п. 1. Введение
Столбчатым фундаментом называют несущую конструкцию (основание здания) с опорами, которые могут быть незаглубленными либо мелко заглублёнными.
Популярность в строительстве обусловлена невысокой стоимостью и быстрым монтажом. Столбчатый фундамент может применяться далеко не во всех случаях. Ограничение по весу здания или сооружения составляет предельный вес 1000 кг/м3. Поэтому конструкции должны весить меньше данного критически важного порога.
Это каркасные бани и дома, летние кухни, беседки, хозяйственные постройки, времянки и бытовки. Данное решение является эффективным и доступным почти для всех желающих. Тут важно помнить, что далеко не всякий грунт годен для обустройства такого основания. Разные его типы различаются по таким показателям как: зацепление, трение, устойчивость, противостояние проседанию.
Достоинства и недостатки связаны с типом и материалом изготовления.
Плюсы:
- безупречная универсальность. Фундамент можно возвести на любом легком грунте, даже если имеет место небольшое пучение из-за морозов. Если имеет место смещение по горизонту, то обустройство ростверка обязательно. Из-за такой деформации велик риск деформации несущих столбов по вине деформаций под воздействием сдвигающих нагрузок;
- многопрофильность. Подходит почти для любого типа одноэтажных легких строений;
- практичность. Расход материалов небольшой, монтажные работы тоже несложные, не требуется привлечения тяжелой технике. В результате формируется привлекательная цена;
- короткий строительный цикл: в штатном режиме от 3 до 4 дней.
Изъяны:
- недопустимо применять в случае многоэтажных или тяжелых домов, чей вес превышает критический показатель;
- нет цокольного этажа. Под домом невозможно обустроить погреб или подвал;
- требуется высокий уровень компетентности исполнителей. Рекомендуется поручить данные работы специалистам. Любой вариант данного типа основания требует участия профессиональных строителей. Только в этом случае вы получите гарантированно надежную, безопасную и долговечную основу для любого капитального строения.
п. 2. Типы и классификация столбчатых фундаментов
По материалу
По материалу различают столбы, которые изготовлены из следующих материалов:
- бетонные. Применяются бетонные блоки, либо производятся столбы по технологии монолитного бетонирования с усиливающим несущую способность армирующим каркасом из качественной рифленой арматуры в прутках;
- кирпичные. Применяют только полнотелый керамический вариант. Такие столбы получаются дороже, но служат долго. На них можно устанавливать конструкции предельного для такого фундамента веса;
- металлические. Могут изготавливаться столбы из стали с защитой от коррозии или трубы из того же материала с обеспечением гидроизоляции и защиты от влаги;
- деревянные. Подходят для легких каркасных домов и построек из древесины. Специалисты рекомендуют остановить свой выбор на сибирской лиственнице. Это самая устойчивая к гниению древесина. Этот показатель составляет рекордные 9,1. По данному параметру все остальные значительно отстают.
По способу монтажа
- Сборные. Формируются рядом опор. Их располагают по углам будущего здания и в местах, где происходит пересечения стен, в местах несущих балок, венцов, простенков и иных элементов будущего здания с высоким показателем нагрузки;
- Монолитные. Комплекс колонн, который поддерживает те места в конструкции, где чаще всего наблюдаются пиковые нагрузки. Установка производится по специальной технологии. Обязательно соединение ростверком для повышения устойчивости.
По форме и конструкции
- Прямоугольные и круглые столбы;
- Столбы с расширением у основания («стаканы»);
- Усиленные конструкции для сложных грунтов. В этом случае на помощь обычным столбам приходят более мощные сваи.
Специальные типы
Стаканные фундаменты
Востребованы стаканные фундаменты для опор колонн, когда речь идет о крупных и промышленных зданиях. Это специально созданное основание с углублением (стаканом). В него впоследствии монтируют несущую колонну.
Достоинства технологии:
- высокая прочность;
- достойный уровень точности;
- есть возможность по необходимости производить оперативный демонтаж и замену элементов фундамента.
Применение достаточно широко:
- склады;
- цеха и промышленные сооружения;
- анкерные опоры для поддержки особо тяжелых конструкций;
- свайные фундаменты с усилением столбами для повышения устойчивости конструкции.
Фундаменты стаканного типа допустимо применять на слабых и сложных грунтах. Заглубление должно быть ниже уровня предельного зимнего замерзания почвы, что не всегда просто выполнить.
Сборно-монолитные столбчатые фундаменты
Сочетают достоинства заводского изготовления и быстрого монтажа с высокой несущей способностью получаемого фундамента без потери качества.
п. 5. Проектирование столбчатого фундамента
До возведения надо учесть ряд дополнительных нюансов:
- тип грунта;
- климатические условия;
- максимальный вес конструкции после полного возведения постройки;
- назначение сооружения;
- срок планируемой эксплуатации.
По данному вопросу лучше обратиться в проектное бюро или иную специализированную организацию, чтобы не допустить досадных ошибок.
Выбор материалов и типа столбов производится на основе:
- бюджет;
- климатические условия;
- вес конструкции;
- как долго она будет вам служить.
Тип столбов выбирают исходя из технической целесообразности, особенностей строительной площадки и ваших возможностей.
Расчет нагрузки рассчитывается путем умножения площади сечения столба на его высоту. Вам станет известен объем 1 опоры. Полученное значение надо умножить на плотность материала (q). Полученную цифру надо умножить на число опор в составе столбчатого фундамента. Увеличить несущую способность не сложно, достаточно увеличить диаметр опорных элементов или их количество.
Расстояние не должно превышать критические 3 м. Обычно выбор останавливают на круглой форме, так как бурение скважин ощутимо облегчает и ускоряет процесс обустройства такого фундамента. Чаще всего берут столбики с диаметром 150 – 200 мм. Глубина заложения в обычных условиях составляет 2 м.
Гидроизоляция и защита от коррозии выбирается в зависимости от типа материала, из которого изготовлены элементы конструкции
п. 7. Защита и обслуживание
Столбы из любого материала нуждаются в гидроизоляции. Чаще всего это делают с помощью битумной мастикой. Если вы выбрали дерево или сталь, то они нуждаются в защите дополнительно. Первый вариант от опасности возгорания. Также массив необходимо обработать антисептиком. Металл уязвим перед коррозией. Поэтому необходим черновой слой в виде специализированных средств для борьбы с ней.
Защита от промерзания грунта:
Для предотвращения промерзания фундамента необходимо:
- определить с помощью геолого-геодезических изысканий нюансы строительной площадки. Выяснить, на какую глубину экстремально может промерзнуть грунт;
- применять только качественные материалы, годные для эксплуатации в уличных условиях в вашей климатической зоне;
- не скупиться на применение теплоизоляционных материалов для защиты от негативного воздействия отрицательных температур;
- обеспечить безупречную гидроизоляцию (поможет обычная толстая пленка из полиэтилена или рубероид);
- дренажная система должна работать безотказно.
Дренажная система: Соорудить дренаж для отвода грунтовых вод и предотвращения их накопления вокруг фундамента.
Обслуживание деревянных и металлических элементов не составит сложности. Надо периодически проверять сохранность элементов. В случае появления опасных процессов, которые могут разрушить столбики, надо их устранить. Если это невозможно, заменить новым элементом.
п. 8. Сравнение с другими типами фундаментов
Если сравнивать столбчатый фундамент с другими типами, то далеко не всегда он будет оптимальным вариантом основания.
Легкий каркасно-щитовой или деревянный дом на участке, который заболочен, потребует фундамента на сваях. Если имеет место рельеф с сильным перепадом высот, данный тип также будет оптимальным и поможет сэкономить на земляных работах.
Если грунт относительно ровный, а почва песчаная, то смело выбирайте столбчатый вариант.
Легкие постройки на не скалистых грунтах не выдвигают никаких особых требований к основанию, можно выбрать: столбчатый, ленточный или на сваях.
Для гаража и аналогичных построек лучше взять плитный или ленточный вариант. Они будут оптимальным решением.
п. 9. Советы и рекомендации экспертов
Частые ошибки при проектировании и строительстве:
- не обустроена подошва из песка и щебня или она сделана слишком тонкой;
- этот тип основания выбран на площадках с неустойчивым, проседающим, пучинистым или глинистым грунтом;
- были допущены ошибки при расчете предельных нагрузок на фундамент. Не учли боковую нагрузку. Она уводит столбы в сторону.
Чтобы выбрать правильный тип фундамента для проекта, лучше обратиться к специалистам. Они учтут все тонкости и нюансы и предложат оптимальный вариант.
Практические рекомендации по удлинению срока службы:
- периодически осматривайте столбики и ростверк. Если появились проблемы, или их целостность нарушена, надо своевременно устранить проблему или заменить пришедший в негодность элемент;
- проверяйте, исправна ли гидроизоляция, дренажная система и защита от потенциально опасных факторов внешней среды.