Бетонные армированные столбы для фундамента

Столбчатый фундамент из бетона

Под определенное сооружение (например, дом) предполагается обустройство конкретного фундамента. Столбчатые основания относятся к самым дешевым и простым в строительстве. Чаще на таком фундаменте сооружают малоэтажные производственные и общественные здания, одноэтажные загородные постройки. Ряд особенностей опорных фундаментов предполагает некоторые ограничения в их применении, которые нельзя не учитывать.

Что такое столбчатый фундамент?

Такой тип основания для дома конструируется из опорного каркаса, где колоды несут основную нагрузку. Опоры монтируются по периметру под несущими стенами. На них укладывается первая обвязка дома. Следовательно, установка колод осуществляется в нагружаемых местах: в углах, на стыке стен, под перекрытиями и пролетами более 2,5 метра в длину.

Размеры и расстояние между столбами определяются расчетным путем, учитывая категорию стройматериала, тип конструкции опорных элементов, характер и общую массу постройки. Среднее расстояние между опорами варьируется в пределах 1,5—2,5 м, внутренний срез прямоугольных изделий составляет 25—40 х 25—40 см, круглых — 20—25 см. Высота наземного элемента конструкции над фундаментом не должна превышать 50 см. Этот параметр для части, распложенной под землей, подбирается в зависимости от величины заглубления.

Особенности

Опоры столбчатого основания следует располагать так, чтобы столбы упирались в устойчивый и прочный земляной слой. Не допускается размещение опорных колод на мягкие гумусные почвы. Верхняя часть колод делается в одной горизонтальной плоскости. На них будет опираться ростверк.

При возведении легких построек ростверк не нужен. Вместо него используют металлические или деревянные балки. Возвышение оголовков должно располагаться минимум на полметра выше над землей. Это позволит избежать проникновения влаги в дом.

Если предполагается соединение колонны со столбом, в верхней его части делают углубление «стакан» или устанавливают крепежные анкера для обеспечения жесткого крепления опоры и опираемой конструкции.

Особенности обустройства опираемых фундаментов и выбор типа колод определяются видом постройки, характером грунта и прочими эксплуатационными требованиями. Колоды бывают разных размеров и сечений. Встречаются прямоугольные, квадратные, круглые опоры.

Столбики могут быть выполнены из бетона (железобетона), бутобетона, блочного материала, бутового камня, кирпича. Согласно применяемой технологии изготовления, фундаменты на колодах классифицируют на такие типы, как:

• монолитные, когда роются ямы, монтируется опалубка и послойно заливается бетонный раствор марки не ниже М400;
• сборные, когда используются готовые элементы из блоков, кирпича или камней определенной марки.

Схема устройства столбчатого фундамента.

Глубина заложения определяет отдельные виды опорных оснований:

1. Незаглубленные фундаменты на столбах, когда подошва располагается на земле или песчаной подушке. Отличаются такие основы экономичностью возведения, но используются исключительно для строительства одноэтажных зданий из легких материалов на слабо- и непучинистых почвах.
2. Заглубленные основы, при сооружении которых столбики закладываются на глубину до или ниже точки промерзания грунта. Такую конструкцию используют на пучинистых грунтах с суглинками или глинами. Отличаются наименьшей экономичностью.
3. Мелкозаглубленные, глубина заложения которых составляет 0,5 – 0,7 части глубины от точки промерзания почвы. Половина фундамента — монолит определенной формы, а вторая — подушка из песка и гравия. Пригодны для обустройства на мало- и неглинистых землях.

По конструкционным особенностям фундаменты бывают с крепежной балкой или без нее. Ростверк крепится к столбу и распределяет нагрузку от общей массы дома равномерно по основанию. Ростверковые балки препятствуют опрокидыванию колод из-за горизонтального движения почвы. Однако этот элемент существенно удорожает строительство, увеличивает время обустройства фундамента.

Большинство немассивных зданий возводят на опорных фундаментах без ростверка. В этом случае первая обвязка монтируется прямо на колодах, сверху гидроизоляционного слоя. Однако эта конструкция отличается меньшей устойчивостью к горизонтальным сдвигам почвы и опрокидывающим нагрузкам.

Целесообразность возведения

Целесообразность возведения фундаментов на опорах имеет место, в случаях когда:

• на земляной слой при эксплуатации здания давление от колод меньше, чем от ленточной конструкции;
• возводятся постройки без подвалов на щитовых, деревянных и облегченных каркасах;
• строятся стены из кирпича с требуемой глубиной заложения опоры до двух метров или на четверть метра ниже точки промерзания почвы;
• нужно избежать разрушения фундамента из-за увеличения объемов грунта при низких температурах.

Однако есть случаи, когда применение опираемых основ не оправдано:

1. Из-за неустойчивости опорных колод не рекомендуется их установка на слабые и горизонтально-подвижные почвы.
2. Основания на колодах непригодны для возведения массивных стен из тяжелых материалов: кирпич, железобетон с толщиной блоков более 51 см.
3. Не стоит устраивать фундамент на столбах в местах с сильным перепадом высот (от двух метров).

Вернуться к оглавлению

Строительство

Заливка столбов к фундаменту осуществляется открытым способом в несколько этапов. На первом этапе осуществляется разметка положения опор под фундаментные блоки или монолит. Для этого изначально выбирается вид, форма, размер и глубины заложения опорных колод. Возведение здания по чертежу предполагает внесение в документ предварительно определенного четкого расстояния между опорами.

При самостоятельной разметке на месте строительства следует учитывать факт, что столбы должны находиться от 1,5 до 2,5 метра друг от друга. Большее расстояние может привести к увеличению строительных затрат из-за необходимости сооружать более мощный ростверк. Опоры должны находиться в зонах максимальных нагрузок — в углах, на стыке стен, под перекрытиями.

На втором этапе осуществляются работы по грунту. Роются ямы под прямоугольные бутовые, бетонные, бутобетонные, блочные или кирпичные столбы. Если внизу столб должен иметь подошву, то при рытье ямы учитываются его габариты. Для трубчатых опор нужно подготовить скважины. Бурятся они буровыми машинами, ручным или садовым буром. Скважину следует делать сечением на 5—10 см больше диаметра опорной трубы.

На третьем этапе осуществляется бетонирование столбов. Чаще в качестве опор применяют железобетонные монолиты требуемого сечения. Соорудить монолитные столбы можно самостоятельно. Для этого в подготовленной яме укладывают подушку из песка и гравия высотой 15—20 см. Для возведения надземной части опоры над ямами сооружается опалубка из деревянных досок в соответствии с требуемыми размерами столбов. Опалубочные доски и внутренние стены ямы покрываются рубероидом или полиэтиленом для обеспечения гидроизоляции.

Затем в яму помещается армирующий каркас из прутьев сечением 1—1,2 см. Стержни между собой соединяются отрезками из той же арматуры. Можно использовать для этих целей специальные хомуты из вязальной проволоки. Расстояние между армирующей сеткой и стенками опоры не должно быть менее 3 см. Это позволит полностью залить каркас бетоном.

Высота армирующего скелета зависит от применения или отказа от укрепляющей балки (ростверка). Если установка элемента требуется, тогда длина арматуры должна возвышаться над верхним основанием опоры. В противном случае армирующий скелет располагается ниже опалубки на 3 см. Для крепления первой обвязки сверху столба монтируются закладные шпильки.

Заливаются столбы обычным бетоном марки не ниже М-200.

После армирования проводится бетонирование опор. Для этого используется готовый бетон не ниже марки 200—300. Для самостоятельного приготовления бетонных смесей больше подходит марка цемента М400, смешиваемого с песком 1—1,2 мм, гравием и водой в соотношении 1 : 3 : 5 : 0,4, соответственно. Смесь укладывается слоями, каждый из которых тщательно трамбуется вибратором.

При устройстве фундамента на опорах с башмаком (расширением внизу) яму роют в форме этого расширения, засыпают подушку из песка и гравия, заливают бетон. После укрепления заливки формируют опалубку столба. Затем повторяются вышеописанные работы. После затвердения смеси опалубку можно удалить, стенки столба обработать гидроизоляцией и обратно засыпать и утрамбовать грунт, вынутый из ямы.

Если используется ростверк, на последнем этапе выполняется его устройство на опорах. Для этого по периметру будущего фундаментного основания горизонтально монтируется опалубка в форме желоба для связки всех колод. Внутрь опалубки вкладывается каркас из арматуры и закрепляется на выпусках укрепляющего скелета столбов. Заливка цементного раствора осуществляется так, чтобы поверхность ростверка была расположена в одной горизонтальной плоскости.

В течение недели бетону нужно укрепиться и затвердеть, после чего опалубка снимается.

Заключение

Фундаментам на опорах свойственны многочисленные преимущества. Они отличаются надежностью, экономичностью, быстротой возведения из-за отсутствия необходимости в проведении дополнительных работ.

Такие основания можно устанавливать на промерзающие грунты. Однако они не подходят для возведения массивных домов с подвалами.

Источник

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:

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.

Источник