Армирование столбчатого фундамента: выполнение работ своими руками

Как провести армирование столбчатого фундамента: способы, схемы и технология

После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.

Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.

Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

  • СНиП 52-01-2003;
  • СП 50-101-2004;
  • СНиП 2.01.07-85;
  • СНиП 3.02.01-87.

Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.

Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

  1. Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
  2. На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.

Схема армирования фундамента:

Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.

Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

  • холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
  • горячекатаный – не менее шести миллиметров.

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:

Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

  1. количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
  2. для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
  3. чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.

Технология

Подготовительный этап предусматривает расчет количества арматуры и нарезку прутьев необходимой длины. Когда закончены все подготовительные работы, готовы материалы, есть необходимое количество готового прутка, можно приступать к закладке и вязке.

Схема закладки

Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:

  • под опорные столбы устанавливаются пруты, диаметром от одного сантиметра. Для круглых применяют шесть прутков сечением 8 мм;
  • для усиления опорной подошвы применяют сварную сетку. Используется арматура с сечением от 6 до 8 мм. Она укладывается двумя рядами. Толщина закраин составляет не меньше пятнадцати см;
  • если столбы грибовидной формы, для них выполняют двойное армирование. В первом слое прутки выгибаются в форме перевернутой «Г», вертикальная часть равна по высоте опоре. В этом случае выгнутая сторона проходит подрезку по диаметру;
  • если у опорных элементов переменное ступенчатое сечение, подготавливают несколько каркасов, они соединяются вязальной проволокой между собой.

Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.

Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:

  1. в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
  2. на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
  3. соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

Как вязать арматуру?

Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.

Схема вязки:

  • подготавливается отрезок проволоки в тридцать сантиметров длиной, складывается вдвое;
  • петля проходит по диагонали перекрестия прутьев и выводится к концам проволоки;
  • в петлю заводится крюк, после чего проводится движение, в ходе которого зацепляются проволочные концы.

Использование вязки увеличивает прочность основания.

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

  1. Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
  2. Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
  3. Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.

Заключение

Прочность здания опирается на то, какую нагрузку способен выдержать его фундамент. Армирование позволяет существенно усилить основание, однако важно внимательно отнестись к выбору материалов и предварительному расчету. Выполнив процедуру правильно, можно значительно увеличить срок эксплуатации готового сооружения.

Правила выполнения армирования столбчатого фундамента

Столбчатая фундаментная основа – неоднократно проверенный и достаточно выгодный вариант под строительство малоэтажных сооружений из древесного материала или объектов каркасного типа. Основным препятствием при устройстве фундамента из столбов считается высокий уровень грунтовых вод или потребность в обустройстве подвального помещения. Несущая конструкция представлена системой бетонных столбов, расположенных под точками пересечений и примыканий стен и под угловыми участками. Несущие способности оставляют желать лучшего, и для увеличения этого показателя в обязательном порядке выполняется армирование столбчатого фундамента.

Необходимость армирования

Внешне твердый и прочный бетонный столб, оказавшись в фундаментной конструкции и подвергнутый нагрузочным воздействиям, превращается в колкую субстанцию.

Имея огромный запас прочности, бетонный столб разрушается за долго до набора предельной прочности, и причиной этого является неравномерное распределение нагрузки от сооружения.

Чтобы избежать этого, рекомендуется выполнять армирование столбов фундамента. Данная мера позволит:

  • максимальную часть особо важных напряжений переносить в глубокие бетонные слои и распределять их главным образом не на камень, а на арматурный каркас;
  • металлические арматурные прутья отлично соединяют основные элементы фундаментной конструкции – опорные столбы и ростверок;
  • эксплуатационный период армированных столбов увеличивается в разы по сравнению с простыми бетонными опорами.

Применение армирования в некоторых ситуациях помогает избегать негативных последствий, связанных с разрушением столбов. Обрушение происходит не скачкообразно – конструкция расползается медленно и пластично.

Расчет

Индивидуальные застройщики процесс армирования опорных элементов сводят к четко продуманному определению потребности в металлических прутьях.

Разберем пример расчета армирования столбчатого фундамента. Предположим, необходимо изготовить арматурный каркас для столба с сечением двадцать сантиметров и глубиной установки в два метра. Для усиления такой опоры потребуются четыре прута, установленных вертикально, диаметр которых равен 1.2 см. Прутья перевязываются горизонтально в четырех местах, через каждые полметра.

Для армирования столбчатого фундамента под стальную колонну для каждой из них делаются следующие расчеты:

  • к длине опорного элемента прибавляют двадцатисантиметровый припуск, с помощью которого выполняется связка с ростверком;
  • полученное значение умножается на количество прутьев (четыре штуки в каждом столбе);
  • вязальную проволоку определяют следующим образом: сечение умножают на количество прутьев в каркасе и на число перевязок.

Остается полученные данные перемножить на потребность столбов, чтобы узнать, сколько потребуется арматуры и проволоки для каркасных оснований.

Способы армирования

Армирование столбчатых фундаментов под металлические колонны выполняется одним из двух известных способов. Дело в том, что при строительстве малоэтажных сооружений заливают железобетонные монолитные основания – наиболее популярный вариант столбчатого фундамента.

Первый способ

Для каждой запланированной опоры готовится котлован, глубина которого соответствует проектному решению, а ширина немного превышает аналогичный параметр столба. Это необходимо для установки опалубочной конструкции. Щиты монтируются из досок с таким расчетом, чтобы верхняя часть столба возвышалась над поверхностью почвы на пятьдесят сантиметров. Установив и расклинив опалубку, в нее монтируют арматурный каркас и выполняют заливку бетонного раствора.

Бетонирование необходимо выполнять по одному уровню. Неровности исправляются ростверком. Как только бетон набирает прочность, опалубку демонтируют и выполняют обратную засыпку котлована.

Второй способ

Он является более трудоемким в связи с большими объемами земляных работ. На установленную глубину забуриваются скважины, для чего придется арендовать специальную строительную технику. В скважинах устанавливаются каркасы из арматуры, заливается бетон. Опалубка в этом случае выставляется только для формирования надземной части столба. Этот вариант установки опор считается более современным, выполняется легче и быстрее. Но есть одна особенность – к грунту предъявляются повышенные требования по плотности.

Материалы для армирования

Для армирования колонн под фундамент пользуются металлическими арматурными прутьями класса А III и выше. Рекомендуемое сечение холоднотянутого прута не менее трех миллиметров, горячекатанного – от шести. Для изготовления арматуры применяется сталь класса 15 и более, обработанная антикоррозийными составами.

Разрешается применять композитную арматуру – как более легкую и удобную в монтаже. Модуль ее упругости больше, чем у металла, материал более жесткий и менее пластичный.

Теоретически армирование стеклопластиковой арматурой обходится не дороже монтажа металлических каркасов.

Композит не подвержен воздействию коррозии, не образует мостиков холода, отлично воспринимает нагрузки вертикального типа.

Есть только одна особенность – во время сращивания композитной арматуры опорных столбов и ростверка следует использовать фирменный способ под прямым углом с применением специального приспособления.

Схема закладки

Попробуем разобраться, как выполнить армирование столбчатого фундамента своими руками. Предположим, что размеры и количество материала мы определили, подготовили все необходимое для работы.

В каждый котлован под опорный столб устанавливаем четыре рифленых прута диаметром в 1 см. Если предстоит заливать опоры с круглым сечением, рекомендуется использовать шесть восьмимиллиметровых прутков.

Опорную подошву для каждого столба усиливают сварной сеточкой, изготовленной из арматуры сечением 6 – 8 мм, уложенной в два ряда, при этом толщина закраин подошвы должна составлять не менее пятнадцати сантиметров.

В отдельных случаях, если заливаются опорные элементы с переменным сечением в виде ступеней, армирование выполняется двумя и более каркасами, соединенными в единую конструкцию вязальной проволокой.

Грибовидные столбы подвергаются двойному армированию. Первый слой металлических прутьев выгибается в виде отдельных элементов в форме «L», при этом вертикальная часть равняется показателю высоту опоры, а выгнутая сторона подрезается под размер диаметра.

Заложенные в подготовленную скважину элементы корректируются таким образом, чтобы их горизонтальные части радиально расходились от центральной точки к периферии подошвы столба.

После этого в скважину монтируется обычная каркасная заготовка, выполняется бетонирование. В результате получается достаточно прочный и устойчивый к выдавливанию столб.

По аналогичной схеме монтируется каркас из арматуры при устройстве ростверка. В будущую железобетонную балку закладываются арматурные прутья сечением 1 см по два – три штуки. На угловых участках фундамента прутья загибаются минимум на двадцать сантиметров, выполняются соединения сваркой или вязальной проволокой. Таким же образом ростверковая каркасная основа связывается с прутьями опорных столбов, и после этого можно приступать к подаче бетонной смеси.

Вязка

Подробней рассмотрим, как связывать арматурные прутья вязальной проволокой. Как правило, сечение ее небольшое, и для работы можно воспользоваться специальным крюком. Алгоритм действий выглядит следующим образом:

  • отрезается кусок вязальной проволоки длиной в тридцать сантиметров, складывается вдвое;
  • подготовленная петля заносится по диагонали арматурной крестовины, выносится к собственным концам;
  • в петлю размещается вязальный крюк и прокручивается таким образом, чтобы во время движения цеплять проволочные концы.
Читайте также:  Опалубка для столбчатого фундамента: из чего сделать, доски, трубы, рубероид

Полезные рекомендации

Необходимое количество арматурных прутьев определяется по следующему принципу – общее значение диаметра арматуры в бетоне не должно превышать 0.2 – 0.25 % от аналогичного значения прямоугольного столба или колонны.

Оптимальный и правильный вариант соотношения диаметра металла к сечению опорного элемента 0 1 на 20 или 1 на 25.

Элементы арматурного каркаса должны размещаться таким образом, чтобы слой обтекаемого их бетона составлял минимум 2.5 – 3.5 см.

Столбы разрешается армировать пространственным арматурным каркасом. Прутья соединяются мягкой вязальной проволокой, чтобы фиксировалось их расположение в котловане до момента начала бетонирования.

Особенности армирования

Это рабочий этап считается залогом надежности и прочности всего объекта. Малейшие усилия на изгиб способны разрушать бетон, и это является его основным и едва ли не единственным недостатком.

На опорный столб оказывают воздействие несколько видов нагрузочных явлений:

  • на сдвиг – смещается грунтовый слой нормальной консистенции по водонасыщенному, или почва двигается горизонтально;
  • на сжатие – сооружение давит всем своим весом на фундаментное основание;
  • на разрыв – в зимний сезон во время пучения почвы стенки сжимаются, и столбы начинают отслаиваться от опорных подошв.

Если принимать во внимание только процесс сжатия, то армирование столбов можно не выполнять – достаточно вокруг столбов устроить трехслойный рубероидный ряд.

