Столбчато-ростверковый фундамент: расчет и возведение

Отличительной чертой частного домостроительства является возможность выбора типа фундамента. Очень часто предпочтительным вариантом основания служит столбчато-ростверковый фундамент. Малые затраты на его изготовление — главное преимущество. Если для ленточного фундамента или фундаментной плиты требуется значительное количество бетона, то для вышеобозначенного варианта расход снижается многократно (до нескольких десятков раз).

Материал столбов для фундамента может быть разный. Одним из лучших считается армированный бетон, который отличается долговечностью и высокой надежностью. Этот вариант и будем рассматривать. Столбчатый фундамент с ростверком устанавливается поэтапно согласно технологической карте:

  • рассчитывается и размечается основание на участке;
  • производятся земельные работы;
  • монтируется опалубка;
  • армируются фундаментные столбы;
  • заливается бетон и засыпается грунт;
  • устанавливается ростверк.

Вернуться к содержанию

Расчет столбчатого фундамента

Расчетные работы — очень важный этап, поскольку элементы конструкции с полученными параметрами должны гарантированно обеспечить надежность и устойчивость всего строения.

В первую очередь определяется несущая способность грунта путем геологических изысканий. Выражается показатель в кг/см2 и зависит от типа почвы, ее плотности, увлажненности и глубины промерзания. Точные цифры можно узнать из таблицы. Дальше необходимо вычислить примерную нагрузку будущего строения на площадь опоры. Для этого вес стройматериалов, которые пойдут на постройку, корректируют на дополнительную нагрузку от снега и ветра. Полученную цифру делят на показатель из таблицы несущей способности почвы и получают опорную площадь. Нагрузка на грунт при этом будет близка к предельно допустимой, поэтому к полученной площади добавляется 20-30% (с целью обезопасить конструкцию от возможных просчетов).

Узнать полную информацию о том, как возвести фундамент на болотистой почве, Вы можете прочитав статью. В статье описаны условия и особенности возведения такого фундамента.

А эта статья про армирование фундамента стеклопластиковой арматурой.

Перейдя по ссылке — https://vse-postroim-sami.ru/building/fundament/3584_kak-sdelat-opalubku-dlya-fundamenta/ — Вы узнаете как сделать оснастку для фундамента.

Необходимое количество столбов рассчитывают путем деления опорной площади на площадь основания одного элемента (столбика). Площадь сечения сваи делается на свое усмотрение, но на практике элементы делают с линейным размером до 60 см.

Расчет столбчатого фундамента с ростверком завершается разметкой участка. Места для столбиков определяют в следующих позициях и с определенной частотой:

  • под всеми углами строения;
  • в точке пересечения стен;
  • сваи на прямолинейных участках располагают в диапазоне 2,5-3,5 метра друг от друга. Если установить опоры реже, то ростверк может деформироваться, а на стенах образуются трещины. Установка столбиков ближе чем рекомендуется никакой пользы не принесет, но потребует дополнительных расходов.

Вернуться к содержанию

Подготовительные работы

Столбчатые фундаменты популярны не только из-за своей финансовой выгоды, но и потому, что их можно построить своими руками без профессиональной подготовки. Объемы работы таковы, что с ними можно справиться в одиночку или с 1-2 помощниками без привлечения тяжелой строительной техники. Но чтобы все получилось, требуется не только закупить материалы и выделить свободное время, но грамотно все распланировать.

Расчет столбчатого фундамента

Чтобы фундамент получился долговечным и смог выдержать тяжесть коробки дома, необходимо провести тщательные расчеты. Приведем вариант расчета столбчатого монолитного основания из железобетона на примере дома со стенами 3х5 м и высотой 3 м.

Ход работы:

