Глубина заложения
Основной критерий выбора параметров фундамента — обеспечение его целостности. Потому, при планировании, всегда закладывают запас прочности порядка 20-40%. Он компенсирует (до какой-то степени) непредвиденные изменения условий (уровня грунтовых вод, непредвиденно низких зимних температур) или нагрузок.
Наибольший запас прочности закладывают на пучинистых грунтах: просчитать их проявление невозможно, потому стараются сделать как можно надежнее. Для этого для частных домов фундаменты закапывают ниже глубины промерзания грунта. Вы узнаете средние данные по вашему региону, и добавляете к этой цифре порядка 15-25 см. Так получаете глубину заложения фундамента. Например, по региону грунт промерзает на 1,5 м, значит глубина заложения фундамента 1,65-1,75 м.
Несколько примеров монолитных столбов
Это правило работает для тяжелых зданий. Но под них столбчатые фундаменты делают редко. Их ставят в основном под легкие постройки: деревянные или каркасные дома или хозпостройки. Если в таком здании не планируется подвал, целесообразнее сделать фундамент малозаглубленный (глубина заложения от 0,5 до 0,7 уровня промерзания) или незаглубленный (от 0,3 до 0,5 глубины промерзания).
Пример устройства незаглубленного столбчатого фундамента при глубине промерзания 1,2 м (1/3 от 120 см — это 40 см)
При таком выборе силы пучения будут действовать на столбы, но так как их площадь меньше, чем у ленты, то и воздействие окажется не таким сильным. Эти воздействия успешно компенсируются конструкцией каркасного или деревянного дома. Тем более, что принимаются дополнительные меры по снижению воздействия сил пучения:
- на дне ямы под столб делают гравийную подушку, которая часть нагрузки принимает на себя;
- делают боковые поверхности гладкими и дополнительно их смазывают солидолом, битумной мастикой, эпоксидной смолой и т.п.
- делают утепленную отмостку вокруг дома.
В результате большинстве случаев хозяева даже не замечают, что фундамент «пучило». Какие-то опоры слегка поднялись, ростверк и обвязка их компенсировали. После оттаивания грунта все вернулось на место.
В грунтах хорошо отводящих воду столбчатый фундамент делают мелкого заложения или незаглубленный
Тут важно только правильно подобрать площадь колонн, чтобы равномерно передавать нагрузку
Конструктивные особенности
Используя полые цилиндры, строители одновременно получают опалубку и жёсткий корпус столба. Такое основание обычно возводят на участках с высоким уровнем грунтовых вод, где практически невозможно рыть траншеи и котлованы.
Цилиндрические забетонированные стержни удобно использовать там, где можно пробурить скважины глубиной ниже залегания пучинистых слоёв почвы. Единственным ограничением для применения такого фундамента являются скалистые и крупнообломочные грунтовые основания.
Достоинства
Преимущества фундаментных опор перед другими видами фундаментов – это:
- небольшие затраты на приобретение материалов;
- незначительный объём земляных работ ограничивается бурением скважин;
- фундамент возводится в течение одного – двух дней;
- универсальность применения в различных видах грунта;
- приподнятое здание над землёй защищено от подмыва во время весенних паводков и наводнений;
- возможность установки фундаментных труб своими руками без профессиональной подготовки;
- срок службы фундамента без усиления и капремонта составляет 50 лет и более.
Недостатки
Наряду с преимуществами трубные опоры в силу своих особенностей обладают определёнными недостатками:
- слабая несущая способность не даёт возможность возводить строения из кирпича и других тяжёлых стройматериалов;
- точечные опоры исключают строительство подвальных и цокольных этажей;
- на участках с большими перепадами высот (2 м и выше) фундамент из труб не возводят.
Выбор фундамента для скального грунта
Скальный грунт является сплошным массивом, который обладает высокой прочностью и не размягчается под действием жидкости. Грунт никогда не сжимается и не подвергается промерзанию. Несущая способность грунта делает скалу надежным местом для постройки дома.
Узнайте какой фундамент можно использовать и как его заложить на скальном грунте.