Заключение

Строительство фундамента – задача серьезная, и относиться к ее выполнению следует с полной ответственностью. Если все с делать в соответствии с технологиями, то вы получите прочную и долговечную опорную конструкцию.

Армирование столбчатого фундамента: зачем нужны работы, как они выполняются?

Прочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

  • на сдвиг – либо происходит сдвижение плотного слоя по водонасыщенному грунту, либо осуществляются подвижки грунта в горизонтальном направлении;
  • на сжатие материалов – вес постройки;
  • на разрыв – в зимний период пучения земли стенки сжимаются, в результате чего отрываются от подошвы.

Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое. Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов.

Зачем нужно делать армирование?

Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

Благодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

  1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
  2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
  3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

  1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
  2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве. Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.
  3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
  4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины. Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.
  5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см. Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся. Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

Что касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

  1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
  2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

Как армируется подошва столбчатого фундамента?

При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм. Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм. Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

Как выполняется армирование ростверка?

Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

Ленточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

  • установка каркаса на грунт;
  • отсутствие центрирования каркаса при монтаже в скважину;
  • создание соединений на углах стен при сварке стержней;
  • нагревание мест сгиба прутьев во время сварки.

Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция и полезные советы

Возведение любого строения не может быть выполнено без надежного фундамента. Именно от него будет зависеть срок эксплуатации всех остальных конструкций. Фундамент столбчатого типа представляет собой отдельные опоры под здание, которые выполнены из бетона. Если сравнивать такой вариант с ленточным, то он будет гораздо дешевле.

Столбчатое основание обычно применяется при малоэтажном строительстве из различных материалов, которые имеют не большой вес, а также для возведения общественных зданий и заборов. При выполнении пошаговой инструкции можно своими руками сделать надежный столбчатый фундамент для будущей постройки.

Виды столбчатых фундаментов

По варианту изготовления фундамент столбчатого типа можно разделить на:

  • сборный;
  • монолитный;
  • деревянный.

Сборный вид включает бетонные блоки, кирпич, а также стальные трубы.

Монолитный вид представляет собой железобетон. Строительные материалы, которые используются для производства отдельных элементов, должны отвечать всем предъявляемым требованиям, а также обеспечивать надежность и высокую прочность. Монолитный вид возводится на строительной площадке путем заливки раствора бетона в выполненную опалубку с армированием. Столбы при таком варианте могут иметь квадратное, а также прямоугольное сечение.

Глубина заглубления такого варианта обычно не превышает полутора метров. Стандартное расстояние между столбами должно быть не менее 1,5 метров, но не более 2,5 метров.

По заглублению столбчатое основание можно разделить на:

  • заглубленный вариант, который располагается ниже уровня промерзания грунта, глубина которого, равна одному метру и более;
  • мелкозаглубленный вид чаще всего заглубляется на 50 сантиметров;
  • незаглубленный вариант используется только для легких построек, снимается только верхний плодородный слой почвы.

Нижняя часть опоры должна располагаться на 30 сантиметров ниже уровня промерзания грунта.

Виды фундамента по варианту сечения:

  1. Фундамент стаканного типа может возводиться под общественными, а также промышленными сооружениями. Он может выдерживать довольно большие нагрузки. Данный вид имеет ступенчатую форму. Состоит конструкция из основания, которое возводится на песчаной подложке, стаканного подколенника, на который устанавливаются опорные столбы. Такой вариант обеспечивает надежность конструкции, а также более долгий срок службы всего здания.
  2. Столбы постоянного сечения могут быть использованы для одноэтажных построек с не большим общим весом, которые могут быть выполнены из натурального бруса или каркасных вариантов. Площадь основания не способна выдержать сильных нагрузок.

Он сочетает достоинства двух видов фундаментов. Столбы при таком варианте заглублены в грунт, а ленточное основание равномерно распределяет общую нагрузку между сваями. Лента не оказывает никакого давления на грунтовое основание.

Опорно-столбчатый фундамент может быть выполнен из кирпича, стальных, либо асбестовых труб, из монолита, бетонных блоков, а также натурального дерева. Такой вариант позволяет выполнить все работы максимум за три дня. Эта цифра может меняться в зависимости от площади будущей постройки.

Устройство столбчатого основания

Устройство конструкции подразумевает под собой определенную систему опорных столбов, которые заглублены в грунт. Опоры располагаются под всеми наружными стенами, а также под несущими внутренними конструкциями.

Главным условием будет равномерное распределение всех возможных нагрузок. Если произвести некачественный расчет, то это может привести к проседанию некоторых элементов.Если строительные работы ведутся на прочном грунтовом основании, можно использовать мелкозаглубленный вариант.

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.

Читайте также:  Можно ли заливать фундамент зимой: в мороз, плюсы и минусы

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.

Как сделать столбчатый фундамент из разных материалов

Для каркасного дома данный вариант самый дешевый и распространенный. Опорные столбы размещают в местах сильного воздействия нагрузок. На них возводится нижняя обвязка каркасного дома, которая выполняется из бруса. Высота надземной части столбов должна быть не менее 50 сантиметров.

При использовании кирпича для устройства столбов, должно выбираться только качественное жженое изделие. Из него можно выполнить как заглубленный вариант фундамента, так и малозаглубленный. Основные столбы обычно изготавливают в 2,5 кирпича. Остальные разрешено выполнять в 1,5.

