Стовпчастий фундамент: різновиди, матеріали, етапи монтажу, фото
Різновидом підстав для легких та надлегких будівель є стовпчастий фундамент. Ця конструкція фундаменту одна з найдешевших, тому її найчастіше застосовують при будівництві невеликих господарських та дачних будівель.
Застосування, переваги та недоліки стовпчастої основи
У деяких ситуаціях фундамент на стовпах є кращим за інші конструкції:
- Зведення будівлі зі стінами з легких будівельних матеріалів та без підвального приміщення.
- При зведенні тимчасових сараїв та інших господарських споруд.
- Необхідність максимально заощадити на фундаменті.
- Все перераховане плюс недоцільність зведення стрічкового фундаменту.
Крім того, популярність стовпчастої основи характеризується такими перевагами конструкції:
- для монтажу стовпів потрібно мінімум часу;
- невисокі витрати на робочу силу
- доступність будівельних матеріалів;
- зазвичай немає необхідності у спеціальній будівельній техніці;
- потрібен мінімум матеріалів для тепло та вологоізоляції;
- тривалий період експлуатації;
- можливість монтажу конструкції на ґрунтах, схильних до значного промерзання;
- простота в обслуговуванні та ремонті конструкції;
- собівартість стовпчастої основи значно нижча порівняно з іншими фундаментами.
Не рекомендується монтаж стовпчастої конструкції при таких ситуаціях:
- наявність слабких чи рухомих ґрунтів на будівельному майданчику;
- ґрунт має у своєму складі значну частину торфу або глини;
- високий рівень залягання ґрунтових вод;
- використання важких будівельних матеріалів та зведення кількох поверхів;
- перепад висот на будівельному майданчику понад два метри.
Також від стовпчастого фундаменту доведеться відмовитися, якщо з якихось причин під будівництвом потрібен підвал.
Пристрій конструкції та різновиди
Стовпчастий фундамент є встановлені в певному порядку стовпи, що утримують будову і передають навантаження від нього грунту.
Зазвичай у стовпчастого фундаменту відстань між стовпами від 1,5 до 2,5 метрів один від одного. Менше просто недоцільно – тоді головний козир фундаменту – дешевизна, виявиться сумнівною. Більше не робиться через можливе провисання лаг і розхитування всієї конструкції в майбутньому.
В обов'язковому порядку стовпи монтуються під кути, точки перетину стін, по лінії установки несучих стін та балок майбутньої будови.
У розрізі переріз опори може бути круглим або прямокутним. Матеріал для виготовлення може використовуватись різний:
- Монолітний залізобетон . Найбільш довговічна та стійка конструкція, яка виготовляється з бетону, посиленого арматурними ґратами.
- Цегла . Рекомендується використовувати червону повнотілу керамічну цеглу. Він має високу міцність, стійкий до низьких температур і не вбирає вологу.
- Бетонні блоки . Дещо поступаються монолітному залізобетону. Але для їх монтажу необхідно використовувати спеціальну техніку, так як блоки мають значну власну вагу.
- Бут або бутобетон . Суміш бутового каменю із бетоном. Застосовний для легких господарських будівель, але відчутно «ускладнить» кошторис. Тут буде потрібно ретельний підбір каменів, оскільки від ступеня прилягання їх одне до одного залежить щільність опори.
- Дерево . Останнім часом дерев'яні стовпи під фундамент використовуються тільки для тимчасових та найлегших будівель. У будь-якому випадку застосовуються тверді сорти деревини: дуб, сосна або модрина.
Об'єднання стовпів у монолітну конструкцію проводиться за допомогою ростверку.
Види ростверку
Щоб навантаження від будови поступово передавалося грунту, на стовпи встановлюють ростверк. Він з'єднує стовпчасті елементи конструкції в єдину систему і зводить до мінімуму різницю усадки стійок основи. На етапі монтажу стовпчастих основ, в них встановлюється спеціальний штир або болт, на який згодом буде змонтовано ростверк.
Варіанти обладнання ростверку:
- Дерев'яні балки з великим перетином. Застосовуються для дерев'яних будов невеликої ваги.
- Двотаврові або таврові конструкції. Можуть використовуватися як окремий елемент або служити основою під дерев'яні лаги.
- Бетонні балки можуть бути збірні або монолітні. Встановлюються за потреби забезпечити максимальну стійкість і міцність будівництва, якщо для зведення використовується щільна деревина або порівняно важкі будівельні матеріали.
Онлайн калькулятор фундаменту
Щоб дізнатися зразкову вартість стовпчастого фундаменту, скористайтеся наступним калькулятором :
Розрахунки для монтажу стовпчастих опор
Перед встановленням конструкції необхідно виконати обов'язкові розрахунки та підготувати будівельний майданчик.
Перед початком розрахунків необхідно взяти пробу ґрунту на глибині 0.5 метра нижче рівня монтажу стовпів. Проведений аналіз дозволить зрозуміти, чи підійде ґрунт під монтаж стовпчастого фундаменту.
До необхідних розрахунків відносяться:
- Визначення ваги майбутньої споруди. Це дозволить визначити загальний тиск на ґрунт: сумарну масу стін, перекриттів, даху, вітрового навантаження, запланованих меблів.
- Розрахунок кількості опор . Периметр будови ділиться на два метри (крок монтажу опор). Крім того, необхідно додати стовпи, які будуть встановлені під внутрішні опорні стіни та перехрестя.
- Площа опорних стовпів . Табличне значення. Наприклад, площа опори діаметром 40 см становить 1250 см кв.
Від площі опорних стовпів залежить їх кількість. Чим менше площа опори, тим більше їх необхідно встановити.
Для кожного матеріалу встановлено мінімальний розмір перерізу опори. Для монолітного залізобетону ця величина складає 0.3 метра, цегли – 0.38 метра, бетону – 0.4 метра, буту та бутобетону – 0.6 метра.
Розрахунок основи стовпів повинен виконуватися з таким розрахунком, щоб розмір опори перевищував товщину стіни на 10 см – по 5 см з кожного боку.
Підготовка до роботи
Початок робот починається у підготовці будівельного майданчика та матеріалів. Для забезпечення будівництва необхідно:
- Очистити майданчик від сміття.
- Рослинний шар ґрунту прибрати на глибину 15-20 см та на два-три метри в сторони від будівельного майданчика.
- Провести вирівнювання будівельного майданчика, перевірити рівність ділянки. Для цього використовують будівельний рівень, встановлений на дошку, довжиною близько двох метрів.
- Якщо під зрізом родючого ґрунту виявляється глинистий ґрунт, то треба обладнати піщано-щебеневу подушку.
Після того, як ділянка готова, можна приступати до будівництва.
Виконання будівельних робіт
Розбивка основи
Суть робіт полягає в тому, що схема монтажу опор переноситься з креслення на будівельну ділянку.
Перед розбивкою основи, по периметру майбутньої споруди, на відстані одного-двох метрів від нього, роблять так зване обнесення. Це прості стовпчики, на які набиті дерев'яні планки. Між планками натягується мотузка, яка і розмічатиме будівельну ділянку.
Далі відзначаються деталі фундаменту: ями та траншеї, їх розміри та глибина. По периметру і всередині основи з мотузки робляться розтяжки із зазначенням місця буріння свердловин під опори. Осьові лінії, кути будови контролюються вимірювальними приладами. Їхнє розташування одне до одного повинно бути строго під кутом 90°.
Теодолідом перевіряють низ майданчика, кути майбутньої будови та місць з'єднання стін. Відмітка після перевірки має бути аналогічною проектному показнику.
Корисно знати ! Теодоліт – вимірювальний прилад для визначення горизонтальних та вертикальних кутів при топографічних зйомках, геодезичних вимірах, у будівництві та інших роботах.
Ями під опори
Під залізобетонні або збірні основи ями риють із використанням спеціальної техніки або вручну. Ями повинні мати вертикальну форму.
Якщо грунт не сипкий і глибина ями не перевищує одного метра, її стінки можуть бути прямими. При глибині котловану більше одного метра або за наявності сипучого ґрунту стінки ями робляться похилими назовні. При необхідності зміцнюють дошками або розпірками.
Глибина ями під стовп має перевищувати проектну величину на 0.2-0.3 метри.
Ширина котловану повинна відрізнятись від проектної ширини на 0.2-0.4 метри в кожну сторону. Це дозволить вільно змонтувати опалубку та встановити розпірки.
Під круглі стовпи ями виконуються спеціальним автоматичним чи ручним буром. Для розширення основи використовується бур, обладнаний спеціальними складними ножами (ТІСЕ). На заданій глибині ножі відкриваються та виконують проектне розширення основи.
У будь-якому варіанті, ширина стовпчастої основи повинна перевищувати ширину стін майбутньої будови.
Будівництво подушки
Під кожним стовпом обладнується піщано-щебенева або щебенева подушка - це усуне морозне пучення. Подушка повинна перевищувати розміри основи стовпа на 0.1-0.2 метри з усіх боків.
Дно котловану на висоту 0.1-0.15 метра засипається щебенем, який після засипання трамбується. На утрамбований щебінь укладається шар крупнозернистого піску, висотою близько 0.1 метра, поливається водою і трамбується. Загальна висота шару має бути такою, щоб після його укладання можна було вийти на нульовий рівень встановлення основи стовпа. Щоб з бетону, який заливатиметься, не йшла вода, подушка накривається поліетиленом або руберойдом.
При обладнанні ям під круглі стовпи принцип встановлення подушки аналогічний. Трамбування виконується за допомогою довгого жердини.
Монтаж опалубки
Для виготовлення монолітних бетонних стовпчастих опор може застосовуватися багаторазова, або одноразова, незнімна опалубки.
Багаторазова опалубка є конструкцією, яка виготовляється з різних матеріалів і може збиратися в різних варіантах. Це можуть бути:
- Дошки, що збиваються у щити різних габаритів.
- Фанерні листи, завтовшки 1-1,5 см.
- Металеві знімні опалубки.
- Пластикові збірні опалубки.
Металеві та пластикові опалубки частіше застосовуються у промисловому будівництві.
Для дерев'яної опалубки використовується стругана одностороння дошка, товщиною від двох до чотирьох сантиметрів і шириною 12-15 см, вологістю не більше 20%. Монтаж дощок проводиться струганою стороною всередину. Дошки або фанера для опалубки мають бути вологими. Інакше вони вбиратимуть вологу з бетону.
Як одноразова опалубка використовуються труби з твердого картону або пластику, товщиною від 0,5 до 2,5 см. Діаметр труб і їх довжина можуть бути різних розмірів. Внутрішня поверхня труб оброблена водовідштовхувальним розчином. Роль одноразової опалубки може виконати звичайний руберойд.
Як незнімна опалубка може використовуватися цегляна кладка, азбестова або пластикова труба, той же руберойд. Після заповнення бетонним розчином така опалубка не знімається.
Арматурна склянка
Формується з арматурних стрижнів діаметром 1.0-1.2 см. Кількість стрижнів в одному стовпі може досягати від 4 до 6 штук. Можуть розташовуватись квадратом або по колу. По всій довжині через кожні 15-20 см арматурні стрижні скручуються дротяною рамкою або кільцем, для яких використовується арматурний дріт, діаметром 0.6-0.8 см. Таке з'єднання додасть стійкість арматурним стрижням, жорсткість арматурної конструкції та стовпчастої основи. Відстань від арматурних стрижнів до опалубки має бути менше п'яти сантиметрів.
Якщо планується зведення монолітного бетонного ростверку, то рекомендується арматурні стрижні вивести назовні - це спростить зчеплення стовпів з ростверком. Якщо планується монтаж дерев'яної, двотаврової або таврової балки, бажано передбачити встановлення в бетон, що застигає, монтажного стрижня або болта.
Заливання розчину
Для звичайної залізобетонної основи розчин заливається частинами по 0,3 метра заввишки. Кожна така частина окремо вібрується, щоб повітряні бульбашки вийшли назовні. Така процедура повторюється доти, доки внутрішня ємність опалубки не буде наповнена на проектну висоту.
Якщо під стовпи використовується цегляна кладка, розчин роблять з портландцементу марки, не менше М300. Найкращий варіант - це марка М500. Розчин може бути декількох варіантів виготовлення:
- Цемент – 1 частина, пісок – 3 частини.
- Цемент – 1 частина, пісок – 10 частин, вапняк – 3 частини.
- Цемент – 1 частина, пісок – 10 частин, глина – 1 частина.
При бутовій кладці застосовують каміння, товщиною більше 25 см. Укладання проводитися на розчин з максимальним підганянням каміння один до одного. Пустоти заповнюються середнім або дрібним щебенем з подальшим трамбуванням. Для підвищення міцності арматурна решітка при бутовій кладці може встановлюватися в будь-якому положенні.
Опори стовпчастого фундаменту мають бути однієї висоти. Для цього необхідно постійно стежити за вертикальною площиною та відбивати зайву величину. Застиглу верхівку зняти складно і потребує зайвих витрат.
Корисне відео
Декорування підпільного простору
При зведенні будівлі на стовпчастому фундаменті, між рівнем землі і ростверком (чорновою підлогою) виходить простір, що провітрюється. Це позитивно впливає на підтримку постійного рівня вологості матеріалів, але негативно впливає на теплоізоляцію приміщення. Крім цього, у порожньому просторі можуть оселитися тварини. Тому, як правило, порожній простір намагаються зашити. Для цього застосовується один із варіантів:
- Оббивка по периметру листовим чи оздоблювальним матеріалом. На стовпи фундаменту кріплять рейки, що несуть. До них, за допомогою шурупів або оцинкованих цвяхів, прикріплюється оздоблювальний матеріал.
- Виготовлення забірки. Між стовпами із цегли чи каменю виконується кладка в один ряд. При цьому можна монтувати декоративні елементи для циліндричних стовпів фундаменту.
Обидва варіанти можуть мати свою дизайнерську красу, але варіант забірки коштуватиме дещо дорожче.
Прибудовані конструкції
Часто до вже збудованої споруди може додаватись додаткова конструкція. У випадку зі стовпчастим фундаментом, коли «коробка» не стоїть на землі, як мінімум, такою конструкцією може стати ганок. Також, може бути прибудоване інше приміщення, яке за своєю масою буде легшим за існуюче.
У будь-якому випадку, для конструкцій, що прилаштовуються, виготовляється свій контур і свій фундамент. Так робиться через те, що конструкції мають різну масу і якщо вони будуть жорстко пов'язані, то у разі усадки основної «коробки», прибудови деформуватимуться і руйнуватимуться.
Корисне відео
Висновок
Найбільший плюс стовпчастого фундаменту – у його ціні, адже для такої основи не потрібні специфічні будматеріали чи висока кваліфікація робітників. Але завжди треба пам'ятати, що стовпчасті фундаменти призначені виключно для легких споруд. Будувати на такій підставі житловий будинок не візьметься жоден спеціаліст, який укладає з вами договір, де будуть прописані гарантійні зобов'язання.