  1. Для такого дома потребуются квадратные столбы длиной 50 см и высотой 100 см.
  2. Ростверк для такого фундамента в ширину будет 30 см, а в высоту – 20 см.
  3. Дом из блоков с крышей на деревянном каркасе, покрытой шифером. Полы и чердак – деревянные. В общей сложности на строительство уйдет около 5 кубометров дерева и 23 листа шифера.
  4. Допустим, сопротивление грунта — 3. При таком условии потребуется установить 4 угловых столба и столько же столбов, расположенных в центре под каждой стены.
  5. Поскольку длина и ширина составляет 50 см, а высота – 100 см, вычисляем объем столба: 0,5*0,5*1=0,25 кубометра. Из этого следует, что общий объем всех 8-ми столбов будет составлять 2 кубометра (0,25*8).
  6. Плотность бетона в среднем составляет 2,500 т/1 кубометр. Общая масса столбов – 5 т (2500*2).
  7. Для расчета ростверка требуется узнать сумму длины всех стен дома: 5*2+3*2=16 м.
  8. Вычисляем объем ростверка: 0,2*0,3*16=0,96 кубометров.
  9. Вес ростверка: 0,95*2500=2400 кг.
  10. Для расчета объема и массы стен потребуется узнать площадь торца одного блока, когда он лежит на ребре – 0,18 кв. м. Допустим, общая площадь составляет 48 кв. м, значит можно узнать количество блоков, необходимое для строительства: 48/0,18=266,6 (округляем до 267) блоков.
  11. Масса одного блока составляет 30 кг, значит можно узнать массу стен: 30*267=8010 кг.
  12. Масса 5 кубометров дерева равна 4 т, шифер весит 598 кг. Складываем все данные и получаем вес коробки дома – 20 т.
  13. Добавляем массу всех внутренних стен и перегородок, вычисленную подобным образом, и узнаем площадь опоры столбов по формуле: 2,5т*8=20000 кв. см.
  14. Чтобы посчитать массу дерева, умножьте плотность выбранной древесины на общий объем. Поскольку в нашем примере 5 кубометров сосны, производим расчет: 2500*8=20000 кв. см.
  15. Разделите массу дерева на площадь опоры дома: 20000/20000=1 кг на 1 кв. см. При условии, что грунт оказывает сопротивление равное 3, количество столбов соответствует норме.

План фундамента

Ни один фундамент, даже самый простой, не строится без плана. Он изображается в виде рассеченной по горизонтали плоскости, где разрез проходит выше подошвы столбов, но ниже поверхности грунта. На плане должно быть наглядно показано основание фундамента – раскладка блоков, бутовая или бутобетонная подушка и т.д. Если в доме планируется сделать подвал, на чертеже надо изобразить его контур, чтобы стены опирались на фундамент. Подвальное помещение помечается на схеме линией, тоньше, чем линия подушки.

На чертеже должны присутствовать координатные оси и размеры, по которым можно определить дистанцию между столбами, привязку элементов, отметки уровня закладки подушки, а также марки элементов сборных конструкций.

Если вы сомневаетесь в том, что сможете сделать расчет ростверка свайного фундамента самостоятельно, это дело лучше доверить специалистам. И если на найме рабочих для строительства основания можно сэкономить, то создание плана лучше провести как можно более качественно.

После составления чертежа проведите разбивку плана. Грубо говоря, это перенесение основных размеров с чертежа «в поле». Для этого делают замеры, определяя площадь будущего дома, снимают плодородный слой почвы, вставляют колышки на местах строительства столбов и стен и натягивают между ними веревку.

Столбы устанавливают в 1-2 м от основного строения. От намеченных стен здания к столбам должны идти параллельно прибитые доски или рейки, на которых надо указать размеры ям для столбов и траншей для стен.

В обязательном порядке проверьте ровность углов прямоугольного основания. Пользуясь теодолитом, проверьте разметку внизу траншеи, особое внимание уделив углам дома и местам пересечения лент. Разметка на участке должна полностью совпадать с чертежом, при этом дистанция между столбами не должна быть больше 1,5-2,5 м.

При составлении плана фундамента совершенно необходимо выяснить глубину промерзания грунта, а также уровень пролегания подземных вод. Характер почвы играет большую роль, поскольку столбчатые фундаменты рекомендуется ставить на проблемные и неустойчивые грунты (дает меньшую нагрузку).

Земельные работы

Работы сводятся к освобождению от растительного слоя. Вдоль всего периметра разметки выкапывается неглубокая канавка, и готовятся выемки под столбы-основания в установленных точках. Углубления выполняют на полную глубину промерзания грунта (берутся данные по региону) плюс дополнительно на подушку 20 см. Столбик соответствует толщине стены, поэтому яма должна иметь аналогичный поперечный размер и дополнительно с каждой стороны по 20 см. Эти дополнительные отступы позволят без затруднений установить опалубку и распорки.

В яму укладывают подушку (смесь щебня и песка) на всю площадь дна, то есть вокруг сваи останется свободная часть подушки, выступающая за основание на 10-20 см. Дальше производят трамбовку с добавлением приличного объема воды. Сверху насыпку закрывают прокладкой (полиэтилен или рубероид), которая при заливке подготовленного углубления удержит воду и не позволит уйти ей в почву из бетона. Иначе прочность столба снизится.

Вернуться к содержанию

Устройство опалубки для столбов фундамента

Опалубку готовят из металла, деревянных досок, производных лесопильных материалов. Последний материал применяется наиболее часто. Доски подойдут только с толщиной от 20 мм. Выбор материала обоснован дешевизной и небольшим весом в сравнении с другими вариантами.

Доски собирают в щиты, из них делаются короба. Конструкцию устанавливают в подготовленную яму. Чтобы опалубка не впитывала влагу из бетона, ее хорошо смачивают водой. Эта операция также упростит демонтаж, когда бетонная смесь достаточно застынет.

Опалубкой могут служить готовые трубы нужного диаметра из керамики, асбеста, железа. Извлекать из ямы по окончании работ их не нужно.

Если отверстие в грунте сухое и его стены плотные (без риска обвала), можно обойтись без опалубки, но отверстие должно соответствовать расчетному размеру основания столба. Стены выстилают полиэтиленом, препятствуя досрочному уходу влаги из бетонного раствора.

Вернуться к содержанию

Сборка, монтаж опалубки и арматурного каркаса

Для возведения столбчато-ростверкового фундамента необходимо собрать, а затем установить опалубку и арматурный каркас.


Опалубка с собранным арматурным каркасом

Материалом для щитовых конструкций часто служат доски толщиной более 2 см, а также фанера. Это связано с их доступностью и удобством работы с ними. Металлические аналоги стоят дорого, поэтому на один раз приобретать их не целесообразно.

Из досок сбивают опалубку, которую затем устанавливают по периметру основания при мелкозаглубленном ростверке. Если последний поднят над поверхностью грунта, то понадобятся еще и горизонтальные щиты.

В качестве опалубки под столбы используют также трубы из разных материалов, рубероид, картон, полиэтилен. Это дешевые варианты. Рубероид или полиэтилен используются только на плотных типах грунта. Целостность формы при этом поддерживают стенки ямы.

Монтаж фундаментного арматурного каркаса начинается с соединения поперечной арматуры с продольной проволокой либо с помощью сварки. Выбирают прутья толщиной от 10 до 14 мм. Форма и размеры каркаса соответствуют аналогичным параметрам столбов. При этом учитывают, что минимальное расстояние от него до стенок щитов должно быть 5 см.

Продольные прутья берут такой длины, чтобы можно было соединить их с каркасом ростверка. Мелкозаглубленный его вариант армируют после столбов, расположенную над землей (на высоте минимум 15 см) разновидность – когда застынут опоры и будут на них смонтирована опалубка.

Конструкцию делают на земле, а после устанавливают в подготовленные углубления. Связку прутьев проволокой ускорит использование пистолета. Сварка в работе доступна, если в маркировке арматуры имеется буква «С». Также используются пластиковые хомуты, чтобы собрать каркас.

Армирование опор столбчатого фундамента

Для армирования столбчатого фундамента с ростверком используются прутки сечением 10-14 мм. Элементы собираются в каркас (сетку) такого размера, чтобы при помещении его в углубления под столбик до края опалубки был промежуток минимум 5 см. Сборку производят на поверхности. Продольные прутья скрепляют с горизонтальными перемычками путем сварки либо просто связывают (этот вариант предпочтительнее). В сечении каркас должен повторять форму столба. Диаметр горизонтальных прутков 6 мм, а частота их установки — каждые 30-40 см. Вертикальные элементы арматуры будут затем соединяться с армированной сеткой ростверка, поэтому первые должны подниматься над оголовком столбика: 30-40 см достаточно. После сборки готовый каркас устанавливают в выемку под будущий столбик.

Вернуться к содержанию

Ростверк: что это такое?

Ростверк является частью столбчатого фундамента, находящийся наверху и распределяющий всю нагрузку. К тому же, это своеобразная опора для всей конструкции. На вид он представляет собой балки, объединяющие оголовки столбов.

Фундаменты с ростверком могут быть следующих видов:

  • ленточные;
  • сплошные.

Выбор зависит от:

  • почвы;
  • используемых материалов;
  • способов устройств.

Деревянный ростверк для столбчатого фундамента получил широкое распространение в дачном строительстве. Это идеальный тип фундамента для строительства деревянного дома, бани, веранды и т.д. Но он может изготавливаться не только из древесины, а и из других материалов. Хотя, естественно, цена его будет значительно выше.

Заливка бетона и засыпка грунта

Подготовленную яму (с опалубкой и арматурной сеткой) заливают бетоном. Подобрав необходимую марку бетона, начинают послойную укладку. Залитый слой, толщина которого 20-30 см, необходимо проштыковать или разровнять вибратором. Эта операция устранит карманы воздуха (если они образовались), которые могут уменьшить прочность столба.

