Размеры фундаментов промышленных зданий под колонны

Металлическая колонна с анкерными креплениями Существует ряд зданий, где есть особенные требования к типу и прочности фундаментов. В большинстве случаев, это объекты промышленного назначения, а также различные предприятия энергетической отрасли.

Такие здания часто возводятся на фундаментах каркасного типа, где основную нагрузку принимает на себя металлическая колонна, установленная внутри специальной бетонной чаши или углубления.

Все фундаменты под стальные колонны отличаются особенной конструкцией, ведь изначально создается прямоугольная или квадратная бетонная подушка с углублением, где с помощью анкеров устанавливается и фиксируется колонна.

Кроме зданий с анкерными соединительными элементами, также в таких основаниях можно предусмотреть:

• трубопроводы различного типа и диаметра;
• канализационные системы с анкерными крепежами;
• электрические сети;
• специальные поддерживающие элементы и конструкции.

Учитывая высокие требования по прочности к таким конструкциям, все расчеты и дальнейшее возведение проводится максимально точно, контроль качества на каждом этапе возведения, а строительные материалы полностью соответствуют нормам.

Виды деформации

Основание возводится из различных материалов. Столбы делают из асбестовых и металлических труб с армированным бетоном внутри. Также популярны фундаменты в виде монолитных опор и кирпичных столбиков. Редко опоры делают из брёвен.

Все они деформируются с различными степенями:

1. Минимальные. Малозаметные изменения несущей способности проявляются растрескиванием отделки фасада дома;
2. Средние. Деформация опорных столбов может проявляться прогибами напольного покрытия, перекосами дверных коробок и оконных проёмов, трещинами в стенах и потолке.
3. Катастрофические. Следствием деформации фундамента может быть резкий наклон дома, фрагментарное обрушение кровли, перегородок и несущих стен. В этом случае требуется полная замена фундаментного основания.
4. Неустранимые. Потеря несущей способности более 30% количества столбов может привести к резкому наклону и проседанию всего строения с последующим разрушением. Конструкции дома и фундамента подлежат полному сносу.

Значимые требования к фундаменту

В типовом строительстве каркасные здания возводятся только промышленного назначения. С развитием сегмента индивидуальных построек из нескольких этажей большой площади стали востребованы несущие опоры в виде колонн как в самих домах, так и в придомовых сооружениях (балконы, ограждения, навесы, гараж на несколько автомобилей).

Часто каркасная конструкция наружных стен, поддержки перекрытий выполняется в виде столбов из армированного монолита с заполнением промежутка между ними легкими газобетонными блоками. Неравномерная просадка бетонных стоек приведет к растрескиванию материала стен. Поэтому нужно ответственно подойти к правильному устройству фундамента под несущими элементами, которые изготавливаются в виде столбов.

Основным документом для такого строительства будет «Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий».

Готовые железобетонные изделия

При проектировании опорной части строения в расчет можно закладывать стандартные элементы заводского производства с уже известными характеристиками и монтажными петлями для быстрой установки.

Основание под колонну выбирается по результатам исследований механико-динамических характеристик залегающих грунтов. Разнообразие вариантов общей конструкции фундаментов для колонн определяется проектными особенностями, площадью и формой будущего строения.

Инструкция – как обустроить фундамент самому

Возводятся столбчатые фундаменты по технологии в четыре этапа:

1. Земляные работы с выбуриванием ям под опорные столбы и устройством на их дне подушки из песка.
2. Установка несъемной опалубки для опор фундамента с последующей заливкой бетона либо выкладывание их из кирпича или бетонных блоков.
3. Устройство для этой разновидности свайно-ростверкового фундамента верхней распределяющей нагрузки части из железобетона, стального швеллера или древесины.
4. Гидроизоляция всей конструкции и обшивка опор по периметру здания сайдингом или профлистом.

Все достаточно просто, но есть в этом процессе и ряд нюансов. Первый из них – независимо от уровня заложения ростверка, подпорные сваи столбчатого варианта фундамента для частного малоэтажного дома следует погружать глубже точки промерзания. Чтобы ускорить работы, в отдельных случаях лучше всего будет привлечь специализированную технику с буром.

Сами опоры основания могут быть выполнены из:

• Залитого в асбестоцементную трубу железобетона;
• Кирпича;
• ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);
• Натурального камня.

Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:

Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы

Копаем ямы

Засыпаем ямы щебнем, сверху песком и несколько раз проливаем и повторяем процедуру засыпания песком

Выставляем на подушку первые 4 блока по углам и выравниваем по шнурке и размерам

Подставляем второй блок и выравниваем по уровню

Гидроуровнем отмеряем нулевой уровень фундамента — его высоту

Выставляем следующие уровни блоков нашего основания

По уровню делаем все остальные столбы

Выкладываем рубероид на столбики для гидроизоляции

Также возможно использование стальных винтовых свай. Но это уже будет больше одна из вариаций свайно-винтового фундамента. Раньше опоры делали даже из влагостойкой лиственницы. Однако сегодня большинство частных застройщиков предпочитают ставить под свой дом что-нибудь более долговечное и бетонное.

Опоры ставятся с интервалом 1,5–2,5 метра так, чтобы находиться под углами строения, в местах пересечения внутренних стен и заложения несущих балок, а также под печами и каминами. Это точки основных нагрузок. Часть из них ростверк вполне в состоянии распределить по всей конструкции. Но в идеале основной вес должен приходиться как раз на опорные сваи, на которых покоится столбчато-ленточный фундамент.

Выбирая кирпич, следует сразу исключить силикатную его разновидность. А керамический следует брать с максимально высокой морозостойкостью. В целом, если замешивать и заливать бетон не хочется, то лучше всего предпочесть ФБС. Эти блоки изначально предназначены для возведения фундаментных оснований для различных зданий.

По конструкции бетонный ростверк поверх столбов – это небольшой ленточный фундамент. Для него собирается отдельная опалубка с укладкой в нее арматуры из стальных прутков в 10–12 мм. После их связки готовый армирующий пояс останется лишь залить бетонным раствором с маркой не ниже М-300. При этом для деревянных строений ростверковая часть нередко выполняется вовсе из бруса. Во многих случаях его вполне хватает для перераспределения нагрузок.

Для гидроизоляции элементов столбчатого основания можно воспользоваться рубероидом либо жидкой битумной мастикой. Подойдет даже мягкая черепица, если она осталась неизрасходованной при покрытии кровли на уже построенном здании.

Этапы строительства под металлическую (стальную) колонну

Металлическое колонны монтируют в стаканные основания или анкерным способом. Порядок действий сходный, но исключает некоторые этапы:

1. Размечают положение скважин и роют ямы необходимой глубины.

2. На дно укладывают песчано-гравийную подушку. Сооружают опалубку. Армируют конструкцию прутками и сеткой, описанным выше способом.
3. Подготовленные скважины заливают бетоном марки не ниже М300. Перед заливкой в полости устанавливают геодезические уровни и высотные знаки. Они служат указателями места размещения стальной опоры.
4. В поверхности бетонных оснований вмонтируют анкерные болты для фиксации. На них и крепится металлическая колонна. Между собой их связывают балками.

Опирание может выполняться и другим методом. Вместо анкеров на поверхность опоры монтируют металлические плиты и заполняют бетонной смесью. Уровень заливки ниже 5–8 см проектной отметки подошвы. В полученное углубление устанавливают колонну.

Установку на анкера можно посмотреть в этом 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.

Подготовка к возведению

Подготовка включает:

• планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;

• разметку и выемку земли на необходимую глубину;
• если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
• сооружение опалубки.

Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

Инструменты и материалы

Для строительства нужны:

• доска или фанера для опалубки;
• песок, битый кирпич, гравий для подушки;
• бетон марки М300, М400, М600;
• рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
• анкерный крепеж для металлических колонн.

Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

• капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
• совковая и штыковая лопаты;
• отвес, строительный уровень, рулетка;
• ручная трамбовка.

Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

Как рассчитать?

Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

К первым относятся:

1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.

