У каждого типа фундамента есть собственное назначение и сфера использования, иначе бы они не закладывались (возводились). Не исключение и столбчатый, в котором нагрузка ложится на врытые в почву или построенные в маленьких котлованах столбы. С виду это схоже на систему свай, однако за сходством во внешности таятся глубокие различия. Какие и в чем собственно, это и есть тема реальной публикации, так же как и сведения про то, как заложить столбчатый фундамент собственными руками. В малом собственном строительстве (мелкострое) это даёт множество положительных качеств, разрешающих сэкономить очень много труда и до 50% затрат на нулевой цикл, который, со своей стороны, может составлять от 20% до, например, для дома из sip панелей, 50% всей сметной стоимости постройки. В наличных средствах по сегодняшним ценам цифры выходят 6-7 значные.
Примечание: весь цикл работ по сооружению основания строения, от первого осмотра площадки до его готовности к наложению перекрытий и строительству стен, зовется заложением фундамента. Изучая материалы по теме, помните, что заложение фундамента и его заглубление в почву – вещи разнообразные. Также не путайте работы по заложению фундамента с величиной заложения в стенки плит перекрытий, балок и перемычек. В общем, контекст, контекст и еще раз контекст.
Спонтанное качество
После Ле Корбюзье столбчатый фундамент привлекает архитекторов-авангардистов так же и собственным свойством визуально облегчать здание либо наоборот, давать ему монументальность, см. рис. Однако решения подобного рода несомненно используются только на плотных, прекрасно несущих, мало обводненных и грунтах слабопучинистых; лучше всего домов подобной конструкции выстраивается в Средиземноморье. В Российской Федерации строить аналогичные несомненно возможно в черноземной полосе и южнее, а после изысканий на месте сообразно наличным условиям – не севернее линии приблизительно Санк-Петербург – Нижний Новгород – Челябинск – Омск – Барнаул – Кызыл – граница с КНР.
Современный дом на столбчатом фундаменте
Виды фундаментов на столбах
Общая схема фундамента на столбах
Фундамент на столбах и его свайный собрат устроены схоже, см. рис: на столбы, углубленные в почву, наложен опорный пояс, распределяющий нагрузку на них. Он же образовывает подвал строения, как правило выполняет и функции цоколя, для чего снабжается отдушинами. Столбы расставляются по конкретным правилам согласно расчета (см. дальше), причем пролеты между ними выдерживаются в границах 1,5-2,5 м. Меньше либо больше нельзя, либо нагрузка ляжет неодинаково и вызовет аналогичную неравномерную осадку строения, либо опоры станут один одному мешать нести ее, с тем же результатом.
Столб потому и столб, что применен нести только сосредоточенную регулярную нагрузку, направленную сверху вниз в вертикальном положении. Свая – столб, углубленный в почву на некую вполне конкретную величину. В этом «некую» все и дело, но к разнице между сваей и столбом мы вернемся ниже. Пока же посмотрим, в чем они похожи: тот и другой сам не распределяет по опорам весовые и нагрузки климата от строения, для этого необходима система добавочных горизонтальных связей. По их устройству и характеру работы в конструкции фундаменты на столбах делятся на виды, см. рис:
Виды фундаментов на столбах
1 – опорно-столбчатый фундамент: вершины столбов с самого начала никак между собой не связаны. Распределение нагрузки по ним возлагается на нижний опорный пояс строения; его венец снизу, см. рис с правой стороны. Для этого его материал венца должен быть довольно вязким и гибким, благодаря этому заглубленные фундаменты укладывают под легкие здания из дерева или под строения на каркасе из металла. Несущая способность, сопротивление горизонтальным нагрузкам при промерзании почвы, сложность и стоимость заглубленных фундаментов наименьшие. Возможные грунты – до среднепучинистых включительно.
Венец дома из дерева на столбчатом фундаменте
1а – для теплоизоляции и защиты от негативного воздействия влаги снизу пролеты между столбами наполняют забиркой. Традиционная конструкция – кирпичная с отдушинами для вентиляции (на рис. образно говоря не показаны). Забирку, снова же, ради тепло- и защиты от негативного воздействия влаги, очень часто углубляют в почву на 1-5 рядов кладки из кирпича и укладывают по защиты от негативного воздействия влаги на противопучинной песчано-щебневой подушке. Работа затрудняется не очень много: 2 ряда кладки + 15 см подушки это только траншейка на штык лопаты, а потери тепла через подвал уменьшаются в несколько раз. Между забиркой и венцом оставляют деформационный просвет в 5-7 см (в первую очередь!) и конопатят его. Сейчас кирпичную забирку очень часто подменяют наложенными с наружной стороны и заглубленными в почву плитами ЭППС, стекломагнезита и т.п. С наружной стороны их оштукатуривают по анкерной сетке.
1б – фундамент с рандбалкой. Быстромонтируемые здания посолиднее и долговечнее (напр. каркасные дома по современнейшей немецкой технологии или 2-3 этажные загородные дома фахверкового типа) древесный венец уже не удержит ни по весу, ни по служебному сроку. В данном случае столбы перекрывают рандбалкой, сборной из монолитно бетонных монолитов или цельной. Этим методом получается осуществить самую большую несущую способность этого типа столбов на данном грунте без важного повышения трудоемкости и стоимости фундамента. Снаружи рандбалка похожа на элемент основания дома (см. ниже), но, в отличии от него, сообщает на столбы только вес и единой системы силовых связей с ними не образовывает. Грунты при нагрузке более 6 тс на столб – до сильнопучинистых; при меньшей – как в п. 1.
1в – рандбалку можно пускать по поверхности грунта, как забирку, однако не углублять в него, иначе очень большие горизонтальные силы пучения могут повредить здание. Потом на ней строят цоколь из кирпича. Смысл в том, что жизненный период и показатели комфорта быстромонтируемых легких домов (каркасного, брусового) на кирпичном цоколе фактически удваиваются, а потери тепла через подвал настолько же уменьшаются. Более того, отпадают проблемы с устройством напольной подготовки (лаговой обрешетки и базового пола), т.к. сейчас она может опереться на цоколь и ослаблять поперечные балки с брусом венца врезкой друг в друга нет необходимости. В данном случае под рандбалкой тоже необходимо обязательно насыпать противопучинную подушку: термопучинный просвет в данную конструкцию вперить некуда.
2 – столбчатый фундамент с подземным армирующим поясом сооружения. Столбы и венец из одного и аналогичного материала: монолитно бетонные или, нечасто, стальные. В последнем варианте соединяются сваркой, а в первом – у них общий, специально на этот случай высчитанный, каркас, и заливаются они сразу как целое. Столбы с подземным армирующим поясом сооружения создают цельную, очень прочную и жёсткую силовую схему, способную воспринимать любые нагрузки и нести увесистые, в т.ч. каменные 2-3 этажные строения, только бы площади дома в плане на необходимое кол-во столбов хватило, см. дальше. Элемент основания дома можно опускать до земли, как и рандбалку, с теми же целями и также с противопучинной подушкой. Грунты – до сильнопучинистых включительно; под легкими зданиями (каркасный Финский Дом, древесные хозяйственной постройки) – до среднепучинистых.
3 – элемент основания дома увеличенной высоты, заглублен в почву, а в нем снизу и с боков окружен противопучинной подушкой увеличенной до 30-50 см мощности. Это т. наз. свайно-ленточный фундамент. Его элемент основания дома заменяет и забирку, и цоколь, что убыстряет и снижает цену строительство. Добавочный плюс – фундаментое утепление и отмостки возможно без больших трудностей. Еще положительное качество – вероятна постройка легких строений на грунтах до сильнопучинистых, т.к. тяжёлый элемент основания дома собственным весом стабилизирует основание.
Примечание: в любых ситуациях противопучинная подушка сформировывается в рукаве из нетканого материала, а все фундаментные части, контактирующие с ней и грунтом, укутываются защитой от негативного воздействия влаги – 2-мя слоями из рубероида на мастике из битума.
Т. наз.
Это уменьшение в последнем пункте употреблено не напрасно. А дело все в том, что свайно-ленточного фундамента с точки зрения строительной механики и механики грунтов не существует. Столбчато-ленточный возможен, однако, если к ленте как несущей конструкции снизу налепить столбы, то в смысле понимания нагрузки они будут в своего рода тени и ленте ничем не помогут. При быстром промерзании во время заморозка сочного влагой грунта могут и повредить вследствие неравномерности пучения по глубине. Дешевле и проще будет пустить лишний бетон и работы связанные с землей на уширение ленты или повышение ее заглубления, смотря по здешним условиям. Данного вопроса мы еще коснемся.
Преимущества, и недостатки
Для лучшего понимания последующего, достаточно непростого, материала, рациональнее будет последовать примеру Робинзона Крузо, записывавшего в 2 столбца горести и радости одинокой жизни на безлюдном острове. Тут же преимущества, и недостатки фундамента на столбах сведены в таблицу:
Плюсы
Минусы
Небольшая цена и сложность как правило маленького объема работ с землей и необходимых материалов.
Низкая несущая способность: на обыкновенных грунтах получить ее более 7 тс/столб скорее всего не возможно. Фундаменты ТИСЭ (см. дальше) очень перспективны, но обещания 15 тс/опора исходят не от разработчиков этой технологии, а от ее восторженных приверженцев.
По такой же причине – быстрота строительства; дом из сэндвич-панелей на столбчатом фундаменте можно соорудить за лето вдвоем.
Как правило предыдущего – негодность для строительства многоэтажных домов: т.к. придвигать столбы друг к другу очень близко нельзя (см. выше), то их под тяжёлым зданием просто не уместится сколько необходимо.
Во многих случаях не потребуется специальная техника, помимо бетоньерки; другие типы работ можно исполнять ручным инструментом.
По такой же причине – плохое применение несущей способности грунта: пускай он снесет и 10 кг*кв. см., городить в нем щетку из столбов смысла нет, они просто подломятся по принципу домино и дом сползет набок.
Простота расчета как правило несложного взаимные действия компонентов конструкции между собой и с грунтом.
Невозможность применения на слабых, несущих менее 1,7 кг*кв. см, грунтах, в отличии от свайного, см. дальше.
По такой же причине – пригодность без особенных ухищрений для разных условий местности.
Чувствительность к горизонтальным нагрузкам: если под домом тоненький слой пучащегося грунта, а под ним мощный слой плотного непучащегося, то при резком похолодании после дождей касательные напряжения способны сломать столбы.
Все по такой же причине – можно не оплачивать 30-100 тыс. руб. за рабочий проект, а обойтись эскизным за 3-10 тыс. руб. или совсем вынуть бесплатный из рунета и высчитать к нему столбы, как описано дальше.
Негодность, по такой же причине, для значительно неоднородных грунтов: если грунт под гумусом на участке под строительство – одеяло из лоскутов из плотных глинистых грунтов и рыхлых супесей, песков, хрящеватых и гравелистых кусочков, необходимо залаживать фундамент любой, помимо столбчатого.
Достаточная простота законодательного оформления, снова по той же причине. Пускай муниципальный инспектор стойкий, непримиримый, уверенный и прожженный взяточник, однако он всегда строитель профессионал. Что же касается фундамента на столбах, то одного взгляда на проект ему хватит, чтобы увидеть – будет фундамент держать дом или нет. Если грубых ошибок нет, то все же утвердит или напишет замечания/предписания, где необходимо доработать; их плата входит в госпошлину.
Негодны на сильно обводненных или замусоренных грунтах и при высоком, выше приблизительно 2,5 м от поверхности, стоянии верховодок.
Для заложения фундамента на столбах не потребуется высокой строительной профессиональности, оно под силу и любителю.
Невозможно оборудовать подвал.
Не потребуется подробная планировка строительные площадки, домостроительство на столбчатом фундаменте самостоятельно возможно на уклоне до 15-20 градусов (!).
Чувствительность: когда дом уже стоит на фундаменте, делать работы связанные с землей приличного объема можно не ближе двойного заглубления его столбов, а канавы необходимо копать крайне осторожно.
В работе регулярно необходим всего 1 неквалифицитрованный помощник; краткосрочно периодически – еще 2-3 подобных же.
По такой же причине, трудность подводки добавочных коммуникаций.
Чрезвычайно не дорогой, не тяжелый и обычный в применении древесный столбчатый фундамент в соответствующих условиях (см. дальше) может быть долговечнее и лучше бетонного, кирпичного или каменного (!!).
Невозможность строения капитальных пристроек как правило того же ситуации.
Возможность в большинстве случаев ремонта фундамента самостоятельно, см. дальше. Ремонт фундамента непростая инженерно-техническая задача, и столбчатый фундамент – единственный, которых порой позволяет ремонтировать себя собственному владельцу.
Как правило всех вышеуказанных факторов – кратковременный служебный срок; 50 лет – предел.
У героя Даниэля Дефо минусов набралось намного больше достоинств. У нас их поровну и для мелкостроя плюсы в общем то весомее. Суеверия против заложения фундамента на столбах под дома для жилья исходят еще от советских СНиП, ориентированных на групповое строительство многоэтажных домов, в т.ч. и в колхозах/совхозах, постепенное переселение в высотки частников и, в ярком коммунистическом грядущем, полную ликвидацию личной жилой застройки. Теперешние коммунисты, между прочим, кто еще при уме и понимает сущность собственной идеи, сейчас в том же грядущем обещают каждому собственный дом, как Хрущев – каждому рабочему по 3 (три) костюма.
О несущей способности
Грунт считается подходящим под столбчатый фундамент, если его несущая способность не меньше 1,7 кг*кв. см. Другие грунты относятся к слабеньким, на них, в основном, строятся исключительно на сваях. К слабеньким грунтам относятся:
Небольшой пылеватый песок.
Пухлые глины и глинистые грунты.
Рыхлые супеси.
Все грунты органического происхождения (илистые, торфянистые), включая черноземы мощностью более 1 м.
Что как пучится
Холодное пучение грунта происходит вследствие замерзания в нем воды. Для фундамента на столбах, как самого по себе легкого и небольшого, помимо повышения объема грунта важна также равномерность пучения и скорость обмерзания. Какие грунты негодны для строительства на столбах, см. в минусах таблицы. О скорости обмерзания побеседуем ниже. А для последующего, включая расчет, приводим характеристики пучинистости грунтов:
Почти не пучащиеся – повышение объема до 1%. Это твёрдые глины, мало водонасыщенные сыпучие грунты (гравелистые, большие и средние пески), каменистые, валунные и галечные грунты с заполнением крупнообломочной фракцией более 90%;. Непучинистым может быть и сухой пылеватый песок, если в нем фракций мельче 0,05 мм менее 15% по массе.
Слабопучинистые – повышение объема 1-3,5% То же, что и в пред. п., но глины полутвердые (можно копать лопатой, не прибегая к лому и кирке); сыпучие грунты, помимо мелкого пылеватого песка – средне водонасыщенные, а крупнообломочные с мелким пылеватым заполнением 10-30% по массе.
Среднепучинистые – повышение объема 3,5-7%. Глины тугопластичные, мнущиеся с трещинами при довольно длительном разминании, т.е. тощие, плотные глинистые грунты и супеси. Все сыпучие грунты по пред. п., сочные водой. Крупнообломочные – с мелким пылящим заполнением более 30% по массе.
Сильно- и чрезмернопучинистые, повышение объема более 7% – мягкие, сразу мнущиеся средне- и очень жирные глины, рыхлые глинистые грунты и супеси, сочные водой мелкие и пылеватые пески. Чрезмернопучинистыми считаются грунты, пучащиеся на 9-12%. Более 12% не бывает, т.к. сама вода при промерзании становится шире собственно на такую величину.
О заглублении
Все фундаменты по степени заглубления в почву разделяют на 3 категории, см. рис.:
Глубокого заглубления, или нормального заглубления, или же просто – углубленные: нижняя часть фундамента, а у столбчатого – пятки столбов, размещается ниже нормативной (расчетной) глубины обмерзания этой местности, см. рис. ниже, на 0,3-0,7 м в. Для фундаментов на столбах можно принимать первое значение.
Незаглубленные – подошвы (пяты) находятся в пучащемся слое. Для фундамента на столбах заглубление берут от 40% расчетного обмерзания на грунтах слабопучинистых до 70% на среднепучинистых.
Мелкозаглубленные – используются либо на грунтах почти не пучащихся, либо под очень легкие и упругие нежилые металлические или деревянные постройки: летние дома на даче, сараи, теплицы, уличный санузел/душ, хозяйственный блок, автогараж и т.п.
