Столбчато ленточный фундамент, расчет столбчатого фундамента

Выбор типа фундамента

В каких случаях под фундамент следует выбирать столбы:

Возводятся каркасные лёгкие строения;
Требуется смонтировать фундамент ниже глубины промерзания и устройство ленточного варианта становится излишне дорого;
Требуется исключить пучение грунта, так как у столбов небольшая площадь опоры и, соответственно, меньшее воздействие морозного пучения;
В случае обеспечения грунтами меньшей осадки здания со столбчатым фундаментом в сравнении с ленточным.

Стоимость

Обычно стоимость возведения фундамента составляет до трети общей сметной стоимости сооружения.

Низкую стоимость фундамента обеспечивают:

Существенное снижение трудозатрат, быстрота монтажа столбов;
Возможность применения бурильного оборудования;
Использование различных труб в качестве опалубки;
Возможность продолжения строительства сразу по окончании установки фундамента;
Небольшое количество земляных работ позволяет сохранить почвы участка от воздействия тяжёлой техники.

Ростверк должен соответствовать предполагаемым нагрузкам и в сечении быть равным или немного большим, чем толщина стены здания. Излишне большой или перегруженный армированием ростверк может свести к нулю всю экономию и выгоды столбчатого фундамента.

Незаглублённые и малозаглублённые фундаменты

Главный враг фундаментов – силы пучения, а потому все проекты предполагают прохождение глубины промерзания в расчётах фундаментов.

Но при незначительной площади основания столбов силы пучения воздействуют на их боковую поверхность. Нагрузка нетяжёлого каркасного дома на фундамент меньше выталкивающих сил пучения, поэтому становятся возможными различные деформации строения.

Отсюда можно сделать вывод, что на грунтах твёрдых, но пучинистых, лучше работают фундаменты с небольшим заглублением.

К малозаглублённым относятся фундаменты с понижающим коэффициентом заложения 0,5-0,7. Рассчитывается глубина заложения столбов примерно так: при норме промерзания для заданного района 1 м 60 см глубина фундамента будет 1,6 Х 0,5 = 0,8 м.

Столбы

В качестве столбов могут выступать как залитые на месте опоры, так и готовые трубы-оболочки

Столбы – это вертикальные опоры сооружаемого столбчато-ленточного фундамента. Они располагаются в углах постройки, а при необходимости (если площадь дома довольно большая) их количество значительно увеличивается.

Сделать такие опоры своими руками можно, воспользовавшись готовыми трубами, построив их из кирпича или залив подготовленные шурфы с армированным каркасом бетоном. Столбчато-ленточный фундамент относится к основаниям, для усиления которых требуется уширение в нижней части опор.

В тех случаях, когда опорой будет служить готовая труба, нужно пробурить скважину в точке отметки на глубину, указанную в расчетах. Если сооружается мелкозаглубленный столбчатый фундамент, то прежде чем начать бурение скважин потребуется выкопать траншею для ростверка.

Технология выполнения работ не требует создания подушки под такой опорой. Во время заливки бетона после первой порции, трубу приподнимают так, чтобы раствор вытекал из нее. Расплывшаяся часть и будет играть роль подушки.

Если решено сделать столбы своими руками, то в первую очередь сооружают именно подушку на дне шурфа. Для такого уширения на дне ямы своими руками сооружают опалубку из четырех скрепленных досок, выкладывают гидроизоляционный материал и заливают бетоном. После застывания смеси устанавливают опалубку непосредственно для столбов. Доски толщиной не менее 4-5 сантиметров устанавливают вертикально, скрепляют и обшивают гидроизоляцией.

На готовую подушку в середину собранной вертикальной опалубки устанавливают армированный каркас, собранный отдельно. Он представляет собой вертикальные пруты, соединенные и укрепленные поперечными перемычками. Нужно позаботиться о наличии распорок, которые помогут удерживать каркас строго вертикально. После чего можно приступать к заливке бетона. В подобные конструкции бетон не заливают, а скорее закладывают. Это значит, что смесь не должна быть жидкой.

Рекомендуем посмотреть видео, подробно показывающее процесс заполнения столбов.

По своей консистенции приготовленный своими руками раствор напоминает довольно густую сметану. Заливку проводят постепенно, укладывая слои раствора не больше 20 сантиметров толщиной. Каждый слой трамбуют с помощью виброинструмента или штыкованием, избавляясь от воздуха.

Виды столбчато-ленточного фундамента

Столбчатый-ростверк — комбинирование двух основания, столбчатого и ленточного.