2. Изгибающий момент.
3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

К инженерно-геологическим данным относятся:

• свойства грунта;
• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания грунта.

По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

Пример расчета под монолитную колонну

Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

• kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
• dfn – глубина промерзания.

Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

• N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
• R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
• ȳ – средний удельный вес фундамента;
• d – глубина.

Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

Пример расчета под металлическую колонну

Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.
Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

В них указаны все требуемые параметры для вычислений. Расчет производится автоматически.

Ленточное основание под забор – разновидности фундаментов и критерии выбора

При увеличении массы оградительной конструкции должно применяться фундаментное основание большей прочности. Для массивных опор забора и конструкций с тяжелыми кирпичными или каменными столбами необходим железобетонный фундамент под забор. Стоит остановить выбор на ленточном фундаменте, возводимом на всех видах почвы. Фундамент для забора ленточный надежен и отличается повышенным запасом прочности.

Необходима надежная ограда вокруг частного дома

Для строительства ограждений применяются следующие виды фундаментов ленточного типа:

• составной. Он отличается простотой конструкции. Сборный фундамент сооружается из различных видов бетонных блоков или природного камня. На сборной подушке каменное ограждение не подвергается деформациям и сохраняет устойчивость в процессе эксплуатации. Технология возведения сборного основания предусматривает подготовку траншеи, формирование подушки с последующей укладкой блоков или камня на цементный раствор;
• цельный. Монолитная конструкция фундаментной основы более популярна по сравнению со сборным вариантом. Для сооружения фундаментной ленты извлекается почва по контуру будущего забора, засыпается песчано-гравийная смесь на дно приемка и сооружается опалубка. Высота опалубки определяется уровнем возвышения фундамента над поверхностью почвы. Затем устанавливается арматурная решетка и выполняется бетонирование.

По уровню заглубления в грунт фундаментная основа ленточного типа делится на следующие разновидности:

Для сооружения ограды важно правильно выбрать оптимальный вид фундамента

• мелкозаглубленный фундамент, применяемый для установки облегченных оградительных конструкций из сетки рабицы, профилированного металла или древесины. Мелкозаглубленная разновидность фундаментной основы применяется для строительства ограждений на стабильных и слабопучинистых почвах. Глубина закладки фундамента составляет 0,5-0,7 м;
• глубоко заглубленное фундаментное основание, используемое для тяжелых каменных, блочных или кирпичных ограждений. Основание подошвы заглубленного фундамента расположено ниже уровня замерзания почвы на 0,3 м. Для сооружения заглубленного фундамента необходим увеличенный объем стройматериалов, влияющий на общий объем затрат.

Важно правильно выбрать оптимальный вид фундамента для сооружения ограды вокруг участка. Следует учесть ряд факторов:

• конструктивные особенности ограждения;
• массу составных элементов будущего забора;
• величину нагрузки, действующей на опорные столбы;
• характеристики грунта;
• уровень замерзания почвы;
• особенности рельефа;
• близость нахождения водоносных пластов;
• общий объем затрат.

Срок службы всей ограждающей конструкции зависит от того, насколько правильно выбран тип фундаментаНа устойчивость фундаментной основы влияют также следующие моменты:

• вероятность усадки грунта при сезонных изменениях влажности и колебаниях температуры;
• воздействие атмосферных факторов и возможное подмывание фундамента талыми водами;
• суммарная площадь оградительной конструкции, парусность которой вызывает деформацию.

Важно правильно подобрать размеры фундаментной ленты и определиться с размерами арматурной решетки. Выбирая разновидность ленточного фундамента для будущего забора, учтите требования, предъявляемые к фундаментной основе

Главные критерии выбора:

• обеспечение устойчивости тяжелых заборов;
• равномерное распределение массы ограды на почву;
• предотвращение деформации ограждения и локальной усадки;
• недопущение обрушения забора под ветровой нагрузкой;
• сохранение устойчивости конструкции при подвижках почвы.

Для правильного определения вида ленточного фундамента следует выполнить прочностные расчеты, основывающиеся на особенностях конструкции забора и результатах геодезических изысканий.

Забор может покоситься, если фундамент будет слабым

Расчет опорной площади

При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:

• γc – коэффициент эксплуатационных условий;
• γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
• F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.

Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.

В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.

Вес сооружения

Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.

Стеновые конструкции:

• каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
• бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
• кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
• стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².

Перекрытия:

• чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
• то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
• напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
• перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².

Крыша:

• металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
• рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
• шифер – 40-54 кг/кв.м;
• керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.

Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.

Вес фундамента и снеговая нагрузка

Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:

1. Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
2. Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
3. Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.

Рекомендуем: Устройство фундамента из плит ЖБИ в частном доме. Виды, какие выбрать, как укладывать?

В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.

При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:

• северные районы – 180-195 кг/м²;
• средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
• южные регионы – до 55 кг/м².

После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.

При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.

Особенности конструкции

Конструктивные различия стаканного фундамента под опорную колонну, максимальные параметры и разрешенные нагрузки, размеры опорной подошвы и тип каркасной арматуры определены специальным ГОСТом 23 972 80. Основными элементами фундаментной конструкции являются:

• опорная подушка монолитного типа, отличающаяся большими круглыми или прямоугольными формами и имеющая гидроизоляционную защиту. Подушка может изготавливаться в заводских условиях или заливаться непосредственно на месте монтажа с предварительным устройством песчано-гравийного слоя;
• подстаканника из железобетона, располагаемого в центральной части фундаментной плиты;
• колонны определенной длины, изготовленной из металла или железобетона, которая устанавливается в стакан;
• опорного столба, удерживающего несущую балку, на которой располагаются элементы перекрытий будущего здания.

Согласно расчетам, плита фундамента стаканного типа под колонны с учетом предполагаемых нагрузочных воздействий может занимать площадь от двенадцати до пятидесяти двух квадратных метров. Может быть монолитной или сборной, при этом поверхность ее в первом случае горизонтальная, а во втором – наклонная.

В промышленной сфере предпочтение отдается монолитному типу, как более простому в установке и не требующему особых финансовых затрат на аренду специальной техники.

Стакан и плита могут быть исполнены в виде единой монолитной конструкции, либо оба эти элемента соединяются за счет армирующих каркасов. Этот вопрос определяется характеристиками почвенного состава и предполагаемыми нагрузками от сооружения.

Стаканные элементы усилены горизонтальным и вертикальным армированием, жестко соединенными между собой. Монтаж фундаментов такого типа осуществляется на устойчивую почву.

Фундамент для колонн

Особенность этой категории основы заключается в том, что она устанавливается под отдельными элементами строения (непосредственно под колонной).

Устройство такой основы состоит из одно- или многоступенчатого башмака, а также стакана, в который помещается колонна. Для армирования необходимо использовать сваренную стальную сетку.

Монолитная основа

Данный тип основания для колонны имеет монолитную структуру. Для его заливки в земле выкапывается яма необходимых размеров, и монтируется опалубка. Высота каждой ступени не должна быть меньше 300 миллиметров. Монолитный вариант более прост и надежен в монтаже и эксплуатации

Важно, чтобы все грани отдельных ступеней были симметричными. Полная глубина такого фундамента (до стакана для колонны) может составлять от 1,2 до трех метров

Сборная основа

Устройство такого основания проще изготавливать. Для этого делается опалубка, и заливается бетонная плита необходимых размеров. Толщина изделия не должна быть меньше 30 сантиметров. Элементы не нуждаются в дополнительной фиксации. Вес отдельной колонны, а также элементов конструкции здания, закрепленных на ней, не позволит им смещаться. Посмотрите видео, как установить колонну на основание.

Колонна может крепиться несколькими способами. Первый – в специальный паз, отлитый во время создания плиты (с последующей подливкой цементного раствора после установки опоры). Второй – крепление к закладным (металлические балки, уголки, или швеллеры), залитых бетоном.

Если на промышленном предприятии используются металлические колонны, тогда они крепятся особенным способом. Во время заливки основания к армирующему слою крепятся шпильки с нарезанной резьбой. После застывания к конструкции подсоединяется металлическая опора. Она фиксируется либо при помощи сварки, либо винтовым методом к приваренной пластине внизу столба.

Создавая основание для вертикальных элементов здания, важно выдерживать идеально прямой угол (90 градусов). В этом случае все элементы здания будут надежно закреплены на своих местах

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Лучше всего столбчатый фундамент работает в условиях морозного пучения, которое опасно для ленточного. Это обусловлено тем, что силы выталкивающие основание из почвы, воздействуют на существенно меньшую площадь конструкции, в результате чего усадочные деформации будут менее выраженными, чем в случае с монолитной лентой.

Основные плюсы устройства столбчатого основания:

• Невысокая стоимость – примерно на 35-50 % дешевле по сравнению с монолитным ленточным основанием.
• Минимальный объем земляных работ – не требуется копать траншею по периметру всего дома.
• Возможность самостоятельного выполнения работ – привлечение спецтехники и рабочей силы необязательно.
• Сжатые сроки устройства – за счет сравнительно небольшого объема работ.

Из недостатков следует выделить невозможность строительства подвала в доме совместно с таким фундаментом. На столбчатом основании не рекомендуется строить здания из тяжелых материалов (кирпич, газобетон, бетонные блоки) и строения высотой более 1-этажа. Также он не подходит для строительства на слабых, глинистых, водонасыщенных и торфяных грунтах, на местности со сложным рельефом, особенно где перепад высот более 1,5-2 м.

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.

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.

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.

Возводим забор с ленточным фундаментом – порядок действий

Технология сооружения фундаментной основы в виде монолитной ленты для установки оградительной конструкции включает следующие операции:

1. Подготовительные мероприятия.
2. Выполнение разметки.
3. Земляные работы.
4. Формирование подушки.
5. Монтаж опалубки.
6. Сборку арматурного каркаса.
7. Заливку бетона.
8. Гидроизоляцию фундамента.

Остановимся на особенностях выполнения отдельных операций.

Формирование траншеи под фундаментную конструкцию ограждения

С земляными работами несложно справиться своими силами:

1. Очистите периметр участка от камней, мусора и растительности.
2. Сформируйте траншею, извлекая почву до нужного уровня.
3. Придайте боковым стенкам вертикальное положение.
4. Разровняйте совковой лопатой основание траншеи.

Своими силами несложно справиться с земляными работами При выполнении земляных мероприятий ориентируйтесь на предварительно выполненную разметку.

Используем смесь песка и щебня для создания подушки

В подготовленном приямке закладывается основа фундамента. Формируйте подошву в следующем порядке:

1. Насыпьте на ровное дно траншеи смесь песка и гравия.
2. Пролейте гравийно-песчаный слой водой.
3. Уплотните подсыпку ручной или механической трамбовкой.

Важно производить уплотнение до достижения толщины демпфирующего слоя, составляющей 0,1-0,15 м. Для создания подушки используем смесь песка и щебня

Для создания подушки используем смесь песка и щебня

Как собирается опалубка на ленточном фундаменте для сооружения основы забора

Опалубка для забора изготавливается из следующих материалов:

• влагозащищенной фанеры;
• плит ДСП;
• обрезных досок;
• металлических листов.

Из имеющегося материала готовятся щиты, которые устанавливаются в сформированном приямке

При сборке опалубки обратите внимание на следующие моменты:

• гидроизоляционную обработку поверхности древесины:
• вертикальность установки опалубочных щитов;
• обеспечение неподвижности элементов опалубки.

Следует тщательно герметизировать зазоры между щитами для предотвращения потерь цементного молочка.

Для сооружения основы забора собирается опалубка

Какая используется арматура для забора и как выполняется армирование

Для сборки силового каркаса используют различную арматуру:

• стальные стержни с рифленой поверхностью применяют для продольного армирования. Используют прутки класса А-III диаметром 10-12 мм;
• гладкую арматуру устанавливают в силовом каркасе в качестве поперечных элементов. Применяется материал диаметром 6-8 мм класса А-I.

Процесс армирования осуществляется по следующему алгоритму:

1. Нарезаются заготовки.
2. Вяжется арматурная решетка.
3. Собирается каркас.

Готовая конструкция размещается в опалубке с фиксированным расстоянием до поверхности грунта 40-50 мм.

Позволяет повысить прочностные характеристики ленточного фундамента усиление бетона стальной арматурой

Готовим раствор и осуществляем процесс заливки основания под забор

Для подготовки бетонного раствора используется песок, щебень, цемент, перемешанные в соотношении 3:5:1, а также вода. Порядок приготовления:

1. Смешайте в бетономешалке сухие ингредиенты.
2. Добавьте воду до необходимой пластичности.

Осуществляйте заливку бетона в опалубку следующим образом:

1. Непрерывно подавайте бетонную смесь.
2. Равномерно распределяйте бетон внутри опалубки.
3. Выполняйте виброуплотнение бетонного массива.
4. Разровняйте поверхность ленты.

При повышенной температуре воздуха увлажняйте бетон, чтобы предотвратить растрескивание. Для этого уложите на бетон полиэтилен, предохраняющий массив от испарения влаги.

Как выполняется гидроизоляция ленточных опор под будущее ограждение

Для гидроизоляции фундамента применяют различные методы:

• наносят на бетонную поверхность пропитывающие составы;
• покрывают бетон обмазочными смесями;
• укладывают на подушку полиэтиленовую пленку или рубероид.

Особенности расчета устройства фундамента

Фундаменты под металлические колонны дополнительно рассчитываются под геодезическое обеспечение. Для правильного обеспечения геодезии при возведении конструкции основания производят контроль высотных положений анкерных болтов. С целью их правильного закрепления и установки применяют шаблоны или кондуктор.

Фундамент под колонну: а) монолитный, б) сборный.

Шаблоны соединяют на опалубках с основными осями в под колонны, после чего закрепляют. С целью сохранения вертикального положения анкерные крепления измеряют строительным уровнем и приваривают к арматурным частям обвязки.

После того как была выполнена заливка бетоном, производится контроль положений всех крепежных соединений. Если необходимо внести корректировки, то их делают до того, как бетон застынет.

В последнее время для повышения надежности каркаса строения анкерные болтовые соединения размещаются в специальных колодцах, которые были сделаны в конструкции при их заливке. Эти колодцы заделываются после того, как болт был установлен, закреплен и его положение было вымерено. Монолитные фундаменты под колонны возводятся при помощи установки анкерных устройств, которые имеют большую массу или габариты. Для их закрепления и дальнейшего удержания в заданном положении применяют специальные строительные обвязки. Основные части таких приспособлений это:

1. Металлический каркас – необходим для поддержания болтовых шаблонов при заливке.
2. Металлический шаблон – нужен для непосредственного закрепления анкерных устройств в фундамент под металлическую колонну.

Еще на бетонную заготовку производится установка стоек каркасов, рам и балок, которые можно закрепить друг с другом. После того как пространство каркаса было залито бетоном, оно, совместно с анкерными соединениями и болтами, остается для отвердения и набирания прочности, а кондуктор и шаблоны креплений снимаются. Болтовые и крепежные соединения устанавливаются с повышенным уровнем точности, после чего закрепляются в теле основания.

//www.youtube.com/watch?v=sQxG17B3Mbk

Разновидности

Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.

Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.

Различают 2 вида:

1. Металлическая – состоит из оголовка, к которому крепят ригели и балки, стержня и базы – части, соприкасающейся с фундаментом.
   Бывают сплошные и сквозные колонны – решетчатые, перфорированные. Последние меньше весят и проще в монтаже. Изготавливают конструкции из балок и прокатного профиля.

2. Железобетонная – производится из армированного бетона марки М300, М400, М600. Конструкция типовая. При малом сечении она выдерживает высокую несущую нагрузку и в отличие от металлической не боится воды. Форма круглая, квадратная и прямоугольная. Круглая чаще встречается у декоративных элементов.

Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.

Столбчатый фундамент бывает 2 видов:

1. Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
2. Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.

Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:

1. Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
2. Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
3. Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
4. В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.

Источник: furnilux.ru