При использовании блоков с хорошими качественными показателями столбы не уступают кирпичным вариантам. Предпочтение стоит отдать бетонным блокам, так как они лучше выдерживают большие нагрузки.

Вариант с ростверком представляет собой жесткую конструкцию, которая состоит из отдельных столбов, связанных сверху между собой поясом. Ростверк усиливает опоры, придает ему большую надежность. Также он распределяет более равномерно нагрузки между отдельными элементами.

Фундамент столбчатого типа под колонны выполняется, если необходимо передать нагрузку от отдельных колонн на грунт. Чаще всего это стаканный вариант.

Столбы из асбестовых труб используется не часто. Такой вариант можно применять на сложном рельефе, а также при необходимости быстроты выполнения всех строительных работ. Внутри труб выполняется армирующий каркас, который заливается бетонным раствором.

В роли опалубки могут быть использованы пластиковые трубы, которые не боятся влаги. В данном случае нет необходимости выполнять дополнительную гидроизоляцию.

Шлакоблоки для возведения столбчатого основания используются крайне редко, только под очень легкие постройки, так как они не выдерживают сильных нагрузок.

При строительстве домов из бруса самым экономичным вариантом будет служить столбчатая система. Материалами выполнения отдельных столбов, в данном случае, могут служить кирпич, железобетон, монолит, а также асбестовые трубы.

Фундамент из канализационных труб диаметром 110 миллиметров имеет очень долгий срок службы, а также обладают достаточной прочностью и жесткостью.

При правильном выполнении всех этапов строительства можно получить тот фундамент, который увеличит срок эксплуатации всего строения.

Видео о том, как заливать столбчатый фундамент:

Как сделать армирование столбчатого фундамента своими руками

Бетон характеризуется высокой степенью прочности на сжатие, поэтому под легкие постройки на изготовление фундаментных столбов используется именно этот материал.

Однако у него есть один весьма существенный недостаток: он не очень хорошо переносит нагрузки на растяжение и изгиб.

Поэтому при строительстве зданий и сооружений средней тяжести и на неблагополучных грунтах практикуется армирование столбчатого фундамента с ростверком.

Технология армирования столбов

Арматурный каркас бетонного столба состоит из нескольких вертикальных прутков. Диаметр арматуры составляет 10-12 мм. Для армирования столбчатых фундаментов применяется только арматура класса А-III (ребристая).

Горизонтальная составляющая каркаса формируется из более тонкой гладкой монтажной арматуры диаметром 6 мм. Требования к горизонтальным элементам невысоки: в их задачу входит лишь соединение вертикальных стержней в единую конструкцию.

Длина вертикальных элементов рассчитывается таким образом, чтобы их верхние торцы выступали над поверхностью бетонной заливки на 10-20 см. Свободные концы используются в дальнейшем для привязки ростверка к столбам.

Схема армирования столбчатого фундамента:

  • рассчитывается необходимое количество арматуры;
  • отрезаются стержни необходимой длины;
  • вяжется каркас;
  • полученная конструкция опускается внутрь опалубки (на этом этапе надо следить, чтобы между досками опалубки и арматурой сохранялся зазор до 50 мм);
  • осуществляется заливка бетона.

В процессе заполнения опалубки бетонной смесью каркас необходимо периодически встряхивать. Арматура должна быть полностью очищена от грязи, в противном случае прилипание бетона к металлу будет затруднено.

Вязка арматуры

Столбчатые фундаменты обычно имеют небольшие размеры, так что для вязки арматуры будет достаточно автоматического или обычного крюка.

Схема вязки несложна:

  • отрезается кусок проволоки длиной 300 мм и складывается вдвое;
  • по диагонали крестовины арматуры заносится полученная петля и выносится к ее концам;
  • крюк продевается в проволочную петлю;
  • затем инструмент прокручивается, цепляя при этом концы проволоки.

Таким образом создается соединение (связывание) арматуры в местах ее пересечения.

Расчеты

В индивидуальном строительстве расчет армирования столбчатого фундамента сводится к определению количества арматуры. Для изготовления арматурного каркаса под столб диаметром 200 мм и глубиной заложения 2 метра достаточно четырех вертикальных прутков диаметром 12 мм.

Расстояние между ними составляет 200 мм. Прутки перевязываются горизонтальными элементами в четырех местах (с шагом 500 мм).

  • всего ребристой арматуры на один столб понадобится (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В данном количестве учтен припуск 0,2 м на привязку ростверка;
  • количество гладкой арматуры диаметром 6 мм составит 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;
  • для вязки каркаса необходимо заготовить проволоки 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные результаты надо умножить на количество столбиков.

Таким же способом рассчитывается количество арматуры для армирования монолитных столбчатых фундаментов любых геометрических размеров.

Хотите сделать себе теплые водяные полы под плитку своими руками?

Армирование подошвы столбчатого фундамента

Подошвы столбов усиливаются при помощи специальных сеток, которые называются арматурными.

Расчет армирования подошвы столбчатых фундаментов проектировщики выполняют по схеме консоли, которая воспринимает на себя отпор грунта. Однако в частном строительстве таких сложных математических выкладок никто не делает.

Анализ производимых расчетов показал, что при относительно небольших нагрузках для усиления подошвы достаточно арматурной сетки с диаметром элементов 5-6 мм.

Однако в строительных нормах не допускается применять армирующий каркас с диаметром элементов менее 12 мм. Поэтому специалисты рекомендуют усиливать подошву столбчатого фундамента под легкую постройку сеткой из арматуры диаметром 12 мм и ячейкой 200 х 200 мм.

