення труби. Роблять це поступово. Чергуючи з вібропресуванням. Зовнішній бік труби обсипається ґрунтом, який необхідно ущільнити.

Такий фундамент цілком можливо виконати самостійно.

Стовпчастий фундамент із блоків

Для влаштування такого фундаменту застосовуються блоки із залізобетону з геометричними розмірами 200×200×400 мм. Технологія укладання таких блоків аналогічна тій, що застосовується для цегли. Підготовчі роботи виконуються так само, як і за вищеописаних способів: влаштовується дренажна подушка, гідроізоляційна підкладка.

Для скріплення блоків між собою необхідний жорсткий розчин, який не можна розбавляти водою, щоб запобігти застиганню: додана вода не увійде в реакцію з цементом і залишиться вільною. Це може спричинити руйнування фундаменту при замерзанні.

Кожен шов (товщина їх приблизно дорівнює 10 мм) ретельно зашпаровується, поверхня стовпа штукатуриться і обробляється бітумною гідроізоляцією.

Фундаментні блоки плюси та мінуси

Кожен різновид будматеріалу має плюси і мінуси. ФБС перестав бути винятком. Для початку варто розглянутипереваги блоківаналізованого зразка. Фундамент із ФБС це:

• Наявність стандартів ГОСТ 13579-78, які регламентують виробництво блоків з бетону певних розмірів та характеристик
• Висока швидкість виконання будівельних робіт. Цокольні приміщення будівлі викладаються протягом кількох днів, що досягається з допомогою крана.
• Міцність блоків заводського виробництва підтверджується системою суворого контролю та автоматизованим процесом. Дотримання пропорцій складових під час виготовлення
• ФБС позитивно позначається на кінцевому результаті будівельних робіт
• Простота та універсальність. Для монтажних робіт не потрібні спеціальні навички. За допомогою широкого розмірного ряду вдається зібрати основу будівлі відповідної конфігурації та складності
• Можливість виконання будівельних робіт у різних кліматичних умовах
• Зручність складання стає можливою завдяки наявності монтажних петель та пазів.

Говорячи пронедоліки ФБС, Варто відзначити високу вартість будматеріалу. Також до недоліків можна віднести велику потужність монолітного фундаменту. Блоки з бетону вимогливі до характеристик ґрунтів, що також за певних обставин ускладнює роботу. Шви між блоками потребують гідроізоляції. Фундамент із ФБС необхідно утеплювати від промерзання у холодних регіонах країни.

Влаштування стовпчастих фундаментів

Виглядає такий фундамент як ряд стовпів, розміщених з відривом 1,5… 2 м друг від друга, встановлених за певним правилом. Обов’язково наявність опор на всіх кутах будівлі, у місцях перетину внутрішніх стін із зовнішніми та по лінії перегородок. Встановлюються стовпи на подушку з піску та щебеню, поверх якого з бетону відливається бетонна плита.

Залежно від способу виготовлення фундаменти бувають наступних видів.

1. Монолітний – відливається у спеціально виготовлену опалубку з армованого бетону. Це найбільш довговічна основа, оскільки вона однорідна по всьому об’єму.
2. Збірний – зводиться з керамічної цегли, залізобетонних блоків або з натурального каменю. Будується він швидко, але має й недоліки: його міцність знижена через наявність швів, а вартість матеріалів досить висока.

Глибина закладення стовпчастого фундаменту визначається рівнем ґрунтових вод, типом ґрунту в даній місцевості та глибиною промерзання ґрунту. По глибині закладення існує така класифікація основи.

1. Дрібнозаглиблений: стовпи встановлюються на глибині не більше 70 см. Така опорна система може бути влаштована на скельних або піщаних ґрунтах при глибині підземних вод нижче від точки промерзання на півметра.
2. Заглиблений: нерідко закладається на глибину близько двох метрів, що на півметра нижче від точки промерзання. Це необхідна умова для пучинистих глинистих ґрунтів, насичених вологою.

Земляні роботи

Тут все залежить від того, з якого матеріалу стовпчастий фундамент вирішено зводить:

1. Якщо це блочні матеріали, тоді під них лопатою викопується прямокутна форма яма. Глибина визначається стадії проведення розрахунків. Зазвичай блоковий різновид є конструкцією малозаглибленої або поверхневої.
2. Якщо це бетонний розчин, під стовпи буряться свердловини круглого перерізу, для чого можна використовувати садовий бур. Наприклад, монолітна опора перетином 200 мм і глибиною 1 м витримує 3-7,5 тонн навантаження залежно від типу грунту.
3. Монолітна конструкція може бути прямокутного перерізу, для чого необхідно споруджувати під кожен стовп опалубку, відповідної форми. Обсяг земляних робіт у цьому випадку сильно збільшується, тому що для встановлення опалубки потрібний простір. Тому розмір ям збільшують по 40-50 см із кожного боку.

Все починається з підготовки основи ґрунту, та його розмітки. Для цього використовують мотузку та кілочки. Для позначення ширини фундаменту протягують дві мотузки паралельно. Необхідно дотримуватися прямих кутів на перетині мотузок, тому краще скористатися геодезичним приладом.

Розмітивши ділянку, необхідно зняти з неї верхній шар землі глибиною до 200 мм. Наслідуючи проект, роблять розмітку під стовпи з точною відповідністю розмірів.

У свердловині робиться піщана подушка, яку слід зволожити і ретельно ущільнити. На піщану основу необхідно залити розчин бетону. Так буде міцна основа.

Технологія облаштування цоколя з ростверком

Викопування траншів

Для домашнього будівництва виправдано буріння ямок діаметром 15-20 см, що робиться садовим буром. Подальші заходи передбачають:

1. Армування ямок рабицею з дрібними осередками.
2. Засипка траншей сумішшю бетону М200 та піску.
3. Фіксація по центру канави арматурних прутів із виступом на 10 см.

Щоб рідкий цементний склад не вбирався у ґрунт, укладають гідроізоляцію з грн.ройду чи поліетилену.

Встановлення опор

Оптимальний матеріал під стовпи – відріз труби з азбестоцементу 10 см у діаметрі. На шматок укладаються арматурні штирі 12 мм у діаметрі. Конструкція встановлюється на будівельний «черевик», заливається піскобетоном і трамбується. Нагорі для міцності кріплять невеликий арматурний прут. Повторне буріння Роботи виконуються після того, як зроблений бетон схопився – через 5-6 днів. Послідовність заходів виглядає так:

1. Буром роблять отвори 30 см в діаметрі з поглибленням нижче рівня промерзання грунту.
2. У отвір вставляється стовп, розрахований на навантаження масою 11 тонн.
3. Отвір засипається видобутим ґрунтом.

Ґрунтосуміш обов’язково трамбується.

Матеріалом для ростверку є бетон, дерево або метал. Розташовують елемент з виступом над ґрунтом на 10 см. Конструкція витримує навантаження невеликих будов з бруса, колоди або каркасних виробів.