Как сооружают столбчатые фундаменты под колонны?


Столбчатый фундамент обустраивают при строительстве каркасных и малоэтажных зданий без подвалов.

Также его сооружают, если предполагается большая глубина залегания фундамента – 4–5 м. При этом ленточное основание нерентабельно из-за большого расхода строительных материалов.

О том, как возводится столбчатый фундамент под колонны, поговорим в статье.

Разновидности

Состоит столбчатый фундамент из плитной части из 1–5 ступеней и подколонника, полнотелого или полого – стакана. Вид его зависит от типа и материала колонны.

Колонна – деталь несущей конструкции. Она воспринимает нагрузку между этажами и на уровне фундамента. Может служить декоративной деталью. Колонны выпускают стандартных размеров и изготавливают на заказ.

Различают 2 вида:


  1. Металлическая – состоит из оголовка, к которому крепят ригели и балки, стержня и базы – части, соприкасающейся с фундаментом.
    Бывают сплошные и сквозные колонны – решетчатые, перфорированные. Последние меньше весят и проще в монтаже. Изготавливают конструкции из балок и прокатного профиля.

  2. Железобетонная – производится из армированного бетона марки М300, М400, М600. Конструкция типовая. При малом сечении она выдерживает высокую несущую нагрузку и в отличие от металлической не боится воды. Форма круглая, квадратная и прямоугольная. Круглая чаще встречается у декоративных элементов.

Колонна непрерывно взаимодействует с основанием, нарушение положения хотя бы одной опоры приводит к обрушению дома. Поэтому под колонны не рекомендуется использовать сваи.

Столбчатый фундамент бывает 2 видов:

  1. Монолитный – готовое сооружение, в которых столбы установлены по определенной схеме. Колонны закрепляют на фундамент болтами.
  2. Сборный – каждое основание производится отдельно, на строительной площадке или на заводе, и отдельно устанавливается. Сверху опоры бетонируют, чтобы избежать появления расщелин.

Материал для столбчатого фундамента выбирают исходя из нагрузки и материала колонны:

  1. Бетонные основания – а точнее, железобетонные. Выполняются из тяжелого бетона и упрочняются специальной арматурой. Под металлические колонны ставят только монолитный бетонный, под кирпичные допускается сборный вариант.
  2. Кирпичные – выдерживают меньшую нагрузку и используются для малоэтажных зданий.
  3. Деревянные – подходят только для деревянных или каркасных зданий.
  4. В частном строительстве встречаются опоры из бетонных или асбестовых труб.

Стаканные основания

Колонна в фундаменте

Стаканные фундаменты под колонны считаются разновидностью столбчатых опор. Особенностью его является то, что он не делается на месте, а доставляется уже готовым. В постройке применение опоры такого типа имеет свои преимущества:

  1. Надежность и прочность.
  2. Быстрая установка. Опалубка для колонн не требуется.
  3. Никакого влияния погодных условий на установку.
  4. Точность значительно выше, чем постройка опоры любым другим способом.

Подготовка к возведению

Подготовка включает:


  • планировку – опоры монтируют по углам, на участках примыкания и пересечения стен, на протяжении несущей стены через 3–6 м и под каждой колонной;

  • разметку и выемку земли на необходимую глубину;
  • если глубина залегания велика, то на дно ям укладывают песчаную или бетонную подложку;
  • сооружение опалубки.

Глубина залегания и высота бетонной подложки определяется весом здания и рыхлостью почвы.

Инструменты и материалы

Для строительства нужны:

  • доска или фанера для опалубки;
  • песок, битый кирпич, гравий для подушки;
  • бетон марки М300, М400, М600;
  • рубероид или другой пленочный материал для гидроизоляции;
  • анкерный крепеж для металлических колонн.

Для работы понадобятся следующие инструменты и приспособления:

  • капроновый шнур и деревянные колья для разметки;
  • совковая и штыковая лопаты;
  • отвес, строительный уровень, рулетка;
  • ручная трамбовка.

Если бетон изготавливают самостоятельно, то нужна бетономешалка или емкость для размешивания раствора.

Как рассчитать?

Исходными данными для расчета служит нагрузка, которую оказывает колонна, и результаты инженерно-геологических исследований.

К первым относятся:


  1. Вертикальная нагрузка – вес колонны и величина нагрузка, передаваемая на нее стенами и кровлей.

  2. Изгибающий момент.
  3. Поперечная – приходящаяся на опору от базы колонны.
  4. Нагрузка при действии крутящих моментов в 2 плоскостях.
  5. Полная ветровая и снеговая – рассчитывается по погодным данным региона.

К инженерно-геологическим данным относятся:

  • свойства грунта;
  • уровень грунтовых вод;
  • глубина промерзания грунта.

По полученным данным рассчитывают величину опорных столбов для колонн.

Пример расчета под монолитную колонну

Вычисляют глубину залегания и сечение основания. В простых случаях параметр определяет максимальная глубина промерзания.

Для более точных вычислений используют формулу: df=kh*dfn, где:

  • kh – коэффициент, принимаемый для фундамента отапливаемого дома;
  • dfn – глубина промерзания.

Размеры основания рассчитывают по формуле: А=N/(R0-ȳd), где:

  • N – вертикальная нагрузка, ее получают при расчетах каркаса здания;
  • R0 – сопротивление грунта — величина представлена в справочнике СНиП 2.02.01-83;
  • ȳ – средний удельный вес фундамента;
  • d – глубина.

Для зданий выше 3 этажей расчет производят более сложные, с учетом краевой нагрузки.

Пример расчета под металлическую колонну


Материал не влияет на методику вычислений. Учитывать нужно глубину заглубления самой колонны. Поэтому используется та же самая методика расчета.

Для удобства исчислений непрофессионалам лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами в Интернете.

В них указаны все требуемые параметры для вычислений. Расчет производится автоматически.

Необходимые расчеты перед началом укладки опоры

Проектирование фундаментов под колонны производит специалист. Перед тем как приступить к расчету, ему необходимо владеть определенной информацией:

  • Глубину, на которой находятся грунтовые воды. Нужно учитывать, что этот параметр колеблется в зависимости от сезона;
  • Расчет по нагрузкам ветра и снега. Этот показатель на различных ландшафтах разнится;
  • Температурный режим в регионе зимой. Важно знать, как глубоко промерзает земля. Это очень влияет на устойчивость будущего здания. Такие данные можно найти в специальных справочниках;
  • Особенности почвы, на которой будет выполняться постройка. Отдельные фундаменты под колонны имеют свои нюансы;
  • Нужно знать приблизительный вес здания, которое будет построено. Оно производит определенное давление на почву. При этом учитывается и то, что будет находиться внутри самого здания;
  • Массу самого основания, которое должно закладываться. При этом учитывается вес используемых материалов;
  • Если опалубка круглых колонн, то нужно учитывать особенности ее применения.

Похожие публикации:

  • Фундамент на болоте: выбор основания
  • Выбор фундамента под сарай и этапы работ
  • Выбор бетонного фундамента для дома и порядок действий
  • Выбор фундамента для бытовки, установка и особенности эксплуатации

Нажмите, чтобы отменить ответ.

Этапы строительства под монолитную колонну

При возведении частного коттеджа или дачи строительстве сооружают монолитный фундамент. Чтобы сэкономить материалы, опорные столбы выполняются в виде ступеней. Высота и число ступеней зависит от нагрузки.

Для основания выкапывают яму необходимого размера и укладывают на дно слой песка и щебня толщиной в 20 см. Если глубина фундамента большая, устраивают бетонную подушку. Затем возводят опалубку из фанеры или дерева.

Если размеры основания значительные, используют стальную опалубку. Асбестоцементные или бетонные трубы могут применяться как несъемная опалубка.

Армирование опор

Армирование выполняется по мере возведения фундамента. Используют для этого прутки диаметром в 12–16 мм, связанные или сваренные в готовые каркасы.
В качестве горизонтальных элементов используется стальная сетка с размерами ячеек от 5–6 мм, но не более 12 мм:

  1. После утрамбовки песчаной-гравийной подушки, заливают не менее 10 см бетона и опускают в яму подготовленную конструкцию.
  2. Сечение каркаса лишь чуть меньше сечения скважины. Каркас входит плотно.
  3. Середину столба не армируют, так как нагрузка здесь минимальна.
  4. Выпуски арматуры загибают горизонтально – по 30–40 см. Если подколонник делают кирпичный, хотя бы один арматурный прут нужно заанкерить в кирпичной кладке.

Величина подколонника может совпадать с сечением столба. Если требуется именно стакан, сооружают опалубку сложной формы.

Изготовление каркаса можно посмотреть в этом видео:

Монтаж башмака

Чтобы равномерно распределить нагрузку от здания, рекомендуют делать башмак – расширение нижней части скважины:

  1. Изготавливают опалубку, диаметр которой в 1,5 раза больше, чем сечение будущих столбов и устанавливают на песчаную подушку.
  2. Заливают бетоном марки М300–М400 только башмак.
  3. Бетон застывает не менее 10 дней.

После схватывания раствора продолжают возведение фундамента.

Установка колонн

Начинают работу с сооружения армирующего каркаса:


  1. Монолитная колонна армируется прутками. При большом сечении прутки дополнительно усиливаются горизонтальными хомутами.

