Железобетонный фундамент: устройство сборных, монолитных конструкций


При выборе вида основания для будущего строения в первую очередь уделяют внимание особенностям грунта.
Если из-за его неустойчивости использовать классическую «ленту» нельзя, часто прибегают к комбинированным конструкциям. К подобным типам оснований относятся столбчато-ленточные фундаменты.

Особенности фундаментов под стальные колонны

Существует ряд зданий, где есть особенные требования к типу и прочности фундаментов. В большинстве случаев, это объекты промышленного назначения, а также различные предприятия энергетической отрасли.

Такие здания часто возводятся на фундаментах каркасного типа, где основную нагрузку принимает на себя металлическая колонна, установленная внутри специальной бетонной чаши или углубления.

Все фундаменты под стальные колонны отличаются особенной конструкцией, ведь изначально создается прямоугольная или квадратная бетонная подушка с углублением, где с помощью анкеров устанавливается и фиксируется колонна.

Кроме зданий с анкерными соединительными элементами, также в таких основаниях можно предусмотреть:

  • трубопроводы различного типа и диаметра;
  • канализационные системы с анкерными крепежами;
  • электрические сети;
  • специальные поддерживающие элементы и конструкции.

Учитывая высокие требования по прочности к таким конструкциям, все расчеты и дальнейшее возведение проводится максимально точно, контроль качества на каждом этапе возведения, а строительные материалы полностью соответствуют нормам.

Конструктивные особенности

Столбчато-ленточный фундамент представляет собой основу для зданий, в которой подземная часть обустроена по типу столбчатой конструкции. А надземная – по типу ленточного. Ленточная часть опирается на железобетонные столбы.

Столбы устанавливаются ниже уровня промерзания на песчаную подушку. Ленточное основание возводится при помощи армирующего каркаса залитого бетоном.

Применяется такая конструкция при строительстве легких каркасных или деревянных зданий на сложном грунте:

  1. рыхлом;
  2. подвижном;
  3. рельефном;
  4. пучинистом.
Конструктивные особенности

Преимущества:

  • простота в выполнении;

  • минимум земельных работ;
  • возможность строить дома на участках с сильно выраженным рельефом;
  • высокая теплоизоляция за счет отдаления пола здания от почвы;
  • повышенная устойчивость и прочность конструкции;
  • такой фундамент обеспечивает защиту от повреждения здания при подвижках грунта и вибрационных воздействиях.

Недостатки:

  • при данном варианте фундамента невозможно построить дом с подвалом;
  • сложность проектирования (нужно заказывать проект).

Виды столбчатого фундамента

Вид столбчатого фундамента выбирается в зависимости от типа грунта.

Они подразделяются на два вида:

Сборные столбчатые основания возводятся на территории, где есть грунтовые воды или почва сильно промерзает. Такой тип можно сделать быстрее, чем монолитный. Зато, если сравнить по прочности, последний, несомненно, лучше.

Столбчатый фундамент хорош и для участков с большими уклонами поверхности

В зависимости от степени заглубления в грунт они могут быть:

    заглубленные;малозаглубленные;незаглубленные.

Их строительство несколько отличаются по технологии. В этой статье речь пойдет о том, как сделать незаглубленный ленточно-столбчатый фундамент своими руками.

Расчет основания столбчатого типа

Расчет основания под дом, вне зависимости от его типа, разумнее доверить специалистам строительных и архитектурно-проектных компаний. Дело в том, что они не только грамотно спланируют дальнейшее строительство и предоставят вам все необходимые параметры фундамента. При возведении любого строения необходимо наличие проектной документации, которую самостоятельно составить достаточно сложно.

В любом случае просчет столбчатого основания состоит из следующих этапов:

Виды фундаментов столбчатого типа.

  1. Расчет количества необходимых столбов.
  2. Просчет предполагаемой нагрузки здания на фундамент (он необходим для выбора материала).
  3. Определение глубины заложения опор.
  4. Определение ширины столбов и величины пролетов между ними.

Для правильного проектирования вам понадобится знание таких параметров, как:

  • анализ типа и характеристик почвы;
  • уровень грунтовых вод и сила морозного пучения в данной местности;
  • уровень промерзания почвы в зимний период;
  • показатели самого строения (общий вес, нагрузка на грунт, нагрузка в ключевых местах и тому подобное).
Читайте также:  Как установить бетонные блоки?

Исходя из этих данных и рассчитывают столбовой фундамент.

Особенности заливки столбов

Если заливается столбчато ленточный фундамент с монолитной стяжкой с большим количеством столбчатых опор, то понадобится большой объем бетона, который можно заказать на заводе-изготовителе. Заливка бетона при помощи миксера не должна производиться с высоты более 2 метров, чтобы не расшатать армокаркас опоры. При заливке бетона любым способом, если высота столба в грунте более 60 см, раствор нужно уплотнять через каждые 40-50 см. Делается это штыкованием или вибратором. При работе с вибратором его насадка не должна дотрагиваться до арматуры, чтобы не деформировать ее. Строительная технология предусматривает использование бетона марки не ниже M 100, причем, если столбы и лента ростверка заливаются зимой, то в раствор необходимо добавлять противоморозные присадки, а место заливки обеспечить подогревом – локальным или общим.

Заливка бетона

Особенности заливки столбов

При нормальных погодных условиях (средняя влажность воздуха и температура на улице +200С) бетонная смесь набирает расчетную прочность в течение недели, поэтому раньше этого срока снимать опалубку нельзя. Открытые поверхности бетона должны быть защищены от дождей рубероидом или полиэтиленом.

Столбчатый фундамент под колонну из отдельных столбов, не связанных ростверком, прослужит намного меньше, чем основание, усиленное лентой. Обустройство ростверка из разных стройматериалов проходит так:

  1. Металлический ростверк делается из швеллеров или двутавров;
  2. Ростверк монолитный железобетонный – монтируется съемная опалубка с армированием, в нее заливается бетонный раствор;
  3. Брусовый ростверк обустраивается для легких домов из бруса, бревна, щитов, легких бетонов.

Ростверк для столбчатого фундамента

Особенности заливки столбов

Для металлических или деревянных лент ростверков рекомендуется оборудовать оголовки для связки столбчатых опор с лентой: с деревянным ростверком оголовки скрепляются саморезами, с металлической лентой – при помощи сварки.

Если серия опор связывается бетонным ростверком, то нижние щиты опалубки должны быть прочно закреплены по следующей технологии:

  1. Щиты делаются размером, соответствующим расстоянию между опорами;
  2. Крепятся щиты при помощи вбитых в почву деревянных колышков и перемычек между ними;
  3. Щиты по бокам опалубки прикрепляются к нижним щитам тоже при помощи деревянных реек;
  4. Боковые щиты должны быть высотой больше уровня грунта.

Для небольшого столбчатого фундамента можно произвести расчет строительства опалубки одновременно и для опор, и для ростверка – это сэкономит и время, и материалы, и расходы. При такой технологии возведения столбчатого основания столбы следует залить немного раньше, и ростверк – только после схватывания раствора в опорах (через 2-4 часа). Если большой объем раствора доставить на площадку или приготовить самостоятельно нет возможности, то первыми бетонируются опоры, а ростверк залить отдельно.

Особенности заливки столбов

Столбчатое основание с бетонным ростверком

Сборный фундамент: бетонные элементы и их установка

Сборный ленточный фундамент

Фундамент нужно использовать для любого сооружения, но подобрать его тип порой не просто. Ведь тут учитывается конструкция будущего здания, его масса, возможность достройки мансардных этажей, тип и структура грунта, множество других факторов.

Не удивительно, что при проектировании будущего здания наибольшие затраты по времени и финансам будут именно на фундаменты и расчет их элементов.

Поэтому, в некоторых случаях целесообразно подбирать сборные фундаменты, которые отличаются прочностью, надежностью и долговечностью, а также рассчитаны на локальное распределение центра массы по площади перекрытия.

Современные фундаменты сборного типа – это конструкция с железобетонных блоков, скрепленных между собой бетонным раствором. В конструкции используются панели, блоки, плиты и столбы. Сборные конструкции стоят существенно дороже, чем монолитные основания, ведь тут нужно привлекать дополнительные рабочие руки, специальную технику.

Конструктивные элементы для сборных железобетонных оснований

Сборные железобетонные фундаменты

  • Блоки-подушки в форме трапеции. Они используются для увеличения опорной площади нижнего сегмента основания;
  • Элементы стеновых блоков прямоугольной формы с армированными петлями. Используются для наращивания высоты конструкции, используются под землей.

Именно стеновые блоки являются ключевым элементом такой конструкции. Они отлично подходят для возведения каркаса подземных паркингов, подвалов и подпольных технических помещений. Также они отличаются хорошими эксплуатационными характеристиками, прочные и надежные, а для монтажа достаточно использовать бетонный раствор и специальные соединительные арматурные пазы.

Виды сборных фундаментов

Сборный фундамент: бетонные элементы и их установка
  • Ленточные.
  • Свайные.
  • Столбчатые.
  • Стаканного типа.
Читайте также:  4 способа сделать фальш-камин своими руками: пошаговая инструкция

Сборные железобетонные фундаменты: а — общий вид; б—разрезы; е—сборные элементы; 1—стеновые блоки; 2 — блоки-подушки; г —армированный шов; 4 — участки, бетонируемые на месте

Теперь немного о каждом виде фундамента. Ленточные фундаменты отличаются легкостью в установке, они состоят из блоков или бетонных плит. Это сплошные или разорванные ленты по всему периметру фундамента, устанавливаются только под несущими конструкциями здания.

Свайные фундаменты состоят с ряда специальных железобетонных блоков с дополнительным армированием. Сваи забиваются специальной техникой, а сам фундамент используется на рыхлых и пучинистых почвах. Тут стоит отметить, что сваи могут иметь различную длину, поэтому такое решение оптимально для оснований, которые строятся на участках с естественным уклоном.

Столбчатые фундаменты – это дешевые и надежные несущие конструкции, которые состоят с ряда ключевых элементов: бетонных столбов, которые вбивают в пробуренные скважины и рандбалок с армированием для соединения столбов.

Стаканные фундаменты – это основания для промышленных объектов, они производятся с полых железобетонных моделей пирамидальной формы с полой внутренней частью. Это ступенчатая конструкция, где в центре стакана есть отверстие для монтажа столба, который затем дополнительно армируется.

С каких элементов состоит такой фундамент

Схема устройства ленточного прерывистого фундамента.

  • Фундаментная подушка. Она считается самой важной и ключевой частью основания, ведь именно на нее ложится основная нагрузка от здания. Производится в форме удлиненной трапеции, внутри предусмотрена соединительная несущая арматура, размеры могут существенно отличаться в зависимости от надежности и прочности. В производстве подушек используется только лучший армирующий материал и бетоны класса не менее В-12,5.
  • Фундаментные блоки. Это параллелепипеды, сделанные с бетона с дополнительным армированием. Тут используется бетон класса В-7,5-В-15. По сторонам блоков есть конструктивные пазы, поэтому блоки соединяются между собой в виде пазлов. Размеры отличаются, как и структура бетона и армирования.

Установка столбов

Согласно проекту, выполняется бурение отверстий необходимых параметров. Далее укладывают на дне шахты песчано-щебеночную прослойку мощностью 150—200 мм. Для заливки надземной части конструкции сооружается опалубка из доски. Стыки временного сооружения защищают от протекания раствора пленочным материалом, им выполняется гидробарьер для будущего железобетонного столбца. Потом в скважину монтируется металлический арматурный каркас, при этом следует его выставлять так, чтобы минимальное расстояние между ним и стенкой столба было не меньше 30 мм. Для монтажа связывающей конструкции устанавливаются специальные шпильки. Далее заливается приготовленный бетон, смесь тщательно трамбуется вибратором или подручными средствами. Через 7 дней монолит созреет, деревянная опалубка демонтируется.

Подготовка к изготовлению

На подготовительной стадии следует выяснить размеры будущего строения, нагрузку на фундамент вышестоящих конструкций и несущую способность грунта. Перед возведением каркасного дома можно самостоятельно выполнить исследование почвы. Для этого необходимо пробурить несколько ям на участке. Глубина скважины — ниже 50 см подошвы фундамента. Таким способом определяется тип грунта и отсутствие водоносных слоёв.

  • Скальные — почвы с высоким содержанием камня или гравия, отличаются крепким основанием, хорошо удерживают нагрузку, не собирают воду.
  • Крупные пески — представляют собой крепкое основание с низкой пучинистостью.
  • Мелкопесчаные — плохо подходят для строительства, так как отличаются высокой пучинистостью. Они собирают воду в верхних слоях и выталкивающим образом действуют на фундамент.

Расчёты глубины и количества столбов

Столбчатые основания бывают заглублёнными (для водонасыщенных и глиняных грунтов) и малозаглублёнными (для скальных и песчаных почв с низким уровнем залегания грунтовых вод). Высота заглублённого фундамента зависит от средней глубины промерзания почвы в вашей местности. Подошва такого основания должна располагаться ниже этого уровня на 30–50 см. Перед началом работ следует рассчитать нагрузку дома, для этого суммируется вес стен, перекрытий, кровли и масса фундамента.

Сооружение опорно-столбчатого фундамента

Рассмотрим все разновидности по отдельности с учетом используемых стройматериалов.

Возведение блочного фундамента

Ямы квадратного сечения выкопаны, в них надо сделать трамбованную подушку из песка толщиною 30 см. Этот размер выбирается не зря. Песок такой толщины выполняет дополнительно функции гидроизоляции. Через такой слой вода снизу не доберется до фундаментных столбов.

Читайте также:  Как выбрать и сделать своими руками фундамент для бани

Теперь о сборке блоков:

  1. В ямы, расположенные по углам постройки, укладываются по одному бетонному блоку. Их укладывают ближе к внешней стенке.
  2. С помощью шнурки, натянутой между блоками, и уровнем, блоки выставляются в одной горизонтальной плоскости. Обычно под те, которые находятся ниже, подсыпают песок, приподнимая до требуемого уровня (до шнурки).
  3. Рядом с уже уложенными блоками укладывают еще по одному так, чтобы оба элемента составляли единую верхнюю плоскость, расположенную точно по горизонту.
  4. По натянутым шнуркам укладываются и выставляются промежуточные столбы.
  5. После чего второй ряд блоков укладывается на кладочный раствор поверх первого ряда, только поперек, чтобы образовалась перевязь. Здесь последовательность точно такая же: собираются угловые элементы, натягивается шнурка между ними с выставлением по горизонтали, наращивание промежуточных столбов.

Если столбчатый фундамент сооружается из кирпича, то технология сборки ничем от предыдущей не отличается.

Кладку камней надо проводить с перевязью не только по вертикали, но и по горизонтали.

Заливка монолитного столбчатого фундамента

Есть два способа заливки, которые друг от друга отличаются наличием опалубки или отсутствием. Если на участке грунт плотный глинистый, то устанавливать трубы в подготовленные скважины нет необходимости. Кусок трубы потребуется только для формирования цокольной части (над грунтом). Важно – выставить трубы между собой по горизонту.

Делать это надо точно так же, как и при выставлении столбов из блочных материалов:

  1. Для этого в скважину засыпается песок, трамбуется.
  2. Кусок рубероида скручивается в трубку диаметром, равному диаметру скважины, куда и вставляется.
  3. Сверху скважины устанавливается труба высотою, равной высоте внешней части опорного столба.
  4. Внутрь можно установить армирующий каркас из арматуры. Если строение легкое, к примеру, беседка или летняя терраса, то армокаркас можно не использовать.
  5. Производится заливка бетонного раствора с трамбовкой.
  6. Через 28 дней фундамент можно нагружать.

Если на участке грунт мягкий (рыхлый), к примеру, с большим количеством песка, то в скважины лучше установить трубы. Их монтаж, выставление в горизонтальной плоскости, заливка бетонного раствора производятся так же, как и в предыдущем случае.

Заливка монолитных столбов в съемную опалубку

Это более сложный процесс, потому что связан со сборкой опалубки, которую через 7 дней после заливки бетона надо разобрать и удалить.

  1. В подготовленные ямы засыпается песчаная подушка.
  2. Собираются опалубки квадратного сечения из досок или плоских прочных материалов: фанера, ОСП, металлический лист, профнастил и прочее. Основное требование к конструкции – прочность, потому что заливаемый внутрь бетонный раствор будет давить на стенки опалубки своим весом.
  3. Устанавливается армирующий каркас из стальной арматуры, которая по форме собой представляет клетку с шагом между стержнями в пределах 10-20 см.
  4. Заливается бетон, который трамбуется.
  5. Через неделю опалубку можно демонтировать, а нагружать опорные столбы можно через 28 дней. За это время бетон наберет свою марочную прочность.
  6. После разопалубки столбы засыпаются грунтом с трамбовкой.

Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой

  • Перед тем, как устраивать опалубку для бетонного пояса, опоры сверху необходимо обработать битумной мастикой, которая создаст дополнительную гидроизоляцию для столбиков.
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой

Видео: заливка бетонных столбов свайного фундамента

Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой

Асбестоцементные столбы

Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой

Столбчатый фундамент может быть устроен и из асбестоцементных труб, которые устанавливаются на бетонную подушку, так же, как и в предыдущем случае, где использовался рубероид. Однако, процесс заливки столбиков здесь имеет свои особенности.

Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой
  • Для устойчивости в нижней части трубы, которая будет находиться в котловане, делают два отверстия. Через них проводят отрезок металлического прута, а затем устанавливают асбестовую трубу в котлован и засыпают вокруг щебнем так, чтобы он закрывал, торчащую с двух сторон арматуру. Трубе придаётся идеально вертикальное положение.
  • Затем в опалубку-трубу заливается бетонный раствор на одну ее треть.
  • После этого нужно в середину трубы, в залитый незастывший раствор, установить арматуру — это может быть один или несколько прутов.
  • Далее, раствор заливается до верха трубы и сверху разравнивается.