Типы столбов

По типу столбы делятся по материалам на три вида:

Деревянные — небольшая несущая способность материала позволяет сооружать основание для небольших террас, временных построек. Для увеличения срока службы просушивается и покрывается влагоотталкивающими пропитками. А также гидроизолирующая битумной мастикой. Брусы для столбов используют 120–200 мм.
Кирпичные (блочные) — распространённые материалы. Из кирпичей или блоков выкладывают мелкозаглубленное основание квадратного сечения размером 40–50 см.
Бетонные — бетонная монолитная конструкция делается путём создания опалубки после армируются стальными прутьями и заливается цементным раствором. Форма сечения столбов 400 мм. Используется при капитальном строительстве частных домов, бань.
Бутобетонные — столбы выкладываются из бутового камня с добавлением раствора. Прочная, долговечная конструкция из материала, требует профессиональных навыков кладки.
Трубы — из бетона, металла, пластика, асбестоцемента монтируются в землю. Армируются и заливаются бетоном. Крепкая конструкция позволяет строить более тяжёлые сооружения. Трубы из металла требуют дополнительных работ по гидроизоляции, чтобы не образовывалась коррозия.

Уровень заглублённости ленты основания

Ростверк столбчатого основания отличается от свайно-ленточного фундамента. Тем, что лента, скрепляющая опоры, не перераспределяет нагрузку сооружения на грунт, только на столбчатые опоры. Обратная теория является заблуждением. Поэтому при расчётах многие делают ошибки, учитывая площадь ростверка.

Для связки столбов ленту изготавливают из дерева, металла и железобетонна. Материал зависит от выбранного строения.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Данный вид фундамента представляет собой сугубо столбчатую конструкцию с ростверком. Обустройство такого несущего элемента наиболее уместно при строительстве легких сооружений на песчаных грунтах.

Вся работа делиться на несколько этапов, среди которых:

Проведение земляных работ.
Возведение столбов фундамента.
Обустройство ростверка.

Перейдем непосредственно к началу работ.

Земляные работы

Первым этапом становится проведение земляных работ. Первоначально следует подготовить площадь. Для этого удаляется лишний грунт и проводится выравнивание поверхности.

Особое внимание уделяется глинистым грунтам, в данной ситуации необходимо будет снять довольно большой слой грунта, после чего устроить прокладку из песка. Следующим шагом проводиться разметка участка

Используются колышки и строительная нить. С ее помощью соответствуя рабочим чертежам и проводится разметка. Нить натягивается в две полосы, параллельные друг другу, при этом расстояние между ними должно составлять величине опор и соответственно ростверка. Особое внимание необходимо уделять углам, они должны быть абсолютно ровными (т.е. 90 градусов). Кроме того, проводиться разметка стен, их пересечения и примыкания

Следующим шагом проводиться разметка участка. Используются колышки и строительная нить. С ее помощью соответствуя рабочим чертежам и проводится разметка. Нить натягивается в две полосы, параллельные друг другу, при этом расстояние между ними должно составлять величине опор и соответственно ростверка

Особое внимание необходимо уделять углам, они должны быть абсолютно ровными (т.е. 90 градусов)

Кроме того, проводиться разметка стен, их пересечения и примыкания.

Опираясь на рабочие чертежи, в местах, где должны быть обустроены столбы, с помощью бура обустраиваются скважины. Его диаметр может составлять от 15 до 40 сантиметров. При этом, если глубина заложения столбов составляет более метра, то необходимо проводить дополнительную фиксацию грунта, во избежание осыпания. В нашем же случае кроме обустройства котлованов вручную буром, необходимо будет привести их к квадратной форме, для кладки столбов.

После чего дно скважины засыпается песком, слой его должен составлять примерно 10 сантиметров. Далее проводиться контрольная сверка расположения скважин относительно осей, и их ровность.

Последним шагом такой подготовки станет заливка бетона слоем в 10-15 сантиметров, который послужит прочным основанием для обустройства такого типа фундамента. Приступать к работе можно сразу после полноценного высыхание бетона, которое проходит в течении 28-30 дней.

Возведение столбчатого фундамента

Теперь перейдем непосредственно к возведению. В данном случае для обустройства столбов будет использоваться кирпич.

Итак, выкладываем основание, по которому будем равняться. Оно выполняется в виде квадрата параметрами 38*38 сантиметров. После чего по нему выкладываем и сам столб, в высоту до 50 сантиметров выше земли.

