Форма подошвы столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент из труб – экономная и простая «основа» гаража

Фундамент – основополагающая часть любого гаража. Выбор типа «подошвы» существенно затрагивает бюджет строительства, поскольку на работы нулевого цикла припадает 20-30 % от всей заложенной в него суммы. Если будущий «автодомик» – достаточно легкое сооружение, то вы можете ощутимо снизить свои растраты, построив самый простой вид гаражной «основы» – опорно столбчатый фундамент.

Его преимущества весьма полезны для самостроя:

• Строительство столбчатого фундамента обойдется вам дешевле любого другого варианта «опоры». Экономия стройматериалов и времени по сравнению с популярным ленточным фундаментом – почти в 2 раза.
• Конструкция столбчатого фундамента технологически проста и доступна для понимания человеку, далекому от строительства
• Для строительства столбчатого фундамента своими руками не требуется помощников. Со всеми работами вполне реально справиться самостоятельно.

При всей выгоде опорно столбчатого фундамента следует понимать, что такой «лотерейный билет» выпадает не для каждой конструкции гаража. Опираться в выборе следует на четко выверенные расчеты всех допустимых нагрузок на будущую гаражную «подошву». А здесь учитывается не только легкость сооружения, но и грунтовые «помехи».
Рассмотрим подробнее конструкцию столбчатого фундамента и его подвиды для самостоятельного строительства.

Устройство опорно столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент представляет собой ряд столбов, на которые опирается «коробка» гаража. Они размещены на расстоянии 1,2 – 3 м друг от друга и в обязательном порядке фиксируют точки пересечения внешних и внутренних стен гаража.

Изготовление столбчатого фундамента помимо «водяной» защиты требует установки столбов на гидравлическую «подушку» – монолитную или сборную железобетонную плиту. Она шире «тумбы» и служит дополнительной опорой, препятствующей сильному проседанию почвы.

По способу изготовления столбчатого фундамента различают такие типы «подошвы»:

Столбчатый железобетонный фундамент выливают из армированного бетона с помощью специальной «формы» (опалубки, трубы). Это долговечный тип «основы», благодаря своей однородной бесшовной структуре.

Сборный столбчатый фундамент состоит из готовых железобетонных блоков (стеновые образцы 20 × 20 ×40 см), кирпича, натурального камня. При кладке «тумб» ориентируются на классические правила разрезки. Главное преимущество сборных столбчатых фундаментов – скорость. Недостатки: уязвимость швов, дороговизна.

Глубина столбчатого фундамента определяется, исходя из результатов геологической разведки участка. Тип почвы, высота грунтовых вод и уровень промерзания грунта – вот основные данные, позволяющие с умом подойти к обустройству «подошвы» любого вида.

В зависимости от глубины столбчатого фундамента различают два его типа:

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент

Для формирования мелкозаглубленного столбчатого фундамента достаточно «опустить» столбцы в землю на 40-70 см. Такой привилегии «удостоены» участки с песчаным, скальным или крупнообломистым типами почвы и низким уровнем подземных вод (ниже отметки промерзания на 0,5 м).

Заглубленный столбчатый фундамент

Глубина такого столбчатого фундамента нередко доходит до 1,8-2 м, что на 0,3-0,5 м ниже уровня промерзания грунта. Это вынужденный шаг для глиняных водонасыщенных почв, где слишком интенсивны силы пучения.

Когда важна форма…

О том, как сделать столбчатый фундамент «стабильным» на пучинистых грунтах строители задумывались давно. Ведь легкая конструкция не может достойно противостоять выталкивающим силам: столбики со временем будут медленно вытесняться из почвы и деформировать наземное сооружение. Для эффективной борьбы против сил пучения используют заостренную к верху конструкцию «тумб» (конус или параллелепипед), что увеличивает площадь их опоры и предотвращает выталкивание. Дополнительно боковины таких столбов обмазывают смазкой, чтобы облегчить касательное движение почв во время сезонных встрясок.

Для стабильных грунтов используют круглое или прямоугольное сечение столбиков, которые установлены на гидравлической «подушке».