Все слои бетона укладывают друг за другом в режиме конвейера: слой залили, прокололи, залили новый, прокололи… Цикл повторяется до верха. В противном случае слои будут сохнуть неравномерно, и на стыке сформируется шов, который ослабляет несущую способность столбика. Если опалубку планировалось снимать, то сделать это можно через 3-4 дня после заливки. И хотя раствор полностью высохнет через месяц, продолжать работы разрешается уже после съемки опалубки.

Оголовок столба гидроизолируют специальными составами (подойдет гидростеклоизол или битумная смола).Дальше по технологии вынутый из ямы грунт необходимо вернуть в оставшееся пространство. Если грунт непучинистый, засыпают им, иначе необходимо использование песка или другого непучинистого материала. После засыпки место вокруг столба утрамбовывают. Засыпку при необходимости можно предварить утеплением фундамента плитами из экструзированного пенополистирола.

Важные моменты этапа: заливка в течение одного дня для предотвращения образования швов; все столбики после заливки должны быть на одном уровне над землей.

Работы по заливке столбчатого фундамента желательно проводить, когда тепло. С целью сохранения целостности и структуры конструкции, ее нельзя оставлять без нагрузки на зиму.

Вернуться к содержанию

Как устроен столбчатый ростверковый фундамент?

Устройство столбчатого ростверкового фундамента не такое уж и сложное. Основными элементами фундамента являются несущие опоры (столбы), которые могут быть изготовлены из различного материала: бетон, бутовый камень, кирпич, металлические трубы.

Как уже было сказано выше, столбы устанавливаются по углам и в местах пересечения стен, а шаг их монтажа зависит от конструкции и предполагаемой нагрузки здания.

Расчёты диаметра каждой опоры производятся для каждого здания индивидуально. Глубина залегания должна быть ниже уровня промерзания почвы, а нижняя точка опоры помещается в устойчивый слой грунта. Обязательное условие — наличие ростверков для связки столбов для распределения нагрузки на все существующие элементы конструкции здания.

Устройство ростверка столбчатого фундамента

Материалом сооружения обычно служит монолитный железобетон или сборный. Уровень расположения ростверка над землей может варьироваться, находясь прямо на почве, зависая в воздухе, слегка углубляясь в землю. Нет единого суждения насчет лучшего варианта. Высокий ростверк находится над поверхностью почвы, что не дает силам пучения воздействовать на него и деформировать или поломать конструкцию.

Процесс изготовления происходит по определенной схеме. Необходимо установить сплошную опалубку между свайными элементами по всему периметру фундамента. Первый слой в опалубке будет служить для поднятия будущей бетонной конструкции на высоту. В качестве такой опоры используются песок, его слой должен соответствовать промежутку между поверхностью почвы и низом будущего ростверка. Песок закрывают пленкой из полиэтилена.

Дальше в опалубке необходимо связать и установить каркас (прутья 12-14 мм). Элементы каркасной сетки не должны быть ближе 5 см к краю короба. Затем в одно целое, сваривая или связывая, соединяют пруты из свай с сеткой ростверка. Весь процесс заливки опалубки осуществляется единоразово, разбивать процесс на несколько дней нельзя. Требования связаны с возможным образованием швов при перерыве. Для удаления пузырьков воздуха из залитого бетонного раствора применяют вибратор или прокалывают раствор арматурой.

О том, как вязать арматуру для фундамента, Вы узнаете прочитав эту статью.

А тут статья про возведение фундамента под теплицу.

Читайте наш сайт и Вы узнаете много полезной информации про строительство и ремонт.

Опалубку можно удалить, как только бетон схватится (длительность ожидания 3-4 дня). Слой песка тоже убирают. Таким образом, ростверк «висит» над землей. Под будущий ростверк вместо песка можно использовать перевернутый короб (напоминает букву «п») в роли повышающего звена под конструкцию. По линии столбчатых опор устанавливают несколько временных кирпичных подпорок для монтажа на них деревянной опалубки. По истечении 3-4 дней после заливки ростверка с предварительно установленной каркасной сеткой кирпичи и деревянное сооружение убираются.

Вернуться к содержанию

Устройство ростверков

Для их установки можно использовать готовые железобетонные изделия или залить бетоном. Независимо от типа заглубления монолитного ростверка, основные этапы их устройства одинаковы:

  • установка опалубки по периметру;
  • установка арматуры;
  • связка арматурного каркаса ростверка и столба;
  • гидроизоляция стенок рубероидом или мастикой;
  • укладка бетонной смеси с последующей трамбовкой.

Снятие опалубки происходит через две недели после завершения работ. Пространство между столбами заделывается или оставляется открытым.

