Пристрій фундаменту стовпчастого типу досить сильно схоже на пристрій пальового фундаменту і характеризується наступним типом конструкції: в певних точках будови, найбільш схильних до навантаженні (на кшталт місць сходження стінових панелей або кутах конструкції), встановлюється система стовпів для стабілізації всієї будівлі. Стовпи ці можна також розташовувати в окремих місцях, які потребують особливої уваги до себе з боку стійкості і безпеки конструкції, наприклад, області, над якими розташовуються внутрішні стіни, і так далі. Розрахунок стовпчастого фундаменту включає в себе також і установку армованого поясу (ростверку), який монтується за допомогою рандбалок і обв'язувальних балок.
Головною функцією даного пристрою є фіксація фундаменту і запобігання його зсуву по горизонтальній площині. Більш того, використання ростверку дозволяє розподілити важку навантаження рівномірно по всій системі стовпів, що позитивним чином позначається на такий параметр конструкції, як стійкість і опірність руйнівним впливам. Теперішній час характеризується частим використанням монолітного фундаменту із залізобетону в якості матеріалу для пристрою плит фундаменту і системи стовпчастого фундаменту.
Критерії вибору стовпчастого фундаменту
Іноді виникають ситуації, коли використання фундаменту зі столбчатой структурою видається більш доцільним, ніж трудомісткі роботи по закладці стрічкового, плитного або пальового фундаменту.
Спеціальний приклад розрахунку стовпчастого фундаменту з точки зору матеріальних витрат і трудовитрат
Кількість витрачених матеріальних засобів, яким супроводжуються роботи по закладці стовпчастого фундаменту, складає діапазон 15% -18% від загальної вартості будівлі, що зводиться.
Тим часом, використання в якості фундаменту плит або паль може обійтися в набагато більшу суму, що становить до третини від вартості будови. Супутній економну витрату матеріалу, а також низький ступінь трудомісткості робіт, що є в півтора рази меншою, ніж при влаштуванні, наприклад, стрічкового фундаменту, дозволяє назвати стовпчастий фундамент найбільш економічним і ефективним типом фундаменту.
Здатність витримувати навантаження
Стовпчастий фундамент набагато більш ефективний з точки зору роботи грунту основи в області відокремлених опор, якщо порівнювати його з технологією установки стрічкового фундаменту. Ретельний розрахунок в установці стовпчастого фундаменту дозволяє домогтися значно меншою опади даної столбчатой системи при збереженні одного і того ж рівня тиску на наявні опори.
Дана характерна особливість стовпчастого фундаменту дозволяє йому витримувати навантаження на чверть більше, ніж звичайно, одночасно з цим займаючи меншу функціональну площу.
Фактори, при яких установка стовпчастого фундаменту не рекомендується
Існують причини, за якими установка стовпчастого фундаменту неможлива або недоцільна, в результаті чого доведеться зробити свій вибір на користь альтернативного типу використовуваного фундаменту. До даних причин можна віднести наступні несприятливі умови:
- Грунти, які характеризуються високим ступенем рухливості по горизонтальній осі. Такі грунти ще називають «слабкими», це означає, що при установці стовпчастого фундаменту з'являється ризик перекидання стовпів за рахунок недостатньої стійкості грунту. Втім, це не означає, що на даний тип ґрунту можна встановити стовпчастий фундамент, просто дорога процедура зміцнення ростверків призведе до того, що вигода від використання економічного рішення у вигляді установки стовпчастого фундаменту, безслідно зникне;
- Грунти з малим ступенем несе коефіцієнта. До таких типів грунту можна віднести різні породи зі схильністю до просідання: торф, водянисті, глинисті грунти, і так далі;
- Наявність серед елементів споруди масивних стінових панелей, що складаються із залізобетонних блоків, а також стіни, зведені з цегли, і володіють товщиною понад півметра;
- Наявність в проекті спорудження будівлі плану зі зведення підвального приміщення. Стовпчастий фундамент погано пристосований для облаштування підвального приміщення, оскільки при його установці доведеться проводити додаткові трудомісткі роботи по заповненню простору між стовпами спеціальної затіркою. Набагато вигідніше в даному випадку використовувати стрічковий фундамент;
- Великий відсоток перепаду висот, що становить понад два метри, який значним чином знижує ефективність використання фундаменту на столбчатой основі.
