Армирование подколонника монолитного столбчатого фундамента

Армирование столбчатого фундамента

Класс бетона

Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

Продольное армирование
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.

Шаг поперечного армирования
СП 52.103-2007
8.3.12 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5 %, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.

Армирование подошвы
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий. МОСКВА 1978г
5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.
Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней укладываемых вдоль стороны размером более 3 м — не менее 12 мм.
Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.27. Диаметр рабочих стержней арматуры (сварной или вязаной) подошвы, укладываемых вдоль стороны 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм, а стержней, укладываемых вдоль стороны более 3 м, — не менее 12 мм.

3.29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой. Допускается применение дуговой сварки. Внутренние пересечения должны быть перевязаны через узел в шахматном порядке. Если для армирования подошв применяется гладкая арматура, стержни должны заканчиваться крюками, а сварка пересечений по периметру в этом случае не требуется.

Подготовка
СП 50.101-2004
13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента. Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.
При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п. 3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.

При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.

Защитный слой бетона
СП 52-101-2004
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.

Условия эксплуатации конструкций зданий

Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее

1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

Как провести армирование столбчатого фундамента: способы, схемы и технология

После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.

Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.

Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.

Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

1. Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
2. На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.

Схема армирования фундамента:

Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.

Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

• холоднотянутый прут – не меньше трех миллиметров;
• горячекатаный – не менее шести миллиметров.

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:

Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

1. количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
2. для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
3. чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.

Технология

Подготовительный этап предусматривает расчет количества арматуры и нарезку прутьев необходимой длины. Когда закончены все подготовительные работы, готовы материалы, есть необходимое количество готового прутка, можно приступать к закладке и вязке.

Схема закладки

Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:

• под опорные столбы устанавливаются пруты, диаметром от одного сантиметра. Для круглых применяют шесть прутков сечением 8 мм;
• для усиления опорной подошвы применяют сварную сетку. Используется арматура с сечением от 6 до 8 мм. Она укладывается двумя рядами. Толщина закраин составляет не меньше пятнадцати см;
• если столбы грибовидной формы, для них выполняют двойное армирование. В первом слое прутки выгибаются в форме перевернутой «Г», вертикальная часть равна по высоте опоре. В этом случае выгнутая сторона проходит подрезку по диаметру;
• если у опорных элементов переменное ступенчатое сечение, подготавливают несколько каркасов, они соединяются вязальной проволокой между собой.

Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.

Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:

1. в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
2. на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
3. соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

Как вязать арматуру?

Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.

Схема вязки:

• подготавливается отрезок проволоки в тридцать сантиметров длиной, складывается вдвое;
• петля проходит по диагонали перекрестия прутьев и выводится к концам проволоки;
• в петлю заводится крюк, после чего проводится движение, в ходе которого зацепляются проволочные концы.

Использование вязки увеличивает прочность основания.

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

1. Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
2. Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
3. Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.

Заключение

Прочность здания опирается на то, какую нагрузку способен выдержать его фундамент. Армирование позволяет существенно усилить основание, однако важно внимательно отнестись к выбору материалов и предварительному расчету. Выполнив процедуру правильно, можно значительно увеличить срок эксплуатации готового сооружения.

Правила армирования фундаментов

• Расчет арматуры
• Пример
• Видео
• Расчет ленточного и столбчатого фундамента
• Армирование разных типов фундаментов
• Плитный
• Ленточный
• Столбчатый
• Ростверк
• Заключение по теме

Заливаемый в фундаменты под здания бетон после высыхания становится прочным, как камень. Но это не значит, что он может выдержать любые нагрузки. Точный расчет поможет выдержать вес постройки, но есть и другие виды нагрузок, которые фундаментную конструкцию не сжимают, а растягивают или изгибают.

От них бетонная конструкция растрескивается. Чтобы этого не случилось, нужно проводить армирование фундаментов, для чего используется стальная арматура, которую собирают в сетки или решетки. Армирующий каркас собирается по определенной схеме с учетом диаметра арматуры. Поэтому перед тем как провести армировку фундамента, необходимо рассчитать конструкцию каркаса.

Расчет арматуры

В основу расчета ложатся те самые нагрузки, действующие на фундаментную основу дома. А это не только вес строительных материалов, из которых сооружается здание, это мебель, расставленная по комнатам, бытовые приборы, утварь, одежда, вес проживающих в доме людей, снег, дождь и прочее. Поэтому самостоятельно сделать такой расчет, если вы не специалист в данной области, невозможно. Учесть все нагрузки даже опытный специалист не сможет. Поэтому существуют специальные коэффициенты, на которые умножаются параметры дома из расчета на удельный вес строительных материалов.

На некоторых строительных порталах установлены калькуляторы, с помощью которых якобы можно провести расчет нагрузок на фундамент для дома. Надо сразу сказать, что конечный итог данного вида расчетов не является точным, погрешность у него большая. Поэтому совет – воспользуйтесь услугами опытного проектировщика, который точно рассчитает действие нагрузок.

В принципе, самостоятельно и приблизительно подсчитать количество и диаметр арматуры для армирующего каркаса можно. Но перед этим надо понять, что собой представляет эта конструкция.

Состоит она из поперечных и продольных стержней, которые между собой скрепляются вязальной проволокой, электросваркой или специальными муфтами. Специалисты рекомендуют проволоку. Если разговор идет об армировании монолитного плитного фундамента, то это сетка, уложенная на подготовленную основу. Сеток может быть несколько, они между собой соединяются вертикально установленными кусками арматуры одинаковой длины.

Если изготавливается армированный пояс для ленточного фундамента, то сетки устанавливаются вертикально, а между собой они скрепляются горизонтальными кусками арматуры. Сеток минимум может быть две. При этом армирование МЗЛФ (мелкозаглубленной конструкции), заглубленного или поверхностного фундаментов проводится одинаково. Просто меняется размер армирующей конструкции, а также диаметры используемой внутри арматуры.

Пример

Для примера, можно взять фундамент под гараж. Внутренние размеры помещения – 4 х 6 м, с учетом толщины стен – 4,5 х 6,5 м. Если заливается плитный фундамент, то края каркасной решетки не должны доходить до краев самого фундамента на 10 см. Получается, что размеры решетки – 4,3 х 6,3 м. Если толщина фундаментной плиты будет больше 20 см, то укладываются две сетки одна над другой. Гараж – сооружение небольшое, поэтому оптимальные размеры ячеек армирующей стеки – 20 х 20 см. Получается, что укладывать стержни надо буде через каждые 20 см.

Теперь можно подсчитать количество необходимых продольных и поперечных стержней. Для этого надо:

1. 630/20=31,5.
2. 430/20=21,5.

Полученные значения надо округлить и добавить по одному прутку, потому что данный расчет не учитывает крайний элемент сетки для фундамента. В конечном итоге получится, что вдоль надо уложить 23 стержня длиною по 6,3 м, поперек 33 длиною по 4,3 м. Такое же количество потребуется и на вторую решетку. Теперь нужно подсчитать количество арматуры, отрезки которой будут соединять между собой две сетки.

К примеру, если толщина бетонной стяжки равна 20 см, а сам армирующий пояс должен располагаться в теле бетона, то соответственно от нижней и верхней плоскости надо отступить по 3 — 4 см. Получается, что между сетками армирования плиты остается расстояние 12 — 13 см. Это и есть длина вертикальных отрезков арматуры. Что касается количества, то здесь надо учитывать шаг установки, который равен стороне ячейки сетки каркаса, то есть, 20 см.

Видео

Видео про опалубку и армирование ленточного мелкозаглубленного фундамента.

Расчет ленточного и столбчатого фундамента

Армирование ленточного фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка проводятся, в принципе, точно также. Просто необходимо учитывать, что арматурные решетки в этой конструкции устанавливаются не горизонтально, а вертикально. При этом длина продольных стержней зависит от длины ленты, а поперечных от глубины заложения фундамента.

Ширина ленты определяет количество решеток и длину стержней, связывающих между собой сеток. К примеру, если ширина фундаментной ленты – 40 см, то между решетками оставляется расстояние 25 — 30 см, это и есть длина связующих прутков.

Что касается количества, то опять — таки все будет зависеть от размеров ячеек армированного пояса фундамента. К примеру, если глубина заложения равна 1 м, а каркас укладывается внутри бетонной массы, то расстояние от верхних поверхностей устанавливается по 10 см с каждой стороны. Поэтому длина поперечных стержней будет 80 см. А количество продольных направляющих будет равна 100/20=5 рядов.

