Практичное и экономное решение – монолитно-столбчатый фундамент

Расчет проекта

Рассчитать нагрузку на фундамент необходимо для того, чтобы определить необходимое количество столбиков и место их расположения. Далее составляется план:

  1. Указать расположение осей координат и размеров постройки.
  2. Поверхности и детали сооружения необходимо привязать к осям координат строения.
  3. Нанести отметки уровней фундамента и его составляющих (таких как подошвы, песчаные подушки).
  4. Указать марки деталей составляющих фундамента.

При проведении расчетов нагрузки на монолитный столбчатый фундамент нужно установить:

  • какой будет нагрузка на основание;
  • вес всех стен (наружных и внутренних) с учетом материала, из которого они изготовлены;
  • вес кровельного пирога;

11-25.jpg

  • климатические условия, в которых будет эксплуатироваться сооружение;
  • вес обстановки, оборудования, животных, товаров либо техники, которые будут находиться внутри.

Расчет производится с помощью 2-х формул, которые позволяют вычислить нужное количество опорных столбов:

  1. Позволяет определить площадь подошвы для опоры: S=D Х 3,14: 4. Где D — это диаметр самой широкой части подошвы. Например, диаметр подошвы 100 см. Подставляем в формулу: S=100 Х 3,14: 4. Площадь основы подошвы будет равняться 7850 см.
  2. Позволяет определить нужное число опор. Сначала нужно узнать сопротивления грунта. Данные содержатся в специализированных справочниках. Состав грунта на месте определяется его комковатостью. Затем расчетную нагрузку нужно разделить на взятые данные и вычисленную площадь подошвы. К полученному результату добавляют по 1 опоре на каждые 10 штук, так как они имеют собственный вес.

Готовится технологическая карта на возведение столбчатого монолитного фундамента. Чтобы рассчитать арматуру, нужно знать размеры свай. При их диаметре меньше 20 см, берутся 3-4 прута с диаметром 1 см. Чем больше диаметр, тем больше нужно прутов. Горизонтальным прутьям достаточно иметь в разрезе 6 мм.

Когда проект будет готов на бумаге, его переносят на местность – разбивают чертежный план. Схему наносят на участок, где будет построен объект.

Столбчатый монолитный фундамент должен быть шире стены с обеих сторон на 12-15 см.

Сбор нагрузок

Нагрузки на здание могут быть временными и постоянными. Постоянные включают в себя вес всех элементов здания, а временные по СП «Нагрузки и воздействия» делятся на два вида: длительные и кратковременные. К длительным относится вес мебели и оборудования, а к кратковременным вес людей и осадки. При расчете в общем случае учитываются такие осадки как снег и ветер. Для фундаментов необходимо знать только вес снегового покрова.

Чтобы собрать постоянную нагрузку от всего здания требуется сосчитать:

  • вес стен;
  • вес перекрытий;
  • вес кровли;
  • собственный вес фундамента.

Массу конструкций можно свести в одну небольшую таблицу.

Тип конструкции

Тип конструкции Вес
Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2
Перекрытие по деревянным балкам утепленное материалом плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Собственный вес фундамента из железобетона 2500 кг/м3
Кровля с несущими конструкциями
Металлическая 40-60 кг/м2
Керамическая 80-120 кг/м2
Из гибкой черепицы 50-70 кг/м2

Важно! Необходимо не перепутать единицы измерения в таблице. Для всех конструкций, кроме фундаментов значения приведены для квадратного метра (толщина уже учтена).

Эти значения являются нормативными, для получения расчетных понадобится умножить их на специальный коэффициент надежности по нагрузке. Этот коэффициент приводится в СП «Нагрузки и воздействия». Для каркасного дома все значения представлены в таблице.

Тип конструкции Коэффициент надежности по нагрузке
Деревянные 1,1
Железобетонные плотностью более 1600 кг/м3 1,3
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые в заводских условиях 1,2
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые на строительной площадке 1,3

По нормативным документам для жилых зданий нормативная полезная нагрузка (длительная временная) принимается равной 150 кг/м2. Для данного значения коэффициент надежности составляет 1,2. Отсюда получаем расчетное значение 180 кг/м2 площади пола.

