Как рассчитать столбчатый фундамент

Оглавление статьи:

  1. Критерии выбора
  2. Факторы, при которых установка данного типа основания не рекомендуется
  3. Оптимальная глубина закладки
  4. Меры, предотвращающие морозное пучение
  5. Беглый пример расчета

Устройство фундамента столбчатого типа достаточно сильно похоже на устройство свайного и характеризуется следующим типом конструкции: в определенных точках строения, наиболее подверженных нагрузке (вроде мест схождения стеновых панелей или углах конструкции), устанавливается система столбов для стабилизации всего здания.

Столбы эти можно также располагать в отдельных местах, которые требуют особого внимания к себе со стороны устойчивости и безопасности конструкции, например, области, над которыми располагаются внутренние стены, и так далее. Расчет столбчатого типа фундамента включает в себя также и установку армированного пояса (ростверка), который монтируется при помощи рандбалок и обвязочных балок.

Главной функцией данного устройства является фиксация основания и предотвращение его смещения по горизонтальной плоскости. Более того, использование ростверка позволяет распределить тяжеловесную нагрузку равномерно по всей системе столбов, что положительным образом сказывается на таком параметре конструкции, как устойчивость и сопротивляемость разрушительным воздействиям.

Настоящее время характеризуется частым использованием монолитного фундамента из железобетона в качестве материала для устройства плит и системы столбчатого фундамента.

Критерии выбора

столбчатое основание

Расчет основания учитывает различные факторы, в том числе расход материалов — в этом плане столбы крайне экономичны.

Иногда возникают ситуации, когда использование фундамента со столбчатой структурой представляется более целесообразным, нежели трудоемкие работы по закладке ленточного, плитного или свайного.

Специальный пример расчета столбчатого основания с точки зрения материальных расходов и трудозатрат.

Количество затрачиваемых материальных средств, которым сопровождаются работы по закладке столбчатого фундамента, составляет диапазон 15%-18% от общей стоимости возводимого здания.

Тем временем, использование в качестве основания плит или свай может обойтись в гораздо более крупную сумму, составляющую до трети от стоимости строения.

Сопутствующий экономный расход материала, а также низкая степень трудоемкости работ, являющаяся в полтора раза меньшей, чем при устройстве, к примеру, ленточного, позволяет назвать столбчатый фундамент наиболее экономичным и эффективным типом.

Способность выдерживать нагрузку

Столбчатый фундамент гораздо более эффективен с точки зрения работы грунта основания в области обособленных опор, если сравнивать его с технологией установки ленточного. Тщательный расчет в установке столбчатого фундамента позволяет добиться значительно меньшей осадки данной столбчатой системы при сохранении одного и того же уровня давления на имеющиеся опоры.

Данная характерная особенность столбчатого фундамента позволяет ему выдерживать нагрузки на четверть больше обычного, одновременно с этим занимая меньшую функциональную площадь.

Факторы, при которых установка данного типа основания не рекомендуется

Существуют причины, по которым установка столбчатого фундамента невозможна или нецелесообразна, в результате чего придется сделать свой выбор в пользу альтернативного типа используемого фундамента. К данным причинам можно отнести следующие неблагоприятные условия:

Грунты, которые характеризуются высокой степенью подвижности по горизонтальной оси. Такие грунты еще называют «слабыми», это означает, что при установке столбчатого фундамента появляется риск опрокидывания столбов за счет недостаточной устойчивости грунта.

Впрочем, это не означает, что на данный тип грунта нельзя установить столбчатый фундамент, просто дорогостоящая процедура укрепления ростверков приведет к тому, что выгода от использования экономичного решения в виде установки столбчатого основания, бесследно исчезнет

Грунты с малой степенью несущего коэффициента. К таким типам грунта можно отнести различные породы со склонностью к просадке: торф, водянистые, глинистые грунты, и так далее.

Наличие среди элементов постройки массивных стеновых панелей, состоящих из железобетонных блоков, а также стены, возведенные из кирпича, и обладающие толщиной свыше полуметра.

Наличие в проекте постройки здания плана по возведению подвального помещения. Столбчатый фундамент плохо приспособлен для обустройства подвального помещения, поскольку при его установке придется проводить дополнительные трудоемкие работы по заполнению пространства между столбами специальной затиркой. Гораздо выгоднее в данном случае использовать ленточный.

Большой процент перепада высот, составляющий свыше двух метров, который значительным образом снижает эффективность использования фундамента на столбчатой основе.

Оптимальная глубина закладки

Совершая расчеты, касающиеся определения оптимальной глубины, на которую будет закладываться фундамент, следует принять во внимание такие факторы, как:

  • Среднее значение глубины, на которую промерзает грунт в данной области. Этот показатель важен тем, что установка столбчатого фундамента обязательно должна происходить ниже уровня промерзания грунта, чтобы нивелировать деформационные силы, воздействующие на столбы.
  • Состав грунтовых масс, а также тип грунта, с которым предстоит работать. Грунт может представлять собой как подвижный пласт, так и неподвижный, состоять из песка или глины. Лучше всего для установки столбчатого фундамента подойдет песчаный грунт, потому что в грунте такого типа не скапливается лишняя жидкость (структура песка быстро пропускает воду сквозь себя дальше), а также он может похвастаться наивысшей степенью несущего коэффициента.
  • Наличие на участке застройщика грунта с преобладанием торфяных или илистых масс. Такой грунт нужно реструктуризировать и заменить, по возможности полностью, на песчаный.
  • Если на участке обнаружено большое скопление грунтовых вод, непременно следует произвести дренажные работы и обеспечить гидроизоляцию.
  • Общий вес будущего здания кардинальным образом влияет на характеристики закладываемого фундамента.

Также считаются такие параметры, как масса опор непосредственно фундамента и примерная нагрузка, которую будут создавать живущие в строении люди, обустроенные мебелью комнаты, и так далее.

Чтобы избежать ошибок на этапе проектирования закладки фундамента, нужно обратиться за помощью в расчетах к специалисту, который будет являться достаточно высококвалифицированным, чтобы произвести необходимые расчеты максимально точно.

Такой профессионал без труда сделает выбор в пользу оптимального типа используемого фундамента, а также произведет расчеты, отражающие такие важные параметры, как глубина закладки с исключением лишних запасов. Данная мера поможет сэкономить средства на закладывание фундамента без нанесения вреда будущему дому и его безопасности.

Меры, предотвращающие морозное пучение

Нет опасности больше, чем силы морозного пучения, которые оказывают самое разрушительное воздействие на объекты малоэтажного строительства.

Выше уже говорилось о том, что необходимо соблюдать такое важное условие в закладке фундамента, как соблюдение уровня промерзания грунта в зимний сезон. Такое правило следует особенно тщательно соблюдать на грунтах с пучинистым типом.

Сооружения небольшого размера и веса, такие как жилые здания, выстроенные из SIP-панелей, зачастую оказывают недостаточно давление на систему основания, чтобы тот успешно сопротивлялся силам пучения. Как следствие – могут наблюдать деформационные процессы. Таким образом, если в доме отсутствует проект подвала, нужно соблюдать определенные условия закладки. Фундамент в таких случаях должен быть незаглубленным или малозаглубленным.

Беглый пример расчета

Если у фундамента наблюдается коэффициент укладки, равный 0.5-0.7 от глубины нормативного промерзания грунта в данной области, то такой тип называется малозаглубленным. Надлежащую глубину закладки можно рассчитать по специальной формуле: 1.4 х 0.5 = 0.7 м, где 1.4 м – это норматив промерзания грунта.

Незаглубленный вариант

Средняя глубина закладки такого типа основания составляет около полуметра. Это значение обычно по умолчанию составляет около половины или третьей части от глубины, на которую промерзает грунт.

Если строительство осуществляется на участке с большой глубиной промерзания, а также в местах, где наблюдаются пучинистые типы грунтов, целесообразно укладывать анкерные сборные столбчатые фундаменты. Также неплохим решением будет укладка монолитного основания.

А чтобы получить наиболее полное представление о данной теме, посмотрите еще эти статьи: устройство столбчатого фундамента, расчет фундамента дома, расчет фундамента ростверк, .