Правила армирования столбчатых конструкций сильно отличается от двух предыдущих вариантов. Во — первых, это вертикально установленные стержни, обвязанные катанкой диаметром 6 мм или арматурой небольшого размера. Все зависит от размеров самих опорных столбов. Во-вторых, сечение каркаса – это или квадрат, или круг, или треугольник.

Длина основных стержней зависит от глубины заложения фундамента. При этом нет необходимости учитывать расстояние от дна скважины до арматуры, потому что готовая армирующая конструкция устанавливается прямо на подготовленную подушку. Но учитывать придется выступ прутков в размере 10 — 70 см, которые будут торчать из столбов. Они будут соединяться с армирующей сеткой ростверка.

Армирование разных типов фундаментов

Плитный

Самая простая схема армирования у плитного фундамента. Как уже говорилось, это одна или две решетки, уложенные одна над другой. Саму решетку чаще всего собирают прямо по месту закладки фундамента. Арматурные стержни раскладывают в соответствии с размерами ячеек и обвязывают места пересечения вязальной проволокой. Схем обвязки достаточно много, если сборка конструкции проводится своими руками, то лучше выбрать самый простой вариант.

Армированный пояс в одну сетку – это раскладка арматуры по схеме, их обвязка и установка решетки на подпорки. Схема в две сетки – это точно такая же установка нижней сетки, а вот верхнюю придется укладывать на специальные хомуты из арматуры. Они имеют разный вид, один из них показан на фото ниже.

Ленточный

В сооружении ленточной конструкции важным элементом является армирование углов фундамента. Именно здесь собираются все напряжения. Существует несколько технологических схем, как правильно армировать углы. Каждая схема имеет определенные тонкости сборки конструкции и соединения арматуры. Поэтому выбирают ту, которая подходит под условия возведения фундамента.

К примеру, одна из них, это армирование с помощью хомутов. Для фундамента в две сетки необходимо два П — образных хомута. Их устанавливают поверх уложенных в углу армокаркасов так, чтобы их концы смотрели по направлению двух стыкуемых траншей. При этом необходимо усилить соединение, поэтому между собой хомуты соединяются дополнительными поперечными арматурами. На фото ниже они показаны под номером 4.

Столбчатый

К армированию сваи надо подходить с позиции вертикальной установки армоконструкции. Перед тем как армировать столбчатый фундамент, необходимо понимать, что это вертикальная установка нескольких арматурных стержней, которые между собой соединены поперечинами из арматуры меньшего диаметра. Как показывает практика, чаще всего эту конструкцию собирают методом электросварки с последующей металлизацией стыков. Конструкции собираются отдельно от скважин и устанавливаются в них в виде готового изделия.

Так как столбчатый фундамент, к примеру, под колонну собирается в виде самой колонны и бетонной подушки под нее, то, по сути, должно получиться армирование ступенчатого фундамента.

Для этого придется собрать отдельно армированный каркас для колонны и для подушки.

Так как размеры последней превосходят сечение первой, то под свайный фундамент этого типа выкапывается скважина сечением больше, чем размеры подушки.

1. После чего собирается опалубка для подушки.
2. Устанавливается армированный каркас.
3. Далее сверху устанавливается каркас колонны, который привязывается к армированию подушки.
4. И последний этап – установка опалубки колоны.

Ростверк

Если производится армирование простых свай для легких строений, заливаемых в скважины, то для их соединения между собой сооружается дополнительно ростверк. По сути, это ленточный фундамент, а значит, в него закладывается армированный пояс, как и в ленточную конструкцию.

Необходимо добавить, что для армирования монолитного столбчатого фундамента с ростверком требуется точный расчет нагрузок, действующих от строения и от ростверка. А значит, придется точно подсчитать количество арматурных стержней в конструкции и их диаметр.

При этом особое внимание уделяется соединению стержней армокаркаса столбов с арматурой ростверка. Выступающие из столба концы арматуры сгибают под углом 90° так, чтобы:

1. Одна из них часть легла внахлест к стержням верхней решетки.
2. Другая к пруткам нижней сетки.

И лучше, если сгибание будет проводиться в разных направлениях расположения ленты ростверка пополам от количества стержней, как показано на фото ниже.

Лента армирования свайно — ленточного фундамента – это единая конструкция, состоящая из двух разнонаправленных каркасов. Поэтому в местах соединения двух частей надо обязательно проводить мероприятия по усилению соединений. Так одно из правил гласит, что идеальный нахлест арматур двух соединяемых конструкций не должен быть меньше 60 см. А значит, выводить из столбов арматурные прутки нужно, как минимум, на 80 см. Это с учетом изгиба.

Нередко к армированию свай и ростверка подходят с позиции быстрого изготовления каркаса. Для чего используют электросварку. Именно в местах соединения двух конструкций этого делать не рекомендуется. Слишком большие здесь присутствуют нагрузки, особенно на изгиб. Поэтому совет – используйте технологию вязки с помощью вязальной проволоки. Тем более, этот процесс не требует больших затрат и умения.

Добавим, что подходить к сооружению фундамента и его армированию надо с позиции правильно подобранной конструкции. Если опорные столбы имеют небольшой диаметр, то подойдет конструкция из трех стержней с треугольным сечением. В остальных случаях используется квадратная или круглая конструкция. Первая из них проще в изготовлении.

Заключение по теме

Вопросов, касающихся армирования разных по конструкции фундаментов, много: почему и зачем армируют, какую для этого лучше использовать арматуру, как правильно сделать армирование, какая схема соединения лучше и так далее. Надо понимать, что все будет зависеть от нагрузок, которые действуют на фундаментную конструкцию. Поэтому, возвращаясь к началу статьи, надо точно провести расчеты, определяющие эти нагрузки. А уже на основе их выбирать и арматуру, и схему ее сборки.

Сегодня много вопросов задается относительно такого процесса, как армирование фундамента стеклопластиковой арматурой. Это неплохой материал, который не ржавеет. Но у него невысокая несущая способность, поэтому укладывать этот вид в фундаменты, подвергающиеся большим нагрузкам, не рекомендуется. Кстати, обвязка стеклопластиковой арматуры производится пластиковыми хомутами.

Вертикальное армирование столбчатого фундамента

В данной статье мы разберем, что такое столбчатый фундамент, его свойства и особенности изготовления, а так же узнаем, как и зачем производится армирование столбчатого фундамента.

Столбчатый фундамент – проверенное и выгодное решение для возведения малоэтажных зданий из дерева или каркасных построек. Такой фундамент возводится также при постройке зданий на склонах. Существенным препятствием для закладки столбчатого основания является высокий уровень грунтовых вод или необходимость сооружения подвала.

Основание представляет собой систему столбов, изготовленных из бетона, которые размещены на пересечении и примыкании стен, а также на углах сооружения. Стоит также отметить, что несущая способность у данного фундамента ниже, чем у других видов.

Важный момент: данный фундамент закладывается гораздо глубже расположения уровня промерзания грунта, который можно узнать в местных геоцентрах.

Зачем армировать фундамент

Состояние грунта нестабильно, его несущая способность часто меняется при смене сезонов, что не может не сказываться на состоянии фундамента. Отдельные его части начинают провисать, причем характер деформации полностью зависит от того, в каком месте участка происходит проседание грунта.

Для того чтобы нагрузка на столбы основания распределялась равномерно, их верхушки укрепляется специальной конструкцией – ростверком. Данное приспособление не даст столбам перемещаться и деформироваться и послужит прочной опорой для постройки дома, в том числе и здания с цокольным этажом.

Таким образом, армирование столбчатого фундамента необходимо для увеличения его прочности и правильного распределения нагрузки. Верная закладка стержней арматуры – залог долговечности всего сооружения.

Способы армирования столбчатого основания

Варианты строительства столбчатого фундамента

Как правило, в малоэтажном индивидуальном строительстве используется железобетонный фундамент монолитного типа – один из наиболее широко распространенных видов столбчатого основания. Существует два способа возведения данного фундамента:

• Вариант №1. Под каждый из планируемых столбов вырывается котлован шириной немного больше размера столба и глубиной согласно проектным расчетам. Эта процедура необходима для монтажа опалубки из досок. Она сооружается таким образом, чтобы столбы фундамента возвышались на полметра над землей. Затем, после ее установки, расклинивания и закладки стержней арматуры, заливается бетон.

Важно: заливка бетона должна производиться на одном уровне. Ошибки и неровности можно исправить при установке ростверка. После полного засыхания железобетонной массы деревянную опалубку убирают, а котлован засыпают обратно.

• Вариант №2. Данный способ довольно трудоемкий из-за большого количества земельных работ. Выполняется он следующим образом: бурятся скважины на нужную глубину при помощи специальной техники, в них закладывается арматура, которую затем бетонируют. В данном случае опалубка совсем небольшая и имеет высоту выступающей части столба. Хотя второй способ прогрессивнее, быстрее и проще, но он гораздо требовательнее к грунту строительного участка.

Выбираем арматурные стержни

Важно: для качественного и правильного армирования можно пользоваться только специальной стальной арматурой. Рассмотрим, какие стержни предусматривает регламент ГОСТ 10922-90:

• Класс арматуры А-III и выше;
• Длина деталей арматурного каркаса должна быть больше 60 мм;
• Диаметры стержней: для холоднотянутых стальных прутьев – не менее 3 мм, для горячекатанного металлопроката – не менее 6 мм. Элементы конструкции изготавливаются строго из качественной стали класса 15 и выше, предварительно обработанной антикоррозийными материалами.

Технология армирования столбчатого фундамента

Для того чтобы армирование было выполнено правильно, важно знать и учитывать особенности технологии.

Помните: любая конструкция, изготовленная из монолитного бетона, отлично переносит сжатие, но разрушается при растягивающих и изгибающих нагрузках. Именно для предотвращения этих негативных последствий и производится армирование, которое в данном случае выполняется вертикально – металлические стержни кладутся параллельно столбам.

Арматурные стержни заготавливаются заранее. Для процедуры необходимы прутья класса А-III. Каркас из расчета на один столб 40 на 40 сантиметров изготавливается из 4 вертикальных стержней. Его поперечное сечение должно быть меньше сечения столба на 4-5 сантиметров со всех сторон.

Если высота столба достигает двух метров и более, его обвязка производится в нескольких местах на расстоянии не более 70 сантиметров друг от друга. Согласно ГОСТу 10922-90, можно выбрать любой способ обвязки. Наиболее популярны сейчас два способа: при помощи стыковой электросварки и путем соединения элементов двойным узлом проволочными фиксаторами. Важный момент: процент содержания арматурных стержней в фундаменте четко прописан в СНиПе и не терпит отклонений. К примеру, для подколонников и колон он составляет всего 0,08% от площади сечения столба.

Запомните: металлолом не может служить в качестве материала для арматуры, это недопустимо и опасно.

Армирование ростверка

Без укрепления конструкции ростверка, армирование фундамента неэффективно, поскольку на нее оказывается точно такие же нагрузки, как и на все основание.

Важный момент: армирование ростверка производится по технологии укрепления ленточного основания. В данной процедуре помимо объемных металлоконструкций, можно применять и плоские закладные детали, такие как швеллер, толстолистовую полосу и уголок.

Эта технология предусматривает два пояса армирования, причем в верхнем поясе используются стержни большего сечения.

Таким образом, вместе с армированием ростверка появляется возможность полностью погрузить стержни в бетон, не применяя при этом антикоррозийное покрытие.

В данном видео представлена технология использования столбчатого фундамента при строительстве каркасного дома

Подводим итог: возведение фундамента – серьезная задача, к проведению которой необходимо подойти со всей серьезностью, тщательно изучив теорию и нормативные акты. Важно соблюдать технологию и регламентированные нормативными актами условия изготовления. Правильно выполненное армирование основания – залог прочности конструкции, ее долговечности.

Особенности устройства столбчатого фундамента

Для легких каркасных сооружений (например, навес для машины, беседка и т.п.) использование ленточного фундамента нецелесообразно. Значительный шаг опор формирует местные точечные нагрузки, для восприятия которых лучше подходит столбчатый фундамент. В народе его называют «пятками». Этот тип фундаментов так же часто применяют для домов малой этажности в тех случаях, когда цокольная часть (подполье) выполняется вентилируемой путём возведения стен по балкам ростверка.

1. Расположение, конструкция и гидроизоляция столбчатого фундамента
2. Размеры и армирование столбчатого фундамента
3. Глубина заложения и марка бетона для столбчатого фундамента

Расположение, конструкция и гидроизоляция столбчатого фундамента

В связи с тем, что такой тип фундаментов наиболее приспособлен для точечных нагрузок, его размещают под стойками (колоннами) а так же в местах концентрации нагрузок – в углах и местах пересечения балок ростверка. При существенных пролётах (определяется расчётом) по длине балок выполняются дополнительные фундаменты, в противном случае понадобятся чрезмерно мощные балки.

Столбчатый фундамент в классическом варианте состоит из нижней части (подошвы) и верхней (подколонника, иногда говорят «стакан»). Подошва представляет собой, по сути, плитный фундамент небольшого размера. Подколонник – это просто столб, опертый на подошву. В том случае, если он внутри полый, его называют «стаканом». Полый вариант предназначен для зачеканки колонны (стойки) внутри стакана. На полнотелый подколонник стойка или балка ростверка опирается сверху посредством анкерных болтов или закладной детали.

Связь между подошвой и подколонником жёсткая, обеспечивается арматурными стержнями, заведенными в тело подошвы.

Общий вид столбчатого фундамента.

Для такого типа фундаментов применяется только горизонтальная гидроизоляция в уровне верха подколонника. Её выполняют обычно из двух слоёв рулонного гидроизолирующего материала – рубероид, плотная плёнка и т.п.

Монтаж выше располагаемых конструкций, осуществляется с помощью замоноличенных в подколоннике анкерных болтов, либо закладных деталей.

Общий вид закладной детали. Установки стальной стойки на неё выполняется сваркой.

Фундаментные болты. После замоноличивания болтов в теле фундамента крепление конструкций осуществляется с помощью гаек с шайбами.

Размеры и армирование столбчатого фундамента

Армирование подошв столбачатых фундаментов выполняется арматурными сетками. Расчёт армирования производится по схеме консоли, воспринимающей отпор грунта. В большинстве случаев частного строительства расчётные диаметры получаются незначительными, на уровне 5-6мм. При этом существуют общие нормативные рекомендации по армированию фундаментов, не допускающие применения для таких конструкций рабочей арматуры с диаметром менее 12мм. Поэтому для легких сооружений можно порекомендовать армирование подошвы столбчатого фундамента сетками из арматуры диаметром 12мм класса A-III (А400 по новой классификации) с ячейкой 200х200мм. Толщина подошвы обычно принимается как у фундаментной ленты, то есть 300мм.

Типология армирования подколонника идентичная колонне. Как минимум по одному арматурному стержню по углам, объединяемым в пространственный каркас хомутами, расположенными горизонтально. Для лёгких сооружений расчётом можно пренебречь, приняв четыре стержня диаметром 12мм класса A-III (А400) с поперечным армированием хомутами из диаметра 6мм А-I (А240) с шагом 400-600мм по высоте. Размеры поперечного сечения подколонника должны обеспечить возможность монтажа стойки (колонны). В частном строительстве широко применяется размер 400х400мм.

При незначительных нагрузках подколонную часть выполняют кирпичной кладкой. При этом весьма желательно заанкерить в подошву хотя бы один арматурный стержень (например, по центру столба-подколонника), который при выполнении кладки будет расположен в вертикальном кладочном шве.

Размеры подошвы столбчатого фундамента зависят от нагрузок и несущей способности грунта. В частном строительстве чаще всего можно встретить размеры в пределах 600х600…1500х1500мм.

Армирование столбчатого фундамента.

В некоторых случаях размеры в плане подколонника и подошвы могут совпадать. Кроме того, для упрощения выполнения работ по бетонированию подколонник не редко делают круглого сечения, используя для опалубки асбестоцементные или пластиковые трубы достаточно большого диаметра.

Столбчатые фундаменты с круглыми подколонниками и деревянным ростверком для дома с вентилируемым цоколем.

Глубина заложения и марка бетона для столбчатого фундамента

Глубина заложения для всех видов фундаментов принимается не менее глубины промерзания грунта. В случае столбчатых фундаментов в частном строительстве в виду незначительных нагрузок и небольших размеров в плане особо острым является вопрос возможности уменьшения глубины заложения такого фундамента. Действующие строительные нормы для не отапливаемых зданий (ссоружений) допускают уменьшение глубины заложения при строительстве на скальных грунтах, а также в случае исключения возможности морозного пучения.

При строительстве на обычных (не скальных) грунтах для исключения возможности пучения выполняется отрывка грунта на всю ту же пресловутую глубину промерзания. Далее производится засыпка с послойным уплотнением (толщина слоя обычно принимается равной 200мм) песком или песчано-гравийной смесью до желаемой отметки заглубления фундамента.

Чрезмерное уменьшение глубины заложения фундамента может быть опасным. Легкие сооружения в виде навесов могут быть опрокинуты шквальным ветром. К основным противоопрокидывающим мероприятиям относят именно заглубление фундамента – чем больше грунта обратной засыпке находится на верхней грани подошвы фундамента, тем устойчивее конструкция. Выбор класса и марки бетона для фундаментов приведен в этой статье.

Секреты монолитного столбчатого фундамента

Монолитный столбчатый фундамент широко используется в частном строительстве для возведения стен или колонн.

Прочность и надежность железобетона позволяет возводить на таких конструкциях здания средней тяжести.

Устройство монолитных столбчатых фундаментов

Устройство монолитного столбчатого фундамента начинается с земляных работ.

Их объем невелик по сравнению с другими видами фундаментов:

• расчищается участок строительства от мусора;
• производится разметка столбов;
• в местах монтажа опор снимается плодородный слой почвы;
• роются ямы под столбы: если их глубина не превышает 1 м, стенки можно выполнить вертикальными и без дополнительных креплений. Стенки более глубоких ям необходимо укрепить досками или выполнить их с откосами. Глубина скважины должна превышать глубину заложения фундамента на 200-300 мм. Ширина ее также делается с запасом в 400 мм по контуру будущего столба: такой запас необходим для установки опалубки и распорок.

Более подробно про глубину заложения фундамента мы изложили в этой статье.

Устройство дренажной и гидравлической подушек

На дне подготовленной скважины устраивается песчано — гравийная подушка с уширением по периметру опоры в 100-200 мм. Сначала в яму укладывается слой песка толщиной 100-200 мм. После его уплотнения насыпается слой гравия толщиной 50 мм. Насыпанный гравий обильно смачивается водой и плотно утрамбовывается.

На уплотненную подушку необходимо уложить гидроизоляционный материал – рубероид или полиэтиленовую пленку.

Гидравлическая подушка служит своего рода подставкой под столб. С ее помощью увеличивают площадь опоры элемента столбчатого фундамента. Ширина гидравлической подушки должна превышать геометрические размеры поперечного сечения столбика на 200-350 мм.

Для правильного формирования подушки устраивается невысокая (150-200 мм) опалубка. Процесс монтажа данного элемента столбчатого фундамента можно ускорить, использовав в его качестве железобетонный блок 200х200х400 мм.

Монтаж опалубки

Для изготовления опалубки под монолитный железобетонный столбчатый фундамент применяются доски, оструганные с одной стороны. Гладкая поверхность пиломатериала должна быть обращена в сторону бетона. Требования к породе древесины невысоки – она может быть любой, лишь бы ее влажность не превышала 25%.

Сухая доска на опалубку не подойдет: ее придется предварительно смочить, чтобы при заливке она не впитывала воду из бетонной смеси.

Ширина доски берется в пределах 120 – 150 мм, толщина – 25-40 мм.

Некоторые строители используют в качестве опалубки металл или ДСП. В частном строительстве такой прием допускается, но сцепление этих материалов с бетоном выше, чем с пиломатериалом, так что дальнейшие работы по удалению опалубки будут затруднены.

Армирование

Армирование монолитных столбчатых фундаментов производится при помощи строительной ребристой арматуры диаметром 10-12 мм (вертикальные элементы каркаса) и гладкой диаметром 6 мм (горизонтальные элементы).

Арматурные каркасы вяжутся на поверхности, а затем опускаются внутрь опалубки. Горизонтальные стержни устанавливаются с шагом 200-250 мм.

Высота вертикальных прутков должна быть таковой, чтобы ее верхние концы выступали над бетонной поверхностью столба на 100-200 мм. В дальнейшем они используются для привязки ростверка.

Заливка бетона

Технология устройства монолитного столбчатого фундамента предусматривает послойную заливку бетонной смеси.

В ее состав входят:

• цемент марки М400 – М500 – 1 часть;
• песок – 3 части;
• щебенка – 5 частей.

Каждый слой уложенного бетона (толщиной 200-300 мм) уплотняется при помощи ручных вибраторов.

Фундаменты стаканного типа

Столбчатые монолитные фундаменты стаканного типа имеют сложную конструкцию. Без привлечения специалистов рассчитать и заложить такие конструкции практически невозможно: здесь требуется проведение точных расчетов, выполнение проектирования с соблюдением всех правил и требований строительных норм.

Малейшее отклонение от параметров, заданных проектом, может привести к разрушению здания.

Конструкция оснований – стаканов состоит из нескольких полых гнезд. Их поперечное сечение может иметь круглую или квадратную форму. В проекции гнезда представляют собой ступенчатую или зауженную кверху конфигурацию. Применяются такого рода монолитные столбчатые фундаменты под колонны каркасных зданий.

Для заливки фундамента стаканного типа используются бетоны на мелком гравии. Предварительно в грунт заглубляется арматурный каркас. Монтируется стакан на плите или песчаной подушке.

Используется данная конструкция только на устойчивых грунтах, не склонных к пучению.

Зачем нужен расчет

Устраивать фундамент «на глазок» без предварительных расчетов не рекомендуется даже при возведении легких сооружений. В результате таких действий он может получиться либо непригодный к эксплуатации, либо неоправданно мощный. Последний случай выразится в излишних денежных и трудовых затратах.

Целью расчета является определение оптимальных размеров опорных столбов и их количества.

Данная работа выполняется в несколько этапов:

• устанавливается коэффициент сопротивления грунта;
• подсчитывается общая масса постройки (включая и вес самого фундамента);
• определяется величина давления на единицу площади грунта;
• полученная цифра сравнивается с коэффициентом сопротивления грунта.

Подсчитать вес всех строительных конструкций, из которых будет состоять постройка, несложно: для этого надо иметь полный перечень строительных материалов, их объемы и удельный вес.

Сложнее дело обстоит с коэффициентом сопротивления грунта: по-хорошему надо бы пригласить специалистов для проведения геологических исследований на участке. Однако удовольствие это дорогое, поэтому частные застройщики ищут более простые способы определения данного параметра.

Если в городских службах такие сведения есть, можно сделать соответствующий запрос и получить искомые характеристики.

В противном случае можно попробовать обойтись кустарным способом определения прочности несущего слоя:

• на участке роется яма глубиной до двух метров (или на глубину заложения фундамента);
• со дна ямы берется грунт и скатывается в небольшой шарик.

Теперь этот шарик надо попытаться раздавить: в зависимости от типа грунта, он будет вести себя по-разному:

• рассыплется – перед вами супесь;
• примет вид лепешки с трещинами по краям – вы имеете дело с суглинком;
• раздавится в лепешку с гладкими краями – вы держите в руках глину;

Если вам вообще не удалось скатать шарик, значит на глубине заложения фундамента залегает песок. Посмотрите внимательно на песчинки: если они мелкие — песок мелкозернистый, крупные – крупнозернистый.

По типу грунта можно в строительном справочнике найти все его параметры.

Нужна информация по теме толщина стяжки для водяного теплого пола?

Теперь осталось сделать несколько действий:

• подсчитать площадь опоры одного столба (в см 2 );
• умножить полученный результат на общее количество столбов;
• разделить общую массу постройки на общую площадь опоры.

В результате вы получите давление строения на единицу площади опоры. Сравните цифру с коэффициентом сопротивления грунта. Если он несколько выше давления постройки на единицу площади – сечение столбов и их количество выбрано верно.

Если он меньше расчетной величины – увеличивайте площадь сечения столба и начинайте расчет столбчатого монолитного фундамента заново.

Видео о том, как сделать монолитный столбчатый фундамент.