Когда насколько заглубляться?
Бетонный фундамент под всякой дом жилого фонда прекраснее всего делать нормального заглубления: бурение 1 скважины под столб ручным буром забирает 1-2 часа времени, и все их можно забурить за выходные. Как станет ясно из последующего, фундаментные столбы, даже в том случае, если он с подземным армирующим поясом сооружения, в глубине работают каждый сам по себе. Образно выражаясь, элемент основания дома помогает выдерживать открытый бой с силами пучения, но бессилен против диверсии с подкопом.
Непосредственно же это означает, что уровень верховодок не должен подниматься к невысоким точкам подсыпки под столбы ближе 1,5 м во время самого высокого стояния. Иначе вследствие случайных колебаний их уровня и, в особенности, капиллярного подъема, возможен подмыв какого-то из столбов, а потом непредвиденное аварийное падение несущей способности всего основания по принципу домино.
Колодезные сооружения и скважины соседей верных сведений не дадут, т.к. из первого и самого загрязненного слоя воды – грунтовые воды – воду для питья редко берут. Здесь необходимо или запрашивать местную (муниципальную) службу строительной геологии, или советоваться у строителей профессионалов, или в разгар весенней поры, во время майских гроз (либо в конце намного более мокрого периода в этой местности; напр., в Амурской обл. – По завершении летнего паводка) делать пробное бурение на расчетную глубину обмерзания + 1,7 м. Нет воды – можно строиться надежно, по-глуби.
А если есть? Тогда под увесистое строение придется подобрать другой тип основания, для самостоятельного строительства лучше ленточный. А под каркасный/дом из бруса, возможно, залаживать незаглубленный столбчатый. Когда же это реально, а когда нет? Действуем так:
По характеру грунта находим степень его пучинистости; при отсутствии правильных данных берем самую большую для этого типа грунта ее величину.
Помножив степень пучинистости в десятичных дробях (не процентах!) на величину расчетной глубины обмерзания (РГП), получаем величину пучения в единицах длины.
Дистанцию достаточно одинакового пучения берем равной 100 его величинам. Дом должен вписаться в прямоугольник необходимого размера. Напр, РГП = 1,2 м или 120 см. Грунт – плотный глинистый грунт, берем 7% пучения. 120х0,07 = 8,4 см. Дом размерами в плане приблизительно до 8,5х8,5 м при сезонных подвижках грунта тут будет приподниматься или спускаться на подобную величину без опасного перекашивания.
Величину заглубления столбов берем намного больше, только бы выдерживать расстояние минимум до грунтовые воды.
Для легких нежилых строений на незаглубленном фундаменте берем степень пучинистости в 12% (гумус – чрезмернопучинистый); дальше – по пп. 1-5.
Если возможная постройка не входит в конкретные размеры, ничего не попишешь, тут на столбах возводить нельзя.
Данный способ определения равномерности пучения может вызвать сомнение: как же так, что, грунт пучится, чем крепче, тем равномерно? Конкретно так. Это связано с тем, что любая содержащая влажность почва владеет в самой разной степени т. наз. реологическими качествами. Пучение грунта вызывается замерзающей в нем водой. Чем более ею грунт насыщен, тем дальше распространяются в нем силы пучения и он распухает как непрерывная среда. Морозобойные трещины не всегда говорят, что замерзшая земля вздулась буграми. По аналогичности: что однороднее – жареная картошка или пюре? А если пюре застыло, взялось коркой, и та потрескалась, пюре потому что в деруны не превратится?
Значительное обстоятельство
Рукодельный построитель плоскостей
Т.к. площадка под столбчатый фундамент не предполагается или предполагается грубо, заглубление считается по столбу в невысокой ее точке. Пяты опор, точно также, как и вершины, должны приходиться на некую воображаемую горизонтальную поверхность. Если, например, взято заглубление 1,5 м, а перепад высоты на площадке составляет 30 см, то скважину под столб на самом бугре необходимо пробурить на 1,8 м. В работе первой бурят самую мелкую скважину, а заглубление других выводят точно по ней, пользуясь все самодельным лазерным построителем, см. рис с правой стороны.
Так в чем же разница?
Свойств, о которых иным фундаментам, как говорят, и не снилось, собралось уже столько, что пора бы и объясниться. Почему столб – столб, а свая – свая? Когда столб – столб, а свая – свая? Чем друг от друга отличаются фундаменты столбчатого типа?
Углубленный в почву вертикально стержень конечной толщины с неидеально ровной поверхностью сочетается с ним как опорной площадкой (пятой), так и боковым трением. Т.е., он и упирается в почву, и цепляется за него. Кстати, несущая способность грунтов определяется если это учесть ситуации. При морозном пучении взаимное действие затрудняется, т.к. силы пучения, стремятся как вытащить сваю/столб из грунта (земля-то вспучивается вверх, вниз некуда), так и удержать его, сдавливая с боков.
Для упрощения математического описания и расчетов (если точных и детальных, то, все таки – зубодробительных) уверены в том, что под столбом/сваей появится некий вымышленный несущий конус, обращенный вершиной вверх и с поэтапно расплывающимся внизу основанием. В не сильном грунте, где возводят на сваях, он глубже или шире, но менее плотен (векторы поля усилий меньшей величины), чем под столбом на плотном прочном грунте. Снова же условно говоря, столб более опирается на грунт, чем цепляется за него, а свая наоборот.
Но существенная разница не в этом. В слабых грунтах силы взаимные действия между их частичками распространяются далеко. Опорные конусы всех свай глубоко внизу сливаются в некую виртуальную поверхность, площадь которой неоднократно больше, чем строения в плане. Собственно поэтому на сваях можно начинать строить на VEKA увесистые и хрупкие постройки из камня и на болоте. Шведы не возводились в дельте Невы, хотя по стратегической значимости место это исключительно важное, так как непрерывная топь была. Было там небольшое нетяжелое укрепление, и все. Пришёл Петр со своей энергией, размахом, увесистыми кулаками и дубинкой – и вот, весь устаревший Санкт-Петербург на сваях построен. И ничего, стоит пока.
У столбов задача иная – облегчить и удешевить строительство быстромонтируемых легких строений. Надёжность, скажем, монолитно бетонной ленты, определяется ее поперечным сечением. Оно при уменьшении размеров падает по квадрату. Под не тяжелый дом лента оказывается настолько тонкой, что может лопнуть от случайной нагрузки, материал-то непрочный. Увеличиваем сечение, чтобы хоть сама себя держала – растет объем (по кубу размеров!), а с ним расходы и сложность. Тогда берем тот же, минимально нужный объем бетона и сводим его в надежные небольшие чурбачки. Потому как основная нагрузка весовая, ставим их вертикально, вот и получились столбы. Однако в болоте они ничего не удержат, коротки. А в плотном грунте будут каждый сам за себя: опорные конусы узкие, короткие и быстро теряются, перед тем, как сойдутся. Чтобы дом стоял, необходимы особые конструктивные меры и подбор пригодной площадки. Раньше изложенное касалось более второго, и сейчас переходите к первому.
Занимаемся заложением
Фундаментные столбы, помимо уже сказанных из железобетонных конструкций, кирпича и дерева, могут делаться из готовых блоков из бетона и бутобетона. Несущая способность всех данных материалов много выше такой грунта, благодаря этому и фундаментный расчет одинаков, разница исключительно в величине опорной площади. Но технологии заложения выделяются по радикальному, благодаря этому начинаем с расчета.
Расчет
Нижеприведенный приближенный способ расчета фундамента на столбах построен на том, что боковое сцепление столбов с грунтом принимается во внимание очень грубо и с большим запасом. На персональный дом жилого фонда маленьких или усредненных размеров при этом выйдет на 2-5 столбов больше минимально нужного их количества. Т.к. столбчатый фундамент сам по себе недорог и довольно мало трудоемок, это вполне правомерное допущение. Но оно дает возможность очень надежно высчитать фундамент собственноручно, не владея особыми познаниями, что даст экономию на планировании приблизительно от 30-35 тыс. руб. «По бумажке» такой фундамент также пройдёт: пускай, если засомневаются, выверяют как хотят; несущая способность всегда избыточна. Говоря по существу же предлагаемый фундаментный расчет выполняется так:
По документации проекта определяются весовые нагрузки от конструкций строения, кровли, коммуникаций, утепления, оформления проемов (дверей, окон).
По картам районирования климатических нагрузок в Российской Федерации (см. рис. ниже) определяются расчетные величины снеговой и нагрузки ветра.
Районирование РФ по погодным нагрузкам и глубине грунтового промерзания
Собственноручно определяются рабочие нагрузки – от людей, включая допустимых гостей, мебели, оборудования, сантехнических приборов (заполненных), и все остальные, напр. от аквариума или поросенка в ванной.
По СНиПу 2.02.01-83 «Основания сооружений и зданий», СНиП 2.08.01-85 «Конструкции зданий жилого фонда», СНиП II-Б.1–62 и прочих СниПов, на которые указанные ссылаются, вычисляется сводный вес строения, данная процедура зовется сведением весов. Сущность ее в том, что все нагрузки на здание, в т.ч. боковые от ветра и снега, сводятся к наложенному на фундамент весу.
Определяется расчетная глубина обмерзания (РГП) на площадке. Нижняя карта на рис. – только ориентир на самое большое значение. Неплохо бы узнать данные у здешних геологов или рабочих. На сухом пригорке и в мокрой низине РГП отличается до 20%, что, со своей стороны, может дать необходимую экономию материала и работы.
Определяется характер и величина заглубления столбов, как описано выше.
Для заглубления до 1 м берется несущая способность грунта в 1,7 кг*кв. см или 17 тс*кв. м, а для большего – 2 кг*кв. см и 20 тс*кв. м исходя из этого.
На плотных грунтах (сухих глинистых и суглинистых, каменистых, гравелистых), промерзающих менее чем на 1,5 м, полученное значение умножается на 1,15.
Рассчитывается опорная площадь столба по размеру его пяты; для кирпичных и сборных она будет равна площади подпятника, см. дальше. Для бетонных набивных в скважинах, проходимых ручным буром, максимальное значение – 0,28 кв. м, это скважина у которых диаметр ствола или камуфлетной камеры (см. дальше) в 60 см.
Величина несущей способности грунта умножается на величину опорной площади, это даст нагрузку на 1 столб. Напр., для 60 см набивного столба, заглубленного на 1,2 м в Подмосковье (РГП = 1 м), выходит 20 тс х 0,28 тс*кв. м = 5,6 тс на супеси и 6,44 тс на суглинке.
Сводный вес строения делится на несущую способность одного столба, подобным образом выходит небольшое их кол-во n.
От n отнимается сумма количества углов, образованных стенами несущего типа, и количества перекрестий несущей стены.
На остаток делится общая длина периметра строения и несущих внутренних стен; в результате приобретаем шаг размещения столбов по ними.
Проверяем его величину, она должна, как выше сказано, находиться в границах 1,5-2,5 м. Лучше взять вилку 1,65-2,35 м, это позволит приладить столбы при их расстановке, см. ниже.
Если шаг вышел более 2,5 м, добавляем 1-2 столба и пересчитываем по пп. 13 и 14. Если меньше – возводить необходимо не на столбах, а на ленте.
Вычисляем вес фундамента вместе с рандбалкой или подземным армирующим поясом сооружения, если они предусматриваются, исходя из плотности композиционного материала из бетона и стали 27 тс/куб. м, дерева 8,7 тс/куб. м, а для кирпичных компонентов – по 4 кг на кирпич со слоем раствора.
Ошибочная и грамотная расстановка столбов при неодинаковых пролетах
Прибавляем вес фундамента к сводному весу строения по п. 4 и пересчитываем все по пп. 1-17. Возможно, придется добавить 1-2 столба. Однако, т.к. несущая способность столба много больше его своего веса, расчет практически всегда сходится за 2-3 итерации.
Распределяем столбы: под каждый угол или перекрестье по столбу, другие – одинаково. Последнее выходит нечасто, т.к. длины стен не кратны пролету между столбами. Тогда в намного более нагруженных пролетах (печь, ванна и т.п.) сдвигаем пару столбов к середине! Растыкивать ровно, а в углу – как придется, нельзя, это сильно ослабит и фундамент, и здание на нем, см. рис. с правой стороны. На этом расчет завершается.
Нужные дополнения. Самое первое, к пп. 7 и 8, они с подвохом. А подвох в том, что не нужно экономить на заглублении. Экономию на высоте столба значительно перекроет большой расход труда и материалов на их кол-во, а по п. 15 расчет может и абсолютно не сойтись в выгоду более дорогого и трудоемкого фундамента ленточного типа. Лучше уж с буром или лопатой попыхтеть.
Второе, расстановку столбов по п. 18 необходимо вести от наименее нагруженных и самых длинных участков к проблемным. Последний, между перемещёнными столбами, пролет, может быть меньше 1,5 м, в этом случае это не страшно. Выйдет сдвоенный столб, действующий как одинарный, избыточность описанной методики расчета его позволяет. Опять по аналогичности: 1 затянутый стежок шва никто никогда и не увидит, иные к нему подтянутся. Однако если натянуть весь шов (поставить столбы очень часто), одежда или обувь разлезутся.
Если например дом на склоне
Во время строительства на склоне, самое первое, дом противопоказано устанавливать наискось к нему. Второе, фундамент обязан быть только глубокого заглубления. Третье, во время проектирования столбы под поверхностями стен по склону сначала «разбрасывают» одинаково, как описано выше. А когда вся сетка столбов сойдется, те же столбы под поверхностями стен по склону распределяют, как показано на рис., одинаково делая больше пролет от самого большого до очень маленького. Если это не сделать, дом может оторваться от верхнего поперечного ряда столбов, или сорваться с нижнего, и поползти вниз. Силы пучения, действующие на верхние и нижние столбы, при этом будут отличаться в пару раз. Благодаря этому под всем зданием необходима непрерывная противопучинная подушка, см. то же рис.
Расстановка столбов под домом на склоне
Приготовление площадки
Приспособление обноски для фундамента на столбах
Контур строения размечивают как в большинстве случаев, с проверкой прямоугольности по равенству диагоналей и промерами сторон. Исключительно на диагонали надеяться нельзя, т.к. у равнобокой трапеции они тоже равны! Если например дом с пристройками, то размечивают сначала очень большой прямоугольник, а от него уже отбивают прилежащие.
Дальше нужно сделать обноску, см. рис., для периметра и всех несущей стены. Козелки обноски должны сидеть в земле прочно и сами быть покрепче, от них многое зависит. Рейки козелков ставятся в горизонт по шланговому уровню и, дополнительно, каждая в горизонтальном положении строительным уровнем. Для фундамента с подземным армирующим поясом сооружения выполняется двухэтажная обноска. Места по скважины/котлованы столбов отмечаются отвесами, повешенными к шнурам-причалкам, благодаря этому они обязаны быть прочными и туго натянутыми. Отличные причалки получаются из пропиленового шпагата: он прочный, дешев и слабо провисает.
Ямка грунта под столбчатый фундамент
Другой этап – ямка грунта. Для фундамента с лежачими/заглубленными подземным армирующим поясом сооружения или рандбалкой гумус снимают до материкового грунта (матёрки) или на величину их заглубления плюс подушка, см. рис. слева. Оно снова же, отсчитывается от невысокой точки фундамента. Днище канавы должно быть горизонтальным; выверять его на горизонт комфортно тем же самодельным лазерным построителем.
Если же элемент основания дома/рандбалка висячие, то гумус снимают в радиусе 0,5-1 м от устьев будущих скважин, смотря по их диаметру. Большое значение отвечает диаметру в 60 см. Под котлованы для столбов из кирпича гумус снимается на площади 1х1 м. Заглубление скважин/котлованов отсчитывается от уровня матёрки; пятки столбов должны быть на одном горизонте, см. выше.
Бурение и копка
Чем шире подошва столба, тем чрезмерную нагрузку он снесет и меньшее их кол-во потребуется. Говоря по существу стержень столба в мягкой оболочке диаметром 350 мм или в асбоцементной трубе диаметром 250 мм, армированный подобающим образом, (см. дальше) удержит и 10 т, но его площадь пяты мала. В процессе заливки сформировывается подошва большего размера, см. ниже. Но, самое первое, она выйдет круглой и ее продуктивная опорная площадь при увлажнении грунта упадет. Второе, скважина необходима все равно 60 см диаметром. У крепкого хваткого мужика в незамусоренном грунте на подобную уйдет не меньше 4-х часов.
Скважины под столбы лучше пробурить т. наз. буром ТИСЭ. Готовые они довольно дороги; очень доступные белорусские стоят около $100, однако бур ТИСЭ можно создать и собственными руками. Этот бур позволяет в скважине всего 250 мм диаметром создать подземную камеру – камуфлет – с ровным дном диаметром до 600 мм. А форма подошвы столба выходит полусферической, образцовой по строймеханике. Очередность бурения буром ТИСЭ такая, см. рис.:
Бурение колодцев под столбы буром ТИСЭ
Буром 1 с прижатым камуфлетным скребком бурят ствол на расчетное заглубление 2.
Приводят в действие камуфлетный скребок 3 и, вращая бур, формируют камуфлет, иногда вынимая грунт.
В скважину вставляют специализированный каркас из арматуры 4, см. дальше.
При помощи оболочки 5 формируют опорную подошву 6, как описано ниже.
Заливают стержни столбов, также см. ниже.
Примечание: добавочный плюс бурения буром ТИСЭ – столбы с подобными подошвами можно придвигать друг к другу даже на 1,2 м. Это сразу расширяет область использования фундамента на столбах аж до кирпичных мансардных домов.
Что до столбов из кирпича, то их укладывают в полтора или 2 кирпича. К способам кладки мы еще вернемся, пока необходимо знать поперечные размеры столбов из кирпича: 38х38 и 51х51 см исходя из этого. Подходящих для работы размеров необходимы и котлованы; не торчать же из него ногами в небо. Для каменщика средней комплекции котлована 1х1 м практически всегда достаточно. Если заглубление столбов, с учетом высоты подпятника и подушки (вместе около 40 см) превосходит 1,5 м, то для устранения осыпки грунта копать необходимо с откосами от 4 см/м.
Столбы, рандбалки, подземные армирующие пояса сооружения
Столбы под фундамент состоят из пяты (подошвы), стержня (ствола), изолирующей оболочки и оголовка. У бетонных, кирпичных и столбов из дерева они делаются по-разному. Мы начинаем с бетонных как самых популярных и надежных.
Бетонные
Раствор на фундаментные столбы идет традиционный М200-М300. Заказывать бетоновоз большого смысла нет: бетона необходимо немножко, а доставка недешева и не зависит от поставляемого объема. Лучше взять в аренду бетоньерку и замесить самим. Состав, в расчете на 1 кубометр, такой:
Портландцемент М400-М600 – 300 кг.
Песок строительный – 750 кг.
Щебень средней фракции – 1200 кг.
Вода технически чистая – 150 л.
Замес также выполняется простым порядком: цемент-песок-щебень-вода. Заливается бетонный набивной столб в скважину так:
Сыпят подушку, если необходимо. Для столбов нормального (глубокого) заглубления чаще обходятся подбетонкой в 5-10 см прямо на грунт; ей необходимо дать схватиться.
До дна вставляют оболочку, про них см. ниже, следя, чтобы выдерживалось одинаковое расстояние от нее до стен скважины.
Вставляют каркас из арматуры и центрируют его, также см. ниже,.
Оболочку на треть наполняют бетоном и приподнимают на 200-300 мм; если скважина бурилась буром ТИСЭ, на указанную в его спецификации величину. Поднятую оболочку надежно фиксируют.
Если скважина бурилась обыкновенным буром, дожидаются высыхания бетона и еще 1-2 суток.
В том же случае делают обратную засыпку промежутка между оболочкой и стенкой скважины, плотно утрамбовывая грунт.
Заливают стержень столба с гидроуплотнением: слоями по 15-20 см, с выдержкой в 10-20 мин перед заливкой следующего слоя.
Технологичный перерыв для набора бетоном прочности достаточен в 7 суток, после этого можно продолжить работу.
Примечание:применять виброуплотнение нежелательно. Далеко не всякий вибратор пробьет вглубь на 1,5-2 м, и наконечником легко задеть за арматурину. Тогда непременно появление каверн с цементным молочком, резко уменьшающих надёжность столба.
Армирование
В армировании отличие круглого столба от сваи, как говорят, все на виду: столбу в первую очередь необходим центральный (осевой) стержень. Сваю можно укреплять, как столб, хуже не будет, только железо лишнее уйдет, а вот круглый столб по-свайному, исключительно по окружности, нельзя.
А дело все в том, что там, где лучше использование того или иного фундамента, боковые нагрузки на сваю приходятся более изгибающие, а на столб – сдвиговые. Просто, горизонтальные подвижки грунта столб пытаются отломать или отрезать от того, что на нем лежит. Вот им-то центральный стержень и сопротивляется со всей силой стали.
Примечание: есть еще характерность, свойственная только фундаменту на столбах; ее можно было бы и в минусы записать. Стеклопластиковая и иная арматура на композитной основе, очень хорошо работающая в лентах и сваях, для столбов негодна. Сдвиговые нагрузки любого направления она держит не лучше бетона – расслаивается или размочаливается.
Иная характерность столба – для хорошей надежности количество вертикальных ветвей каркаса должно быть четным: 4, 6, 8 и т.д. 2 ветви, ясно, ничего не усилят. Расстояние между вертикальными связями – 150-200 мм; шаг горизонтальных стяжек, как в большинстве случаев, в два раза больше.
Армирование столбов фундамента
На вертикали идет арматура АI в большинстве случаев 10-12 мм; на горизонтали – 6-мм катанка. Ее обводят вокруг диагоналей, а расстояние между вертикалями и центровку центрального стержня подгоняют подгибанием горизонталей, как слева на рис. Работа эта, нужно сказать, тяжёлая: попробуйте-ка согнуть катанку в петлю пассатижами или клещами! Благодаря этому допускается делать из катанки кольца, соединяя кончики скруткой на 3-4 витка, а стержень центрировать ее частями. Вяжут все 2 мм проволокой для вязания, но исключительно и только мертвым узлом; выделен зеленым на отпечаток. рис.
Вязка арматуры столбов из бетона
Под элемент основания дома или рандбалку из оголовка столба выпускают кончики боковых стержней на требуемую длину (в большинстве случаев 15-25 см), в самом центре на рис. выше, благодаря этому боковые вертикали необходимо заблаговременно отрезать настоящее. Под древесный венец, наоборот, выпускают центральный стержень, с правой стороны на том же рис.
Для легких хозяйственных построек и домов из дерева очень часто оказывается достаточно столба в асбоцементной трубе диаметром 150 мм. В такую необходимое кол-во арматуры уже не влезет, места для бетона не хватит или он не уляжется как следует. Тогда усиляют исключительно по центру, однако не стержнем, а круглой трубой профильной с толщиной стенок от 2 мм. Трубный диаметр необходим в границах 70-80 мм, не более и не менее. Тогда она одновременно с твёрдой оболочкой будет работать как вышеописанный каркас. Достаточно хорошо подходит 76 мм труба для водопровода.
Примечание: еще о подошвах столбов фундамента (это самый ответственный узел) узнать можно из видео:
Видео: столбчатый фундамент — ключевые принципы строительства
Оболочки
Самая простая оболочка столба – труба из нескольких слоев рулонного кровельного материала, обвязанного проволокой, как на рис. об армировании. Она дешева, легка и не просит добавочной защиты от негативного воздействия влаги. Но при обратной засыпке грунта с трамбовкой нередко мнется и не помогает работать арматуре, что для столбов небольшого диаметра вообще не приемлимо. Благодаря этому оболочки столбов фундамента нередко исполняют из труб: асбоцементных, пластиковых или стальных.
Цельнометаллический столбчатый фундамент
Последние служить могут столбами и сами по себе, без заливки бетоном. Под элемент основания дома из швеллера (см. рис.) как бы самый лучший вариант: трубы можно заколачивать в почву, абсолютно не производя работ с землей. Но Вообще-то, если трубы из обыкновенной стали, то на подходящих для фундамента на столбах грунтах это не вариант – трубы в них проржавеют насквозь за 15-20 лет максимум. Слабые обводненные грунты, по которой в большинстве случаев сооружаются на сваях, в основном, кислые. Тогда на трубе быстро появится плотная корка гидрооокиси, не пускающей коррозию дальше. На обыкновенных же грунтах под столбы необходимо брать короткие стволовые сваи, они из спецстали. Тогда и расчет становится проще: в спецификации на сваю даются таблицы и/или номограммы, по которой сразу определяется ее несущая способность при заданном заглублении. Вот это, для фундамента с железным подземным армирующим поясом сооружения и нагрузкой на него до 8 тс/пог. м, на самом деле, оптимальный вариант на период до тридцати лет. Если же вы все же желаете что-то соорудить на стальных трубах, то имейте в виду, что их диаметр обязан быть в границах 130-200 мм, а толщина стенки – от 4 мм для первых и от 6 мм для последних. Не соблюдя и то, и другое, рискуете тем, что труба под нагрузкой погнется или надломится.
Оболочки из труб из пластика делают нечасто: они тоже легки и сами по себе защита от негативного воздействия влаги, при трамбовке не мнутся, но дороже рулонного кровельного материала. А основное – очень уж гладкие, совсем не цепляются за грунт. Благодаря этому получить от 1 столба в пластике с обыкновенной пятой несущую способность более 5 тс скорее всего не возможно. Для тонких столбов использование пластика также исключается: он не сделает работающую оболочку.
Очень часто на оболочки столбов пускают асбоцементные трубы у которых диаметр 150-300 мм. Вертеть их и, в особенности, поднимать из-под земли с помощью скважин, тяжелее. Но они особенно жёстки и работают вместе с арматурой; для тонких столбов это единственно подходящий вариант. В грунте также сидят прочно, а защита от негативного воздействия влаги обеспечивается обработкой мастикой на основе битума; лучше двукратно с промежутком в 20-30 мин, т.к. асбестоцемент – пористый материал.
Для чего необходимы квадратные столбы?
Сначала может показаться, что квадратные в поперечном сечении фундаментные столбы – это плохо. Необходимо рыть котлованы, необходимо больше бетона, необходима древо на опалубки. Однако, самое первое, при этом существенно становится проще соединение столбов с подземным армирующим поясом сооружения: с точки зрения технологии постройки, такой фундамент ничем не отличатся от столбчато-ленточного. А соединение столбов с подземным армирующим поясом сооружения, нужно сказать, серьезный и технически трудный узел, см. напр. ролик:
Видео: узел элемента основания дома и фундамента на столбах
Второе, появляется еще много экономных достоинств:
Потому как котлован широкий, можно под столб подложить готовую опорную подошву, см. ниже. Таким образом в пару раз становится больше несущая способность столба и поэтому уменьшается их кол-во. Одно только это уже может закрыть «лишние» расходы на говоря по существу столбы.
Осевой армирующий стержень уже не потребуется; выше неспроста было сказано о круглых столбах. Проблема в том, что в квадратном стержне любые боковые нагрузки растекаются в углах. Наиболее часто прочнисты эту характерность «квадратиков» проклинают, но все есть яд и все есть лекарство: в этом случае в углы заложена арматура.
Т.к. середина столба уже свободна, можно смело использовать виброуплотнение бетона.
В общем, если задуман фундамент с подземным армирующим поясом сооружения, то вариант квадратных столбов необходимо рассмотреть обязательно. Например на рис. – чертежи бетонного основания с лежачим подземным армирующим поясом сооружения, рассчитанного на глубину обмерзания до 1,2 м. При меньшей 1-2 части столба можно убрать, но остаться должно во всяком случае не меньше 2-х секций. Необходимо также в виду иметь, что сама балка элемента основания дома в этом случае способна нести нагрузку не больше 8 тс*пог. м, это необходимо принимать во внимание, рассчитывая кол-во столбов и их расстановку.
Бетон – отличный материал, однако он требует правильного чередования непрерывных производственных циклов с технологичными перерывами, что при строительстве своими руками нередко некомфортно, а то и совсем невозможно. Но можно выйти из положения, соорудив бетонный фундамент из блоков, поставляемых на продажу готовыми. Большие блоки ФСБ (не Федслужба Безопасности, Фундаментные Сборные Блоки!) трудной комбинации и с железными закладными деталями нам не требуются, они предназначаются для тяжёлых фундаментов из блоков и без крана с ними нечего делать.
Нам достаточно будет очень маленьких ФСБ 200х400хдвести миллиметров. Столбы из них можно ложить как и кирпичные, по мере наличия свободного времени. Только легче: столб в 2 блока с опорной площадью в 0,16 кв. м удержит нагрузку до 3 т. Для легких построек этого вполне достаточно, благодаря этому перевязка швов сводится к повороту рядов на 90 градусов по отношению друг к другу, слева на рис.
Фундаменты сборного типа из блоков сделанных из бетона
Характерность кладки из блоков – кладочный раствор необходим достаточно сухой, вязкий, с небольшим количеством воды, чтобы надёжность шва была сравнима с прочностными свойствами блоков. Фактически, необходимо работать с раствором максимально сухим, с каким только сможете. Ни с того ни с сего вышел пересушенным – разбавлять водой противопоказано! Выкидывать замес – не круто, простите, противоречит профессиональной этике. Необходимо ребром кельмы рубить лепешку раствора мелко-мелко вдоль и поперек, как повару мясо на пожарские котлеты, и в тоже время распределять его ровным слоем по площади.
Под сооружения посолиднее столбы укладывают на подпятниках, в самом центре и с правой стороны на рис. На подпятники берут очень часто готовые основания колонн, с правой стороны на рис. Их высота может достигать 1 м, так что нередко возможно тут же заливать элемент основания дома или класть рандбалку. Опорная площадь может достигать 4 кв. м, а сужение кверху обеспечивает противопучинные свойства, см. ниже, так что и без большого заглубления под увесистое строение часто возможно обойтись.
Готовые столбы из бетона для фундаментов
Кроме раствора для кладки (он такой же, как и в пред. случае), у блоков из подошв колонн есть еще специфики. Первая – без техники для подъема грузов все же вряд ли можно обойтись, тяжелы. Вторая – также через чур тяжелы для подушки из гравия и песка, благодаря этому подушку делают бетонную; практически – утолщенную подбетонку. Ее скосы передают давление столба по сторонам, без чего довольно сложная подошва может начать утопать в промокшем грунте, как в болоте. Оно потому и болото, что совсем реологическое. А трапециевидная в разрезе жёсткая подушка действует сродни мокроступам.
Пирамидальный столб на пучащемся грунте
Напоследок, реализовываются и готовые столбы для фундаментов, см. рис. слева. Левый – традиционный; в самом центре – противопучинный, с правой стороны – для грунтов, подверженных горизонтальным подвижкам. Эти столбы уже легче, их можно подымать талями с ручным приводом и кантовать вдвоем. Выпускаются любой высоты под различное заглубление. Опорная площадь – порядка 0,5-0,65 кв. м, что достаточно хорошо. Однако что довольно плохо, готовые столбы, в особенности противопучинные, угловой шлифмашиной в размер по высоте не обрежешь. Благодаря этому перед бурением приходится тщательно планировать площадку, что трудоемко и дорого. В общем, вариант хороший для мест с неглубоким промерзанием, однако не недорогой.
Попутный вопрос: а почему пирамидальный столб – противопучинный? Вследствие того что пучащийся грунт не только выталкивает столб вверх, но и давит на него с боков. Если наклонить грани по бокам в середину, то по правилу параллелограмма из школьной физики появятся силы, уменьшающие выталкивание. Однако тогда необходимо сделать вокруг столба и противопучинную засыпку, она будет своего рода амортизатором, распределяющим боковое давление и не дающим возможность силам пучения (а их величина необъятна) порвать столб, см. рис. с правой стороны. Несущая способность столба при этом станет меньше на 7-10%
Очередность заложения фундамента на столбах
Сборный элемент основания дома для бетона
В общем очередность заложения фундамента столбчатого типа с ростверком отображает рис. Ряд снизу изображений на нем может быть достаточно-таки каверзным и для строителя профессионала. Если элемент основания дома лежачий или углубленный, то это не страшно: методика заложения полноценно сходится с такой для ленточно-свайного фундамента: столбы разрешено делать округлыми и заливать все сразу, см. слева на отпечаток. рис. Необходимо лишь не позабыть о противопучинной подушке с засыпкой.
Если же элемент основания дома висячий, то, самое первое, необходима крепкая опалубка из отборной древесины, с правой стороны на том же рис. Второе, дожидаться полного набора прочности столбами и уж после заливать элемент основания дома, нельзя, выйдет не элемент основания дома, а рандбалка. В общем, чем «мокрее» столбы ко времени заливки элемента основания дома, тем крепче все разом будет в конечном счете. Но тогда залитый в опалубку бетон собственным весом может просто снести еще не набравшие прочности столбы. Необходимо или подкреплять опалубку подпорками, но тогда земляпод ними может податься и верхняя поверхность ленты перекосится до неисправимого значения, или разгадывать временной промежуток (очень не очень большой), когда заливать уже можно и еще не поздно, что требует немалого опыта.
Опалубки под подземные армирующие пояса сооружения
Для строений аж до кирпичных с жилой древесной мансардой выход из положения возможен в виде сборного элемента основания дома; чертеж – на рис. ниже. В перемычках, готовых или самодельных, предполагают стальные закладные под монтажные скобы и проемы под вертикали каркаса столбов, см. врезку слева вверху на рис. Дальше:
Кладут перемычки и объединяют их на сварке монтажными петлями; в простейшем случае это прямые отрезки арматуры.
Делают опалубку по обоим бокам.
Добавляют бетон М200 на высоту 80-100 мм над петлями.
Когда бетон схватится, кладут в опалубку армирующую арматурную сетку АI диаметром 8-10 мм, с размерами ячеи (100-150)х(100х150) мм. Расстояния кончиков арматуры от краев ленты – простое, 50 мм.
Приваривают к сетке выступающие кончики каркаса из арматуры столбов.
Заливают тем же бетоном еще на 100-120 мм.
После полного набора прочности (от 20 суток, поверхность должна на данное время накрываться пленкой и иногда немножко увлажняться) строят стены.
Чертеж сборного элемента основания дома для фундамента на столбах
О фундаментах ТИСЭ
ТИСЭ значит Методика Индивидуального Строительства Экологическая. Разработана в РФ, которая рассчитана на небольшой малоэтажный самострой. Специалисты-строители, в особенности ортодоксы и буквоеды, полагающие, что возводить должны только имеющие диплом или профудостоверение по специальности, к ТИСЭ относятся с опаской, и в сводах правил, которых нужно придерживаться в ходе строительных работ и норм ТИСЭ можно не нужно искать. Но возводят по ТИСЭ много, дома стоят прекрасно. Нужно считать, что, пройдя тестирование временем (ортодоксы по-своему правы, в доме-то людям жить), ТИСЭ занимает подходящее ей место среди технологий строительства.
Что же касается фундаментов, то тут пикантность ТИСЭ – тот самый ручной бур с камуфлетным скребком, о котором уже сказано. Он дает возможность с небольшими затратами труда, объемом работ с землей и нарушением структуры грунта получить очень большую опорную площадь столба. Достаточно заявить, что по имеющимся технологиям камуфлетные камеры в скважинах возникают взрывом. Причем получаются они сферообразными, далеко не замечательными с точки зрения несущей способности.
Фундаменты ТИСЭ
Вторая характерность фундаментов ТИСЭ – многофункциональность. Их можно залаживать на любых грунтах, помимо пригодных исключительно для свай (илистые, торфянистые, переувлажненные пески и т.п.) на глубине обмерзания до 1,2 м без перерасчета и изменения конструкции. Фундаменты ТИСЭ делаются столбчато-ленточными и столбчато-ростверковыми. Их нередко путают, но разница ясно видна на рис; там же врезке вверху с правой стороны – рабочий наконечник бура ТИСЭ:
Столбчато-ленточные (слева)
Столбчато-ростверковые (с правой стороны)
Для грунтов обыкновенной структуры в вертикальном положении: гумус-суглинок-супесь-песок. Подходящ и для прочих неоднородных по глубине грунтов. Скважины свай – без камуфлета.Сваи – обыкновенной конструкции: армирование по окружности с поперечными связями.Сваи ставятся на подушке из песка.Для армировки свай и ленты допускается применение арматуры из стеклоплпстика.При заливке свай применяется виброуплотнение.
Для грунтов, однотипных по глубине: щебнистых, гравелистых, хрящеватых. Слой гумуса в них нередко плохо выражен, т.к. в прекрасно вентилируемых и промываемых ходах между твёрдыми включениями корням и червячкам-букашкам и так свободно.Скважины под столбы – с камуфлетной камерой.Столбы – с полусферическими подошвами.Армирование столбов – мощная главная труба и 2 узкие высокие П-образные скобы с отогнутыми концами из арматуры диаметром 8-10 мм. Скобы создают 4 вертикальные ветки, которые соединяются поперечными связями из 4-6 мм проволки с шажком 300-400 мм.Столбы заливаются без подушки, конкретно на грунт.Оболочка столбов – мягкая или пластиковая, т.к. тяжёлая асбоцементная или стальная продавит еще не застывшую подошву.Заливка столбов – без теперерыва:
— До дна вставляют оболочку.
— Устанавливают каркас из арматуры, чтобы «усы» скоб как бы защелкнулись в выемке дна камуфлета.
— Добавляют бетон на 1/3 высоты оболочки.
— Оболочку приподнимают на высоту, указанную в спецификации на бур, и надежно фиксируют.
— Заливают остаток столба с гидроуплотнением (послойно), как описано выше.
После высыхания столбов выжидают 7-14 дней, смотря по погоде, и формируют элемент основания дома. Он может быть и висячим, как на рис., и лежачим, и заглубленным.
Для легких домов
Фундаменты ТИСЭ годятся для дома площадью в плане приблизительно до 150 кв. м, этажностью до 2, в т.ч. и для дома кирпичного. Автор технологии гарантирует несущую способность 1 опоры на обыкновенных в средней полосе грунтах до 11 тс; но, если площадь строения позволяет поставить необходимое кол-во столбов, то, пока ТИСЭ не апробирована полноценно, лучше в расчете обойтись 7-8 тс на столб.
Быстромонтируемые дома из сэндвич-панелей и газобетонового дома можно начинать строить и на фундаментах полегче и дешевле, чем ТИСЭ. Например на рис. – схемы устройства фундаментов из бетона под дом из сэндвич-панелей с полом с подогревом и газобетонный с навесным фасадом. Такие фундаменты – малого заглубления; несущая способность 1 столба – около 4 тс.
Схемы фундаментов на столбах для легких модульных зданий
Кирпичные
Установка столба из кирпича для фундамента
У кирпичных столбов фундамента перед прочими всего одно преимущество: из можно ложить поэтапно, по мере наличия свободного времени. Но после возникновения бетона и оно «съедено» блоками для фундаментов из блоков. Все таки, если вы желаете соорудить реальную правильно, баню русскую, то технологию заложения фундаментов на столбах из кирпича придется постичь. Она не так уж трудна, но кое в чем выделяется от способов стеновой кладки.
Первое, под столб необходимо подложить бетонный подпятник, это же даст возможность расширить опорную площадь столба, см. рис. Если грунт очень сухой и плотный, можно не брать готовую плиту, а залить подбетонку прямо на грунт, без подушки. Но ложить столб прямо на земле или по песку непозволительно.
Потом, кирпич – материал пористый, гигроскопичный. Благодаря этому под столб необходимо заблаговременно подложить лист защиты от негативного воздействия влаги размера подобного, чтобы им в последствии укутать столб полностью; это тоже показано на рис. Самый же столб, когда кладочный раствор застынет, обрабатывают мастикой на основе битума.
Ошибочная укладка кирпичного фундаментного столба
По такой же причине на столбы годится не любой кирпич. Необходимо брать пережженный железняк, как намного плотный и мене пористый; конечно, не вздутый и не покоробленный. Его выделяют от обыкновенного по темному цвету и четкому, резкому и короткому, звуку при простукивании. Красный звонкий кирпич высшего сорта прекрасно пойдёт на стенки, однако не на фундаментные столбы. Только лучше клинкер, однако для бюджетной стройки это дорогостоящее излишество.