Виды скальных грунтов и их характеристика
Существует три основные породы скального грунта:
Гранит – самый популярный материал, используется в строительстве и отделке. Отличается особой прочностью, долговечностью. Он образуется из изверженной магмы, которая залегает в глубине земной коры.
Песчаник – обмолочные зерна, связанные минеральным веществом, преимущественно цементом. Осадочная горная порода образуется при разрушении. Обладает высокой пористостью, применяется в строительстве как стеновой материал.
Известняк – осадочная горная порода, состоит из кальцита. Известняк не размывается водой и не деформируется при строительстве.
Достоинства и недостатки скального грунта
Достоинство скального грунта заключается в том, что скала служит крепким основанием для дома:
- в составе скалы отсутствует песок и глина, что делает скальный грунт очень прочным;
- скальный грунт не пропускает влагу и не является пучинистым;
- в холодное время года исключено воздействие сил пучения на основание фундамента. Благодаря этому можно не опасаться движения почвы и фундамента, а также разрушения строения.
Недостаток скального грунта состоит в том, что из-за прочности породы очень трудна разработка скалы:
- требует применения специальной техники;
- не позволяет соорудить подвал и цокольный этаж;
- проблематична подводка к дому коммуникаций и дренажной системы (водопровода).
Фундамент на скальном грунте может заглубляться не больше, чем на 50 см. Если есть вероятность бокового сдвига скалы, то потребуется разработка грунта для углубления фундамента.
Выбор фундамента для скального грунта
При заложении фундамента на скальном грунте используют ленточный или столбчатый фундамент.
- Ленточный заглубленный фундамент на скале используется только в том случае, если скальный грунт не представлен сплошной скалой и возможно заложение фундамента на глубину 70-80 см. При использовании заглубленного фундамента необходимо сделать разработку грунта. Она включает в себя следующие процессы: выемка грунта, создание котлована под фундамент, выравнивание грунта на участке, рытье необходимых канав и траншей. После разработки грунта укладывают песчаную подушку глубиной 30 см. Далее, размещают слой гидроизоляции. Выполняют опалубку и армирование арматурными стержнями, которые обработаны антикоррозионной пропиткой. Опалубку производят из деревянных брусков, досок и фанеры. Опалубку выравнивают по горизонтали и вертикали. А затем готовую конструкцию заливают бетонной смесью и оставляют на две недели.
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленная лента укладывается на глубину 30 см. Отличие ленточного фундамента от мелкозаглубленного — в глубине заложения фундамента. Поэтому этапы возведения аналогичны, за исключением разработки грунта и укладки песчаной подушки. Если скальный грунт ровный и без резких перепадов в высоте, то армирование можно не делать. Песчаную подушку так же можно исключить.
- Столбчатый фундамент – оптимальный выбор для скального грунта. Столбчатый фундамент с ростверком представлен опорами, отлитыми бетоном в углублениях.
Преимущества столбчатого фундамента:
- быстрый срок изготовления;
- небольшой расход материалов;
- минимальная разработка грунта;
- устойчивость на скале.
Устройство фундамента на скальном грунте
- Перед тем, как начать работы по заложению фундамента, производят удаление слабых составляющих грунтовой основы и разметку участка. Выкапывают квадратные ямы 40×40 см на расстоянии 1,5 – 2 метров, в зависимости от веса здания. Песчаная подушка не применяется.
- Устанавливают опоры, в виде готовых керамзитовых, фундаментных блоков. Можно сконструировать кирпичную кладку. В качестве столбов допустимо использование деревянных опор, но они не долговечны. Через 8 -10 лет древесина сгниёт и разрушится.
- Опоры, размещённые в ямах, фиксируют ростверком из железобетона.
- Если здание располагается в регионе повышенной сейсмоопасности, то вибрация от земли будет передаваться дому. Решить проблему поможет анкерная привязка к основанию скалы. Для этого, в скале разрабатывают отверстия и вставляют анкера, к которым привязывают армирующий пояс. Верхняя часть анкеров должна возвышаться на 20-30 см над поверхностью скалы.
Чтобы защитить строение от землетрясений, в фундамент монтируют антисейсмические пояса.
Конструктивные нюансы
Несмотря на то, что деревянная баня относится к лёгким строениям, на пучинистых грунтах лучше использовать заглублённый столбчатый фундамент
Все столбчатые фундаменты можно разделить на два вида:
Заглублённые.
Низ таких оснований должен находиться на 0,5-1 м ниже точки промерзания земли в регионе. Этот вариант подходит для глинистых почв, а также может применяться в условиях высокого стояния грунтовых вод.Мелкозаглублённые основанияопускаются в землю на 0,4-0,7 м. Они подходят для почв с высокой несущей способностью.
Несмотря на то, что деревянная баня относится к лёгким строениям, на пучинистых грунтах лучше использовать заглублённый столбчатый фундамент. Всё дело в том, что в случае использования мелкозаглублённого основания при небольшом весе всего строения силы пучения будут воздействовать на основание сильнее, чем вес постройки. Это может приводить к деформации конструкции и образованию трещин.
В зависимости от используемого материала оптимальные значения сечения столбиков следующие:
- каменные столбы можно делать сечением не меньше 50-60 см;кирпичные столбики выкладывают сечением 380х380 мм;монолитные конструкцию заливаются размером 400х400 мм;деревянные столбы обычно делаются из брёвен диаметром не меньше 0,2 м.
Чтобы правильно определить габариты столбов, необходимо выполнить инженерный расчёт, при котором учитывают следующие показатели:
- вес всего сооружения;геологические условия и состав грунта;глубина промерзания почвы (дно столбов должно быть ниже этой отметки);высота стояния грунтовых вод и сезонные изменения этого уровня. Лучше всего, чтобы столбы не достигали УГВ.
Материалы для изготовления
Схематическое изображение столбчатого фундамента
Перед тем как перейти к описанию технологического процесса, необходимо сказать несколько слов о том, какие материалы при этом стоит использовать.
- Камень. Этот натуральный материал прочен и устойчив к воздействию самых неблагоприятных факторов, но при этом стоит учитывать, что его использование неизбежно влечёт за собой общее удорожание конструкции.
- Кирпич. Достаточно доступный материал, обладающий положительными характеристиками. Однако не всякий кирпич подойдет для устройства фундамента.
- Бетонные блоки. Также доступны, но благодаря, как правило, большим размерам, по сравнению с кирпичом, их применение позволяет сократить время строительства.
- Трубы. В данном случае речь идёт об асбоцементных трубах, которые для достижения ими требуемой прочности, заполняются цементным раствором.
Опорно столбчатый фундамент – плюсы и минусы, преимущества и недостатки
Конструктивно столбчатый фундамент представляется собой отдельно расположенные заглубленные опоры, соединенные между собой ростверками, или фундаментными балками. Для возведения подземной части используются различные материалы с высокими прочностными характеристиками. Столбы устанавливаются в углах дома и в точках сопряжения наружных стен с внутренними. Промежуточное распределение опор выполняется с расчетным шагом, указанным в проекте. Отметка заложения принимается с учетом глубины промерзания грунта, а размер сечения – в зависимости от принятых постоянных и временных нагрузок.
Виды опорных столбов
Фундаменты данного типа часто используются при возведении каркасных строений, не имеющих подвалов. Популярность подземной конструкции обусловлена ее экономичностью. Отсутствие монтажа опорной ленты по всему периметру дома гарантирует, в свою очередь, минимальный объем земляных работ, меньшие трудозатраты и снижение материальных вложений. Ямы выкапываются лишь под отдельные столбы, хотя для металлических и асбоцементных труб не требуется выполнять и этот технологический этап.
Разновидность опорно столбчатых фундаментов заключается, прежде всего, в строительном материале, используемом при их возведении:
- кирпичные – кладутся под компактные деревянно-щитовые домики и легкие хозяйственные постройки в условиях плотных, непучинистых грунтов и при низком горизонте грунтовых вод;
- бетонные монолитные – надежная конструкция выдерживает существенные нагрузки за счет установки металлического каркаса, но вариант считается трудоемким и долгим за счет необходимости установки опалубки и выжидания окончательного отверждения растворной массы;
- бетонные сборные – быстрое возведение (буквально 1-2 дня) и высокая прочность материала являются несомненными плюсами, но тяжесть блоков требует присутствия подъемных механизмов, а это уже – минус, связанный с увеличением сметной стоимости объекта;
- керамзитобетонные – блоки имеют сравнительно небольшой вес, но более крупные размеры, по сравнению с кирпичом, поэтому кладка выполняется быстрее;
- деревянные – используются редко ввиду низкой несущей способности и подверженности древесины процессам гниения;
- стальные – во избежание ржавления наружные стенки труб обрабатываются антикоррозийными составами, а внутренняя полость заполняется цементным раствором;
- асбестоцементные – наиболее дешевый, но не слишком надежный вариант предназначается для легких строений. В обязательном порядке внутрь труб вставляется арматура и заливается бетон.
Последние три варианта опорно столбчатых фундаментов можно отнести и к свайным аналогам
Но примем во внимание то, что сваи монтируются путем забивки, ввинчивания или вибрационным способом. А трубы, выполняющие функцию опорных столбов, устанавливаются в заранее пробуренные в грунте скважины и не требуют в процессе монтажа присутствия спецтехники
Опорно столбчатые фундаменты оптимально подходят для строительства одноэтажных деревянных и щитовых домов, бань, гаражей и приусадебных строений.
Преимущества
К плюсам рассматриваемых подземных конструкций относятся:
- сравнительно невысокая стоимость относительно ленточных и плитных фундаментов – затраты снижаются более чем на треть;
- кратчайшие сроки возведения, не считая монолитных опор;
- возможность проведения работ собственными силами;
- допустимость строительства в условиях пучинистых грунтов (при устройстве компенсирующей песчаной подушки);
- отказ от привлечения на объект спецтехники;
- минимизация земляных работ.
Недостатки
Идеальных строительных конструкций не бывает, поэтому наряду с их неоспоримыми плюсами всегда имеются и минусы. Исходя из этого, в каждом конкретном случае производятся расчеты и принимается наиболее эффективное решение по использованию того или иного материала, а также технологии возведения дома. Недостатки опорно столбчатого фундамента заключаются в следующем:
- ограниченный потенциал использования – не подходит для тяжелых кирпичных и бетонных домов;
- невозможность устройства подвальных и цокольных помещений;
- слабая устойчивость к горизонтальным подвижкам грунтовых слоев;
- необходимость связывания столбов фундаментной балкой;
- предрасположенность к просадке отдельных углов строения;
- потребность в устройстве теплоизоляции подпольного пространства во избежание существенных теплопотерь в зимний период.
Выбор фундамента: столбчатый
Столбчатый фундамент – это некоторое количество отдельностоящих столбов вкопанных в землю. Устанавливаются такие столбы определенным образом, дабы равномерно распределить весь вес сооружения на грунт.
Так, столбы обязательно должны стоять в местах пересечения стен дома и в пролетах под несущими стенами. Шаг их чаще всего подбирается расчетом в зависимости от нагрузки на фундамент, несущей способности грунта под основанием столбов (нижний конец) и площади этого основания.
Если считать нет желания, то можно обратиться к практике, которая показывает, что шаг столбов для частных домов редко когда выходит за пределы 1,5-2 м.
Уровень оголовка (верхнего конца) каждого столба специалисты рекомендуют располагать на расстоянии 300-500 мм от поверхности земли. Объясняется это тем, что именно при таком просвете между нижними конструкциями дома и землей обеспечивается наилучшая продуваемость, благодаря которой появление сырости, плесени и грибка будет наименее вероятным.
Если же говорить об минимальных размерах поперечного сечения столбов, то их диаметр или стороны не должны быть меньше 150 мм. Такой размер обусловлен в первую очередь удобством монтажа вышележащих конструкций, а также исключением крена столбов.
Для того, чтобы правильно рассчитать данный вид фундамента в большинстве случаев требуется лишь один нормативный документ: СП 50-101-2004 “Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений”. Пункт, который потребуется: “5.5. Расчет оснований по деформациям”.
Обратите внимание
Так как именно ограничение вертикальных перемещений (осадка, просадка и т.д.) допустимыми значениями позволяет обеспечить нормальную эксплуатацию здания и не снизить его долговечность. Помимо расчета по деформациям желательно выполнить расчет основания по несущей способности (пункт 5.6).
Ведь в этом случае будет точно гарантирована стабильная работа фундамента на протяжении всего срока эксплуатации.
Виды столбов для фундамента
По материалу:
Бетонные – бетон, наиболее часто используемый материал для фундаментов.
Кирпичные – кирпич обычно применяется для мелкозаглубленных фундаментов. Также здесь следует отметить, что для подземных конструкций подходят только полнотелый глиняный и керамический кирпич.
По способу возведения:
Сборные – для таких столбов обычно применяется кирпич или бетонные блоки, которые соединяются между собой цементно-песчаным раствором. Кроме того, к ним относятся опорные плиты и подколонники, произведенные на заводах ЖБИ.
На какой лучше поставить
Существует много мнений по поводу того, какой фундамент обустроить под баню каркасного типа. Одни специалисты считают – так как строение имеет малый удельный вес, можно обойтись столбчатым основанием без ростверка, другие отдают предпочтение сваям, при этом советуют сделать обвязку из клееного бруса.
Есть мнение, что лучше подстраховаться и обустроить малозаглубленное ленточное основание, считая его самым надежным.
Но если денег на обустройство бетонного основания нет, отлично подойдет фундамент из . Здесь главное правильно рассчитать нагрузку, чтобы понимать – сколько рядов покрышек укладывать под строение и правильно рассчитать песчаную подушку под них.
Что такое столбчатый фундамент – преимущества, недостатки, особенности
Основания, где в качестве опор используют железобетонные или бутовые столбы, асбестовые трубы, точечную монолитную или кирпичную конструкцию, а также бревна называются столбчатыми, есть и комбинированные формы. Преимущественно, современные столбчатые фундаменты используются под легкие конструкции – дома из бруса, каркасные постройки, бани, беседки и прочие объекты.
Плюсы основания:
- Низкая себестоимость. В сравнении с бетонной заливкой, столбы обходятся до 30% от общей стоимости бюджета, отведенного на строительство. Монолит же «заберет» до 60% в зависимости от особенностей проекта.
- Высокая скорость устройства фундамента. В отличие от заливных конструкций, столбчатые фундаменты возводятся в несколько раз быстрее, следовательно, основное строительство начнется раньше.
- Бюджетное строительство опорно столбчатого фундамента может обойтись без привлечения специализированной техники, если речь идет об одноэтажном жилом доме или подсобном объекте – бане, беседке, террасе и других.
- Быстрота усадки — одна из особенностей конструкции. Как работает столбчатый фундамент: под точеными опорами давление на грунт выше и, следовательно, ждать более года (как в случае монолитного основания) не придется. Срок усадки сокращается до нескольких недель.
- Столбчатый фундамент – это возможность строительства на капризных грунтах, пучинистых, плавающих, с сезонными подтоплениями или на местности с сильным уклоном.
Минусы:
- Столбчатая платформа не предназначена для возведения многоэтажных зданий из тяжелых материалов – кирпича или бетона. В промышленном строительстве для этого предусмотрены каркасные арматурные обвязки и совсем другие габариты объектов, неприемлемые для частного использования.
- Любые столбчатые фундаменты для деревянных домов не предусматривают наличия цокольного этажа или подвала. Требования к дополнительным полезным метрам планируются на стадии проектирования дома.
- Требуется капитальное утепление полов и устройство «забирки» – специальных щитов или кладки стенки между столбами, предохраняющей пространство под домом из бруса от наносов снега, наледи и других сезонных проявлений.