Кстати, армирование столбчатого фундамента сеткой практикуется при изготовлении столбов из кирпича. В таких случаях через каждые четыре – пять рядов кирпичной кладки прокладывается арматурная сварная сетка.

Армирование ростверка столбчатого фундамента

Для армирования плитной части столбчатого фундамента (плитного ростверка) в ее тело укладывают в два слоя арматурной сетки. Они должны быть изолированы друг от друга защитным слоем бетона. Расстояние между прутьями арматуры составляют 200 мм.

Для придания каркасу пространственности горизонтальные сетки соединяются между собой вертикальными отрезками. Их длина должна быть минимальной – в противном случае арматурный каркас потеряет устойчивость, а его запас прочности снизится.

Армирование ленточного ростверка не отличается от плитного. Только условия монтажа арматурного каркаса разные: при устройстве ленты действия арматурщика ограничивают размеры опалубки. Но в обоих случаях арматурный каркас вяжется непосредственно в опалубке.

При армировании столбчатых фундаментов своими руками обычно используют арматуру следующих диаметров:

  • продольные элементы – 10-12 мм;
  • поперечные – 6-8 мм.

Арматурный каркас полностью заливается бетонной смесью, но расстояние от его верхнего пояса до поверхности ростверка не должно превышать 30-50 мм.

Видео о нюансах армирования фундамента.

Самостоятельное армирование столбчатого фундамента

Зачем делать армирование

Принцип столбчатого фундамента сводится к тому, что свая проходит все слабые грунты выше промерзания. Опорная часть закладывается непосредственно на более надежный грунт ниже глубины промерзания.

На проблемных почвах столбики в скором времени могут начать гулять, изменяя свое месторасположение и вертикальность.

Чтобы основание дома было надежным и функциональным долгие годы, обязательно делается армирование фундамента. Один из принципов монтажа каркаса — придерживаться строгого соответствия проекта. А, чтобы совсем быть уверенным в правильности чертежей, проект можно отдать независимым экспертам.

Этапы работ

Строительство опорно столбчатого фундамента проходит в несколько этапов:

  1. Уборка мусора на участке и разметка территории.
  2. Снятие слоя почвы.
  3. Укладка песчаной подушки на дне образовавшегося котлована.
  4. Разметка мест обустройства опор.
  5. Выкопка ямок для столбов.
  6. Засыпка песка, заливка бетона, устилание слоем рубероида на дне шурфа.
  7. Заливка пространства между столбиками бетоном.
  8. Создание ростверка.

Здание можно начинать строить через неделю после возведения фундамента.

Конечно, это основные этапы строительства. На самом деле, каждый из них таит массу нюансов. Из столбов должна выступать пруты, чтобы получить возможность связать их с арматурой ростверка. Он может иметь разное размещение: вровень с поверхностью земли, над ней, заглубляться в грунт. В зависимости от размещения ростверка обустраивается опалубка.

Какого диаметра нужна арматура

Когда интересуются размерами, надо хорошо понимать, что заложить можно любой вариант, включая 40 мм.

Оптимальный диаметр для хомутов составляет 6-8 мм. Для продольной арматуры нужны размеры 10-12 мм.

По центру устанавливается металлическая шпилька с крюком на конце, которая заливается в бетон для лучшей фиксации.

Технология армирования столбов

Арматурный каркас бетонного столба состоит из нескольких вертикальных прутков. Диаметр арматуры составляет 10-12 мм. Для армирования столбчатых фундаментов применяется только арматура класса А-III (ребристая).

Горизонтальная составляющая каркаса формируется из более тонкой гладкой монтажной арматуры диаметром 6 мм. Требования к горизонтальным элементам невысоки: в их задачу входит лишь соединение вертикальных стержней в единую конструкцию.

Длина вертикальных элементов рассчитывается таким образом, чтобы их верхние торцы выступали над поверхностью бетонной заливки на 10-20 см. Свободные концы используются в дальнейшем для привязки ростверка к столбам.

Схема армирования столбчатого фундамента:

  • рассчитывается необходимое количество арматуры;
  • отрезаются стержни необходимой длины;
  • вяжется каркас;
  • полученная конструкция опускается внутрь опалубки (на этом этапе надо следить, чтобы между досками опалубки и арматурой сохранялся зазор до 50 мм);
  • осуществляется заливка бетона.

В процессе заполнения опалубки бетонной смесью каркас необходимо периодически встряхивать. Арматура должна быть полностью очищена от грязи, в противном случае прилипание бетона к металлу будет затруднено.

Вязка арматуры

Столбчатые фундаменты обычно имеют небольшие размеры, так что для вязки арматуры будет достаточно автоматического или обычного крюка.

Схема вязки несложна:

  • отрезается кусок проволоки длиной 300 мм и складывается вдвое;
  • по диагонали крестовины арматуры заносится полученная петля и выносится к ее концам;
  • крюк продевается в проволочную петлю;
  • затем инструмент прокручивается, цепляя при этом концы проволоки.

Расчет количества арматуры

Основной принцип армирования — следовать расчету, если хотите получить рациональное решение и не тратить деньги зря. Недостача и переизбыток в равной степени предполагает дополнительные расходы.

На один 2-х метровый столб требуется четыре двухметровых стержня, всего 8 метров. Плюс четыре стержня по 0,4 метра тонкого не рифленого изделия, всего 1,2 метра. Чтобы узнать конечный результат, полученные данные перемножаются на количество столбов по проекту.

