Типы фундаментов. Столбчатый фундамент

строительство дома
Изображение
Столбчатый фундамент - внешний вид

Введение

         Столбчатый фундамент представляет собой отдельностоящие монолитные или сборные ж/бетонные конструкции, которые располагаются по периметру дома под несущими стенами как внешними, так и внутренними в углах, в местах пересечения стен и в промежутках между ними, если расстояние превышает 3-4 метра.

         Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж. Основное назначение фундамента - передавать нагрузку от дома на грунт (основание). Поэтому для расчета основных характеристик фундамента необходимо произвести расчет веса дома (для этого, можно воспользоваться калькулятором расчета веса дома). Как уже говорилось в статье (Грунты и основания) в зависимости от типа грунта, меняются и его физико-механические свойства, главное из которых - несущая способность грунта. Несущая способность - это максимальная нагрузка, которую грунт способен воспринять от веса дома, без деформаций. Основная задача при расчете столбчатого фундамента сводится к тому, чтобы подобрать такие геометрические размеры, которые позволили бы распределить нагрузку равномерно и не превышая несущую способность грунта. 
        Для примера, рассмотрим следующий вариант:
имеем дом, одноэтажный, наружные и внутренние стены которого выполнены из оцилиндрованного бревна, толщина наружных стен b=280мм, толщина внутренних несущих стен 240мм. Размер дома в плане составляет 8 х 10 м, длина внутренней несущей стены составляет 10м.п.
По результатам расчета на калькуляторе мы получили общий вес дома (с временными нагрузками и коэффициентом надежности 1,3): 160тн, при этом нагрузка на несущие стены составляет 3,820тн/м.п.

Этап 1. Определяем количество столбчатых фундаментов.

План столбчатых фундаментов
Рис.1 План фундаментов.

Исходя из условий, что столбчатый фундамент должен располагаться в углах, в местах пересечения стен и в промежутках между ними, если расстояние превышает 3-4 метра. В нашем примере получается 12 фундаментов.

Этап 2. Определяем площадь опирания каждого фундамента.

Для того, чтобы определить площадь опирания, минимально необходимую для того, чтобы не превысить несущую способность грунта, необходимо из таблицы №1 выбрать тип грунта, который находится на нашем участке, например это "супеси сухие, средней плотности" для него максимально допустимая нагрузка 2,5 кг/см2.

Таблица несущей способности грунтов.
Таблица 1. Несущая способность грунтов

Далее, разделим вес нашего дома на несущую способность грунта:
160 000 кг / 2,5 кг/см2 = 64 000 см2, т.е. суммарная площадь наших фундаментов должна быть равна или больше чем 64 000 см2.
Разделим общую площадь на кол-во столбчатых фундаментов:
64 000 см2 / 12 = 5 333 см2
Чаще всего, опорная плита столбчатого фундамента имеет форму квадрата. Поэтому, для того, чтобы определить её размеры извлечем корень квадратный из площади 5 333 см2 и получим 73 см сторона нашего квадрата. Округлим в большую сторону, до размера кратного 5 см и получим размер опорной плиты: 75 х 75 см.

Этап 3. Определяем геометрические размеры столбчатого фундамента.

Толщину опорной плиты принимаем конструктивно 150-200 мм. Сечение столба, который упирается в опорную плиту подбирается из условия: размер опорной плиты должен быть минимум в 1,5 раза больше сечения столба, при этом сечение столба не должно быть меньше 400 мм. Таким образом 750мм/1,5=500мм - выполняются оба условия, следовательно сечение столба принимаем 500 х 500 мм.

Следующим шагом определяем высоту столбчатого фундамента, для которой существует ряд ограничений:

  • уровень грунтовых вод, должен быть ниже подошвы фундамента не менее чем на 500мм;
  • глубина промерзания должна быть не более 1,5 м от поверхности;
  • подошва фундамента должна быт ниже глубины промерзания на 30-40см от глубины промерзания;
Поперечный разрез столбчатого фундамента
Рис. 2. Столбчатый фундамент.

таким образом, на нашем примере предположим, что глубина промерзания 1,4м, отметка уровня грунтовых вод ниже 2,5 м:
получаем для нашего столбчатого фундамента следующую высоту 200мм опорная плита, 1,4м (глубина промерзания) + 0,4м (ниже глубины промерзания) +0,4м (выступает над поверхностью) = 2,2 м общая высота, вычитаем толщину опорной плиты 200мм, получаем - высота нашего столба 2,0м.

Этап 4. Расчет армирования столбчатых фундаментов.

На данном этапе определяются марка бетона, его объем, количество необходимой арматуры, её вес, диаметр и класс, а так же расположение внутри фундамента. Поскольку расчет всех параметров столбчатого фундамента очень сложен, лучше всего обратиться к онлайн калькулятору, их сейчас достаточно в сети Интернет.

Остался ещё один вопрос - стоимость столбчатого фундамента.
Для расчета укрупненной стоимости нам необходимо определить состав работ и перечень необходимых материалов.

Состав работ:

  1. Разработка грунта - (котлован под каждый фундамент) - 2,1(глубина) х 1,6(длина) х 1,6(ширина) = 5,38м3 умножаем на 12 шт общее кол-во фундаментов 5,38 х 12 = 64,5 м 3
  2. Устройство песчаного (щебеночного) основания - 0,3м (толщина) х 1,6(длина) х 1,6(ширина) х 12 шт (кол-во) = 9,2м3
  3. Устройство опалубки - 0,75(ширина плиты) * 4(поверхности) * 0,2(высота плиты) * 12 шт (кол-во) + 0,5(ширина столба) * 4(поверхности) * 2,0(высота столба) * 12 шт  = 108,0 + 48,0 = 156 м.кв.
  4. Устройство арматурного каркаса - можно взять данные из калькулятора, можно взять усредненный показатель 45 кг/м3 бетона. ((0,75*0,75*0,2)+(0,5*0,5*2,0))*12 х 45 кг = 0,6125*12*45=330,75 кг
  5. Укладка бетонной смеси - 0,6125*12=7,35м3;
  6. Распалубливание - 156 м.кв.

Перечень материалов:

  1. Песок(щебень) - 9,2 * 1,3 (коэфф. уплотнения) = 11,96м3;
  2. Щиты опалубки - 156 м.кв.;
  3. Арматура - 0,33 тн.;
  4. Бетон - 7,35 х 1,02 = 7,50 м 3;

Далее, в зависимости от региона, где Вы собираетесь строить определяете рыночные расценки на работы и материалы.
Сводим все данные в таблицу №2. и получаем смету:

Смета затрат на возведение столбчатого фундамента
Таблица 2. Смета.


Если разделить всю сумму на объем фундамента, то мы получим усредненный показатель 20 040 руб./м3
        Мы рассмотрели ещё один тип фундаментов - столбчатый фундамент, ознакомились с его расчетом и даже посчитали стоимость. В следующих статьях мы рассмотрим остальные типы фундаментов.

строительство дома

столбчатый фундамент