Оптимальна глибина закладки фундаменту стовпчастого типу
Здійснюючи розрахунки, що стосуються визначення оптимальної глибини, на яку буде закладатися фундамент, слід взяти до уваги такі фактори, як:
- Середнє значення глибини, на яку промерзає грунт в даній області. Цей показник важливий тим, що установка стовпчастого фундаменту обов'язково повинна відбуватися нижче за рівень промерзання грунту, щоб нівелювати деформаційні сили, що впливають на стовпи.
- Склад ґрунтових мас, а також тип ґрунту, з яким доведеться працювати. Грунт може являти собою як рухливий пласт, так і нерухомий, складатися з піску або глини. Найкраще для установки стовпчастого фундаменту підійде піщаний грунт, тому що в грунті такого типу не накопичується зайва рідина (структура піску швидко пропускає воду крізь себе далі), а також він може похвалитися найвищим ступенем несе коефіцієнта.
- Наявність на ділянці забудовника грунту з переважанням торф'яних або мулистих мас. Такий грунт потрібно реструктуризувати і замінити, по можливості повністю, на піщаний.
- Якщо на ділянці виявлено велике скупчення грунтових вод, неодмінно слід зробити дренажні роботи і забезпечити гідроізоляцію.
- Загальна вага майбутньої будівлі кардинальним чином впливає на характеристики закладається фундаменту.
Також вважаються такі параметри, як маса опор безпосередньо фундаменту і приблизна навантаження, яку будуть створювати живуть в будові люди, облаштовані меблями кімнати, і так далі.
Щоб уникнути помилок на етапі проектування закладки фундаменту, потрібно звернутися за допомогою в розрахунках до фахівця, який буде досить висококваліфікованим, щоб зробити необхідні розрахунки максимально точно.
Такий професіонал без праці зробить вибір на користь оптимального типу використовуваного фундаменту, а також зробить розрахунки, що відображають такі важливі параметри, як глибина закладки з виключенням зайвих запасів. Дана міра допоможе заощадити кошти на закладання фундаменту без нанесення шкоди майбутньому будинку і його безпеки.
Заходи, що запобігають морозне здимання
Немає небезпеки більше, ніж сили морозного обдимання, які надають найбільш руйнівний вплив на об'єкти малоповерхового будівництва. Вище вже говорилося про те, що необхідно дотримуватися таке важлива умова в закладці фундаменту, як дотримання рівня промерзання грунту в зимовий сезон. Таке правило слід особливо ретельно дотримуватися на грунтах з пучинистих типом.
Споруди невеликого розміру і ваги, такі як житлові будівлі, збудовані з SIP-панелей, часто надають недостатньо тиск на систему фундаменту, щоб той успішно пручався силам обдимання. Як наслідок - можуть спостерігати деформаційні процеси. Таким чином, якщо в будинку відсутній проект підвалу, потрібно дотримуватись певних умов закладки фундаменту. Фундамент в таких випадках повинен бути незаглибленного або малозаглиблених.
Побіжний приклад розрахунку стовпчастого фундаменту малозаглибленого типу
Якщо у фундаменту спостерігається коефіцієнт укладання, рівний 0.5-0.7 від глибини нормативного промерзання грунту в даній області, то такий тип фундаменту називається малозаглиблених. Належну глибину закладки фундаменту можна розрахувати за спеціальною формулою: 1.4 х 0.5 = 0.7 м, де 1.4 м - це норматив промерзання грунту.
Незаглиблений варіант фундаменту стовпчастого типу
Середня глибина закладки такого фундаменту становить близько півметра. Це значення зазвичай за умовчанням становить близько половини або третьої частини від глибини, на яку промерзає грунт. Якщо будівництво здійснюється на ділянці з великою глибиною промерзання, а також в місцях, де спостерігаються пучіністие типи грунтів, доцільно укладати анкерні збірні стовпчасті фундаменти. Також непоганим рішенням буде укладання монолітного фундаменту.