Простота устройства и дешевизна – неоспоримые причины популярности столбчатых железобетонных фундаментов. Но чтобы действительно сэкономить, следует точно определить подходящие параметры «подошвы» для строительства вашего гаража. Для этого выполняется расчет и разработка схемы столбчатого фундамента под конкретный участок и тип «автодомика».

«Тайны» проектирования: расчет столбчатого фундамента

В идеале о том, как рассчитать столбчатый фундамент, должен думать профильный специалист – архитектор. На его могучие плечи ложится ряд задач:

• Определить количество «тумб» и их месторасположение под основанием гаража
• Рассчитать линейные размеры и форму столбов
• Обозначить густоту металлического «каркаса» для армирования столбчатого фундамента
• Определить, требуется ли установка ростверка
• Подготовить схему и чертеж столбчатого фундамента

На практике самостройщики решают эту проблему чаще всего так: используют стандартный проект гаража с готовой схемой «основы», совершенно не заботясь, как следует правильно рассчитать столбчатый фундамент под их участок. Последствия столь необдуманного шага могут быть разной степени сложности, но вывод один – строить «вслепую» нельзя. Повреждение «основы» – серьезный промах, исправить который дорого и не всегда возможно.

Технология строительства столбчатого фундамента так же требует проверенной и достоверной информации:

• На какой глубине «спрятаны» грунтовые воды: их сезонные колебания и возможные перепады водоносного слоя
• Уровень промерзания почвы
• Тип грунта и его свойства
• Будущий вес гаража (+ приблизительно вся его начинка)
• Общий вес столбчатого фундамента
• Сезонные нагрузки

В вопросе определения основных параметров «тумб» технология столбчатого фундамента ни чем не отличается от других более сложных видов «подошв». Но почему-то самоделкины любят переносить его простоту обустройства и на расчетную часть проекта.

Можно конечно выкрутиться и «забабахать» максимально углубленный для своей местности столбчатый фундамент, а количество столбиков «содрать» из готового проекта гаража. Но в этом случае велика вероятность, что деньги, необходимые для оплаты работы специалиста вы не сэкономили, а просто «уложили» в землю, перерасходуя стройматериал и обременяя себя лишней работой. Или наоборот, такой «максимализм» приводит к фатальным ошибкам, если почвы на вашем участке «не приемлют» столбчатой основы. А это бывает в таких случаях:

• Грунты подвижные и неустойчивые
• Слабая почва (например, торф)
• Излишняя водонасыщенность глиняного грунта (экономически нерационально)
• Участок на склоне с перепадом более 2 м

Если вы решили сами рассчитать количество и размер столбов, то следует проверить их несущую способность, учитывая тип почвы на участке.

1. Определите предельную нагрузку столба на грунт (нагрузка от сооружения + вес столба)
2. Сверьте с допустимой нагрузкой, исходя из несущей способности грунта (объем столба × на показатель прочности грунта)

Армирование столбчатых фундаментов

Наиболее опасны для столбчатых фундаментов боковые нагрузки от пучения грунтов. Железный каркас в монолите должен в первую очередь обеспечить защиту от изгиба и заваливания столбиков, потому что бетон отлично противостоит силе сжатия от веса гаража.

В связи с этой особенностью, усиление столбчатых фундаментов в вертикальной площади выполняется с помощью ребристой арматуры сечением 10-12 мм. Для столбиков шириной до 20 см и высотой до 1 м достаточно двух прутьев. Если «тумбы» больше (40 см), то их требуется уже три (и т.д.). Горизонтально арматура скрепляется тонкой гладкой проволокой диаметром 6 мм через каждые 50-70 см.

Многообразие «форм»: технология строительства фундамента столбчатого типа

Из всего многообразия технологий нас в первую очередь интересует, как построить столбчатый фундамент своими руками. Опишем самые простые и доступные способы его обустройства и укажем главные нюансы выполнения работ.

Как сделать столбчатый монолитный фундамент c помощью съемной опалубки?

Монолит считается самой надежной и прочной основой для любого вида здания. Так как построить столбчатый фундамент из цельного железобетона – самый дешевый метод для самостроя, то остановимся на нем более детально.

Последовательность выполнения строительных работ такова:

Очистка участка от мусора и подготовка рабочей зоны

Участок освобождают от зарослей и хлама, а верхний мягкий слой земли срезают (5-10 см).

Разметка ям под «тумбы» и их рытье

Следует четко определить местонахождение каждой ямы и приготовить ориентир для определения одинаковой высоты столбов (натянутые веревки, прикрепленные к колышкам). Особенно внимательно сверьте глубину отверстий. Не пытайтесь сделать разбивку «на глаз», а используйте специальные измерительные инструменты (прямоугольник, теодолит, строительный уровень, рулетку).

К ширине сторон «подножки» столба добавляем припуск по 20 см для корректной установки опалубки для столбчатого фундамента. Глубина ямы должна быть так же с запасом, позволяющим уложить дренажную и гидравлическую «подушки» (20-25 см + 20-30 см).

Укладка дренажной «подушки»

На дно ямы укладывают 10-20 см песка и 5 см щебня. Слои тщательно утрамбовывают. Дренажная «подушка» служит для быстрого отвода воды от основания фундамента. Сверху ее накрывают слоем гидроизоляции (внахлест).

Установка опалубки и формирование гидравлической «подушки»

Гидравлическая «подушка» – это подставка под фундамент, увеличивающая площадь опоры столба. Для ее формирования устанавливают невысокую опалубку (15-20 см). Ширина «ступени» на 20-30 см больше ширины столба.
Для ускорения работ при формировании гидравлической «подушки» чаще всего используют стеновые железобетонные блоки 20×20×40 см, чтобы избавиться от вынужденной технической паузы для набора прочности бетона.

Далее устанавливают опалубку для столбов с подпорками, во избежание вытекания раствора.

Прутья устанавливают на гидравлическую «подушку». Их длина должна быть на 10-15 см короче расчетной высоты столба. Это защищает их коррозии, повреждения и выдавливания из бетонной основы. Можно уложить прутья в уже залитую на 2/3 бетоном «тумбу».

Заливают раствор по 20-25 см и хорошенько вибропрессуют, чтобы избавиться от случайных пустот и пузырьков воздуха. Для «тумб» используют тяжелый бетон марки В15-25.Смесь готовят из цемента марки М300, щебня 20-30 мм, крупного речного песка и воды.

Пропорция вода ÷ цемент ÷ песок ÷ щебень = 0,5 : 1 : 3 : 5.

Технический перерыв для набора прочности бетона

После формирования столбца, его накрывают слоем рубероида. Через неделю опалубку снимают. 28 дней «тумбы» нельзя нагружать. Рекомендуется увлажнять их поверхность несколько раз в день.

Затем столбы гидроизолируют, утепляют и оштукатуривают, после чего продолжают строительство наземной части гаража.

НА ЗАМЕТКУ!

Ни в коем случае не оставляйте столбы без нагрузки «зимовать». Велик риск их выдавливания из почвы: к весне вместо ровного ряда «тумб» вы получите разноуровневые «ступеньки».

Как обустроить столбчатый фундамент из труб

В отличие от предыдущего способа для формирования столбов используется несъемная опалубка для столбчатого фундамента – асбестовая или стальная труба нужного диаметра (20см , 40 см и т.п.). Когда грунт обладает стандартной несущей способностью (около 4 кгс/кв.см), то требуется просто вырыть круглое отверстие и вставить в него «форму» нужного сечения. В полученную емкость заливают бетонную смесь на треть высоты. Труба медленно приподнимается, и раствор вытекает на предварительно уложенный внахлест слой гидроизоляции. Так формируют уширенное основание – гидравлическую «подушку». После схватывания бетона работы продолжают. Постепенно в трубу за 10-15 см до нулевой отметки заливают раствор (по 20 см и вибропрессуют). Для фиксации с внешней стороны «форму» уплотняют грунтом во избежание ее перекоса.

Остальные этапы работ по обустройству столбчатого фундамента из труб проводятся аналогично с предыдущим способом.

Фундамент столбчатый: ТИСЕ технология

Главным неудобством при обустройстве столбчатого фундамента являются ручные земельные работы. Если столбы тонкие, а их основание уходит глубоко в землю (1,5 м и ниже), то иначе, чем мучением рытье ям не назовешь. Приходится работать с «размахом» и значительно расширять отверстие, чтобы самому поместиться в нем для нормальной и безопасной работы лопатой.

Есть более практический и быстрый способ, как обустроить столбчатый фундамент – ТИСЕ технология. Специальный ручной или автоматический бур в считанные минуты сделает отверстие нужного размера. Мало того, он рассчитан для укладки конусоподобных столбов, которые предназначены для пучинистых грунтов. Бур оснащен специальным плужком, который вырезает в нижней части ямы утолщение нужной конфигурации.

ТИСЕ технология бурения для столбчатых фундаментов активно используется в строительстве. Полный «комплект» предполагает готовые расширяющиеся у основания сваи, оснащенные гидроизоляцией. Сверху «основу» укрепляют ростверком, который придает окончательную жесткость ее конструкции.

Столбчатый фундамент из блоков

Для обустройства столбчатого фундамента из блоков используют стеновые изделия жби 20 ×20 ×40 см. Это скоростной способ строительства, технология которого полностью соответствует кирпичной кладке (обязательны все правила разрезки). Перед сборкой «основы» выполняются стандартные подготовительные работы, затем обустраивается дренажная «подушка», укладывается слой гидроизоляции и формируется гидравлическая «подложка» (из тех же блоков).

Для крепежа элементов сборного столбчатого фундамента используют жесткий цементный раствор. Ни в коем случае не разбавляйте его водой в процессе работы! Тщательно заделывайте каждый шов (8-12 мм) кладки и оштукатурьте поверхности столба.

Столбчатый фундамент с ростверком

Для усиления столбчатого фундамента и объединения столбцов в единую систему их связывают ростверком. Это верхний каркас (соединительные перемычки из балки, бревен и др.), помогающий равномерно распределить вес на «тумбы» и слаженно бороться против боковых нагрузок. Устройство столбчатого фундамента с ростверком – оптимальный способ предостеречь перекидывание столбов и их перекоса в процессе эксплуатации гаража. Такой метод обязателен для глиняных пучинистых почв на участке. Каркас изолирован от грунтовых «воздействий» (расстояние от земли 15-40 см) и крепко «держит» столбы, гася все сторонние нагрузки.

Ростверк – одна из самых ответственных частей такой «основы», поэтому следует внимательно отнестись к его формированию. Для его создания применяют:

• монолитный железобетон
• сборные железобетонные элементы
• двутавровая стальная балка

Металл лучше не использовать, поскольку общая стоимость столбчатого фундамента с ростверком значительно возрастет из-за большого расхода металла, его антикоррозийной обработки и привлечения грузоподъемной техники.

Обустройство столбчатого фундамента с монолитным железобетонным ростверком

Железобетонный монолитный ростверк требует создания весьма мощного пространственного арматурного каркаса. Сверху и снизу арматурные пояса должны быть идентичными – в этом случае различные деформации будут одинаково восприниматься и равномерно компенсироваться, как от верхней части гаража, так и от нижней (в том числе и сил при морозном пучении, усадки и т.д.). Традиционно ростверк – прямоугольник в сечении, при этом арматура размещается на значительном расстоянии от внешней поверхности бетона (примерно 2-3 диаметра или больше).

На предварительно выравненные столбы укладывают железобетонные перемычки. Их надежно скрепляют на столбах (точка стыка на середине «тумбы»), скрутив между собой их петли проволокой. Сверху монтируют съемную опалубку. Уложив арматуру, в заготовку заливают бетон. После набора прочности ростверк гидроизолируют.

Столбчатый свайный фундамент

Еще одним из скоростных способов строительства «основы» легкого гаража является обустройство столбчатого свайного фундамента. Роль столбиков играют готовые заводские или заливные сваи, которые специальной установкой вбиваются в грунт на нужную глубину.

Но за скорость придется доплатить. Ведь главный недостаток, который негативно характеризует свайный столбчатый фундамент – стоимость. Это весьма дорогое удовольствие, что сводит на нет главную идею экономии при самострое.

ВНИМАНИЕ!

Одним из способов наочного пособия, помогающего построить столбчатый фундамент – фото и видео уроки. В сети вы сможете найти большое количество таких информационных продуктов. Но, будьте бдительны! Не всякие фото и видео, описывающие технологию обустройства столбчатых фундаментов, достоверны. Поэтому так важно прежде углубиться в теоретический курс, а потом подобрать правильный наглядный материал.

Источник