Если диаметр сваи меньше 200 мм, берутся три десятимиллиметровых стержня. Количество зависит от размера опалубки. Вертикальные прутки соединяются между собой гладкими стержнями сечением 6 мм.

Чтобы понять, какую заложить арматуру фундамента, необходимо собрать нагрузки и вывести точный показатель.

Зачем армировать фундамент

Состояние грунта нестабильно, его несущая способность часто меняется при смене сезонов, что не может не сказываться на состоянии фундамента. Отдельные его части начинают провисать, причем характер деформации полностью зависит от того, в каком месте участка происходит проседание грунта.
Для того чтобы нагрузка на столбы основания распределялась равномерно, их верхушки укрепляется специальной конструкцией – ростверком. Данное приспособление не даст столбам перемещаться и деформироваться и послужит прочной опорой для постройки дома, в том числе и здания с цокольным этажом.

Таким образом, армирование столбчатого фундамента необходимо для увеличения его прочности и правильного распределения нагрузки. Верная закладка стержней арматуры – залог долговечности всего сооружения.

Изготовление конструкции

Армирование производится в местах изгиба: сверху и снизу. Конструкция располагается, как можно, ближе к поверхности, оставляя 5 см на защитный слой бетона. Стержни устанавливаются горизонтально. Их объединяют в пространственный каркас с помощью поперечных конструктивных стержней.

Читайте также:  Монолитный фундамент: устройство, технология строительства своими руками

Между собой продольные элементы стыкуются внахлест вязальной проволокой. Если берется стержень 12 мм, нахлест составит 25-30 см.

Для армирования каркаса необходимо:

  • Подготовить шаблон для продольной арматуры;
  • Изготовить соединительные петли-хомуты для армирования;
  • Связать продольную арматуру поперечными хомутами.

Шаблон можно сделать из двух кусков плотной фанеры с использованием саморезов. Делается четыре отверстия, после чего хомут подгоняется к шаблону. Если действовать наоборот, хомут может не войти по размерам в шаблон.

Разметка производится по углам с арматурой 12 мм для будущего ростверка. Потом подсоединяется элемент размером 6 мм. Потребуется линейка, уголок, ручка, маркер. В проделанные отверстия шаблона с четырех сторон по углам вставляется 12 мм-арматура и крепится фиксаторами. Учитывается особенность: бетонный раствор, поступающий из миксера, должен попадать и заполнять низ конструкции.

Советы специалистов

У многих начинающих строителей возникают различные вопросы при обустройстве опорно-столбчатого фундамента. Несмотря на простоту сооружения, некоторые моменты ставят дилетантов в тупик. Таким образом, стоит представить рекомендации профессионалов по самым распространенным вопросам.

  1. Для чего убирается верхний слой почвы? Грунт снимается для того, чтобы избавиться от травяного покрова в месте строительства. Если этого не сделать, растительность будет прорастать в дом, что создаст неудобство для его владельцев. Поэтому рекомендуется уходить глубоко в почву, где отсутствуют корни растений.
  2. Какие требы выбрать для столбов? При использовании асбестоцементных труб для опор их внешний диаметр не должен быть меньше 20 сантиметров. В противном случае надежность сооружения снижается. Мощные элементы устойчивее размещаются в земле, соответственно, здание прочнее.
  3. Какой нужен диаметр шурфов для круглых опор? Требуется, чтобы его значение было больше на 10 см, чем диаметр самого столба. Сверление ямок выполняется с использованием ручного бура, лопасти которого имеют соответствующий диаметр.
  4. Каков принцип установки опор? Столбы обустраиваются в заранее вырытые шурфы, над землей они должны размещаться по одному уровню. Если какая-либо из опор выше, ее вбивают глубже в почву.
  5. Для чего нужна арматура, торчащая из столбов? При помощи нее происходит обвязка с арматурой ростверка.
  6. Что еще можно использовать для создания опор, кроме асбестоцементных труб? Для этих целей применяется кирпич, бутобетон, камень, древесина, смесь из бетона. Но лучшим материалом для изготовления столбов фундамента являются все-таки асбестоцементные трубы и армированные бетонные плиты.
  7. Какую можно задействовать древесину для выполнения столбов опорно-столбчатого фундамента? Для создания опор из дерева применяется кедр, лиственница, сосна и прочие виды хвойных пород. Желательно ту часть столба, которая заглублена в землю, смазать горячим битумом, а затем обернуть рубероидом. Затем снова наносится слой битумной обмазки.

Прежде чем приступить к возведению опорно-столбчатого фундамента, рекомендуется все детально проанализировать, учесть каждую мелочь, чтобы обеспечить будущей конструкции надежность и долговечность. В целом, если характеристики почвы и вес планируемого здания позволяют, это самый оптимальный вид основы. Он не требует приложения больших усилий и затрат, его можно выполнить своими руками, взяв всего одного помощника. Это объясняется простотой сооружения, которой обладает опорно-столбчатый фундамент. Плюсы и минусы, а точнее их сравнение, являются ярким тому подтверждением. Если самостоятельно определить какой-либо из параметров не выходит, лучше обратиться к специалистам сразу, нежели потом получить массу проблем.

Как связать арматуру

Делается замер проволок в диаметре 6 мм. Понадобится две стороны: ширина и длина, отмечается маркером или мелом. Заготовку для хомутов сгибают по обозначенным меткам. Готовый хомут прямоугольной формы примеряется на шаблон с четырьмя длинными арматурами.

Арматуру для каркаса столба вяжут простейшими способами. Гнуть хомуты можно на специальном приспособлении. К стене крепятся два уголка по длине стенки хомута. Между ними оставляют расстояние, равное по размеру арматуре, которая будет использована.

Каркасы связываются миллиметровой проволокой и соединяется между собой в три раза более толстой проволокой, что обеспечивает хорошую жесткость и прочность.

Если брать ленту высотой 45 см и шириной 35 см, на обноску ставится четыре прута 12 мм. На них сразу насаживаются хомуты. Их количество составляет около трехсот штук, гнуть придется заранее.

  • С шагом 20 см делается разметка широкой арматуры;
  • Расставляются ровно хомуты;
  • Стержни укладываются на специальные приспособления, вяжется верхняя сторона;
  • Спицы соединяются между собой специальной вязальной проволокой по направлению резьбы;
  • Согнутая пополам проволока пропускается снизу в местах пересечения элементов;
  • Крючком (можно самодельным), вставленным в шуруповерт, захватывается проволока снизу и аккуратно закручивается.

Так вяжутся все узлы. В местах скрепления хомутами, проволока сгибается пополам, образуя петлю, и накрепко закручивается крючком. Хомуты связываются в местах соединения. Оставшиеся каркасы делаются аналогично.

Типы столбчатых оснований


Дом на столбчатом основании
Всего существует два основных типа столбчатых оснований под здания:

  • Заглубленный столбчатый фундамент – конструкция закладывается в грунт на отметке от 50 до 100 см ниже точки промерзания грунта. Такой тип фундаментного основания применяют на участках с высоким водонасыщением, глинистыми почвами, способными к пучению.
  • Мелкозаглубленный сборный фундамент из опорных столбов – конструкция монтируется на глубине от 40 до 70 см в песчаных, скальных грунтах со слабыми пучинистыми свойствами.

Фундаменты столбчатые принято подразделять на монолитные и сборные. Пристальное внимание в этой статье уделяется именно сборным столбчатым опорам из железобетонных блочных элементов. Сборные фундаменты имеют свои преимущества и недостатки.

Основное преимущество столбчатых оснований из сборных блоков – быстрота выполнения работ.

За короткий срок надёжное основание под здание можно возвести собственными руками, не прибегая к помощи специальной техники и уникальных специалистов. Минусом конструкций стоит назвать ослабление в местах шовных соединений железобетонных элементов.

При собственноручном возведении столбчатого фундаментного основания из сборных элементов требуется тщательно соблюдать технологию монтажа отдельных столбов, о которой поговорим ниже.

Преимущества возведения столбчатого фундамента

При строительстве столбчатого фундамента, когда расстояние между отдельными столбами достигает свыше 2,5 м, принято возводить усиленный ростверк в виде монолитной балки из железобетона (рандбалка). Для этих целей допускается применять стальные балки (двутавр, швеллер) с обязательной антикоррозийной защитой элементов. Посмотрите видео, как возвести столбчатый фундамент.

О некоторых преимуществах возведения столбчатых фундаментов уже упоминалось выше, кроме быстрой сборки и невысокой сложности работ, фундамент из отдельных столбов отличается от других конструкций основания следующими показателями:

  • Экономичность – стоимость фундамента из столбов обычно ниже на 15-30%.
  • Столбчатые фундаменты требуют незначительных затрат на приобретение основных материалов, а также требует почти в 2 раза меньше трудозатрат, чем фундаментные основания ленточного типа.
  • Столбчатые основания работают как отдельные опоры, поэтому фундамент имеет меньшее давление на грунтовое основание, а в связи с этим и меньшую осадку.
  • Морозное пучение, губительно действующее на фундаменты легких индивидуальных построек, можно компенсировать специальной обработкой стенок возведенных столбов.

Уменьшают трение стенок фундаментного основания на грунт такие материалы, как эпоксидные смолы; полимерные пленочные материалы; битумная мастика; пластические смазочные составы: солидол «С», ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4.

Для защиты фундамента от негативного воздействия влаги и низких температур необходимо устраивать отмостку, которая выполняется с уклоном от стен здания. Отмостка помогает отвести от стен постройки дождевую и талую воду.

Армирование столбчатого фундамента

Сегодня использование приемов армирования строительных конструкций из бетона и камня превратилось в классический технологический прием перераспределения и выравнивания части нагрузок от цементного камня к более пластичным и упругим металлическим или композитным закладным элементам. Сваи для столбчатых фундаментов промышленного применения давно изготавливаются из напряженного бетона и с закладкой арматуры. Для «частника» такие способы усиления столбов фундамента пока недоступны, так как требуют серьезных инженерных знаний и ресурсов. Поэтому на практике применяется простой вариант армирования столбчатого фундамента «add a resource» –дополнительного усиления бетонной основы закладкой стальных каркасов.

Что дает армирование столбчатого фундамента

Несмотря на внешнюю прочность и твердость, бетон в столбчатом фундаменте под нагрузкой ведет себя, как колкая и твердая субстанция, например, лед или стекло. Обладая солидным запасом прочности, бетонная столбчатая опора может разрушиться задолго до наступления предельного состояния только из-за неоптимального распределения нагрузок внутри отливки.

Арматура для столбчатого фундамента позволят решить несколько важных задач обеспечения прочности:

  • Большая часть критически важных напряжений на поверхности столбчатой опоры переносится в более глубокие внутренние слои бетона и преимущественно воспринимается не камнем, а стальной арматурой;
  • Армирующему каркасу удается эффективно соединить между собой два основных элемента столбчатого фундамента –железобетонный ростверк и бетонные столбчатые опоры;
  • Благодаря арматуре ресурс железобетонных элементов фундамента вырос в разы по сравнению с обычной неармированной конструкцией.

Как выполняется армирование столбчатого фундамента

Любые задачи построения оптимального каркаса из арматуры для любого типа фундамента слишком сложны, чтобы точные данные и рекомендуемые размеры стальных прутков, форму и глубину закладки в бетоне можно было получить из нескольких простых формул строительной механики. Расчет армирования столбчатого фундамента давно выполняется программным способом, с получением мощности и способа армирования, и даже построением эпюр напряжений по арматуре и бетонной основе столбчатого фундамента.

Для упрощенной оценки и повышения эффективности использования арматуры можно использовать следующие рекомендации:

  1. Количество армирующего прутка в бетонном элементе определяют из зависимости — суммарного сечения арматуры в бетоне должно быть 0,2-0,25% от сечения балки или столбчатой опоры;
  2. Оптимальное соотношение диаметра армирующего прутка к поперечному размеру балки составляет 1/20-1/25;
  3. Закладные элементы арматуры укладываются в бетоне на расстоянии 2,5-3,5 см от поверхности балки;
  4. Армирование столбчатых опор фундамента выполняется в виде пространственного каркаса, отдельные пруты перевязываются мягкой проволокой для фиксации их расположения в опалубке до заливки формы бетоном.

Схема закладки арматуры в столбчатом фундаменте

Для армирования столбов используется вязаный каркас из горячекатаного прутка класса А-III с накатанными на поверхности ребрами сцепления с бетоном. Диаметр прутка выбирается в зависимости от диаметра столбчатых обор, оптимальное значение 8-10 мм. В столбчатом опорном элементе квадратного сечения обычно устанавливают четыре нитки арматуры по 10 мм, для круглого сечения оптимальным будет 6 прутков по 8 мм.

Опорная плита под столб усиливается сварной сеткой из 6-8 мм арматуры, при толщине закраин бетонной подошвы более 15 см армирование выполняется в два слоя.

Для отдельных видов столбов, например, с переменным, ступенчатым сечением, армирование может выполняться в виде двух или больше отдельных каркасов, вложенных коаксиально друг в друга и связанных между собой мягкой проволокой.

Для грибовидных столбчатых элементов допускается двойное армирование. Первый слой армирующих элементов выгибается из отдельных L- образных фрагментов, вертикальная часть арматуры равна высоте столба фундамента, выгнутая горизонтальная часть обрезается по диаметру опалубки. После закладки в пробуренную скважину отдельные элементы разворачиваются так, чтобы горизонтальные участки арматуры расходились радиально от центра к периферии подошвы столбчатой опоры. Далее в скважину устанавливается стандартный арматурный каркас, и весь объем заливается бетоном. Таким образом, получается очень прочный и стойкий к выдавливанию опорный элемент столбчатого фундамента.

Армирование железобетонного ростверка выполняется по схожей схеме. В придонной, срединной и в верхней части будущей бетонной балки укладывается по два-три металлических прута, диаметром 10 мм. На углах концы арматурных прутьев загибаются по ходу балки так, чтобы загнутая часть составляла не менее 20-22 см. Загибы соединяются с примыкающим куском арматурного прута с помощью сварки или проволочных петель.

Аналогичным способом выполняется сращивание арматурного каркаса столбчатых опор и горизонтальных ниток арматуры в ростверке. Бетон опоры не должен подниматься выше ¼ высоты ростверка. Каждую нитку выгибают под прямым углом и сваривают с горизонтальными прутьями каркаса ростверка. Любые другие способы соединения приводят к потере жесткости и эффективности армирования.

Как используется стеклопластиковая арматура в фундаментах

На сегодня о композитных видах арматуры существует огромное количество противоречивой информации. Во–первых, стеклопластиковая арматура гораздо удобнее и легче в работе, чем тяжелые стальные прутки. Во-вторых, модуль упругости у композитной арматуры выше, чем у стали, она более жесткая и менее пластичная. Существующие таблицы перевода утверждают, что прочность стеклопластика в 6 мм эквивалентна стали диаметром 8 мм. В теории армирование стеклопластиком должно обойтись не дороже стального варианта.

Кроме того, стеклопластиковая арматура не способна противостоять срезающим усилиям, а значит, для соединения композитных ниток в углах ростверка потребуется устанавливать переходные соединения.

Необходимо отметить, что стеклопластиковая арматура хорошо подойдет для армирования буронабивных свай и опор столбчатого фундамента. Материал арматуры не подвержен коррозии, не создает мостиков холода и способен воспринимать знакопеременные вертикальные нагрузки. Изгибающие и срезающие усилия для него запрещены. Это значит, что стеклопластиком можно армировать ростверк и опоры столбчатого фундамента при условии использования фирменных методов сращивания арматурных прутков под прямым углом с помощью специального приспособления. Если попытаться соединить стеклопластиковые нитки по аналогии с металлическими прутками, эффективность армирования снизится до 10-15% от проектной величины.

Заключение

Использование стальной или стеклопластиковой арматуры дает немалый прирост прочности, но только на оригинальных материалах. Попытки использовать композитную или стальную проволоку, не предназначенную для целей армирования, как правило, дают обратный эффект и приводят к разрушению бетонного тела фундамента.

Ссылка на основную публикацию