Далее приступаем к нахождению нагрузки от снегового покрова. Для этого потребуется уже знакомый СП «Нагрузки и воздействия», в котором в таблице 10.1 указаны значения в зависимости от климатического района. Снеговой район определяется по картам, представленным в СП «Строительная климатология». Коэффициент надежности для снеговой нагрузки принимается 1,4.

Важно! При угле наклона кровли более 60 градусов снеговая нагрузка принимается равной нулю, поскольку при таком скате снег на крыше задерживаться не будет.

Плюсы и минусы конструкции

К основным достоинствам можно отнести невысокую стоимость, которая обеспечивается за счет:

  • снижение объема земляных работ при возведении каркасного здания;
  • снижение количества необходимых материалов (по сравнению с ленточным фундаментом);
  • небольшое количество вынимаемого грунта не требует наличия крупной техники (самосвалы, экскаваторы).

К недостаткам можно отнести достаточно непредсказуемое поведение столбов при нарушении технологии возведения и ошибок на стадии проектирования. Еще одним минусом стала ограниченная область применения из-за невысокой несущей способности.

  • размеры здания в плане;
  • несущая способность основания (грунта);
  • нагрузка на фундамент от собственного веса и вышележащих конструкций.

    Столбчатые фундаменты из асбестовых, пластмассовых или металлических труб

fundament-iz-trub.jpg

    Столбы создаются путём заливки бетона в предварительно установленные в скважины асбестовые, пластмассовые или металлические трубы. Работы производятся в следующей последовательности:

    1) На основании расчёта производится разметка фундамента на участке.

    2) С помощью ручного (механизированного) бура или специальной буровой машины делаются скважины на 20-30 см ниже глубины промерзания. Диаметр скважин на 10 см больше диаметра выбранных труб. При отсутствии бура можно выкопать ямы и лопатой.

    3)В скважину заливается около 20 см бетона для увеличения несущей способности столбов, как уже говорилось выше. После небольшой паузы в скважину вставляется сначала свёрнутый рулон рубероидной рубашки, которая защитит песчаную засыпку от  заиливания, затем асбестовая, пластиковая или металлическая труба и арматурный каркас.

stolby-iz-trub.jpg

    4) Производится обратная засыпка промежутка между трубой и рубероидной рубашкой песком и в трубу заливается бетон. Песок предотвращает примерзание грунта к трубам зимой и их подъём касательными силами морозного пучения.

    Примечание: Асбестовые трубы имеют не очень высокую морозостойкость, поэтому довольно часто в месте их входа в грунт из-за насыщения влагой они разрушаются. Чтобы этого избежать, желательно опасное место покрыть обмазочной гидроизоляцией.

Принцип работы и требования

Столбчатый фундамент представляет собой несколько столбов, объединенных с помощью ростверка (горизонтальная обвязка). Ростверк необходим для совместной работы отдельно стоящих конструкций. Чтобы обеспечить устойчивость и предотвратить опрокидывание, столбы заглубляют в землю. Глубина заложения зависит от нагрузки от здания и характеристик грунта.

Несущая способность обеспечивается за счет опирания на грунт и поверхностного трения. В случае с фундаментом небольшой глубины трение возникает незначительное. Лучше всего данный тип конструкции подходит для возведения деревянного или каркасного дома с высотой два и более этажа. Возведение тяжелых каменных домов на таких фундаментах невозможно. Удельная масса стен здания не должна превышать 1000 кг на метр кубический.

Из-за небольшой несущей способности требуется, чтобы уровень грунтовых вод находился глубже подошвы фундамента минимум на 50 см. При наличии на участке слоя насыпных грунтов, их необходимо удалить и заменить песком средней крупности с послойным виброуплотнением (максимальный слой уплотнения 20 см).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий