Пристрій стовпчастого фундаменту

Зміст:

  1. Опис фундаменту
  2. Можливі доповнення
  3. Доступні форми і різноманітність
  4. Збірні стовпи
  5. Гідності стовпчастого фундаменту

Фундамент, або підземна частина конструкцій будинку, вимагає ретельного підходу, оскільки є «сполучною» ланкою і передає навантаження всієї надземної частини будівлі безпосередньо в грунт, тому при його неправильному розрахунку будівля буде пошкоджено в результаті опади.

Стовпчастий фундамент набув широкого поширення зважаючи на свою відносно-невисокій вартості, простій монтажної схеми складання.

Опис фундаменту

технологія зведення збірного стовпчастого залізобетонного фундаменту

Армування каркасом із стрижнів з періодичними ребрами

Технологія «стовпчастий» – фундаментів даного типу говорить сама за себе – представляє вона систему спільної роботи стовпів, занурених у грунт на певну глибину. Система розташування також має значення, так що установку слід робити строго по проекту.

Зазвичай стовпи розташовуються під колонами, на перетині стін, а також у місцях, де з'являються зосереджені зусилля, щоб уникнути руйнувань. Оголовки стовпів (верхня площина) повинні бути встановлені по одному рівню, який згодом буде УЧП – рівнем чистої підлоги. Підстава стовпа (нижня частина) спирається безпосередньо на грунт, передаючи навантаження в товщу, причому грунт повинен бути великої щільності, так як найчастіше стовпчасті фундаменти мають невелику площу по перерізу.

Нерідко оголовки стовпів піднімають на висоту близько 500 мм над землею, щоб при використанні дерев'яних конструкцій уникнути надмірний контакт деревини з вологою, що буде викликати зниження міцності за рахунок гниття деревини. При прямому контакті дерева з вологою уникнути початку гниття не допоможе навіть використання смолистих порід і спеціальні обробки – це тільки відкладе неминуче, а пристрій провітрюваного зазору збільшить час експлуатації на десятки років.

Умови при яких перевага вибору у стовпчастих фундаментів:

  • При нерентабельність використання інших типів фундаментів при цегляних стінах (при великій глибині залягання – близько 2 м);
  • Якщо конструкції будинку легкі – дерев'яні каркасні або каркасно-щитові;
  • Коли умова спучування грунту при великих морозах слід виключити – мінімальний вплив пучение надає саме на стовпчасті фундаменти на увазі їх конструктивної особливості.

Можливі доповнення

технологія влаштування стовпчастого монолітного фундаменту

Збірні стовпи для пристрою будинку з дерев'яних конструкцій

Для того, щоб уникнути нерівномірного осідання будинку і забезпечити рівномірний розподіл навантаження на кожен з стовпів влаштовують ростверк, який являє собою пояс з балок, що з'єднує всі стовпи. Даний факт позитивним чином позначається і на розподілі навантажень від заповнення стін, так як фактично вийде, що практично всі стіни будуть спиратися на балки, виключення складуть тільки перегородки.

При невеликій відстані (до 2,5 м) балка являє собою по конструкції звичайну перемичку, в іншому випадку влаштовується більш потужна конструкція балки, яка відома також як рандбалки – збірка можливо із залізобетону або металевого профілю.

Доступні форми і різноманітність

Стовпчасті фундаменти мають перетину наступних геометричних форм:

  • Кругле;
  • Квадратне;
  • Прямокутне.

Варто сказати, що велике поширення одержало круглий перетин на увазі того, що вони обумовлені можливістю більш легкого монтажу – досить зробити свердловину, причому виходячи з цього можна сказати, що найпоширеніші розміри перерізу – 150, 200, 250 і 400 мм в виду наявності ручного бурового обладнання. Пристрій свердловин ручним методом має багато переваг:

  • Одне з найголовніших, які впливають на даний вибір – значне зниження вартості;
  • Не потрібно буде забезпечувати під'їзд спец.технікі, а нерідко буває так, що вона просто не може під'їхати до майданчика будівництва, в результаті йде багато часу на розчищення шляху;
  • Свердловини під стовпчасті фундаменти влаштовуються зазвичай не глибше 2 метрів, так що техніка з бурильних обладнанням більше схоже на надлишки.

Ще необхідно відзначити, що фундамент стовпчастого типу фактично є різновидом стовпчастого, але більш вдосконаленого.

Можливий матеріал для пристрою стовпів:

  • Дерево – варіант дешевший, оскільки швидше за все він буде доступним, проте навіть випал і обробка антисептиками, пристрій гідроізоляційного шару (найчастіше використовують гарячий бітум) не зможе виключити поступове гниття деревини, та й несуча здатність таких стовпів найнижча;
  • Збірка стовпів із штучних кам'яних матеріалів як цегла або бетонні блоки – варіант також цілком доступний, проте потрібно буде вирішити одне питання – виконання даної кладки, адже якщо свердловина глибока, то укладання в неї цегли або блоків буде якщо й можливою, то дуже незручною, а збірка стовпа спочатку на місцевості, а потім занурення його в свердловину – процес трудомісткий;
  • Монолітний залізобетон в даному випадку найкраще рішення – у свердловину потрібно буде встановити арматурний каркас і залити бетонну суміш – в плані трудомісткості найпростіший варіант, хоча несуча здатність – найкраща, щодо всіх попередніх варіантів.

    технологія стовпчастий фундаментів

    Пристрої стовпчастого фундаменту з розширенням нижньої частини

При використанні моноліту нерідко влаштовують уширення нижній частині, щоб збільшити площу спирання на грунт, в результаті чого зменшити навантаження розподіливши її по більшому перерізі. Не можна також не відзначити ще одну позитивну якість – при замерзанні вологи в грунті і збільшенні в об'ємі виштовхуючі сили діють в даному випадку не так «ефективно» (дане якість згадано вище і є умовою для вибору стовпчастих фундаментів).

Опис монтажних робіт по влаштуванню стовпчастого фундаменту

Технологія пристрою стовпчастого монолітного фундаменту починається також, як і всі в будівництві – з розрахунків конструкцій і створення проекту. Необхідно точно врахувати можливі навантаження, а також місця їх застосування. Після цього відбувається розстановка стовпів на плані, визначення їх перетину, а також типу армування (кількість і діаметри робочої арматури).

Переходимо до розбивці ділянки – необхідно нанести всі контури, а також відзначити місця, в яких перебуватимуть свердловини під майбутні стовпи.

Тепер є два шляхи, за якими слід піти, якщо проводиться стовпчастий фундамент зі змінним перерізом (з розширенням нижньої частини):

  • Використання великих земельних обсягів робіт – доведеться готувати свердловину або викопати яму більших розмірів, ніж запроектований стовп фундаменту, складання відповідної опалубки, занурення її в утворену щілину або яму;
  • Використання спеціального бура ТІСЕ-ф, який розроблений виключно для виробництва свердловин з розширеною нижньою частиною – за рахунок наявності спеціального плуга у свердловини в 200 мм можна зробити нижнє сферичне розширення розміром до 600 мм.

У першому випадку після установки опалубки необхідно перевірити правильність її положення – щоб не виникло скосів і ухилів у стовпа, далі бажано влаштувати систему розпірок опалубки і свердловини, щоб при установці каркаса і заливці бетонної суміші опалубка не зрушилася.

Так як бетонні стовпи мають відмінні показники на стиск, однак при виникненні згинального моменту або розтягування – бетон не забезпечує належної міцності, отже саме для цього передбачається армування стовпів – воно являє собою просторовий каркас, зібраний з робочою періодично-ребристою арматури (клас А-III ) і поперечної конструктивної арматури малого діаметра, яка служить в ролі хомутів – обв'язує конструкцію з декількох стрижнів.

Кріплення хомутів до робочої арматури робиться або способом обв'язки (якщо діаметр арматури це дозволяє), кріпленням в'язальним дротом із затягуванням вузлів або електро-дуговим зварюванням.

Після збірки каркас занурюється і встановлюється в проектне положення – кінці вертикальної (робочої) арматури не повинні торкатися грунту, щоб не почався процес корозії, а також каркас повинен бути розміщений по центру «тіла» стовпа. При заливки розчину потрібно використовувати вібратор – це допоможе домогтися суцільний товщі тіла бетону, уникнувши наявності порожнин, понижуючих міцнісні показники стовпа.

При наявності монолітного ростверку необхідно залишати випуски арматури, які будуть заводитися в балки раостверка, забезпечуючи спільну роботу всієї конструкції. Якщо ростверк влаштовується з металевих профілів, то в оголовок повинна встановитися заставна деталь, до якої в наслідок буде приварюватися металевий профіль.

технологія зведення збірного стовпчастого залізобетонного фундаменту

Стовпчастий фундамент з ростверком з рандбалок

У другому випадку робота буде проводитися трохи швидше – буріння свердловини процес менш трудомісткий, так як обсяг земляних робіт буде набагато менше попереднього способу. Буріння свердловини проводиться переважно ручним способом, після того, як досягнута потрібна глибина, за допомогою плуга влаштовується уширення нижній частині.

Збірка опалубки в даному випадку не має потреби, тому після влаштування свердловин переходимо до процесу армування. Арматурні стрижні з переодически ребрами, зібрані в каркас за допомогою хомутів, занурюються в свердловину і встановлюються в проектне положення – дотримання даної умови необхідно суворо дотримуватися.

Після цього безпосередньо в свердловину заливається розчин, який згодом вібрує. Залишається тільки дочекатися, коли бетон «схопиться» і приступати до наступних будівельним етапам. При влаштуванні ростверку необхідно слідувати всьому, що про даний етап описано вище (у першому випадку).

Збірні стовпи

Технологія зведення збірного стовпчастого залізобетонного фундаменту також має на увазі два варіанти розвитку подій:

  • Попередня збірка стовпів «зовні», а потім – занурення в підготовлену свердловину (в даному випадку правильніше сказати – яму, оскільки найчастіше збірні стовпи мають прямокутний або квадратний перетин, обумовлене штучними кам'яними елементами);
  • Збірка стовпів безпосередньо в готовій свердловині або ямі – за умови великого заглиблення даний метод передбачає велику виїмку грунту, так як в противному випадку збірка буде просто неможливою.

При збірці стовпа «зовні» – кам'яна кладка з використанням цементно-піщаного розчину виконується на ділянці, поруч з готовою ямою. Бажано використовувати горизонтальне армування даної кладки, використовуючи сітку, яка занурюється в розчин між рядами кам'яних елементів, що забезпечить «однорідність» даного елемента, а також збільшить міцність конструкції на опір горизонтальних зусиль (зрушенню).

Перед установкою готового стовпа – дно ями ретельно утрамбовується, не зайвим буде пристрій піщаної або гравійно-піщаної підготовки, яка також трамбується. Бажано обробити бічні поверхні стовпа гарячим бітумом, який забезпечить більш довгу експлуатацію, підвищивши опір агресивності середовища грунту.

технологія стовпчастий фундаментів

Схема пристрою монолітного ростверку на стовпах з розширенням в нижній частині

Занурення – процес трудомісткий, який вимагатиме багато зусиль, установку слід вести з постійним контролем правильності – вивіряючи рівень і забезпечуючи ідеальну горизонтальність оголовка. Після установки залишилися пазухи засипаються і трамбують.

При влаштуванні збірки по 2 способу необхідно буде зробити таку виїмку грунту, щоб забезпечити «підхід», а також можливість комфортної укладання кам'яних елементів. Дно трамбується і влаштовується підготовка. Укладання також слід вести з горизонтальним армуванням швів. Після збірки бічну поверхню обмазують гарячим бітумом. Далі засипається пазух і грунт трамбується.

У разі наявності растверка при збірних стовпах бажано по оголовка зробити залізобетонний пояс, який дозволить краще розподілити навантаження від балки, не зосереджуючи її, викликаючи тим самим руйнування кладки.

Якщо ростверк збирається з металевих профілів, то в даний пояс встановлюється заставна деталь, до якої згодом привариться балка. Величина зварних швів повинна відповідати нормам, що забезпечить її найкращу міцність.

Якщо ростверк робиться з монолітного залізобетону, то з пояса бажано залишити випуски, кінці яких з одного боку будуть знаходиться в тілі пояса, а інші заведуться в монолітну балку – це забезпечить більш міцне з'єднання конструкцій, що позитивним чином позначиться на несучої здатності фундаменту під майбутній будинок .

Гідності стовпчастого фундаменту

Основною перевагою стовпчастого фундаменту є те, що пристрій такого фундаменту коштує не великих грошей, якщо порівнювати з іншими видами фундаменту. Пристрій навіть самого важкого в цьому плані виду стовпчастого фундаменту – на опорній п'яті – вийде набагато дешевше, ніж пристрій тих же стрічкових фундаментів.

При влаштуванні фундаментів дуже часто звертається увага на швидкість роботи і на пройдений обсяг. Іноді стрічковий фундамент або плитний фундамент займають до сорока відсотків не тільки спільних коштів на будівництво, але й стільки ж часу. Зведення ж стовпчастих фундаментів відніме не більше 10 відсотків від всього витраченого часу, як показує практика.

До недоліків стовпчастого фундаменту можна віднести його малий запас міцності, хоча якщо поставити достатньо колон, то і його цілком вистачить.

Так само до негативних сторонах стовпчастих фундаментів можна віднести і складність при зведенні самих колон, а особливо в їх рівності. І останній недолік це необхідність в монолітних плитах перекриття.

Джерело: nuzhendom.ru