Дальше, ложить фундаментные столбы по-заборному, как на рис. слева – непростительная ошибка. И замуровывать трубу профильную в бетонную сердцевину «для прочности» тоже толку не будет. Заборный столб не испытует продолжительного давления с четырех сторон и вверх его ничто не тянет. Чтобы не вдаваться в просящие особых знаний тонкости, ветер, терзающий заборное полотно – своего рода гусар: налетел, порубил, отскочил. А грунт тогда – линейная пехота: прет потихоньку, но неотвратимо. Благодаря этому ложить столбы для фундамента необходимо с 3-х рядной перевязкой швов; как ее сделать для столбов в полтора и два кирпича, показано на рис.
Перевязка швов кирпичных столбов фундамента
Кирпичные рандбалки
Кирпичные рандбалки
Все таки, у кирпича в составе фундамента находится хорошее качество: из него можно сложить рандбалки под не тяжелый дом из дерева, не затевая работ с бетоном и не тратясь на готовые монолиты. Приспособление кирпичных рандбалок показано на рис. с правой стороны. Столбы под них, если стройка совсем уж бюджетная и по выходным, лучше выполнить из бутобетона: камень-наполнитель недорог, а раствора необходимо немножко, на всякий случай его можно замесить и лопатой в корыте. Хотя бетононьерка, конечно, лучше во всех отношениях, помимо платы за аренду.
Банный фундамент
Если идет речь о финской бане, то какого-то особенного фундамента под нее не потребуется. Парная, возможно, потому и разошлась настолько широко, что непритязательна к конструкции банного помещения, только бы тепло держалось. В продаже есть и квартирные мини-сауны с электроподогревом, и ничего, сами скандинавы берут их себе охотно.
Столбчатый фундамент для бани
Не то – баня российская. Натуральная, исконная, кондовая. С ядреным паром и наддачей квасом. Финны – заядлые банщики, попарившись в такой, признаются: да, нашей до вашей далеко. Только соорудить вашу тяжело и не сплошь и рядом можно. В этом они не ошибаются.
Не касаясь подбора места и свойств самой банной избы (их – хоть отбавляй) приводим просто схему фундаментного устройства для бани в срубе из дерева; подушка под столбами и забиркой образно говоря не показана. Кирпич на него необходим только ровный железняк, столбы – в два кирпича, забирка – в кирпич. И еще 2 условия: без должной досыпки подпола и напольной подготовки из мерного горбыля с промазкой глиной (на рис. показаны), благоприятного микролимата, то бишь ядреного пара, не будет.
Древесный
На кирпиче в старину стоились те, кто побогаче. А примитивной люд на фундаменты пускал мерные чураки из сосновых и дубовых бревен (стулья) диаметром в пядь и более, это от 18 см. И необычайно – избы стояли по 150-300 лет. А дело все в том, что строиться для жилья и хозяйственные нужды старались на неподходящих для возделывания кислых почвах; они очень часто излишне обводнены. В подобных условиях дерево становится мореным и удерживается века. Приспособление древесного фундамента на столбах показано на рис.
Приспособление древесного фундамента на столбах
Стулья и плахи под них вырубались только топором, чтобы не мочалить торцы пилой. В настоящий момент кажется восхитительным: как это, только топором вырубить ровный и гладкий перпендикулярный торец? Но Кижи свидетель: наши пращуры этим нехитрым инструментом так же и не то вытворяли.
Перед тем как применить стулья и плахи подвергались, чтобы сразу не пошла гниль, обжигу над огнём (не в огне!). Заготовки иногда поворачивались, пока не появлялись обожженная корка около 1 см. толщиной.
Мелкозаглубленный древесный фундамент
Сейчас, ни с того ни с сего дешевейший древесный фундамент потребуется, подобных трудностей не нужно. Пилить заготовки и сбивать плахи (сейчас уже – щиты) из досок можно. Все-таки все готовые детали необходимо в отдельности обработать биоцидами, а потом, на расстеленной пленке из полиэтилена, хорошенько (прекраснее всего – до просачивания насквозь) пропитать с торцов водно-полимерной эмульсией. Детали ставят вертикально, наполняют торцы, потом переворачивают и наполняют противоположные. Сушат в тени неделю, а потом также, и дополнительно с боков (по создающей) обрабатывают мастикой на основе битума.
Еще 1 вариант древесного фундамента, сейчас уже мелкозаглубленного, подходящ для легчайших дачных построек: садового домика, санузла, душа, хозяйственного блока. Как он устроен, видно на рис; нужно считать, что пояснений к нему не потребуется. И если будет необходимо, строение можно передвинуть, или загрузить на транспортер и перевезти.
Саморемонт
Ремонт фундамента – всегда непростая задача для строителя. Но только столбчатый (подчеркиваем – только и только столбчатый!) в некоторых случаях (еще подчеркивание – в некоторых!) позволяет удалить некоторые собственные дефекты и хозяину-умельцу. Самое первое, мелкие, не нарушающие цельности столбов, щербины. Скажем, крутой бульдозерист наехал лопатой, кусочек отлетел и арматурина показалась. Тогда выручит ремонтная опалубка, см. рис. Если недостаток низко, столб обкапывают, чтобы верхний краешек опалубки оказался под ним. Потом опалубку собирают вокруг столба и, подпирая снизу, понемножку подвигают вверх, одновременно наполняя выщербину ремонтным раствором.
Ремонтные опалубки для фундамента на столбах
Примечание:ремопалубку Б используют для работ по ремонту столбов, повреждённых до постройки строения. Для работ по ремонту круглых столбов под зданием пользуются круглой опалубкой В, разъемной и стягиваемой хомутами-удавками.
Второе, замена столба, потерявшего целость. Самостоятельно это может быть только для столбов, расположенных вдоль периметра, при помощи все того же бура ТИСЭ, и исключительно для легких быстромонтируемых строений из дерева. Как это выполняется – показано на рис.
Ремонт фундамента на столбах
Специфики, сущность которых в том, что взамен повреждённого сейчас будет сдвоенный или строенный столб:
На период ремонта все жильцы должны быть отселены, а дорогое имущество эвакуировано.
Длину оболочки заменяемого столба следует рассчитать, и приладить ее в размер до подъема под венец точно: столб должен встать на место вплотную.
Если меняется угловой столб или столб, пролеты по двум сторонам которого равны, для работ по ремонту ставят 2 столба симметрично по двум сторонам от повреждённого.
В другом случае столб-заменитель вставляется со стороны большего пролета; если величина меньшего позволяет, то там вставляется и второй столб-заменитель.
Повреждённый столб, если его арматура не покорежена или поддается исправлению, ремонтируется при помощи ремонтной опалубки и остается на месте.
Столбы-заменители после ремонтных работ ключевого не убираются.
Весь засыпаемый обратно грунт тщательно трамбуется.
Об ошибках
Чтобы правильно что-то сделать, не имея широкого опыта, мало знать, как необходимо делать. Необходимо еще знать, как не стоит делать. Благодаря этому в заключение рекомендуем еще ролик об ошибках при заложении фундаментов:
Видео: ошибки при заложении фундаментов на столбах
Напоследок
Столбчатый фундамент на самом деле дешев и мало трудоемок если сравнивать с остальными. Однако он и коварен. Не по собственной вине, а вследствие того что очень чувствительный к механике грунта под ним. Кто даст гарантию, что она не поменяется за время эксплуатации строения? Вырубят или насадят рядом лес, построят скотный двор – через 2-5 лет в грунте начнет что-то, да меняться.
Благодаря этому столбчатый фундамент можно определенно советовать исключительно для легких построек в основном дачно-гаражного типа, не которые предназначены для систематического проживания.
Что же касается домов для жилья на столбчатом фундаменте, то, самое первое, детям и внукам они достанутся, только если выстроены на подходящем грунте и в благоприятных природных условиях. Если же строиться на поколения, то уместно по аналогичности припомнить непреложное правило оформления кредитов: одалживать необходимо в той валюте, в которой зарабатываешь. Иначе можно, как говорят, попасть по полной, что в настоящий момент и встречается массово.
Для застройщиков, стесненных в средствах, есть правило не меньше непреложное: на фундаменте экономят в самую последнюю очередь, а очень желательно абсолютно не нем не экономить. Лучше уж распланировать дом поменьше и построиться на ленте или на плите. Они в последующем, если с денежными средствами как-то появится, дадут возможность сделать пристройки, а вот столбчатый фундамент – ни за что.
В общем, подбирая тип основания, необходимо очень хорошо подумать. И мы можем считать собственную задачу сделанной, если материал этой статьи поможет вам принять правильное решение.