  2. Для опалубки используют деревянные доски нужной длины. Их скрепляют хомутами. Рекомендуется изнутри простелить опалубку рубероидом, чтобы позднее ее легче было снять. Поверхность колонны будет гладкой.
  3. Для заливки используют бетон марки М200 или выше. Чтобы удалить воздух, раствор протыкают металлическим штырем. Опалубку снимают только после полного высыхания.

Оптимальная температура строительства – выше +15 С. Если здание сооружают зимой, в бетон добавляют пластифицирующие добавки с тем, чтобы ускорить застывание.

Ростверк

Под железобетонные колонны возводят монолитный ростверк, по сути, это бетонная лента, усиленная стальными прутками. Используется при строительстве каркасных и панельных зданий, деревянных срубов:

  1. Изготавливают опалубку необходимых размеров.
  2. Укладывают арматуру. Для усиления плитной части используют арматурную сетку, которую размещают в 2 слоя. Между ними должен быть изолирующий слой бетона – не менее 20 см, поэтому заливку выполняют в 2 стадии.
  3. Горизонтальные сетки соединяют вертикальными фрагментами прутков. Длина минимально возможная, чтобы каркас со временем не утратил устойчивости.

Связывание каркаса выполняется в опалубке или на основании, а не на земле.

Этапы строительства под металлическую (стальную) колонну

Металлическое колонны монтируют в стаканные основания или анкерным способом. Порядок действий сходный, но исключает некоторые этапы:


  1. Размечают положение скважин и роют ямы необходимой глубины.

  2. На дно укладывают песчано-гравийную подушку. Сооружают опалубку. Армируют конструкцию прутками и сеткой, описанным выше способом.
  3. Подготовленные скважины заливают бетоном марки не ниже М300. Перед заливкой в полости устанавливают геодезические уровни и высотные знаки. Они служат указателями места размещения стальной опоры.
  4. В поверхности бетонных оснований вмонтируют анкерные болты для фиксации. На них и крепится металлическая колонна. Между собой их связывают балками.

Опирание может выполняться и другим методом. Вместо анкеров на поверхность опоры монтируют металлические плиты и заполняют бетонной смесью. Уровень заливки ниже 5–8 см проектной отметки подошвы. В полученное углубление устанавливают колонну.

Установку на анкера можно посмотреть в этом видео:

Ошибки при строительстве и способы их избежать

Сооружение фундамента – довольно сложная работа, требующая расчета и квалификации. Начинающие строители чаще всего допускают следующие ошибки:

  • неправильно рассчитывают распределение нагрузки, при этом фундамент начинает проседать, а стены здания трескаться;

  • неверно определяют глубину залегания – слишком большая величина ведет только к расходу материалов, а вот недостаточная – к деформации стен;

  • устанавливают опоры на разную глубину;
  • используют материал низкого качества – марка бетона должен быть не ниже М200;
  • неверно оценивают сопротивление грунта – необходима консультация специалиста;
  • не центрируют каркас при монтаже – особенно разрушительно это сказывается на ростверке;
  • собирают каркас на грунте – центрирование автоматически исключается;
  • соединяют прутки и сетку на углах сваркой – это запрещается.

Опорные основания и колонны – вертикальные элементы. Во время сооружения опалубки, армирования, крепления столбов необходимо постоянно проверять вертикальность.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Преимущества столбчатого фундамента

Рекомендуется строить столбчатый фундамент для каркасного дома, не тяжелого деревянного и каркасно-щитового, а также при возведении хозяйственных построек.

Кроме того, устройство столбчатого фундамента делает его незаменимым в случаях, когда строительство планируется на болотистой местности, на территории с падением рельефа, а также на почвах, подверженных активному пучению при промерзании.

И если ленточный фундамент во всех вышеперечисленных случаях может деформироваться, то столбчатый проявляет устойчивость, надежность и долговечность. Обустроить столбчатый фундамент своими руками возможно за очень непродолжительное время с наименьшими физическими и финансовыми затратами, что также является его плюсом.

опалубка для столбчатого фундамента
Монтаж опалубки под заливку столбчатого фундамента

Однако, преимущества столбчатого фундамента частично омрачаются его минусом: невозможностью оборудования цокольного этажа и подвала без сооружения дополнительной специальной конструкции.

Альтернативой столбчатому фундаменту выступает винтовой. Свайный винтовой фундамент также представляет собой заглубленные опоры, выступающие над поверхностью грунта на 20-30 см. Однако винтовой фундамент зарекомендовал себя не с лучшей стороны.

Его минусы сводятся к тому, что сваи через непродолжительный период времени расшатываются в почве, что приводит к деформации основания здания и как следствие, разрушению стен.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: