Технологія зведення збірного стовпчастого залізобетонного фундаменту

Фундамент, або підземна частина конструкцій будинку, вимагає ретельного підходу, так як є "сполучною" ланкою і передає навантаження всієї надземної частини будівлі безпосередньо в грунт, тому при його неправильному розрахунку будівля буде пошкоджено в результаті опади.

Стовпчастий фундамент набув широкого поширення через свою відносно-невисокої вартості, простий монтажної схеми збірки.

опис фундаменту

Технологія "стовпчастий" - фундаментів даного типу говорить сама за себе - представляє вона систему спільної роботи стовпів, занурених в грунт на певну глибину. Система розташування також має значення, так що установку слід робити строго за проектом.

Зазвичай стовпи розташовуються під колонами, на перетині стін, а також в місцях, де зявляються зосереджені зусилля, щоб уникнути руйнувань. Оголовки стовпів (верхня площина) повинні бути встановлені по одному рівню, який згодом буде УЧП - рівнем чистої підлоги. Підстава стовпа (нижня частина) спирається безпосередньо на грунт, передаючи навантаження в товщу, причому грунт повинен бути великий щільності, так як найчастіше стовпчасті фундаменти мають невелику площу по перетину.

Нерідко оголовки стовпів піднімають на висоту близько 500 мм над землею, щоб при використанні деревяних конструкцій уникнути надмірний контакт деревини з вологою, що буде викликати зниження міцності за рахунок гниття деревини. При прямому контакті дерева з вологою уникнути початку гниття не допоможе навіть використання смолистих порід і спеціальні обробки - це тільки відкладе неминуче, а пристрій провітрюваного зазору збільшить час експлуатації на десятки років.

Умови при яких перевага вибору у стовпчастих фундаментів:

• При нерентабельність використання інших типів фундаментів при цегляних стінах (при великій глибині залягання - близько 2 м);
• Якщо конструкції будинку легкі - деревяні каркасні або каркасно-щитові;
• Коли умова спучування грунту при великих морозах слід виключити - мінімальний вплив пученіє надає саме на стовпчасті фундаменти, оскільки вони мають конструктивну особливість.

можливі доповнення

Для того, щоб уникнути нерівномірного осідання будинку і забезпечити рівномірний розподіл навантаження на кожен з стовпів влаштовують ростверк, який являє собою пояс з балок, що зєднує всі стовпи. Даний факт позитивно позначається і на розподілі навантажень від заповнення стін, так як фактично вийде, що практично всі стіни будуть спиратися на балки, виключення становлять лише перегородки.

При невеликій відстані (до 2,5 м) балка являє собою по конструкції звичайну перемичку, в іншому випадку влаштовується більш потужна конструкція балки, яка відома також як рандбалки - збірка можливо із залізобетону або металевого профілю.

Доступні форми і різноманітність

Стовпчасті фундаменти мають перетину наступних геометричних форм:

• кругле;
• квадратне;
• Прямокутне.

Варто сказати, що великого поширення набуло круглий перетин на увазі того, що вони обумовлені можливістю більш легкого монтажу - досить зробити свердловину, причому виходячи з цього можна сказати, що найпоширеніші розміри перетину - 150, 200, 250 і 400 мм в звязку з наявністю ручного бурового обладнання. Пристрій свердловин ручним методом має багато переваг:

• Одне з найголовніших, які впливають на даний вибір - значне зниження вартості;
• Не потрібно буде забезпечувати підїзд спец.техніки, а нерідко буває так, що вона просто не може підїхати до майданчика будівництва, в результаті йде багато часу на розчищення шляху;
• Свердловини під стовпчасті фундаменти влаштовуються зазвичай не глибше 2 метрів, так що техніка з бурильних обладнанням більше схоже на надлишки.

Ще необхідно відзначити, що фундамент стаканного типу фактично є різновидом столбчатого, але більш вдосконаленого.

Можливий матеріал для пристрою стовпів:

• Дерево - варіант дешевий, оскільки швидше за все він буде доступним, проте навіть випал і обробка антисептиками, пристрій гідроізоляційного шару (найчастіше використовують гарячий бітум) не зможе виключити поступове гниття деревини, та й несуча здатність таких стовпів найнижча;
• Збірка стовпів з штучних камяних матеріалів як цегла або бетонні блоки - варіант також цілком доступний, проте потрібно буде вирішити одне питання - виконання даної кладки, адже якщо свердловина глибока, то укладання в неї цегли або блоків буде якщо і можливої, то дуже незручною, а збірка стовпа спочатку на місцевості, а потім занурення його в свердловину - процес трудомісткий;
• Монолітний залізобетон в даному випадку найкраще рішення - в свердловину потрібно буде встановити арматурний каркас і залити бетонну суміш - в плані трудомісткості найпростіший варіант, хоча несуча здатність - найкраща, щодо всіх попередніх варіантів.
  
  
  
  

  Пристрої стовпчастого фундаменту з розширенням нижньої частини

При використанні моноліту нерідко влаштовують розширення нижньої частини, щоб збільшити площу спирання на грунт, в результаті чого зменшити навантаження розподіливши її по більшій перетину. Не можна також не відзначити ще одна позитивна якість - при замерзанні вологи в грунті і збільшенні в обємі виштовхують сили діють в даному випадку не так "ефективно" (ця риса згадано вище і є умовою для вибору стовпчастих фундаментів).

Опис монтажних робіт по влаштуванню стовпчастого фундаменту

Технологія пристрою стовпчастого монолітного фундаменту починається також, як і всі в будівництві - з розрахунків конструкцій і створення проекту. Необхідно точно врахувати можливі навантаження, а також місця їх застосування. Після цього відбувається розстановка стовпів на плані, визначення їх перетину, а також типу армування (кількість і діаметри робочої арматури).

Переходимо до розбивці ділянки - необхідно нанести всі контури, а також відзначити місця, в яких будуть перебувати свердловини під майбутні стовпи.

Тепер є два шляхи, за якими слід піти, якщо проводиться стовпчастий фундамент зі змінним перетином (з розширенням нижньої частини):

• Використання великих земельних обсягів робіт - доведеться готувати свердловину або викопати яму великих розмірів, ніж запроектований стовп фундаменту, збірка відповідної опалубки, занурення її в утворену свердловину або яму;
• Використання спеціального бура ТІСЕ-ф, який розроблений виключно для виробництва свердловин з розширеною нижньою частиною - за рахунок наявності спеціального плуга у свердловини в 200 мм можна зробити нижню сферичне можливе розширення до 600 мм.

У першому випадку після установки опалубки необхідно перевірити правильність її положення - щоб не виникло скосів і ухилів у стовпа, далі бажано влаштувати систему розпірок опалубки і свердловини, щоб при установці каркаса і заливці бетонної суміші опалубка не зрушила.

Так як бетонні стовпи мають відмінні показники на стиск, проте при виникненні згинального моменту або розтягування - бетон не забезпечує належної міцності, отже саме для цього передбачається армування стовпів - воно являє собою просторовий каркас, зібраний з робочою періодично-ребристою арматури (клас А-III ) і поперечної конструктивної арматури малого діаметра, яка служить в ролі хомутів - обвязує конструкцію з декількох стрижнів.

Кріплення хомутів до робочої арматури робиться або способом обвязки (якщо діаметр арматури це дозволяє), кріпленням вязанням дротом з затягуванням вузлів або електро-дугового зварювання.

Після складання каркас занурюється і встановлюється в проектне положення - кінці вертикальної (робочої) арматури не повинні стосуватися грунту, щоб не почався процес корозії, а також каркас повинен бути розміщений по центру "тіла" стовпа. При заливки розчину потрібно використовувати вібратор - це допоможе домогтися суцільний товщі тіла бетону, уникнувши наявності порожнин, що знижують показники міцності стовпа.

При наявності монолітного ростверку необхідно залишати випуски арматури, які будуть заводитися в балки раостверка, забезпечуючи спільну роботу всієї конструкції. Якщо ростверк влаштовується з металевих профілів, то в оголовок повинна встановитися заставна деталь, до якої в наслідок буде приварюватися металевий профіль.

У другому випадку робота буде проводитися трохи швидше - буріння свердловини процес менш трудомісткий, так як обсяг земляних робіт буде набагато менше попереднього способу. Буріння свердловини проводиться переважно ручним способом, після того, як досягне встановленої глибина, за допомогою плуга влаштовується розширення нижньої частини.

Збірка опалубки в даному випадку не має потреби, тому після влаштування свердловин переходимо до процесу армування. Арматурністрижні з переодичними ребрами, зібрані в каркас за допомогою хомутів, занурюються в свердловину і встановлюються в проектне положення - дотримання цієї умови необхідно строго дотримуватися.

Після цього безпосередньо в свердловину заливається розчин, який згодом вібрує. Залишається тільки дочекатися, коли бетон "схопиться" і приступати до наступних будівельним етапах. При влаштуванні ростверку необхідно слідувати всьому, що про даний етап описано вище (в першому випадку).

Збірні стовпи

Технологія зведення збірного стовпчастого залізобетонного фундаменту також має на увазі два варіанти розвитку подій:

• Попередня збірка стовпів "зовні", а потім - занурення в підготовлену свердловину (в даному випадку правильніше сказати - яму, так як найчастіше збірні стовпи мають прямокутний або квадратний перетин, обумовлене штучними камяними елементами);
• Збірка стовпів безпосередньо в готовій свердловині або ямі - за умови великого заглиблення даний метод передбачає велику виїмку ґрунту, так як в противному випадку збірка буде просто неможливою.

При складанні стовпа "зовні" - камяна кладка з використанням цементно-піщаного розчину виконується на ділянці, поряд з готовою ямою. Бажано використовувати горизонтальне армування даної кладки, використовуючи сітку, яка занурюється в розчин між рядами камяних елементів, що забезпечить "однорідність" даного елемента, а також збільшить міцність конструкції на опір горизонтальних зусиль (зрушенню).

Перед установкою готового стовпа - дно ями ретельно утрамбовується, не зайвим буде влаштування піщаної або гравійно-піщаної підготовки, яка також трамбується. Бажано обробити бічні поверхні стовпа гарячим бітумом, який забезпечить більш довгу експлуатацію, підвищивши опір агресивності середовища грунту.

Занурення - процес трудомісткий, який потребує багато зусиль, установку слід вести з постійним контролем правильності - вивіряючи рівень і забезпечуючи ідеальну горизонтальність оголовка. Після установки залишилися пазухи засипаються і трамбуються.

При влаштуванні збірки по 2 способу необхідно буде зробити таку виїмку ґрунту, щоб забезпечити "підхід", а також можливість комфортної укладання камяних елементів. Дно трамбуется і влаштовується підготовка. Укладання також слід вести з горизонтальним армуванням швів. Після складання бічну поверхню обмазують гарячим бітумом. Далі засипається пазух і грунт трамбується.

У разі наявності растверка при збірних стовпах бажано по оголовка зробити залізобетонний пояс, який дозволить краще розподілити навантаження від балки, що не зосереджуючи її, викликаючи тим самим руйнування кладки.

Якщо ростверк збирається з металевих профілів, то в даний пояс встановлюється заставна деталь, до якої згодом приварити балка. Величина зварних швів повинна відповідати нормам, що забезпечить її найкращу міцність.

Якщо ростверк робиться з монолітного залізобетону, то з пояса бажано залишити випуски, кінці яких з одного боку будуть знаходиться в тілі пояса, а інші заведуться в монолітну балку - це забезпечить більш міцне зєднання конструкцій, що позитивним чином позначиться на несучої здатності фундаменту під майбутній будинок .

Переваги стовпчастого фундаменту

Основною перевагою стовпчастого фундаменту є те, що пристрій такого фундаменту варто не великих грошей, якщо порівнювати з іншими видами фундаменту. Пристрій навіть найважчого в цьому плані виду стовпчастого фундаменту - на опорній пяті - вийде набагато дешевше, ніж пристрій тих же стрічкових фундаментів.

При влаштуванні фундаментів дуже часто звертається увага на швидкість роботи і на пройдений обсяг. Іноді стрічковий фундамент або плитний фундамент займають до сорока відсотків не тільки загальних коштів на будівництво, а й стільки ж часу. Зведення ж стовпчастих фундаментів забере не більше 10 відсотків від всього витраченого часу, як показує практика.

До недоліків стовпчастого фундаменту можна віднести його малий запас міцності, хоча якщо поставити досить колон, то і його цілком вистачить.

Так само до негативних сторін стовпчастих фундаментів можна віднести і складність при зведенні самих колон, а особливо в їх рівності. І останній недолік це необхідність в монолітних плитах перекриття.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!