Столбчато-ростверковый фундамент

Столбчатый фундамент с высоким ростверком

    Данная конструктивная схема является наиболее верной и правильной, так как ростверк в ней находится на определённом возвышении над поверхностью земли. Обычно это расстояние не меньше 15 см. Зазор под ростверком исключает давление на него поднимающегося из-за морозного пучения грунта.

    Последовательность выполнения работ:

    1) Возводятся все столбы фундамента. Возвышение их над уровнем земли определяется исходя из двух требований. О первом говорилось выше — это минимальный зазор 15 см. Второе условие — столбы должны быть углублены в тело ростверка на 5-10 см.

    2) Макушки столбов покрываются обмазочной гидроизоляцией, предотвращающей капиллярный подъём влаги из грунта и проникновение её в ростверк.

    3) Делается основание опалубки. Есть два способа:

а) При минимальном возвышении ростверка в качестве основания используется насыпанный слой песка. Его увлажняют, уплотняют трамбовкой и выравнивают, формируя как-бы нижнюю поверхность опалубки. После заливки ростверка песок из под него удаляется.

б) При более высоком ростверке основание делается из досок или фанеры.

    4) Устанавливаются боковые стенки опалубки. Размеры поперечного сечения ростверка выбирают в зависимости от материала стен и их толщины.

    Для деревянных домов высота берётся не меньше 40-60 см. При этом будет обеспечена и достаточно высокая прочность на изгиб, и нижние венцы стен не будут намокать при попадании на них брызг дождя с отмостки или при контакте со снегом зимой. Ширина выбирается в зависимости от толщины стен и от конструкции цокольного перекрытия. На рисунке ниже показано, что балки перекрытия можно устанавливать на отдельные столбы (так в основном раньше и поступали) или класть их на специально сформированное расширение ростверка.

    Для каменных домов высота ростверка берётся не меньше 20 см, а ширина соответствует толщине стены. Небольшая высота связана с отсутствием больших изгибающих нагрузок. Каменные стены сами по себе обладают большой прочностью на изгиб и основную нагрузку принимают на себя.

    5) После монтажа опалубки вяжется арматурный каркас. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней частях ленты углубляясь в бетон не менее  чем на 5 см. Число прутков выбирается в зависимости от их диаметра: ∅10 мм — 8 штук; ∅12 мм — 6 штук; ∅14 мм — 4 штуки. Арматура больших диаметров не используется, она хуже начинает работать в связке с бетоном.

    6) Производится бетонирование. Не спешите снимать опалубку и убирать песок из под ростверка. Начинать возводить стены и даже крышу можно и с ними уже на 4-5-й день после заливки. А уберёте всё лишнее попозже, когда уже нужно будет отделывать цоколь и сооружать отмостку.

Это интересно: Как правильно сделать опалубку для фундамента — рассказываем главное

Как произвести расчеты

Прежде чем заниматься устройством любого фундамента, необходимо произвести изыскания грунта и выполнить расчеты фундамента. Этот этап самый важный. Итак, устройство столбчато-ростверкового фундамента начинается:

1. С определения типа почвы и ее несущей способности. Исходя из этого, рассчитывают площадь основания опоры, она должна быть способной выдержать вес всего строения.
2. На втором этапе рассчитывают общий вес строения. Зависящий в первую очередь от выбранного для строительства материала, плюс нагрузка от снега и ветра.
3. Полученные данные далее необходимо разделить на тот вес, который может спокойно выдержать 1 см2 площади почвы. Для того чтобы избежать серьезных погрешностей при расчетах, полученное значение следует нивелировать на 30% . в итоге получается необходимая площадь основания. 
4. На последнем этапе выполняют расчет нужного количества опор. Для этого полученную площадь основания на площадь сечения сваи или столба.
5. Далее приступают к непосредственной разметке и определения места установки каждой сваи.

Специалисты рекомендуют придерживаться трех основных правил при выполнении разметочных работ:

• каждый угол будущего здания должен опираться на столб;
• участки, на которых пересекаются стены, должны быть подкреплены дополнительными столбовыми опорами;
• что касается прямых участков, то 2,5 м – вполне достаточное расстояние между опорами, соответствующее всем требованиям, а вот больше 3,5 м выбирать не стоит, поскольку такое расстояние уже является недостаточным.

Классификация

От вида ростверка, уложенного на свайный или столбчатый фундамент, зависит долговечность, эргономичность и эстетичность сооружения. Поэтому к его выбору необходимо отнестись край не серьезно.

Классифицируется ростверк по:

• месту расположения;
• конструкции;
• материалу.

Виды объекта по месту расположения

По месту расположения существует три вида ростверка.

1.Высокий тип фундамента. Он отличается целесообразностью, так как располагается в 15–25 см., а то и выше от поверхности земли. За счёт этого создаётся дополнительная вентиляция пола, что исключает сырость и появление плесени.

Также эта конструкция позволяет попасть под сооружение, чтобы проверить целостность основания жилища и при необходимости без проблем его отремонтировать. К тому же пустота под полом является дополнительной зоной для хранения, например, садового инвентаря или для просушки урожая.

Есть и недостаток: в доме с высоким ростверком нельзя сделать подвальное помещение, поэтому погреб нужно сооружать отдельно.

2.Низкий тип ростверка. Объекты этого типа сооружаются в уровень с поверхностью земли. Из-под опалубки вынимается 20 см грунта, чтобы плита или балки находились над воздушной «подушкой», но при этом не касались почвы.

Благодаря такой конструкции отсутствует пространство под жилищем, которое не «ворует» тепло, что позволяет значительно сэкономить на теплоизоляционном материале. Правда, придётся немножко потратиться, чтобы изолировать «подушку», иначе ростверк будет лежать на грунте, что приведёт к осыпанию земли в открытое пространство.

3.Заглубленный тип основания. Этот вариант пользуется большой популярностью, так как помещение получается очень тёплым, комфортным, надёжным, долговечным, безопасным. Выполняется он следующим образом: копается траншея, монтируются сваи или столбы, делается опалубка и заливается бетон. Этот тип базиса превосходен даже для домов в несколько этажей.

Оптимальным является объект, устроенный на уровне земли, поскольку он равномерно распределяет нагрузку на несущую плоскость.

Виды сооружения по конструкции

Конструктивно существует три вида фундамента, но мы рассмотрим два.

1. Монолитный вид. Он представляет собой цельную плиту или замкнутую балку. Монолитный ростверк чаще всего используется при малоэтажном строительстве.
2. Сборный вид. Он представляет собой «конструктор», состоящий из деталей, оборудованных крепежной системой. Применяется он в основном для строительства промышленных зданий и многоэтажных сооружений. Для частного домостроения сборная категория не подходит, так как её изготовление очень трудоёмкое и затратное.

Безупречный вариант для частного строительства – это монолитный вариант, например, из швеллера или армированного бетона. О нём и речь далее.

Разновидности основания по материалу

По материалу существует четыре вида.

1. Деревянный. Он безупречен для древесных домов и срубов. Отличается надёжностью, прочностью, экологичностью, безопасностью. Но в то же время требуется обработка противопожарными, гидроизоляционными и антисептическими составами.
2. Железобетонный. Он изготавливается из стальной арматуры и бетона, которые, сочетаясь, обеспечивают долговечность, износостойкость, прочность и надёжность всему объекту.
3. Металлический. Он прочен и надёжен. Ростверк безупречен для фундамента на винтовых сваях. А вот для базиса на буронабивных опорах – это не самый лучший вариант. Кроме того, ростверк из металла требует наличия грузоподъёмной техники (попробуйте разложить и точно выставить двутавровые балки).
4. Бетонный. Специалисты крайне негативно к нему относятся, так как устройство работает на изгиб (вот Вам статья), а его возникновение приводит к растрескиванию бетона. Ростверк применяется исключительно для небольших зданий при наличии множества опор.

Оптимальный вариант – железобетонные виды или сварные металлические (для каркасных домов).

Особенности и основные понятия

Понятие

Ростверк – это так называемая горизонтальная платформа свайного или столбчатого базиса, которая распределяет вес сооружения и равномерно передаёт всю его тяжесть на опоры. А те, в свою очередь, передают нагрузку на грунт.

Другими словами, его предназначение – объединение свай или столбов в цельное рабочее сооружение, что предотвращает неравномерную просадку, растрескивание стен, отсыревание, атаку разнообразных микроорганизмов, насекомых, грызунов, коррозию и разрушение помещения.

Таким образом, качественно сделанный ростверк – это залог долговечности всей конструкции.

Признанные достоинства ростверка

Наш герой известен следующими неоспоримыми преимуществами:

• безопасностью;
• универсальностью;
• многофункциональностью;
• практичностью;
• надёжностью;
• прочностью;
• износостойкостью;
• долговечностью;
• оперативностью возведения;
• снижением объёмов необходимых земельных работ;
• уменьшением трудозатрат на установку устройства;
• низкой себестоимостью;
• высокой устойчивостью и несущей способностью;
• пригодностью для абсолютно любого участка;
• допустимостью использования практически на любом грунте – и песчанике, и глине, и плывунах;
• возможностью создания криволинейных объектов;
• снижением расхода бетонного раствора (по сравнению с «ленточкой»);
• уменьшением тепловых потерь;
• снижением уровня вибрации;
• разнообразием сырья, предназначающегося для его создания;
• возможностью вести строительство в любое время года, правда, если температура не ниже — 10°С.

Конструкция, благодаря грамотно сооружённому ростверку, непременно порадует безупречными техническими характеристиками и очаровательным внешним видом!

Досадные недостатки

Ростверк известен следующими отрицательными «моментами»:

• необходимостью в произведении точных расчётов;
• невозможностью возведения на подвижном грунте – набухающем и просадочном;
• недопустимостью использования при сооружении многоэтажных зданий;
• невозможностью возведения подвального помещения;
• необходимостью в дополнительных утепляющих материалах.

Процесс изготовления ростверка

Схема устройства ростверка.

Устройство ростверка столбчатого фундамента

После того, как вы закончили заниматься подготовкой, можете заняться ростверком. Предполагается, что вы заранее позаботились о том, чтобы разработать проект – дальше действуете в строгом соответствии с его требованиями:

• начинайте сбивать опалубку – для этого используйте столярный инструмент и гвозди, а также доски и деревянные брусья;
• снаружи установите дополнительные подпорки для опалубки, чтобы не произошло никаких неприятных сюрпризов в тот момент, когда будете заливать в нее бетон – она может попросту развалиться;

Монолитная плита с ростверком подразумевает наличие арматуры и швеллера

• для заливки бетона используйте бетономешалку – это даст более высокое качество и надежность конструкции;
• после заливки дождитесь затвердевания бетона – специалисты говорят, что на это уйдет около пяти – семи дней. Теперь можно заняться изготовлением монолитной плиты.

Конструктивные особенности

Выполнить столбчатый фундамент своими руками очень легко

Выполнить столбчатый фундамент своими руками очень легко, но чтобы сделать монтаж правильно нам нужно знать особенности конструкции. Именно этой информации и посвящен наш раздел. Основание опорных точек утрамбовывают подушкой из песка в 20 см, который помогает отводить осадки. После этого их нужно залить раствором из бетона – это и создаст монолит основания. Также в структуру входит столбчатая опора с арматурным укреплением. Столбы должны подниматься над землей на полметра. Стоит учесть, что между собой они соединяются ростверком.

Достоинства и недостатки столбчатого основания

Каждый тип фундамента первоначально создавался с расчётом на применение в определённой ситуации:

• ленточное основание — оптимальный вариант для возведения конструкций на подвижной почве;
• монолитная конструкция используется в процессе сооружения многоэтажных зданий с большим весом;
• опорно-столбчатое основание подходит для постройки маленьких жилых домов.

Следовательно, некоторые из недостатков можно считать незначительными при возведении целевых конструкций.

Основные недостатки:

1. Хрупкость конструкции. Первоначально основание из опорных деталей предназначалась для возведения конструкции в промёрзшей почве. Применение в подвижном грунте или самостоятельное разрыхление почвы может повлечь за собой снижение устойчивости столбов.
2. Небольшая несущая способность. Опоры не могут выдерживать многоэтажные здания с существенным весом.
3. В будущем не будет возможности соорудить погреб или подвальное помещение. Расстояние между опорами не позволит прорыть широкую канаву, которая могла бы использоваться в качестве подземного сооружения.

Если сооружать здание с учётом данных ограничений, то будет возможность максимально использовать все достоинства. Основными из них являются следующие:

1. Низкая стоимость. Если не считать расходы на аренду вспомогательной техники, то затраты будут в 2 раза ниже, чем при сооружении ленточного фундамента. Соотношение цены между монолитной и столбчатой конструкцией — 10:1.
2. Не нужно иметь особых навыков, чтобы соорудить столбчатое основание своими руками.
3. Высокая скорость сооружения конструкции.
4. Не требуется выполнять подготовительные работы, связанные с гидро- и теплоизоляцией.
5. Можно использовать для сооружения зданий на промёрзшей почве.
6. Период службы основания в случае правильного использования составляет 90–95 лет.

Заливка бетона и засыпка грунта

Подготовленную яму (с опалубкой и арматурной сеткой) заливают бетоном. Подобрав необходимую марку бетона, начинают послойную укладку. Залитый слой, толщина которого 20-30 см, необходимо проштыковать или разровнять вибратором. Эта операция устранит карманы воздуха (если они образовались), которые могут уменьшить прочность столба.

Все слои бетона укладывают друг за другом в режиме конвейера: слой залили, прокололи, залили новый, прокололи… Цикл повторяется до верха. В противном случае слои будут сохнуть неравномерно, и на стыке сформируется шов, который ослабляет несущую способность столбика. Если опалубку планировалось снимать, то сделать это можно через 3-4 дня после заливки. И хотя раствор полностью высохнет через месяц, продолжать работы разрешается уже после съемки опалубки.

Оголовок столба гидроизолируют специальными составами (подойдет гидростеклоизол или битумная смола).Дальше по технологии вынутый из ямы грунт необходимо вернуть в оставшееся пространство. Если грунт непучинистый, засыпают им, иначе необходимо использование песка или другого непучинистого материала. После засыпки место вокруг столба утрамбовывают. Засыпку при необходимости можно предварить утеплением фундамента плитами из экструзированного пенополистирола.

Важные моменты этапа: заливка в течение одного дня для предотвращения образования швов; все столбики после заливки должны быть на одном уровне над землей.

Работы по заливке столбчатого фундамента желательно проводить, когда тепло. С целью сохранения целостности и структуры конструкции, ее нельзя оставлять без нагрузки на зиму.

Вернуться к содержанию

Устройство ростверка

Он может быть разный по высоте, располагаясь как над землей, так и прямо в грунте. Что лучше, сказать достаточно трудно. Единого мнения по этому вопросу нет.

Последовательность действий следующая

• сделать опалубку между всеми элементами по всей длине. Для этого используется песок;
• песок закрыть, например, полиэтиленовой пленкой;
• в опалубке сделать и поставить каркас;
• свайные прутья приварить или связать, объединив с сеткой ростверка;
• проколоть раствор с помощью арматуры, удаляя лишние воздушные пузыри;
• когда бетон высохнет, опалубку можно достать;
• удалить слой песка;
• укрепить полученную конструкцию кирпичными подпорками.

Так, процесс создания столбчатого фундамента с ростверком для каркасного дома или других построек можно легко выполнить своими руками. Это наиболее простое и выгодное в ценовом плане решение.

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
• Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

• Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
• Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
• Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

• На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
• На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
• На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Заключение

При всех своих достоинствах столбчатый фундамент с ростверком не очень удобно использовать для сложных рельефов местности, особенно, если это глинистый скат на берегу озера или пруда. В этом случае даже небольшое здание потребует мощного ростверка и заглубления столбов, как минимум, на метр в грунт. Отлично подойдет для избушки в лесу, на песчаной почве можно ограничиться небольшим, в 20-30 см заглублением, а в случае использования «башмаков» не нужно даже этого, просто утрамбуйте грунт и отсыпьте подушку из щебенки.

Одной из главных причин популярности столбчатого фундамента с ростверком является надежность, прочность и простота конструкции. Его монтируют в тех случаях, если грунт является стабильным, при этом нет большой потребности в подвальных либо цокольных помещениях. Также стоит упомянуть и тот факт, что конструкция имеет относительно небольшую стоимость – если нужно приподнять здание небольших размеров над грунтом, то данный вариант станет наиболее приемлемым.