Сам столб формируем контуром, таким образом, чтобы внутри оставалось свободное пространство. Далее проводиться армирование, при этом минимум 1-2 прута связывается между собой и вставляется внутрь (в идеале это 3-4 прута). После установки каркаса, пространство заливается бетоном.

После полноценного высыхания бетонного центра, необходимо провести гидроизоляцию несущей конструкции. Также необходимо проверить и нахождение всех столбов на одном уровне. После чего траншеи засыпаются грунтом.

Кроме того, благодаря своей уникальной технологии обустройство столбчатого фундамента можно проводить использую асбестоцементные трубы. Монтаж проводится следующим образом:

Труба опускается в подготовленную скважину, после чего заливается бетоном.
Следующим шагом труба немного приподнимается, чтобы была возможность бетону растечься. Это дает хорошее основание и фиксацию.
Следующим шагом, не доходя 10-15 сантиметров до края, труба заливается дополнительной порцией бетона.

Обустройство ростверка

Теперь переходим к обустройству ростверка. Выполнять его можно использую деревянные балки. В данном случае каждая из них краем должна опираться на столб, кроме того быть сцеплена с другой балкой.

Кроме того, часто встречается выполнение железобетонного ростверка. В данном случае сверху столбов обустраивается деревянная опалубка, внутри нее предусматривается армирование, по типу такого же рода как для ленточного фундамента. После чего заливается бетоном.

Особенности строительства столбчато-ленточного фундамента

Столбчато-ленточный фундамент представляет собой модификацию столбчатого и применяется при постройке каменных домов.

Основные нюансы устройства ленточно-столбового фундамента

Он будет уместен в местах, где зимой возникает проблема большой глубины промерзания грунта. В таких ситуациях возведение заглубленного основания предвещает чрезмерные финансовые затраты, а мелкозаглубленный ленточный фундамент не подходит по ряду технологических характеристик. Именно здесь ленточно-столбовой фундамент будет как нельзя кстати. Для справки, такой тип основания идеально подойдет для строительства здания на склоне, безусловно, работа в «экстремальных» условиях будет иметь и соответствующую стоимость. Если на строительной площадке грунтовые воды расположены близко к поверхности, то от такого вида основания стоит отказаться, например, в пользу свайного

На что обратить внимание при возведении столбчато-ленточного фундамента?

Факт № 1. Вся нагрузка от строения будет передаваться столбчато-ленточному фундаменту: столбы, углубленные в грунт на 20 сантиметров ниже линии его промерзания. Почва на такой глубине достаточно уплотненная, при понижении температурного показателя, грунту здесь не грозит вспучивание, следовательно, о поднятии конструкции можно будет не беспокоиться. Для того чтобы предотвратить процесс поднятия столбов в процессе их трения о вспучиваемые верхние слои почвы, нижнюю часть опор несколько расширяют, что не сказывается на первоначальной цене столбчато-ленточного фундамента.

Факт № 2. Ленточный фундамент со столбами в грунт не заглублен, следовательно, не передает ему никакой нагрузки. Он лишь играет роль конструктивного элемента, который отвечает за равномерное распределение нагрузки на опоры. Расстояние от нижней границы постройки до верхнего слоя почвы – не менее 15-20 сантиметров, по этой причине, при условии вспучивания грунта, на основание никакого влияния оказываться не будет.

Столбчато-ленточный фундамент с ростверком

В частном строительстве в качестве основания для строения довольно распространен столбчато-ленточный фундамент с ростверком. Главное преимущество его заключается в его низкой стоимости, так как для его возведения требуется значительно меньше бетона, чем для формирования ленточного фундамента, и в десяток раз меньше, чем потребуется для заливки плиты.

Для справки, материал для столбов может быть самым разнообразным, однако, если стремиться к надежности и долговечности, не обращая внимания на цену, стоит выбрать армированные бетонные опоры.

Процесс устройства столбчато-ленточного фундамента с ростверком предусматривает проведение следующих этапов:

расчет и разметка основания;
проведение земельных работ;
оборудование опалубки;
армирование столба;
засыпка грунта;
заливка бетона;
устройство ростверка столбчато-ленточного фундамента.

Обычное свайное и опорно-столбчатое основания

Простой свайный тип фундамента внешне представляет собой несколько свай, которые стоят в тех местах, где происходит наибольшая нагрузка (в углах дома, под несущими балками и т. д.).

Фундамент столбчатого типа строят для сооружений, в которых не будет подвалов или погреба. Особенно часто такой тип основания делают для деревянных строений из бруса. Несущие балки для такого основания укладываются на опоры – сваи или столбы.

Конструкция такого основания может быть из дерева или камня. Чтобы возвести такую основу для дома, используют комлевую часть столба дерева (часть рядом с корнем). Обычно диаметр части комеля варьируется от 18 до 25 см.

Фото:

Для веранды и дома из бруса наиболее часто используют фундамент из дерева.

Помимо обычного столбчатого фундамента существует еще несколько видов оснований для дома. Среди них выделяют монолитную свайную основу.

Внешне оно представляет собой бетонную подошву без швов. Она очень прочная, и в этом ее основное достоинство.

Второй вид – сборное столбчатое основание. Возводится из камней, кирпича и блоков из железобетона. Главный плюс заключается в том, что строительство проходит очень быстро. Но из-за не очень надежных швов такая конструкция не особенно прочная.

Столбчатые фундаменты отличаются не только принципом постройки, но и заглублением. Существует мелкозаглубленный столбчатый фундамент и заглубленный.

Первый тип предполагает заглубление опор от 40 до 70 см. Обычно мелкозаглубленный столбчатый фундамент делают на участке со скалистым или песчаным грунтом.

Фото:

У заглубленного основания опоры уходят на глубину от 0,5 до 1 м, т. е. ниже зоны промерзания грунта. Зачастую такой тип фундамента делают на глинистом грунте, в котором много воды.

Есть и другие виды свайных основ, о них будет подробнее сказано ниже.

Общая технология строительства в основном одинакова, как и устройство столбчатого фундамента любого типа.

Одним из наиболее популярных видов является опорно-столбчатый фундамент. Наиболее часто его используют для строительства деревянных домов из бруса.

Его стоимость достаточно низкая, поэтому опорно-столбчатый фундамент популярен. Зачастую опорно-столбчатый фундамент используют для постройки бани или веранды.

Опоры устанавливают под углами постройки и под стенами, в которые вделаны окна и двери. Расстояние между столбами основания должно быть от 1,5 до 2 м.

Если строится баня, то формируют подушку из песка, а потом прямо на ней строят опорно-столбчатый фундамент.

Фото:

Опоры вкапывают в землю, а потом на них крепят следующие на нужную высоту. Тем же способом происходит возведение деревянных построек из бруса.

Для дома из кирпича опорно-столбчатый фундамент не подойдет. Можно попробовать сделать такое основание для дома из пеноблоков, только нужно очень внимательно сделать расчет столбчатого фундамента, чтобы сваи выдерживали нагрузку строения.

Если строительство дома проводится из пеноблоков, то нужно правильно все рассчитать, чтобы строительство шло быстрее.

Иногда свайный фундамент строят из пластиковых труб. Его обычно делают для внешней канализации. Для веранды или бани такой фундамент не подойдет.

Несмотря на то, что опоры из пластиковых труб, они могут прослужить около 50 лет.

Кроме того, они хорошо выдерживают морозы, а еще основание из пластиковых труб достаточно прочное, но при этом легкое. Стоимость пластиковых труб может быть разной – серые дешевле, оранжевые дороже.

Видео:

Как сделать столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Перед началом всех работ необходимо изучить грунтовое основание, определить уровень грунтовых вод, а также произвести качественный расчет необходимого количества опорных столбов, варианта их исполнения. Только потом можно приступать к подготовке строительной площадки.

Видео о том, как можно сделать столбчатый фундамент своими руками:

Расчет

Для того, чтобы грамотно выполнить расчет, можно нанять для этого квалифицированных специалистов, либо воспользоваться специальными компьютерными программами.

Благодаря точному расчету можно получить необходимое количество столбов, их площадь сечения, а также необходимый показатель заглубления. Количество опор расчет обычно выдает минимальное: если выполнить их с меньшим шагом, то это позволит возвести более надежное строение.

На фото чертежи столбчатого фундамента с размерами:

Земляные работы

Вначале необходимо снять с участка плодородный слой грунта. В среднем, этот размер составляет 20 сантиметров. Далее необходимо обозначить места установки опорных столбов. При помощи бура выполняются скважины определенной глубины и размера. Для более качественного обустройства разметки будущей системы можно воспользоваться геодезическим теодолитом.

Устройство подушки под столбы

Под подушкой подразумевают слой песка, толщина которого обычно не более 30 сантиметров. После засыпки, песок необходимо утрамбовать. В большинстве случаев, для выполнения данного этапа работ используют бревно небольшого сечения.

Песок отводит лишнюю грунтовую влагу от опорных столбов. Далее выполняется бетонный слой, толщиной от 10 до 30 сантиметров. Он служит опорой для будущей конструкции.

Выполнение опалубки

При выполнении опалубки стоит учитывать вид грунта. Если на строительной площадке глинистая почва, то возведение опалубки может не потребоваться, так как глина не обваливается. Если же грунт представляет собой песок, то данная конструкция выполняется из деревянных досок, либо аналогичных плоских материалов. При первом варианте обязательной технологией будет служить укладка рубероида в скважины. Он будет выполнять не только роль стенок, но и гидроизоляции.

Если в качестве материала для опалубки выбирается натуральная древесина, то специалисты рекомендуют тщательно смочить ее водой. В противном случае она будет впитывать влагу из раствора бетона, тем самым ухудшая его качественные показатели.

Армирование

Армирование опорных столбов проводится обязательно, так как именно оно сдерживает нагрузки. Железная арматура нарезается на необходимого размера куски и связывается между собой в каркас

В данном случае очень важно сложить отдельные изделия относительно друг друга. Каркас опускается в скважину строго посередине

Только после этого можно заливать бетон.

Заливка бетона

При заливке бетонного раствора необходимо простукивать опалубку, чтобы удалить лишний воздух и выполнить качественные столбы. Бетонный раствор при стандартном замешивании должен состоять из одной части цемента, двух частей песка, а также трех частей щебня. Столбы необходимо не трогать 28 дней. Только после этого они будут иметь необходимую прочность.

Гидроизоляция

Так как отдельным элементам угрожает почвенная и атмосферная влага, очень важно выполнить качественную гидроизоляцию столбов. От поверхностной влаги конструкцию обычно защищает отмостка

Также можно использовать влагозащитный бетон.

Поверх подушки обязательно следует положить гидроизоляционный слой, который может быть выполнен из рубероида. Стенки ямы также следует защитить гидроизоляционным материалом.

Утепление

Утепление снаружи более распространено, так как оно сохраняет показатели прочности бетона, не пропускает холод внутрь дома, а также является дополнительной зашитой от влаги. Данный этап работ можно выполнить с помощью пенопласта, пеноплекса, а также экструдированного пенополистирола. Слой утеплителя необходимо выполнить на основании и вокруг самих опор.

Виды столбчатого фундамента

Прежде чем приступить к детальному проектированию и расчёту столбчатого фундамента, следует определиться, на каком участке, какого типа и по какой технологии будет на нём возведена постройка. От этих факторов зависит выбор материала столбчатых оснований фундамента и глубина их заложения.

Различные способы обустройства столбчатого фундамента

Материалы для возведения фундамента

Для фундаментных оснований могут быть использованы следующие материалы:

железобетон;
бутобетон;
блоки;
кирпич;
натуральный камень;
дерево;
трубы: асбестовые или пластиковые.

Первым этапом обустройства фундамента является разметка

Глубина заложения фундамента

Глубина заложения столбчатого фундамента определяется его конструкцией, технологическими параметрами строения и геологическими характеристиками грунта в пятне застройки.

По глубине заложения столбчатые основания делятся на три основных типа:

Заглубленные – с глубиной заложения ниже отметки промерзания почвы.
Мелкозаглубленные – с глубиной заложения на 40-70 см от уровня земли.
Незаглубленные – расположенные на поверхности земли при полном отсутствии подземной части. При этом в местах установки столбиков с почвы снимается плодородный слой и выполняется подсыпка нерудного материала.

Схема обустройства столбчатого фундамента с глубиной заложения 1500 мм

Делаем уширения внизу скважин

Для чего это нужно. По уширению в скважине будет сформирована пятка столба, которая будет выполнять 2 задачи: увеличение несущей способности столба и препятствие выдергиванию сваи касательными силами во время промерзания пучинистых грунтов.

План работ. Для данной задачи можно использовать бур ТИСЭ специально предназначенной для этой цели. Он позволит сделать уширение диаметром 40-60 см. Но стоит заметить, что в плотном грунте данным приспособлением очень сложно работать. Поэтому желательно все проверить при пробном бурении во время проектирования столбчатого фундамента.

Есть альтернативный и бюджетный способ сделать уширение с помощью модернизированной штыковой лопаты. Для этого необходимо обрезать края полотна лопаты, чтобы рабочая область была в пределах 10см. Ну и удлинить ручку лопаты, если это нужно. Для того чтобы поднять грунт от такого уширения можно воспользоваться каким-нибудь приспособлением, либо просто пробуриться глубже и весь грунт от нашего уширения сгрести в это углубление. Главное не забудьте потом утрамбовать наше «захоронение».