Фундамент из труб столбчатый: Фундамент столбчатый из пластиковых труб
Содержание
Трубный столбчатый фундамент под сарай или бытовку
Добавлено: 04.05.2022. Обновлено: 04.05.2022
0 комментариев
850 просмотров
Приусадебных участков без хозпостроек практически не бывает, и самая распространённая из них – сарай. Потребность в этих строениях очевидна, причём круглогодичная, а потому строят их с прицелом на длительный срок эксплуатации.
Поскольку основательность постройки подразумевает наличие фундамента, рассмотрим популярную при строительстве сараев опорную конструкцию – столбчатую трубную, распространённую в силу простоты возведения.
Содержание
1.
Суть конструкции
2.
Возведение трубного столбчатого фундамента
2. 1
Разметка
2.2
Сооружение и обустройство лунок под столбы
2.3
Армирование
2.4
Установка и бетонирование опор
3.
Заключение
Суть конструкции
Столбчатый трубный фундамент представляет собой систему вертикальных опор из стальных, асбоцементных или пластиковых труб, заглублённых в грунт на расчётную глубину, а поверху обвязанных горизонтальной рамой из балок (брус, швеллер, двутавр). Конструкции под сарай чаще всего сооружают с мелким заложением столбов.
В водонасыщенных почвах и при высоком уровне грунтовых вод лучше использовать винтовые сваи – их легче заглубить до плотных слоёв. Для пучинистых грунтов те же рекомендации – лопасти винтовой сваи, достаточно заглублённой ниже уровня промерзания, при сезонном пучении будут надёжно удерживать её на проектной глубине. Для сараев лопастная фиксация опор актуальна, поскольку веса таких строений недостаточно для воспрепятствования выталкиванию трубных опор.
Под углами строения стойки располагают обязательно, под наружными стенами – в зависимости от габаритов постройки, её веса и жёсткости балок обвязки (шаг промежуточных опор – 1,5-2 м).
Асбестовые и ПВХ-трубы после установки по месту всегда заполняют армированным бетоном, то есть, по факту их основная роль — несъёмная опалубка. Толстостенные стальные трубные опоры иногда оставляют полыми, но даже при достаточной несущей способности такое решение ущербно, так как сопровождается образованием конденсата на внутренней поверхности стоек с последующей коррозией и снижением прочности. Металлические трубы армируют редко, разве что на грунтах с вероятностью горизонтальных подвижек, но бетонировать их обязательно.
Возведение трубного столбчатого фундамента
Из существующих вариантов рассмотрим технологию с использованием асбоцементных труб – изделий из цементного раствора, армированного асбестовым волокном. Эти трубы уступают в прочности стальным, особенно при ударных воздействиях, но выдерживают значительные нагрузки на продольное сжатие. Будучи же заполнены железобетоном, опоры в асбоцементной оболочке получают несущую способность, достаточную для любого сарая, обладая при этом важным преимуществом – неподверженностью коррозии.
Работы начинают с пробного бурения или рытья ямы – это нужно для определения заглубления столбов и подсчёта потребности в трубе.
Разметка
С помощью рулетки и колышков на площадке обозначают углы будущего сарая. Прямоугольность контура строения проверяется замерами диагоналей — разница между ними допускается в 2-3 см. Натянув на колышки шнуры, получают оси расположения столбов. Если в постройке будет внутренняя перегородка мало-мальски значительного веса, двумя кольями и шнуром обозначают точки её примыкания к наружным стенам.
Затем за пределами контура устанавливают обноску, на которой натягивают шнуры уже со смещением – так, чтобы будущие трубы располагались не в вершинах, а внутри углов.
Использование обноски позволяет монтировать столбы под контролем натянутых бечёвок, тогда как разметка по кольям мешала бы монтажу.
Сооружение и обустройство лунок под столбы
Лучший способ вырыть ямы под столбы – пробурить скважины буром, ручным или с мотоприводом. Их диаметр должен быть на 15-20 см больше диаметра трубы, чтобы сформировать на нижней оконечности опоры пяту. Если бура нет, ямы роют вручную.
В готовых углублениях ровняют и трамбуют донья, после чего засыпают их слоем песка со щебнем, и засыпку также уплотняют.
Армирование
Из арматуры переменного профиля ? от 10 мм вяжут армирующие каркасы – 3-4 продольных прута, соединённых между собой поперечными хомутами.
Продольные прутья нарезают длиннее кусков асбестовой трубы на 20 см, а затем загибают с одной стороны 10 см под прямым углом – эти участки будут в пяте опоры.
Остальные 10 см запаса с другого конца арматуры будут нужны для крепления к столбам балок обвязки.
Установка и бетонирование опор
На дно лунки кладут плашмя 2-3 плоских камня, и устанавливают в неё армирующий каркас – так, чтобы его загнутые «ножки» были приподняты над подушкой на 3-5 см. Камни сформируют защитный слой бетона под пятой.
На каркас надевают трубу и опускают её вниз до упора, центруя относительно арматуры. Запасаются распорками, чтобы после бетонирования закрепить трубную оболочку в яме.
Из цемента М400 или М500 замешивают бетон в пропорции 1:4:2 (цемент/щебень/песок) и заполняют им трубу, уплотняя штыкованием или вибратором. По заполнении оболочку приподнимают на 10-15 см – этим обеспечивается вытекание бетона из нижней части трубы с формированием армированной пяты.
Если данная манипуляция не была учтена при нарезке трубных стоек, и оболочки оказались выше нужного уровня, их излишки позже отрезают болгаркой с диском по камню. По большому счёту, все стойки после отверждения бетона нужно будет «отстрелять» нивелиром и начисто подрезать по высоте перед монтажом обвязки.
На трубы после заполнения надевают полиэтиленовые пакеты, чтобы исключить преждевременное испарение влаги из раствора.
Через 5-7 дней после бетонирования полости вокруг опор заполняют песчано-щебневой смесью, послойно проливая и трамбуя засыпку.
К сведению. Использование в сарайном фундаменте ПВХ-труб вместо асбоцементных практически не меняет технологию. Разница заключается лишь в результате – пластик боится высоких температур, ультрафиолета и не вносит никакого вклада в несущую способность конструкции.
Заключение
Для сарая на грунтах нормальной плотности и обводнённости трубный столбчатый фундамент – одно из оптимальных решений. Технология позволяет соорудить достаточно надёжную и долговечную опорную конструкцию своими силами, при минимальной потребности в материалах и в короткие сроки.
Столбчатый фундамент своими руками из труб с ростверком
Оглавление:
- Устройство опорно столбчатого фундамента
- «Тайны» проектирования: расчет столбчатого фундамента
- Многообразие «форм»: технология строительства фундамента столбчатого типа
- Как обустроить столбчатый фундамент из труб
- Фундамент столбчатый: ТИСЕ технология
- Столбчатый фундамент из блоков
- Столбчатый фундамент с ростверком
- Столбчатый свайный фундамент
- буклетница в чемодане
Фундамент – основополагающая часть любого гаража. Выбор типа «подошвы» существенно затрагивает бюджет строительства, поскольку на работы нулевого цикла припадает 20-30 % от всей заложенной в него суммы. Если будущий «автодомик» – достаточно легкое сооружение, то вы можете ощутимо снизить свои растраты, построив самый простой вид гаражной «основы» – опорно столбчатый фундамент.
Его преимущества весьма полезны для самостроя:
- Строительство столбчатого фундамента обойдется вам дешевле любого другого варианта «опоры». Экономия стройматериалов и времени по сравнению с популярным ленточным фундаментом – почти в 2 раза.
- Конструкция столбчатого фундамента технологически проста и доступна для понимания человеку, далекому от строительства
- Для строительства столбчатого фундамента своими руками не требуется помощников. Со всеми работами вполне реально справиться самостоятельно.
При всей выгоде опорно столбчатого фундамента следует понимать, что такой «лотерейный билет» выпадает не для каждой конструкции гаража. Опираться в выборе следует на четко выверенные расчеты всех допустимых нагрузок на будущую гаражную «подошву». А здесь учитывается не только легкость сооружения, но и грунтовые «помехи».
Рассмотрим подробнее конструкцию столбчатого фундамента и его подвиды для самостоятельного строительства.
Устройство опорно столбчатого фундамента
Столбчатый фундамент представляет собой ряд столбов, на которые опирается «коробка» гаража. Они размещены на расстоянии 1,2 – 3 м друг от друга и в обязательном порядке фиксируют точки пересечения внешних и внутренних стен гаража.
Изготовление столбчатого фундамента помимо «водяной» защиты требует установки столбов на гидравлическую «подушку» – монолитную или сборную железобетонную плиту. Она шире «тумбы» и служит дополнительной опорой, препятствующей сильному проседанию почвы.
По способу изготовления столбчатого фундамента различают такие типы «подошвы»:
- Монолитные
- Сборные
Столбчатый железобетонный фундамент выливают из армированного бетона с помощью специальной «формы» (опалубки, трубы). Это долговечный тип «основы», благодаря своей однородной бесшовной структуре.
Сборный столбчатый фундамент состоит из готовых железобетонных блоков (стеновые образцы 20 × 20 ×40 см), кирпича, натурального камня. При кладке «тумб» ориентируются на классические правила разрезки. Главное преимущество сборных столбчатых фундаментов – скорость. Недостатки: уязвимость швов, дороговизна.
Глубина столбчатого фундамента определяется, исходя из результатов геологической разведки участка. Тип почвы, высота грунтовых вод и уровень промерзания грунта – вот основные данные, позволяющие с умом подойти к обустройству «подошвы» любого вида.
В зависимости от глубины столбчатого фундамента различают два его типа:
- Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
- Заглубленный столбчатый фундамент
Для формирования мелкозаглубленного столбчатого фундамента достаточно «опустить» столбцы в землю на 40-70 см. Такой привилегии «удостоены» участки с песчаным, скальным или крупнообломистым типами почвы и низким уровнем подземных вод (ниже отметки промерзания на 0,5 м).
Глубина такого столбчатого фундамента нередко доходит до 1,8-2 м, что на 0,3-0,5 м ниже уровня промерзания грунта. Это вынужденный шаг для глиняных водонасыщенных почв, где слишком интенсивны силы пучения.
Когда важна форма…
О том, как сделать столбчатый фундамент «стабильным» на пучинистых грунтах строители задумывались давно. Ведь легкая конструкция не может достойно противостоять выталкивающим силам: столбики со временем будут медленно вытесняться из почвы и деформировать наземное сооружение. Для эффективной борьбы против сил пучения используют заостренную к верху конструкцию «тумб» (конус или параллелепипед), что увеличивает площадь их опоры и предотвращает выталкивание. Дополнительно боковины таких столбов обмазывают смазкой, чтобы облегчить касательное движение почв во время сезонных встрясок.
Для стабильных грунтов используют круглое или прямоугольное сечение столбиков, которые установлены на гидравлической «подушке».
Простота устройства и дешевизна – неоспоримые причины популярности столбчатых железобетонных фундаментов. Но чтобы действительно сэкономить, следует точно определить подходящие параметры «подошвы» для строительства вашего гаража. Для этого выполняется расчет и разработка схемы столбчатого фундамента под конкретный участок и тип «автодомика».
«Тайны» проектирования: расчет столбчатого фундамента
В идеале о том, как рассчитать столбчатый фундамент, должен думать профильный специалист – архитектор. На его могучие плечи ложится ряд задач:
- Определить количество «тумб» и их месторасположение под основанием гаража
- Рассчитать линейные размеры и форму столбов
- Обозначить густоту металлического «каркаса» для армирования столбчатого фундамента
- Определить, требуется ли установка ростверка
- Подготовить схему и чертеж столбчатого фундамента
На практике самостройщики решают эту проблему чаще всего так: используют стандартный проект гаража с готовой схемой «основы», совершенно не заботясь, как следует правильно рассчитать столбчатый фундамент под их участок. Последствия столь необдуманного шага могут быть разной степени сложности, но вывод один – строить «вслепую» нельзя. Повреждение «основы» – серьезный промах, исправить который дорого и не всегда возможно.
Технология строительства столбчатого фундамента так же требует проверенной и достоверной информации:
- На какой глубине «спрятаны» грунтовые воды: их сезонные колебания и возможные перепады водоносного слоя
- Уровень промерзания почвы
- Тип грунта и его свойства
- Будущий вес гаража (+ приблизительно вся его начинка)
- Общий вес столбчатого фундамента
- Сезонные нагрузки
В вопросе определения основных параметров «тумб» технология столбчатого фундамента ни чем не отличается от других более сложных видов «подошв». Но почему-то самоделкины любят переносить его простоту обустройства и на расчетную часть проекта.
Можно конечно выкрутиться и «забабахать» максимально углубленный для своей местности столбчатый фундамент, а количество столбиков «содрать» из готового проекта гаража. Но в этом случае велика вероятность, что деньги, необходимые для оплаты работы специалиста вы не сэкономили, а просто «уложили» в землю, перерасходуя стройматериал и обременяя себя лишней работой. Или наоборот, такой «максимализм» приводит к фатальным ошибкам, если почвы на вашем участке «не приемлют» столбчатой основы. А это бывает в таких случаях:
- Грунты подвижные и неустойчивые
- Слабая почва (например, торф)
- Излишняя водонасыщенность глиняного грунта (экономически нерационально)
- Участок на склоне с перепадом более 2 м
Если вы решили сами рассчитать количество и размер столбов, то следует проверить их несущую способность, учитывая тип почвы на участке.
Для этого:
- Определите предельную нагрузку столба на грунт (нагрузка от сооружения + вес столба)
- Сверьте с допустимой нагрузкой, исходя из несущей способности грунта (объем столба × на показатель прочности грунта)
Армирование столбчатых фундаментов
Наиболее опасны для столбчатых фундаментов боковые нагрузки от пучения грунтов. Железный каркас в монолите должен в первую очередь обеспечить защиту от изгиба и заваливания столбиков, потому что бетон отлично противостоит силе сжатия от веса гаража.
В связи с этой особенностью, усиление столбчатых фундаментов в вертикальной площади выполняется с помощью ребристой арматуры сечением 10-12 мм. Для столбиков шириной до 20 см и высотой до 1 м достаточно двух прутьев. Если «тумбы» больше (40 см), то их требуется уже три (и т.д.). Горизонтально арматура скрепляется тонкой гладкой проволокой диаметром 6 мм через каждые 50-70 см.
Многообразие «форм»: технология строительства фундамента столбчатого типа
Из всего многообразия технологий нас в первую очередь интересует, как построить столбчатый фундамент своими руками. Опишем самые простые и доступные способы его обустройства и укажем главные нюансы выполнения работ.
Как сделать столбчатый монолитный фундамент c помощью съемной опалубки?
Монолит считается самой надежной и прочной основой для любого вида здания. Так как построить столбчатый фундамент из цельного железобетона – самый дешевый метод для самостроя, то остановимся на нем более детально.
Последовательность выполнения строительных работ такова:
- Очистка участка от мусора и подготовка рабочей зоны
- Разметка ям под «тумбы» и их рытье
- Укладка дренажной «подушки»
- Установка опалубки и формирование гидравлической «подушки»
- Закладка арматуры
- Заливка бетона
- Технический перерыв для набора прочности бетона
Участок освобождают от зарослей и хлама, а верхний мягкий слой земли срезают (5-10 см).
Следует четко определить местонахождение каждой ямы и приготовить ориентир для определения одинаковой высоты столбов (натянутые веревки, прикрепленные к колышкам). Особенно внимательно сверьте глубину отверстий. Не пытайтесь сделать разбивку «на глаз», а используйте специальные измерительные инструменты (прямоугольник, теодолит, строительный уровень, рулетку).
К ширине сторон «подножки» столба добавляем припуск по 20 см для корректной установки опалубки для столбчатого фундамента. Глубина ямы должна быть так же с запасом, позволяющим уложить дренажную и гидравлическую «подушки» (20-25 см + 20-30 см).
На дно ямы укладывают 10-20 см песка и 5 см щебня. Слои тщательно утрамбовывают. Дренажная «подушка» служит для быстрого отвода воды от основания фундамента. Сверху ее накрывают слоем гидроизоляции (внахлест).
Гидравлическая «подушка» – это подставка под фундамент, увеличивающая площадь опоры столба. Для ее формирования устанавливают невысокую опалубку (15-20 см). Ширина «ступени» на 20-30 см больше ширины столба.
Для ускорения работ при формировании гидравлической «подушки» чаще всего используют стеновые железобетонные блоки 20×20×40 см, чтобы избавиться от вынужденной технической паузы для набора прочности бетона.
Далее устанавливают опалубку для столбов с подпорками, во избежание вытекания раствора.
Прутья устанавливают на гидравлическую «подушку». Их длина должна быть на 10-15 см короче расчетной высоты столба. Это защищает их коррозии, повреждения и выдавливания из бетонной основы. Можно уложить прутья в уже залитую на 2/3 бетоном «тумбу».
Заливают раствор по 20-25 см и хорошенько вибропрессуют, чтобы избавиться от случайных пустот и пузырьков воздуха. Для «тумб» используют тяжелый бетон марки В15-25.Смесь готовят из цемента марки М300, щебня 20-30 мм, крупного речного песка и воды.
Пропорция вода ÷ цемент ÷ песок ÷ щебень = 0,5 : 1 : 3 : 5.
После формирования столбца, его накрывают слоем рубероида. Через неделю опалубку снимают. 28 дней «тумбы» нельзя нагружать. Рекомендуется увлажнять их поверхность несколько раз в день.
Затем столбы гидроизолируют, утепляют и оштукатуривают, после чего продолжают строительство наземной части гаража.
НА ЗАМЕТКУ!
Ни в коем случае не оставляйте столбы без нагрузки «зимовать». Велик риск их выдавливания из почвы: к весне вместо ровного ряда «тумб» вы получите разноуровневые «ступеньки».
Как обустроить столбчатый фундамент из труб
В отличие от предыдущего способа для формирования столбов используется несъемная опалубка для столбчатого фундамента – асбестовая или стальная труба нужного диаметра (20см , 40 см и т. п.). Когда грунт обладает стандартной несущей способностью (около 4 кгс/кв.см), то требуется просто вырыть круглое отверстие и вставить в него «форму» нужного сечения. В полученную емкость заливают бетонную смесь на треть высоты. Труба медленно приподнимается, и раствор вытекает на предварительно уложенный внахлест слой гидроизоляции. Так формируют уширенное основание – гидравлическую «подушку». После схватывания бетона работы продолжают. Постепенно в трубу за 10-15 см до нулевой отметки заливают раствор (по 20 см и вибропрессуют). Для фиксации с внешней стороны «форму» уплотняют грунтом во избежание ее перекоса.
Остальные этапы работ по обустройству столбчатого фундамента из труб проводятся аналогично с предыдущим способом.
Фундамент столбчатый: ТИСЕ технология
Главным неудобством при обустройстве столбчатого фундамента являются ручные земельные работы. Если столбы тонкие, а их основание уходит глубоко в землю (1,5 м и ниже), то иначе, чем мучением рытье ям не назовешь. Приходится работать с «размахом» и значительно расширять отверстие, чтобы самому поместиться в нем для нормальной и безопасной работы лопатой.
Есть более практический и быстрый способ, как обустроить столбчатый фундамент – ТИСЕ технология. Специальный ручной или автоматический бур в считанные минуты сделает отверстие нужного размера. Мало того, он рассчитан для укладки конусоподобных столбов, которые предназначены для пучинистых грунтов. Бур оснащен специальным плужком, который вырезает в нижней части ямы утолщение нужной конфигурации.
ТИСЕ технология бурения для столбчатых фундаментов активно используется в строительстве. Полный «комплект» предполагает готовые расширяющиеся у основания сваи, оснащенные гидроизоляцией. Сверху «основу» укрепляют ростверком, который придает окончательную жесткость ее конструкции.
Столбчатый фундамент из блоков
Для обустройства столбчатого фундамента из блоков используют стеновые изделия жби 20 ×20 ×40 см. Это скоростной способ строительства, технология которого полностью соответствует кирпичной кладке (обязательны все правила разрезки). Перед сборкой «основы» выполняются стандартные подготовительные работы, затем обустраивается дренажная «подушка», укладывается слой гидроизоляции и формируется гидравлическая «подложка» (из тех же блоков).
Для крепежа элементов сборного столбчатого фундамента используют жесткий цементный раствор. Ни в коем случае не разбавляйте его водой в процессе работы! Тщательно заделывайте каждый шов (8-12 мм) кладки и оштукатурьте поверхности столба.
Столбчатый фундамент с ростверком
Для усиления столбчатого фундамента и объединения столбцов в единую систему их связывают ростверком. Это верхний каркас (соединительные перемычки из балки, бревен и др.), помогающий равномерно распределить вес на «тумбы» и слаженно бороться против боковых нагрузок. Устройство столбчатого фундамента с ростверком – оптимальный способ предостеречь перекидывание столбов и их перекоса в процессе эксплуатации гаража. Такой метод обязателен для глиняных пучинистых почв на участке. Каркас изолирован от грунтовых «воздействий» (расстояние от земли 15-40 см) и крепко «держит» столбы, гася все сторонние нагрузки.
Ростверк – одна из самых ответственных частей такой «основы», поэтому следует внимательно отнестись к его формированию. Для его создания применяют:
- монолитный железобетон
- сборные железобетонные элементы
- двутавровая стальная балка
Металл лучше не использовать, поскольку общая стоимость столбчатого фундамента с ростверком значительно возрастет из-за большого расхода металла, его антикоррозийной обработки и привлечения грузоподъемной техники.
Обустройство столбчатого фундамента с монолитным железобетонным ростверком
Железобетонный монолитный ростверк требует создания весьма мощного пространственного арматурного каркаса. Сверху и снизу арматурные пояса должны быть идентичными – в этом случае различные деформации будут одинаково восприниматься и равномерно компенсироваться, как от верхней части гаража, так и от нижней (в том числе и сил при морозном пучении, усадки и т.д.). Традиционно ростверк – прямоугольник в сечении, при этом арматура размещается на значительном расстоянии от внешней поверхности бетона (примерно 2-3 диаметра или больше).
На предварительно выравненные столбы укладывают железобетонные перемычки. Их надежно скрепляют на столбах (точка стыка на середине «тумбы»), скрутив между собой их петли проволокой. Сверху монтируют съемную опалубку. Уложив арматуру, в заготовку заливают бетон. После набора прочности ростверк гидроизолируют.
Столбчатый свайный фундамент
Еще одним из скоростных способов строительства «основы» легкого гаража является обустройство столбчатого свайного фундамента. Роль столбиков играют готовые заводские или заливные сваи, которые специальной установкой вбиваются в грунт на нужную глубину.
Но за скорость придется доплатить. Ведь главный недостаток, который негативно характеризует свайный столбчатый фундамент – стоимость. Это весьма дорогое удовольствие, что сводит на нет главную идею экономии при самострое.
ВНИМАНИЕ!
Одним из способов наочного пособия, помогающего построить столбчатый фундамент – фото и видео уроки. В сети вы сможете найти большое количество таких информационных продуктов. Но, будьте бдительны! Не всякие фото и видео, описывающие технологию обустройства столбчатых фундаментов, достоверны. Поэтому так важно прежде углубиться в теоретический курс, а потом подобрать правильный наглядный материал.
Рекомендуем:
- Регулировка секционных ворот
- Фундамент под блок контейнер
- Как залить фундамент видео
как сделать столбчатое основание своими руками, сваи и асбоцементные материалы из асбестовых элементов
При выборе типа фундамента домовладелец должен в первую очередь учитывать особенности грунта и самого строения. Важными критериями выбора той или иной базовой системы является ценовая доступность, снижение трудоемкости монтажа, возможность проведения работ без привлечения специальной техники. Фундамент на асбестовых трубах подходит для «проблемных» грунтов, имеет меньшую стоимость по сравнению с некоторыми другими видами оснований.
Особенности
Несколько десятков лет назад асбестоцементные трубы практически не применялись в частном домостроении, что было связано, во-первых, с существовавшим в то время мифом об их экологической небезопасности, а во-вторых, с отсутствием знаний и практического опыта в технология использования этого материала.
Сегодня довольно широкое распространение получил столбчатый или свайный фундамент на асбестовых фундаментах. , особенно на грунтах, где невозможно обустроить ленточное основание. К таким почвам относятся преимущественно глинистые и суглинистые, влагонасыщенные почвы, а также участки с перепадом высот.
С помощью асбестоцементных труб можно поднять здание на 30-40 см, что удобно для участков, расположенных в низинах, поймах рек, а также подверженных сезонным затоплениям. В отличие от металлических свай, асбестоцементные сваи не подвержены коррозии.
Трубы асбестовые строительный материал на основе асбестового волокна и портландцемента. Могут быть напорными и безнапорными. Для строительства подходят только напорные модификации, их же используют при организации колодцев, скважин.
Такие трубы имеют диаметр в пределах 5–60 см, выдерживают давление до 9 атмосфер, отличаются долговечностью и хорошими коэффициентами гидравлического сопротивления.
В целом технология их устройства стандартная — большинство свайных фундаментов монтируются одинаково. Для труб готовятся колодцы, расположение и глубина которых соответствует проектной документации, после чего их опускают в подготовленные проходки и залитые бетоном. Подробнее о технологии монтажа будет рассказано в последующих главах.
Преимущества и недостатки
Популярность этого типа фундамента в первую очередь связана с возможностью сделать пригодным для строительства участок с «проблемным» грунтом. Асбестоцементные трубы можно устанавливать своими руками без привлечения специальной техники, что отличает их от металлических свай. Понятно, что это удешевляет объект.
Отсутствие большого объема земляных работ, а также необходимость заливки больших площадей раствором бетона обусловливают меньшую трудоемкость монтажного процесса и большую скорость.
Асбестоцементные трубы значительно дешевле свай, при этом обладают лучшей влагостойкостью. На поверхности не образуется коррозия, не происходит деградации материала и потери его прочности. Это позволяет вести строительство в чрезмерно влагонасыщенных грунтах, а также на затопляемых территориях.
Если сравнить стоимость столбчатого фундамента на асбестоцементном основании со стоимостью ленточного аналога (даже мелкозаглубленного), то первый будет дешевле на 25-30%.
При использовании свай этого типа можно поднять здание в среднем на высоту 30-40 см, а при правильном распределении нагрузки — даже до 100 см. Не каждый другой тип фундамента демонстрирует такие качества.
Основным недостатком асбестоцементных труб является их низкая несущая способность. Это приводит к невозможности использования их при строительстве заболоченных и органических грунтов, а также предъявляет определенные требования к строительству. Объект должен быть малоэтажным из легких материалов – дерева, газобетона или конструкции каркасного типа.
В связи с малой несущей способностью необходимо увеличить количество асбестоцементных труб и соответственно колодцев к ним.
В отличие от металлических аналогов, такие опоры характеризуются отсутствием «анкерного» свойства, в связи с чем при несоблюдении технологии монтажа или ошибках в расчетах при пучении грунта опоры будут выдавлены из грунта .
Как и большинство свайных домов, объекты с асбестоцементным фундаментом строятся без подвала. Конечно, при большом желании его можно обустроить, однако для этого необходимо выкопать котлован (соорудить мощную дренажную систему на влагонасыщенных грунтах), что в большинстве случаев нерационально.
Расчеты
Строительство любого типа фундамента следует начинать с подготовки проектной документации и составления чертежей. Они, в свою очередь, основываются на данных, полученных в ходе геологических изысканий. Последние предполагают лабораторный анализ почвы в разные сезоны.
Получить информацию о составе грунтов и их особенностях позволяет бурение пробной скважины, благодаря которой становится очевидной стратификация грунта, его состав, наличие и объем грунтовых вод.
Залог прочного фундамента – точный расчет его несущей способности. Опоры свайных фундаментов должны достигать твердых слоев грунта, залегающих ниже уровня его промерзания. Соответственно, для таких расчетов нужно знать глубину промерзания грунта. Это постоянные величины, зависящие от региона, они находятся в свободном доступе в специализированных источниках (интернет, официальная документация органов, регламентирующих правила строительства в конкретном регионе, лаборатории, производящие анализ грунта и так далее).
Узнав необходимый коэффициент промерзания, следует прибавить к нему еще 0,3–0,5 м, так как именно такие асбестоцементные трубы выступают над землей. Обычно это высота 0,3 м, но когда речь идет о затапливаемых районах, высота надземной части труб увеличивается.
Диаметр труб рассчитывается исходя из показателей нагрузки, которая будет воздействовать на фундамент. Для этого узнайте удельный вес материалов, из которых построен дом (они указаны в СНиП). При этом необходимо суммировать не только вес материалов стен, но и кровли, облицовочных и теплоизоляционных покрытий и полов.
Масса 1 асбестоцементной трубы не должна превышать 800 кг. Их установка требуется по всему периметру здания, в местах повышенной нагрузки, а также в местах пересечения несущих стен. Шаг установки — 1 м.
После получения информации об удельном весе материала к этому значению обычно прибавляют дополнительно 30%, чтобы получить коэффициент полного давления дома при эксплуатации на фундамент. Зная это число, можно рассчитать количество труб подходящего диаметра, а также количество запорной арматуры (из расчета 2-3 стержня на опору).
В среднем для каркасных зданий, а также нежилых помещений (беседки, летние кухни) применяют трубы диаметром 100 мм. Для проветриваемых или бревенчатых домов – изделия диаметром не менее 200 -250 мм.
Расход бетона зависит от диаметра опоры. Так, для заливки 10 м трубы диаметром 100 мм требуется около 0,1 куб.м раствора. Для аналогичной заливки трубы диаметром 200 мм требуется 0,5 кубометра бетона.
Установке
Установке обязательно должен предшествовать анализ грунта и составление чертежа, который содержит все необходимые расчеты.
После этого можно приступать к подготовке участка под фундамент. В первую очередь необходимо убрать мусор с сайта. Затем снимите верхний почвенный слой грунта, разровняйте и утрамбуйте поверхность.
Следующим этапом будет разметка – согласно чертежам по углам, а также в местах пересечения несущих конструкций вбиваются колышки, между которыми натягивается веревка. По завершению работы следует убедиться, что полученный «выкройка» соответствует проектной, а также перепроверить перпендикулярность сторон, образованных уголками.
После завершения разметки приступайте к сверлению труб. Для работы используйте бур, а при его отсутствии копайте углубления вручную. Их диаметр на 10-20 см больше диаметра опор. Глубина – на 20 см больше высоты подземной части трубы.
Этот «запас» необходим для засыпания слоя песка. Его насыпают на дно углубления примерно на 20 см, после утрамбовывают, смачивают водой и снова приминают. Следующий этап – первичная гидроизоляция труб, которая предполагает облицовку дна колодца (поверх утрамбованной песчаной «подушки») рубероидом.
Теперь трубы опускают в углубления, которые выравнивают и фиксируют временными опорами, обычно деревянными. При погружении труб в грунты с повышенным уровнем влажности по всей длине подземной трассы их покрывают битумной гидроизоляционной мастикой.
Бетонный раствор можно заказать или приготовить вручную. Смешивается цемент и песок в пропорциях 1:2. В этот состав добавляется вода. Должен получиться раствор, консистенция текучего теста. Затем в нее вводят 2 части гравия, и еще раз хорошо перемешивают.
Бетон заливают в трубу на высоту 40-50 см, а затем трубу приподнимают на 15-20 см и оставляют до застывания раствора. Данная технология позволяет создать «базу» под трубу, тем самым увеличивая его устойчивость к пучению почвы.
Когда бетонный раствор полностью застынет, стенки трубы гидроизолируют рубероидом. Между стенками углубления и боковыми поверхностями трубы засыпают речной песок, который хорошо утрамбовывают (принцип тот же, что и при обустройстве «подушки» — насыпать песок, утрамбовать, налить воду, повторить действия ).
Между трубами натяните шпагат, еще раз убедитесь в точности уровня и приступайте к армированию трубы. Для этого несколько стержней соединяют поперечными проволочными перемычками, которые опускают в трубу.
Теперь осталось залить бетонный раствор в трубу. Применение вибропогружателя позволяет исключить сохранение пузырьков воздуха в толще раствора. Если его нет, проткните залитый раствор в нескольких местах арматурой, затем заделайте получившиеся отверстия на поверхности раствора.
Когда раствор наберет прочность (около 3-х недель), можно приступать к выравниванию надземной части оснований, их гидроизоляции. Одной из положительных особенностей этих опор является возможность ускорить процесс подготовки основания. Как известно, для полного набора прочности бетону необходимо 28 суток. Однако трубы, окаймляющие бетон, играют роль несъемной опалубки. Благодаря этому к дальнейшим работам можно приступать уже через 14-16 дней после заливки.
Между собой опоры могут быть соединены балками или объединены монолитной плитой. Выбор той или иной технологии обычно основывается на используемых материалах.
Брус применяют в основном под каркасные и кирпичные дома, а также небольшие постройки хозяйственного назначения. Для домов из газобетона или арболита обычно заливают ростверк, который дополнительно армируют. Независимо от выбранной технологии необходимо соединить арматуру столбов с силовым элементом основания (балками или арматурой ростверка).
Отзывы
Потребители, использующие фундамент на асбестоцементных трубах, оставляют в основном положительные отзывы. Домовладельцы отмечают доступность и меньшую стоимость дома, а также возможность выполнить все работы своими руками. Как и в случае заливки монолитного или плитного основания, вам не нужно заказывать бетономешалку.
Для глинистых грунтов в северных районах, где наблюдается сильное вспучивание грунта, жители строящихся домов рекомендуют увеличивать шаг опоры, обязательно делать их с расширением внизу и увеличивать количество армирования. В противном случае грунт толкает трубу.
Из видео ниже вы узнаете о преимуществах фундамента из труб ПВХ, асбеста или металла.
Сокрытие труб из ПВХ в железобетонных колоннах
В современном строительстве трубы ПВХ (сантехнические работы) на поверхности зданий не всегда очень желательны. В такой стране, как Нигерия, трубы из ПВХ быстро изнашиваются из-за погодных условий, что приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание. С другой стороны, они обычно не эстетичны.
Рис. 2: Поверхностный трубопровод в здании |
Чтобы решить эту проблему, архитекторы обычно предусматривают воздуховоды для инженерных сетей (что является наилучшей практикой) при проектировании здания. Другим обычно рассматриваемым вариантом является скрытие труб в стенах или конструктивных элементах.
На самом деле речь идет о двух вещах;
(1) Если это преднамеренный дизайн, или
(2) если это запоздалая мысль.
Когда это является частью проекта, инженер-строитель принимает во внимание влияние труб перед созданием рабочих чертежей. Но когда это задним числом, необходимо провести проверки и оценить влияние сантехнических работ на конструктивный элемент, прежде чем подписывать.
Рис. 3: Труба из ПВХ, скрытая в кирпичной стене |
Мы всегда видели ситуации в зданиях, где конструктивные элементы были скомпрометированы, чтобы пропустить трубы и другие коммуникации. Этого не должно быть, потому что с самого начала мы должны понимать, что услуги являются частью здания и должны учитываться на этапе планирования и проектирования. Поток услуг в здании не должен быть запоздалой мыслью.
Давайте воспользуемся приведенным ниже примером, чтобы подчеркнуть эффект от установки труб из ПВХ в железобетонные колонны.
Пример
Каков эффект прохождения трубы диаметром 75 мм в продольном направлении через короткую железобетонную колонну, нагруженную в осевом направлении, со следующими данными?
Размер колонны = 230 x 230 мм
Марка бетона = 25 МПа
Марка стали = 410 МПа
Армирование = 4Y16
Расчетная осевая нагрузка на колонну = 593 кН BS 8110-1:1997;
Н = 0,35f у. е. А c + 0,7f y A sc
Из приведенных выше данных;
A sc = 804 мм 2 (4Y16)
A c = (230 x 230) – 804 = 52096 мм 2
N = [(0,35 × 20,07 × 2096) + 804)] = 686588 Н = 686,588 кН
686,588 кН > 593 кН (Поэтому колонна подходит без трубы)
При установке трубы из ПВХ 75 мм;
Площадь трубы = (π × d 2 )/4 = (π × 75 2 )/4 = 4417,86 мм 2
Отсюда;
A C = (230 × 230) — 804 — 4417,86 = 47678,14 мм 2
n = [(0,35 × 25 × 47678,14) + (0,7 × 410 × 804) = 647931.14) + (0,7 × 410 × 804) = 647931.77. > 593 кН (Поэтому колонна по-прежнему подходит для проходящей через нее трубы диаметром 75 мм)
Однако при сложной нагрузке на колонну следует ожидать более сложных взаимодействий и проверок. Помимо снижения несущей способности колонн, следует позаботиться о том, чтобы бетон хорошо уплотнился, чтобы избежать образования сот, особенно вокруг труб.