Утепление и гидроизоляция фундамента

Промежуток между землей и основанием строения подвержен воздействию холода и влаги. Для его защиты от влияния негативных факторов необходимо смонтировать цоколь. Материалом могут быть доски, кирпич, брус, пеноблоки или пенополистирол. Внутренняя поверхность фундамента будет закрыта от холода, пол в холодное время не будет промерзать. Чтобы внутреннее пространство цоколя не отсыревало, устраивают вентиляционные отверстия (размер от 100 мм). Сохранить тепло в зимнее время помогут заглушки.

Внимание! Внешняя поверхность фундамента должна быть гидроизолирована для предотвращения скорого разрушения конструкции. Перед нанесением каучуко-битумной мастики следует избавиться от пыли и грязи на поверхности и загрунтовать ее.

Возвести столбчатый фундамент с точки зрения физических усилий достаточно легко. В сочетании с небольшими затратами данный вид фундамента выглядит очень подходящим вариантом. Важно, чтобы при его устройстве расчеты и работы выполнялись с учетом геологических изысканий, было четкое соответствие проекту строения и соблюдение технологии. Тогда будущий дом получит гарантированно надежное основание в виде столбчатого фундамента с ростверком.

Вернуться к содержанию

Виды фундаментных оснований с ростверком

Фундаменты с ростверком относятся к категории сооружений, при классификации которых большое значение придается способу формирования верхней части, объединяющей оголовки столбовых опор. В соответствие с этим признаком все они делятся на следующие виды:

  • Сборные конструкции.
  • Монолитные фундаменты.
  • Сборно-монолитные сооружения.

Сборно-монолитные сооружения

Рассмотрим каждую из этих разновидностей более подробно.

Сборные

Столбчатые фундаменты этого типа относятся к промышленным образцам оснований с опорной частью, оформленной в виде сборного ростверка. По своему устройству они напоминают конструктор, последовательно собираемый на основе готовых деталей. В отдельных его элементах предусмотрены замковые сцепления и специальные крепления. К сборным образцам относят монтируемый на столбчатом фундаменте ростверк из бруса.

Из-за сложности конструкции и трудоемкости сборки этот вид столбчатых оснований очень дорог в изготовлении и для частного строительства чаще всего не подходит. Он гарантирует высокое качество обустройства фундамента и обычно применяется при возведении промышленных объектов, где расходам в пределах заложенной в смете суммы не придается особого значения.

Монолитный

Монолитная разновидность фундамента с ростверком в реальности представляет собой сплошную балку или цельную бетонную плиту. Посредством таких конструкций осуществляется объединение всех опорных столбов в единое целое.

В индивидуальном строительстве изготовить столбчатый фундамент с ростверком своими руками вполне реально, поскольку специальной техники для этого не потребуется.

Монолитная разновидность фундамента

Известно несколько модификаций таких конструкций, различающихся по высоте относительно уровня земли. В соответствие с этим признаком они делятся на высокие, низкие, а также заглубленные основания. Каждый из этих вариантов будет рассмотрен в следующих разделах.

Сборно-монолитный

Сборно-монолитные ростверки – это комбинация двух рассмотренных ранее вариантов, реализуемая за счет применения целой системы стальных балок или металлических швеллеров. Получившаяся в результате конструкция отличается повышенной прочностью, однако ее самостоятельное изготовление сталкивается с определенными сложностями. При ее обустройстве потребуется перемещать габаритные заготовки значительного веса, что без специальной техники сделать практически невозможно.

Кроме того, для сборки потребуется специальное сварочное оборудование, имеющееся далеко у не каждого частника. И даже при наличии всего необходимого данный способ сборки ростверка не очень надежен, что объясняется низкой прочностью сварных соединений. Обычно его применяют при возведении объектов временного пользования с гарантийным сроком службы не более 15-20-ти лет.

Разновидности монолитного ростверка

Поскольку монолитные конструкции являются единственно подходящим для частного строительства видом фундаментного основания с ростверком – его рассмотрению будет уделено чуть больше внимания.

Особо распространены в строительстве так называемые «высокие» монолитные ростверки, возвышающиеся над уровнем земли минимум на 100 мм. Такая конструкция востребована в местах, где наблюдается сильное пучение грунта. Ее недостатком является невозможность качественного утепления пространства под ростверком и обустройства в этом месте подвального помещения.

Низкие основания обычно делаются на одном уровне с грунтом. Благодаря этому балки ростверка слегка нависают над ним, образуя искусственную воздушную подушку. Заглубленные фундаменты подготавливаются в соответствие со своим названием, то есть они утоплены в грунт на большую глубину, чем низкие.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: