Endast en professionell byggare kan designa och implementera en kolumnformad grund med sina egna händer enligt rekommendationerna från SP 50.100, 22.13330, 32.13330, 45.13330, 27.13330. Dessa grunder är för opålitliga, resultaten av geologiska undersökningar bör studeras så detaljerat som möjligt.
Tekniken för att installera ett galler längs pelare beror på byggtekniken för byggnaden för vilken grunden byggs. Kolumnformade baser är gjorda av strukturella material:
- armerad betong - hällning i form på plats, installera den färdiga produkten i ett 1F eller 2F glas;
- trä - stockar med en bredare bas;
- tegel - klinker, solid keramik;
- block - vägg, endast med täta fyllmedel, ihålig;
- bråtebetong - sten införs i formen efter partiell fyllning med färdigblandad betong.
Utöver remsgrillen kan en plattstruktur användas. Detta är det enda alternativet för en pelarfundament lämplig för en tegelstuga på sandiga jordar med en grundvattennivå (GWL) under 1 m. I alla andra fall skapas pelarformade fundament för timmerhus, korsvirkesbyggnader, byggnader gjorda av SIP paneler, panel- och stombyggnader.
Typer av pelarfundament efter djup
Beroende på de geologiska egenskaperna hos byggnadsplatsen och väggmaterial är kolumnformade fundament:
- begravd - under frysmärket, grundvattennivån, men kanske inte når det bärande lagret;
- grunt - 40 - 70 cm under marknivån;
- icke-begravd - istället för det borttagna bördiga lagret fylls icke-metalliskt material i, den underjordiska delen är frånvarande.
Höjden på pelarna över nollmärket beror på grillens design och de tekniska lösningar som används i projektet. Huvudet är inbäddat i ett monolitiskt galler på 20 cm, balkarna från den prefabricerade grillen är installerade ovanpå högarna. Därför är höjden över ytan alltid individuell. Byggandet av nedgrävda pelare är motiverat om det finns ett bärande lager på denna nivå. Denna typ av grund grund stabiliseras av jord mot sidoförskjutning. Icke nedgrävt har en minimal byggbudget.
Kolumnär grunddesign
Den grundläggande skillnaden mellan pelarfundament och pålar är förekomsten av basen, som regel, ovanför frysmärket, nivån på grundvattennivån och lager med bärighet. Därför är i alla fall stödpelarfundamentet skyddat från lyftkrafter och rörelser på flera sätt:
- en sandkudde under basplattan; om fundamentets bas är belägen under frysdjupet krävs ingen sandkudde;
- dränering av jord genom dräneringssystem;
- isolering av blindområdet och källaren.
För de två sista aktiviteterna krävs öppen schaktning av jord i byggnadsområdet.
Även med ett litet djup på själva pelaren måste du ta hänsyn till tjockleken på breddningen (20 - 40 cm platta) och det underliggande lagret (kudde av 20 cm sand + 20 cm krossad sten). Dessutom behöver du ett ringdike för att lägga avlopp och tillträde för arbetare till nedre plan. Därför ökar storleken på brunnen och diket flera gånger, det är obekvämt att utföra arbete från marken på djupet.
Att tillverka pelarformade fundament i analogi med uttråkade pålar är ett grovt brott mot tekniken. Det är svårt att vidga sulan, det finns lyftkrafter under den. Sidoväggarna utan återfyllning med sand utsätts för tangentiella krafter från samma processer.
Således ser den korrekta utformningen av en kolumnär grund ut så här:
- förberedelse - sand (skikttjocklek 20-40 cm) med lager-för-lager-komprimering med en vibrerande platta, hällning;
- fot - tjänar uteslutande för att lägga vattentätning, är en 5 cm screed;
- stegplatta (sula) – fördelar belastningar på grund av sulans ökade yta;
- pelare - en vertikal stolpe gjord av monolitisk eller prefabricerad betong;
- grillage - armerade betongprodukter, monolitisk struktur, timmer eller valsad metall (kanal, I-balk).
Till skillnad från pålar har pelare inte rumslig styvhet, så grillbalkarna får inte bara vila på huvudet, utan måste fästas på varje pelare för att kunna kopplas samman till en enda struktur.
Steg-för-steg-instruktion
På grund av mångfalden av operationer för att bygga en grill på pelare, är steg-för-steg-instruktioner nödvändiga för den enskilda utvecklaren som vägledning. Om du hoppar över något stadium måste du göra om arbetet senare eller återgå till det, spendera mer kraft och pengar.
Instruktionerna rekommenderar till exempel att lägga avlopp vid schaktningsskedet. Om du glömmer dem i början och kommer ihåg dem när du landskapsarkitektur området, måste dikena grävas igen, konstruktionen kommer att försenas och platsen kommer igen att vara igensatt med jord. Pelarnas höjd väljs 20 cm över botten av gallret för inmurning i betong.
Nedan kommer vi att berätta hur man gör en kolumnformad stiftelse med egna händer korrekt.
Geologiska undersökningar och beräkningar
Tekniken för att bygga ett pelarfundament beror på resultaten av geotekniska undersökningar, väggmaterial och konstruktionsteknik. Det är till exempel förbjudet att lämna olastade stolpar på vintern även om de är bundna med en grillage.
Prefabricerade laster (byggnadens vikt, boende, möbler, tillhörigheter, vind, snölast) kanske inte räcker för att kompensera för extruderingskrafterna, eller så kommer byggnaden gradvis att sjunka ner i instabil jord med övervikt.
Till skillnad från provskruvning av skruvpålar i tekniken med samma namn för att hitta djupet på lagerskiktet, krävs fullskaliga undersökningar här, som kostar minst 30 tusen rubel. Designern behöver följande data:
- lagerarrangemang av lager;
- sammansättning och egenskaper hos de tre övre lagren;
- GWL nivå;
- frostmärke.
Tvärsnittet av pelarna bör vara större än 40 x 40 cm för betong eller murverk, 20 x 20 cm eller 20 cm i diameter för en monolitisk armerad struktur.
Märkning och schaktarbeten
Till skillnad från borrade pålar som når de bärande skikten är det mycket svårare att hälla kolonner i brunnar. Huvudproblemet kommer att vara bristen på sandfyllning i bihålorna:
- efter några år kommer jorden nära högens kropp att självkomprimeras;
- kommer att få fukt och frysa på vintern;
- lyftkrafter kommer att dra ut pelaren som en morot från en trädgårdsbädd;
- om det finns en lägre breddning kommer kolonnen att stiga uppåt på grund av lyftkrafter, och jord kommer att smulas sönder under basen;
- plattan tillåter dig inte att dra ut hela kolonnen, men den kommer inte längre att kunna komma tillbaka på plats.
Vi gräver hål för att vidga pelarfundamentet.
Därför skulle det enda korrekta sättet vara att markera dikena, med hänsyn till basens bredd, dräneringskonturen och konstruktionen av formen. Istället för ett fyrkantigt skaft på 40 x 40 cm måste du ta bort mycket mer jord, minst 1 x 1 m. I det här fallet beaktas tjockleken på alla lager av grundpajen och höjden på grundvattennivån. Om den sista egenskapen är något under en meter, måste du gå djupare med 0,6 m, inte mer.
Förberedelse
Som standard bör konstruktionen av en monolitisk grund av en bostad ge skydd mot korrosion och förstörelse. I frånvaro av syre förblir den enda aggressiva miljön under jord fukt, som bör avlägsnas från basen med avlopp och stoppas vid ytan av betongkonstruktioner längs hela höjden med en vattentätande matta.
Konstruktionen utförs i etapper:
- lager-för-lager återfyllning - 20 cm sand med fuktning, vibrationskomprimering två gånger (total höjd 40 cm);
- fot – avjämningshöjd 5 cm, ingen förstärkning;
- vattentätning - 2-3-lagers matta av rullat material på en glasfiberbas;
Förstärkning
Tekniken för att konstruera ett pansarbälte för en kolonn med en utökad bas är som följer:
- stickning av förstärkningsnät till plattans storlek, med hänsyn till sidoskyddsskikten (40 mm från formen till metallen) med en cell på 15 x 15 cm eller 20 x 20 cm med en tjocklek på 12 - 16 mm;
- sammanfogning med nätstavarna böjda i räta vinklar på 12 - 16 mm, sticker ut 20 - 30 cm över basen av grillen (vanligtvis 4 stycken i hörnen, en i mitten av varje sida);
- vertikala stänger är förstärkta med horisontella kvadratiska klämmor gjorda av 6–8 mm förstärkning;
- strukturen installeras på en vattentätande matta, som sträcker sig 10-15 cm utanför sulans mått, för efterföljande böjning på sulans sidokanter.
Det är förbjudet att lyfta armeringskonstruktionen med metallrester, tegelstenar eller krossad sten för att ge ett skyddande lager.
Bredda pelaren
Sulans konstruktion går ut på att hälla plattan i formen. Utvidgningsytan är två gånger pelarens tvärsnitt, höjden på alla element är en multipel av 30 cm Formsättningen är enkel - fyra brädor fästa med skruvar, hörn eller stänger i botten av gropen eller diket.
Förstärkning av breddning och pelare.
Formens sidor bör vara något högre än designnivån för att korrekt jämna ut betongytan. Det tillåtna felet i horisontalplanet är 1 cm Fyllning utförs efter montering av förstärkningskonstruktionen.
Formsättning
Vi installerar och förstärker formsättningen för pelarfundamentet.
Dränering och tätskikt
Från byggnadens omkrets kan den göras i vilket skede som helst, från grundgrop till återfyllning. För att installera avlopp krävs ett cirkulärt dike med en jämn lutning mot den underjordiska tanken. Dornit eller geotextil sprids i botten, och 10 cm krossad sten fylls på. Perforerade rör i filtret läggs i det och inspektionsbrunnar är installerade. Därefter fylls kommunikationen med ytterligare 10 cm krossad sten och täcks med rester av geotextiler.
Vattentätningsanordning - flera tekniker som använder olika material:
- impregnering - innehåller penetrerande tillsatser som förändrar betongens molekylära struktur, vilket gör den vattentät över hela dess djup;
- valsade material - Bikrost, TechnoNIKOL och andra analoger på en glasfiberbas, läggs i två lager;
- beläggningar – epoxi- och bitumenbaserade mastik;
- färger – emaljer baserade på bitumenhartser.
Oftast används kombinerade metoder för att uppnå 50-70 års livslängd. Valsade beläggningsmaterial måste förnyas vart 15:e år.
Färdig pelarfundament med armerad betonggaller.
återfyllning
Efter att ha installerat dränering och ett kontinuerligt tätskikt över betongytan är det nödvändigt att skydda sidoytorna från lyftkrafter. Bihålorna är fyllda med sand, packning är nödvändig, eftersom lösa jordar är extremt instabila. Chernozemen i det bördiga skiktet är mättat med organiskt material och sätter sig efter att det ruttnar. Andra jordar innehåller lera, som sväller i kallt väder. Därför används uteslutande icke-metalliska material, där det är mindre hävning.
Namnet "kolonnstiftelse" talar för sig självt. Detta är ett fundament som består av flera pelare nedgrävda i marken i en viss ordning och anslutna till en enda ram med hjälp av en träram (ibland metall) eller en armerad betonggrill.
Kolonnfundament används främst för konstruktion av trä- (timmer, stock) eller ramhus (högst 2 våningar), badhus, verandor och andra uthus samt staket och stenstaket. Mindre vanligt är väggar i envåningshus uppförda på dem av lätta stenmaterial (cellbetong, etc.), vars specifika vikt inte överstiger 1000 kg/m³. Det är inte tillrådligt att bygga tyngre hus på sådana fundament, på grund av pelarnas relativt låga styrka och den otillräckligt stora totala ytan av basen.
Den viktigaste kontraindikationen för att välja en kolumnär grund är den höga grundvattennivån. Den ska inte tillåtas komma närmare botten av pelarna än 50 cm. Dessutom måste pelarna läggas djupare än ett lager bördig instabil organisk jord.
Fördelarna med en pelarfundament är besparingar i pengar och arbetskostnader genom att minska volymen av schaktnings- och betongarbeten, såväl som den höga konstruktionshastigheten för nollcykeln. Den största nackdelen är det oförutsägbara beteendet hos enskilda grundpelare när utvecklaren är oseriös med att studera jordens egenskaper på platsen. Detta gäller särskilt för stiftelser utan en monolitisk grillage.
Det vanligaste misstaget som privata utvecklare gör när de bygger en pelarformad grund är avsaknaden av någon, till och med ungefärlig, beräkning. Antalet pelare, såväl som arean av deras baser, tas "från taket." Nästan alla byggarbetsplatser säger samma sak - placera pelare i hörnen och vid korsningar av väggar, om det behövs, lägg till mer på långa väggar så att avståndet mellan dem är från 1,5 till 2,5 meter. Detta är en normal spridning! Dessutom finns det nästan inga ord någonstans om basytan. Men det är dessa indikatorer som avgör om ditt hus kommer att stå stilla eller över tiden kommer att börja skeva och krympa.
Beräkning av ett pelarfundament
jag) Först och främst är det nödvändigt att utforska platsen för framtida konstruktion. Detta diskuteras i detalj i artikeln. Utöver vad som sägs där är det nödvändigt att notera följande: efter att ha beslutat att bygga en pelarfundament är det absolut nödvändigt att göra provborrningar 0,5-0,6 meter under det förväntade djupet av pelare. Om du under den bärande jorden stöter på ett lager av vattenmättad mjuk jord (snabbsand), är det bättre att överge den kolumnformade grunden, eftersom pelare under belastning kan helt enkelt skära igenom den bärande jorden och misslyckas.
II) Det andra steget kommer att vara att bestämma belastningen som huset och dess grund kommer att utöva på den bärande jorden, med andra ord beräkna husets vikt. Ungefärliga specifik viktvärden för enskilda strukturella element anges i följande tabell:
Anmärkningar:
1) När lutningsvinkeln för taklutningarna är större än 60º antas snölasten vara noll.
2) Vid beräkning av grunden läggs den ungefärliga vikten av själva grunden till husets vikt. Dess ungefärliga volym beräknas och multipliceras med den specifika vikten hos armerad betong lika med 2500 kg/m³.
III) Efter att ha bestämt husets vikt beräknar vi den minsta erforderliga totala arean (S) av baserna för alla grundpelare:
S = 1,3×P/Ro,
där 1.3 är säkerhetsfaktorn;
P - husets totala vikt inklusive grunden, kg;
Ro är det beräknade motståndet för den bärande jorden, kg/cm².
Ro-värdet, även kallat jordens bärighet, kan hämtas ungefär från tabellen nedan:
Notera:
De beräknade motståndsvärdena ges för jordar som ligger på ett djup av cirka 1,5 meter. På ytan är bärigheten nästan en och en halv gånger lägre.
Efter att ha beräknat värdet på den totala arean av baserna på alla pelare, kan vi nu bestämma deras erforderliga antal beroende på diametern eller tvärsnittsdimensionerna. För större tydlighet, låt oss överväga ett enkelt exempel.
Ett exempel på en förenklad beräkning av ett pelarfundament
Låt oss beräkna en pelarformad grund (på runda pelare) för ett litet rampanelhus (se bilden till vänster) som mäter 5x6 meter. Höjden på 1:a våningen är 2,7 m, höjden på frontonen är 2,5 m. Taket är skiffer. Den bärande jorden är lerjord (Ro = 3,5 kg/cm²). Frysdjupet är 1,3 meter.
1) Arean av alla väggar, inklusive gavlar, i vårt fall kommer att vara lika med 72 m², och deras massa är 72 × 50 = 3600 kg
2) Huset har en källare (våning 1) och mellanvåning (mellan 1:a och vindsvåningen) tak. Deras totala yta är 60 m², och deras vikt är 60 × 100 = 6000 kg
3) Driftbelastningen finns även på 1:a och vindsvåningen. Dess värde kommer att vara lika med 60 × 210 = 12600 kg
4) Takytan i vårt exempel är cirka 46 m². Dess vikt med ett skiffertak är 46 × 50 = 2300 kg
5) Vi tar snölasten lika med noll, eftersom Taklutningarnas lutning är mer än 60º.
6) Låt oss bestämma grundens preliminära massa. För att göra detta måste du villkorligt välja diametern på framtida pelare och deras antal. Låt oss säga att vi har en borr med en diameter på 400 mm, låt oss ta det. Antalet pelare tas preliminärt baserat på tillståndet - en pelare per 2 meter av fundamentets omkrets. Vi får 22/2 = 11 stycken.
Volymen av en kolumn är 2 meter hög (begravd 0,2 m under frysdjupet + 0,5 meter över marken): π × 0,2² × 2 = 0,24 m³, och dess massa är 0,24 × 2500 = 600 kg.
Massan av hela fundamentet är 600 × 11 = 6600 kg.
7) Vi summerar alla erhållna värden och bestämmer husets totala vikt: P = 31100 kg
8) Den minsta erforderliga totala ytan av baserna på alla pelare kommer att vara lika med:
S = 1,3×31100/3,5 = 11550 cm²
9) Basarean på en kolumn med en diameter på 400 mm kommer att vara lika med 1250 cm². Därför måste vår stiftelse ha minst 11550/1250 = 10 pelare.
När pelarnas diameter minskar kommer deras antal att öka och vice versa. Till exempel, om vi tar en 300 mm borr, måste vi göra minst 16 pelare.
Efter att ha bestämt det minsta tillåtna antalet grundpelare, läggs de ut längs omkretsen. Först och främst installeras de på de mest belastade platserna - det här är husets hörn och anslutningarna av yttre och inre väggar. De återstående pelarna är jämnt fördelade runt omkretsen, om nödvändigt lägg till några fler bitar till det resulterande minsta antalet för symmetri. Huvudregeln här är mer är möjligt, mindre är inte möjligt.
Viktig notering: om huset har någon lättare förlängning, till exempel en veranda, betraktas det minsta tillåtna antalet pelare för det separat från huset. Det är klart att det blir mindre.
Ofta, när man bygger tyngre hus på jordar med låg bärighet, visar sig antalet pelare vara mycket stort, och för att minska det är det nödvändigt att avsevärt öka basens diameter. Enkla jordborrar är inte lämpliga för detta. Det är här TISE-tekniken kommer till undsättning. Det diskuteras i artikeln.
Låt oss nu överväga de vanligaste strukturella designerna av kolumnära fundament
Uttråkad foundation
Pelarna skapas genom att gjuta betong i förborrade hål. Arbete med att bygga en borrad grund utförs i följande sekvens:
1)
2) Med hjälp av en manuell (mekaniserad) borr eller en speciell borrmaskin görs brunnar 20-30 cm under frysdjupet.
Notera: inom ramen för denna artikel överväger vi inte grunda pelarformade fundament, som nästan uteslutande används för små träuthus.
3)
Cylindrar rullas upp av vanlig takpapp (enligt hålens diameter) och lindas med tejp. De utför två roller: för det första är det en permanent formsättning för pelarna, och för det andra är det deras vattentätning.
Om du har takmaterial med strössel, rulla det med den släta sidan utåt. Ju sämre jorden fastnar på pelarnas yta vid frysning, desto mindre tangentiella krafter som tenderar att dra upp pelarna ur marken på vintern kommer att verka på dem.
4) Takpappscylindrar sätts in i brunnarna. I figuren ovan kan man se att takmaterialet inte når själva basen, ca 20 cm återstår.Detta gör man inte bara så. Genom den otäckta delen av högen, när betong hälls, sipprar laitance in i jorden och binder den ytterligare. Dessutom, beroende på typ av jord, kan pelarens bärighet öka upp till 2 gånger. Denna ökning beaktas inte i beräkningen. Det ökar ytterligare säkerhetsmarginalen för fundamentet. Dessutom är pelarna bättre förankrade i marken.
5) Lite betong (20-30 cm) hälls i brunnen och efter en kort paus sätts en förstärkningsbur in så att den inte sjunker under sin egen vikt förrän den kommer i kontakt med marken. Sedan hälls hela kolonnen till toppen. Det är inte tillrådligt att armeringen nuddar marken, eftersom detta leder till snabbare korrosion.
Vanligtvis är ramen gjord av tre eller fyra stavar av arbetsarmering A-III ∅10-12 mm, sammanbundna med hjälparmering BP-I ∅4-5 mm. Det är tillrådligt att förstärkningen inte är närmare än 5 cm från kolonnens yttre yta.
Om, efter att ha hällt pelarna, kommer ett monolitiskt galler att byggas på dem, frigörs arbetsförstärkningen från pelarna till höjden av denna grillage. Om pelarna är gjorda av träbalkar, sätts en gängad stång (till exempel M16) in i den övre delen för att fästa dem när du häller betong.
Notera: kolumnära fundament med en monolitisk grill av armerad betong beskrivs i artikeln.
Vid en lufttemperatur på 15-20ºС kan du börja ladda pelarfundamentet efter 4-5 dagar. Detta beror på det faktum att fundamentets bärförmåga efter denna period inte längre bestäms av pelarnas styrka, utan av styrkan på jorden under dem. Dessutom kan du inte snabbt ge den fulla designbelastningen på fundamentet (väggar, golv, tak, driftsbelastningar). Medan konstruktionen pågår kommer betongen att "mogna".
VIKTIG: Du kan inte lämna en pelarfundament olastad för vintern. De tangentiella krafterna från frostlyftning kan lyfta och skeva pelare, och på olika sätt.
Pelarfundament av asbest, plast eller metallrör
Pelarna skapas genom att hälla betong i asbest-, plast- eller metallrör som är förinstallerade i brunnarna. Arbetet utförs i följande ordning:
1) Baserat på beräkningen markeras grunden på platsen.
2) Med hjälp av en manuell (mekaniserad) borr eller en speciell borrmaskin görs brunnar 20-30 cm under frysdjupet. Brunnarnas diameter är 10 cm större än diametern på de valda rören. Om du inte har en borr kan du gräva hål med spade.
3) Cirka 20 cm betong hälls i brunnen för att öka pelarnas bärighet, som nämnts ovan. Efter en kort paus läggs först en ihoprullad rulle takpappsmantel i brunnen, som skyddar sandåterfyllningen från nedslamning, sedan ett asbest-, plast- eller metallrör och en förstärkningsbur.
4) Spalten mellan röret och takpappsmanteln återfylls med sand och betong hälls i röret. Sand förhindrar att jorden fryser till rören på vintern och att de lyfts av de tangentiella krafterna från frostlyft.
Notera: Asbeströr har inte särskilt hög frostbeständighet, så ganska ofta kollapsar de när de kommer in i marken på grund av mättnad med fukt. För att undvika detta är det tillrådligt att täcka det farliga området med beläggning vattentätning.
Rektangulära (fyrkantiga) pelare gjorda av betong, tegel, block
Rektangulära eller fyrkantiga stolpar görs när det inte finns någon borr med lämplig diameter till hands. Hålen grävs för hand med en spade. Detta arbete är mer arbetskrävande och volymen schaktad jord är också större än borrning.
Arbetssekvensen är nästan densamma som i fallet med rör. Skillnaden är att i stället för rör sätts prefabricerade träformningar in i groparna, eller pelarna läggs ut av tegelstenar (block).
Återfyllning utförs efter borttagning av formsättningen på 2-3 dagar. Tegelpelare kan återfyllas nästa dag.
Notera: Som nämnts ovan görs återfyllning med sand (icke-lyftande material) för att förhindra att pelarna reser sig vintertid. Men hon har en nackdel. När vatten (till exempel regn) kommer in i hålet blir sanden blöt och förlorar sina bärande egenskaper. I detta fall blir pelarna instabila i horisontell riktning. För att undvika detta måste du vara försiktig med att dränera vatten från grunden: gör nödvändiga sluttningar, blinda områden och stormavlopp.
Ofta görs pelarna i kombination, d.v.s. i marken är de betong, och ovan marknivå läggs de ut från tegel eller block. Detta alternativ är inte lämpligt för efterföljande konstruktion av en grillplats. Dess betydelse, som är att tillverka en styv ram, går förlorad.
Det finns en annan typ av pelare - trä, vi kommer inte att fokusera vår uppmärksamhet på dem, eftersom... De används för närvarande mycket sällan. Låt oss bara notera att för sådana pelare är det nödvändigt att använda fuktbeständiga träslag (ek, lärk, etc.) och innan installation måste de skyddas från fukt (belagda med vattentätning eller inslagna i takmaterial, eller ännu bättre, gör både).
I kommentarerna till den här artikeln kan du diskutera med läsarna din erfarenhet av konstruktion och drift av kolumnformade fundament eller ställa frågor som intresserar dig.
Grunden är det viktigaste elementet i alla strukturer: från ett lätt trädgårdslusthus till en huvudbyggnad i flera våningar. Detta är början på byggnaden och dess grund i bokstavlig mening. Byggnadens styrka, hållbarhet och driftsäkerhet beror på hur korrekt grunden är vald, beräknad och utförd. Frågan om vilken typ av stiftelse man ska välja uppstår redan i byggplaneringsstadiet. Den optimala lösningen i många fall kommer att vara att bygga en kolumnformad grund med dina egna händer: steg-för-steg-instruktioner för att utföra arbetet kan ge en fullständig förståelse för principerna för dess design och krångligheterna i arrangemanget.
Fördelar och nackdelar med en pelarformad stiftelse
Egenberäknade och egenutrustade pelarfundament för stomhus och byggnader utan källare som inte utövar starkt tryck på marken är lätta att implementera och relativt billiga.
Enligt recensioner har kolumnära stiftelser en ganska imponerande lista över fördelar:
Samtidigt har kolumnära fundament bara två nackdelar:
Typer av pelarfundament
Innan du fortsätter med den detaljerade designen och beräkningen av en kolumnär grund bör du bestämma på vilken plats, vilken typ och med vilken teknik byggnaden kommer att byggas på den. Valet av material för pelarfundamenten och djupet på deras placering beror på dessa faktorer.
Material för att bygga grunden
Följande material kan användas för foundation:
- förstärkt betong;
- spillror betong;
- block;
- tegel;
- en natursten;
- träd;
- rör: asbest eller plast.
Grundläggande djup
Djupet på en kolumnär grund bestäms av dess design, tekniska parametrar för strukturen och geologiska egenskaper hos jorden i byggnadsområdet.
Baserat på deras djup är kolumnformade fundament indelade i tre huvudtyper:
För att bygga en kolumnär grund med egna händer behövs steg-för-steg-instruktioner som det mest detaljerade och visuella hjälpmedlet.
I allmänhet är utformningen av ett stödpelarfundament ett system av stöd med minsta möjliga tvärsnitt, belägna på punkter med lastkoncentration: i byggnadens hörn, vid korsningen av väggar, under bärande balkar, skiljeväggar, under ugnen. För att bestämma antalet fristående pelare tas avståndet mellan dem till 1,5–2,5 m. För att ansluta grundstöden till en enda struktur görs en grillning mellan dem.
Höjden på pelarna över nollmärket är individuell och beror på grillens designegenskaper.
Beräkning av ett pelarfundament
Konstruktionen av en kolumnär grund börjar med beräkningar. Troligtvis, för att utföra beräkningarna själv, behöver du ett program som "Foundation" eller något annat som kan hittas på Internet och laddas ner gratis. För att arbeta med sådana program behöver du följande parametrar:
Tekniken för att bygga en grund med kolumnära stöd kräver också ytterligare data:
Som ett resultat av de gjorda beräkningarna kommer följande värden som krävs för att installera en pelarfundament att erhållas:
Kolumnformad icke nedgrävd grund
En pelarformad, icke nedgrävd grund på stöd med mellanrum på 1,5-2,5 m används ganska ofta. Sådana grunder kan uppföras på icke-lyftande och lätt lyftande jordar, trots att byggnaden (trä- eller panelhus, badhus, uthus, uthus eller sommarkök) har en liten yta och följaktligen låg vikt. Dessutom, om konstruktionen utförs på stenig, grovkornig eller icke-rörlig jord, kan denna typ av grund installeras under ett ganska stort hus av stockar eller timmer. Det är också möjligt att bygga en grund på icke nedgrävda stöd, förutsatt att påverkan av lyftkrafter på konstruktionen minskar. För att göra detta ersätts jorden under stöden med en sandkudde.
Som material för pelare är det möjligt att använda betong, bråtebetong, sandbetong eller betongblock för grunden, vars storlekar och priser är mycket olika. Men oftast tar de grundblock som mäter 20x20x40. Priset på en sådan stiftelse, såväl som antalet block som krävs för dess konstruktion, kan beräknas oberoende eller med hjälp av en online-kalkylator för "grund". Du kan också göra en kolumnformad grund från tegelsten med dina egna händer, men det måste beaktas att användningen av silikat- eller keramiska tegelstenar med låg frostbeständighet är oacceptabel.
Arbetet med att bygga en icke-begravd kolumnformad grund från färdiga block kan delas in i flera huvudsteg:
När du bygger en grund med 20x20x40 block med dina egna händer, videoklipp och steg-för-steg-instruktioner hjälper dig att förstå arbetstekniken, förstå processen och mer exakt uppskatta ekonomiska kostnader.
Grund pelarformad grund
En grund foundation är en av de mest populära typerna av pelarformad foundation. De medel och ansträngningar som krävs för dess konstruktion är minimala, och användningsområdet för byggnader av ramtyp är mycket brett.
Som grund för ett ramhus eller ett lätt badhus görs ofta en pelarformad grund med hjälp av rör som formsättning för betongblandningen. Eftersom den armerade betongpelaren kommer att ta hela lasten, spelar materialet i rören inte så stor roll: både plast- och asbeströr, som vanligtvis används för att installera avloppsnät, är lämpliga.
Diametern på rören beror på belastningen. För lätta byggnader som lusthus eller tillbyggnader räcker det med 10 cm, för timmerbyggnader behövs rör på 25-30 cm. Betongmängden bestäms i slutändan av rörets diameter. För 10 m av ett rör 10 cm i diameter behöver du 0,1 m3 betong, ett 20 cm rör kräver 0,5 kubikmeter och ett 30 cm rör kräver 1 kubikmeter. Beräkningen gjordes med hänsyn till betongbasplattan.
Schemat för att utföra arbete med att bygga en kolumnformad grund från asbeströr med dina egna händer (en video av processen finns på Internet) är generellt följande:
- förberedelse av byggarbetsplatsen - ta bort skräp, ta bort främmande föremål, ta bort gräsmatta och utjämna. Markering av den framtida byggnadens omkrets, hörn, innerväggar och deras korsningar. Platser för installation av fundamentstöd är markerade med pinnar;
- Sedan görs hål i marken med hjälp av en handhållen stolpborr. Brunnens djup bör vara 20 cm större än beräknat: för installation av en sandkudde;
- installation av en sandkudde med obligatorisk packning och spill av sand med vatten. Efter den slutliga absorptionen av vatten bör bitar av takmaterial läggas på botten för att förhindra att fukt från betongblandningen kommer ut i sanden;
- installation av rör i brunnar med en höjdreserv på minst 10 cm Utjämna rör och säkra dem i brunnar med hjälp av träklossar. Om grundvattnet är nära marken måste rören beläggas med bitumenmastik till marknivån för vattentätning;
- sedan fylls rörets bas, 40-50 cm djup, med en noggrant blandad betong-grusblandning (1 del cement och 2 delar sand, utspädd med vatten för att bilda en smet, kombinerad med 2 delar fint grus). Omedelbart efter hällning höjs röret till en höjd av 15-20 cm och lämnas i detta läge tills cementen har härdat helt. Detta är nödvändigt för att skapa en grund som motstår att trycka ut under jordlyftning;
- efter att betongen har härdat ska röret vattentätas från utsidan med takmaterial och brunnen ska fyllas med sand, gradvis hällas och komprimeras;
- Armering placeras inuti rören, varefter den återstående delen av röret hälls med betong;
- efter att betongen har härdat helt - 2-3 veckor senare - fortsätter byggnadsarbetet. Det bör tilläggas att det skulle vara användbart att vattentäta grunden med polymer- eller bitumenlösningar.
Med samma schema är det möjligt att installera en kolumnär grund av plaströr med dina egna händer. Videor och foton hjälper dig att navigera i arbetsprocessen, vilket i allmänhet är enkelt.
Kolonnfundament med grillage
Grillaget är ett system av randbalkar och bandbalkar. Den fixerar styvt grunden, förhindrar att den rör sig i horisontalplanet eller välter hela strukturen. I närvaro av ett galler, fördelas belastningen från strukturen jämnt över alla installerade pelarstöd, vilket resulterar i ökad stabilitet och motståndskraft mot förstörelse.
För att underlätta förståelsen av processen beskrivs det nödvändiga arbetet i etapper.
Förberedelse och installation av stöd:
- I vilket fall som helst är det inledande skedet av förberedelserna för byggandet av stiftelsen arrangemanget av byggarbetsplatsen. Efter att ha tagit bort skräp etc. gräsmattan och det översta lagret av jord avlägsnas längs omkretsen av den framtida grunden;
- för stöd är det nödvändigt att gräva hål 20 cm djupa än jordens frysnivå. Gropens bredd bör vara 40 cm större än väggens bredd, eftersom 20 cm läggs till på varje sida för formsättning och distanser;
- i botten av varje grop görs en 20 cm hög dyna av sandkrossad stenblandning, spilld med vatten och väl komprimerad, Kudden fodras med takpapp eller polyeten för att inte fukt från betongen som hälls i gropen ska gå ner i marken;
- lådor för formsättning monteras av brädor 20 mm tjocka;
- Det rekommenderas att noggrant fukta formen installerad i groparna för att förhindra absorption av fukt från cementbruket och underlätta borttagningen;
- Efter att ha installerat formen placeras en ram gjord av förstärkning i groparna. Ramen monteras separat, från en stång 10-14 mm i diameter. Stängernas längd är vald på ett sådant sätt att när betongen härdar sticker deras ändar ut 30-40 cm över marknivån;
- betongblandningen hälls kontinuerligt, i lager på 20-30 cm, utjämning med en vibrator för att undvika bildandet av luftbubblor;
- formen avlägsnas efter 3-4 dagar, ytan på stöden behandlas med någon lämplig vattentätningsblandning och den återstående delen av gropen täcks med sand. Före återfyllning är det även möjligt att isolera grunden med extruderat polystyrenskum.
Grillarrangemang:
Det finns två alternativ för att installera grillen: lägga den på marken eller höja den över dess yta. Fördelen med den andra metoden är elimineringen av effekterna av lyftkrafter:
Kostnad för arbete med att installera en pelarformad grund
Den totala kostnaden för en pelarformad stiftelse är summan av kostnaden för material och kostnaden för själva arbetet. I de flesta fall är det betydligt lägre än kostnaden för andra typer av stiftelser, eftersom nästan alla typer av pelarfundament kan byggas med dina egna händer. Videor och bilder, instruktioner och guider som finns på Internet är också vanligtvis billiga eller gratis.
Du kan själv beräkna kostnaden för de flesta typer av pelarfundament med hjälp av speciella onlineräknare eller program. Många av dem är ganska lätta att hitta på Internet, gratis och har ett intuitivt gränssnitt.
Var och en av de typer av grunder som för närvarande läggs har sin egen omfattning, syfte och egenskaper. Och grunden på pelare eller pelare, som det också kallas, är inget undantag.
Lasten i en sådan grund faller på pelare som är uppförda i en grop eller grävda direkt i marken. Och visuellt liknar den kolumnära strukturen ett pålsystem. Den externa likheten döljer dock de grundläggande skillnaderna mellan dessa två typer av stiftelser.
Pelarstiftelsen är ett favoritverk av avantgardistiska modernistiska och funktionalistiska arkitekter, ledda av den legendariske franske arkitekten Le Corbusier. När allt kommer omkring är det denna design som kan göra vilken byggnad som helst visuellt lättare. Eller tvärtom, han vet hur man ger den uttrycksfull monumentalitet.
Men för att använda en kolumnär grund behöver du jord, som har strikt specifika krav:
- utmärkt densitet;
- bra lastbärande prestanda;
- låg vattenminskning;
- och svag lyftning.
Denna typ av jord är vanligast i Medelhavet. Och det är inte förvånande att många byggnader i detta geografiska område uppfördes just på en sådan grund. I Ryssland är det möjligt att bygga privata hus på en kolumnformad grund i Black Earth-regionen och längre söderut, och efter att ha utfört lämplig forskning, på några andra platser.
Typer av fundament på pelare
Kolumnstiftelser är inte heller samma sak. De kan delas in i:
Viktig: Randstrålen överför endast vikt till pelarna. Det bildar inte något enskilt kraftsystem med dem.
- Fundament med randbalk på markytan och sockel i tegel. Med den här typen av grundläggning är rundbalken inte riktigt nedgrävd utan placeras på ytan så att inte lyftkrafter skadar byggnaden. Och basen måste vara gjord av tegel. Då fördubblas byggnadens livslängd och komfortindikatorerna i den, och värmeförlusten genom undergolvet minskar (också ungefär hälften). Dessutom är problemet med svarvmantel och arrangemang av undergolvet enkelt att lösa. Nu kan höljet vila på sockeln. Men under randstrålen är det nödvändigt att hälla en anti-heaving kudde (eftersom den termiska heaving gapet inte passar in i denna design alls).
- Kolumn med grillage. Pelarna och kronan på sådana fundament är gjorda av samma material - armerad betong eller stål (mycket mindre ofta). Pelarna gjorda av armerad betong har en gemensam ram, och de gjuts som något enda, en helhet - det vill säga de bildar en styv kraftstruktur med gallret, som kan bära nästan vilken belastning som helst, inklusive stenbyggnader i 2-3 våningar .
Viktig: Grillen kan även sänkas ner till marken. Det viktigaste är att skapa en sand-anti-hiv-kudde.
- Kolumnbandsstrukturer med en förstorad grill och anti-hackande kudde. Om grillen ökas på höjden och begravs i marken, förser den med en förstorad anti-lyftkudde underifrån och på sidorna, får du en pelarformad remsa. För denna typ av grillning ersätter den både staketet och basen. Och dessutom minskar det byggkostnaden och påskyndar alla konstruktioner. Ytterligare fördelar med en sådan stiftelse inkluderar:
- enkel isolering av basen och blindområdet;
- möjligheten att bygga lätta byggnader på mark upp till kraftigt hävd (grillen stabiliserar varje grund med sin vikt).
För- och nackdelar med kolumnformade stiftelser
Som alla andra moderna byggnadsstrukturer kan en kolumnformad grund inte kallas absolut perfekt. Det har positiva egenskaper och negativa egenskaper. Och därför måste det formaliseras under de förhållanden där den första kommer att manifestera sig maximalt och den andra till ett minimum.
De positiva egenskaperna hos pelarstiftelser inkluderar traditionellt:
- Låg kostnad och arbetsintensitet (och få material krävs, och volymen av grävarbeten är liten).
- Bygghastighet (ett ramhus på en pelarformad grund kan byggas av två personer på 1,5-3 månader).
- Det finns ingen anledning att använda specialutrustning (max som kan behövas är en betongblandare, som kan hyras).
- Enkelhet i beräkningar och följaktligen utmärkt interaktion av strukturella element med varandra och med marken.
- En tillräcklig arbetsskiss (inklusive en gratis från Internet), så att du kan spara från 30 till 100 tusen rubel på att skapa ett enskilt projekt.
- Lämplig för en lång rad lokala förhållanden.
- Enkel laglig registrering.
- Det finns inget behov av konstruktionskvalifikationer för att lägga en pelarformad grund. Det är helt inom en amatörs kapacitet.
- Inget behov av noggrann planering för att organisera en byggarbetsplats.
- Möjlighet att lägga även i en lutning på upp till 15-20°.
- Behovet är bara en obehörig assistent, och inte ens då hela tiden. I vissa verksamheter kommer du att behöva bjuda in en eller två personer till, men även utan byggkunskaper.
- Hållbarhet och tillförlitlighet om den är korrekt installerad. I vissa situationer visar sig en sådan grund vara starkare än sten, tegel eller betong.
- Underhållbarhet. En grund på pelare är i allmänhet den enda grunden som kan repareras effektivt med egna händer.
Och om vi pratar om nackdelarna med sådana skäl, inkluderar de:
- Låg bärförmåga.
- Olämplighet för flervåningsbyggande (under en tung byggnad är det helt enkelt inte möjligt att placera så många pelare som behövs, eftersom de nödvändiga avstånden mellan dem måste upprätthållas).
- Dålig läggning att använda jordens bärighet.
- Omöjligheten att använda sådana grunder på svaga och vissa heterogena och specifika (t.ex. vattnade eller nedskräpade) typer av jord.
- Känslighet för horisontella belastningar.
- Omöjlighet att ordna en källare.
- Sårbarhet hos den färdiga konstruktionen (särskilt under vissa schaktningsarbeten).
- Svårigheter att ansluta ytterligare kommunikationer (återigen på grund av behovet av grävarbeten).
- Omöjligheten att bygga några större utbyggnader av huset.
- Kort livslängd (maximalt som en pelarfundament kan "lova" är 50 år).
Om bärighet
Jorden kan anses lämplig för ett pelarfundament om dess bärförmåga är minst 1,7 kg x cm 2. Resten visar sig vara för svag för pelare och kräver uteslutande pålfundament. Mjuka jordar inkluderar "officiellt":
- siltig (fin) sand;
- fyllig lera och lera;
- lös sandig lerjord;
- och organiska jordar (siltig, torv), inklusive chernozems, vars tjocklek är över 1 m.
Om fördjupning
Alla fundament som för närvarande byggs kan delas in i tre huvudkategorier:
Låt oss börja belåna
Pelare för den "eponyma" grunden kan byggas av tegel, betong eller trä, såväl som av spillror av betong eller färdiga betongblock. Samtidigt är bärigheten för alla listade material högre än jordens. Därför kan beräkningar för en pelarfundament, oavsett vilket material som är involverat, utföras enligt samma schema, med justeringar endast för storleken på det stödjande området. Dock är läggningstekniken direkt beroende av de material som används och skiljer sig radikalt.
Beräkning
Du måste fortfarande börja lägga grunden genom att göra beräkningar. Och det är bättre att agera enligt följande (om än mycket ungefärliga) metod:
- Till att börja med, med hjälp av designdokumentationen, måste du bestämma viktbelastningen från strukturerna i den framtida byggnaden.
- Därefter, med hjälp av ryska kartor över zonindelning av klimatbelastningar, måste vi hitta de nödvändiga indikatorerna för snö och vind.
- Efteråt måste du självständigt bestämma driftsbelastningarna. De beror på många faktorer: antalet invånare, såväl som gäster som kommer till de boende; utrusta huset med hushållsapparater och andra apparater; bostad för husdjur (och vilka) och närvaron av ett akvarium; antal VVS-armaturer m.m.
- Sedan, enligt de relevanta dokumenten (SNiP 2.02.01-83 "Fundament av byggnader och strukturer", SNiP 2.08.01-85 "Strukturer av bostadshus", SNiP II-B.1–62 och andra SNiPs) kommer du att ha för att beräkna husets totalvikt. Kärnan i operationen är att minska absolut alla belastningar till den vikt som läggs på fundamentet.
- Då kommer det att vara nödvändigt att bestämma RPG - det uppskattade djupet av jordfrysning på byggplatsen. Här måste du fokusera på maxvärdet för denna parameter på kartan för ett givet område. Och det skulle vara bättre att rådgöra om denna fråga med specialister - geologer och byggare.
- I detta skede kan du gå direkt vidare till att beräkna storleken och arten av pelarnas djup:
- för ett djup på upp till 1 m måste du ta standardindikatorer för markens bärförmåga på 1,7 kg x kvm eller 17 tf x kvm;
- för ett djup på mer än 1 m måste du ta andra indikatorer - 2 kg x kvm och 20 tf x kvm;
- på täta jordar (torr lerjord och lera, grusig eller stenig), frysning mer än en och en halv meter, måste värdet som erhålls som ett resultat av ovanstående beräkningar multipliceras med en faktor på 1,15;
- Därefter beräknas stödytan för pelaren baserat på storleken på dess häl. Gränsvärdet för betongpelare i handborrade brunnar är 0,28 kvm.
- Då måste värdet på jordens bärighet multipliceras med värdet på bärytan. Som ett resultat kommer belastningen på en pelare att bli känd.
- Därefter måste byggnadens sammanlagda vikt divideras med pelarens bärförmåga för att beräkna antalet pelare för en specifik grund.
- Från det resulterande antalet pelare är det sedan nödvändigt att subtrahera antalet hörn som bildas av de bärande väggarna, såväl som antalet våningar i de bärande väggarna.
- Den totala längden på byggnadens omkrets och inre bärande väggar måste divideras med värdet som erhålls som ett resultat av steg 10. Resultatet blir pelarnas stigning (värdet bör vara i intervallet 1,5-2,5 m).
- Därefter bör du beräkna vikten av fundamentet tillsammans med randbalken eller grillen, beroende på vilken typ som valts för design (om ytterligare strukturer finns med i skissen alls). I det här fallet måste du fortsätta från standarddensiteten:
- armerad betong (27 tf/kubikm);
- trä (8,7 tf/kubikm);
- eller tegelsten (4 kg per tegelsten med murbruk).
- Då måste grundens vikt läggas till byggnadens totala vikt.
- Nästa steg i beräkningarna är fördelningen av pelarna. Varje hörn och hårkors ska identifieras av en pelare, och de återstående pelarna ska vara jämnt fördelade över hela fundamentområdet. I de mest belastade spännena (det är här kaminen eller till exempel badkaret kommer att finnas) måste pelarna kombineras i två.
Platsförberedelse
Konturen av den framtida byggnaden är markerad enligt det vanliga schemat med nödvändig kontroll av strukturens rektangulära karaktär. Detta uppnås genom att mäta sidorna och utjämna diagonalerna.
Efter att ha markerat konturen ska platsen avskalas. Dessutom måste bockar av sådana cast-offs sitta stadigt i marken - mycket beror på dem. Tragusremsorna riktas in med hjälp av en slangnivå mot horisonten, och varje remsa är dessutom utjämnad med en bubbelnivå.
För en stiftelse med ett galler utförs vanligtvis en avkastning i två våningar, och platserna för pelarna är markerade med lodlinjer på hårt sträckta starka snören (en polypropenslang gör denna roll perfekt).
Efter rivningen utförs jordgrävning. Om grunden har försänkt grillage eller randbalk, avlägsnas humus ner till kontinentalskiktet eller med mängden fördjupning + dyna. I det här fallet bör botten av diket vara strikt horisontell (du kan kontrollera det med en hemmagjord nivå).
Under en hängande grillage eller randbalk avlägsnas humus inom en radie av 0,5-1 m från mynningen av framtida brunnar för pelare. Gropens djup beräknas från nivån på grunden för den framtida byggnaden, och pelarnas klackar bör placeras horisontellt och på samma nivå.
Borrning och grävning
Ju bredare grundpelaren är, desto bredare är basen. Detta innebär att färre breda pelare kommer att behövas för att bilda grunden.
Det är bättre att borra brunnar för grundpelare med en speciell TISE-borr, som gör att du kan bilda en underjordisk kamouflagekammare med en platt botten i brunnen. Borrsekvensen med ett sådant verktyg bestäms enligt följande schema: 
- Först används en borr med kamouflageskrapa för att borra axeln till det beräknade djupet.
- Sedan sätts själva skrapan i drift - den bildar ett kamouflage som med jämna mellanrum kasserar jorden.
- Därefter sätts en speciell förstärkningsbur in i brunnen.
- Sedan, med hjälp av skalet, bildas en stödsula.
- Och sedan hälls pelarna på pelarna.
Viktig: Tack vare borrning med en TISE-borr kan grundpelarna flyttas närmare varandra mer än en meter. Och detta utökar omedelbart tillämpningsområdet för kolumnformade fundament, upp till byggandet av tegelhus och till och med med vindar på dem.
Pelare, randbalkar, grillar
Varje pelare i varje pelarformad fundament består av:
- sulor (eller klackar);
- stav (eller stam);
- isolerande skal;
- och huvud.
Beroende på materialet från vilket en viss stolpe är gjord, är ovanstående delar gjorda på olika sätt.
Betongpelare anses vara de mest hållbara och därför vanligast. Låt oss försöka göra de nödvändiga beräkningarna för dem:
- lösningen för sådana strukturer tas klass M200-M300, det vill säga den vanligaste;
- för blandning behöver du en betongblandare, och det enklaste sättet är att hyra en;
- lösningen bereds enligt följande recept: 300 kg Portlandcement M400-M600 + 750 kg byggsand + 1200 kg medelhög fraktion krossad sten + 150 l rent tekniskt vatten;
- knådning utförs på vanligt sätt.
När det gäller pelarfyllningen sker den enligt algoritmen nedan:
- Fyll vid behov kudden. För pelare med normalt djup räcker det med 5-10 cm "fot" direkt på marken.
- Därefter sätts skalet i botten. Och du måste se till att avståndet från det till brunnens väggar är detsamma överallt.
- Därefter sätts förstärkningsburen in och centreras sedan.
- Därefter fylls skalet med en tredjedel med betong och höjs med 200-300 mm. Om en TISE-borr användes, anges den mängd med vilken det är nödvändigt att lyfta skalet i dess specifikation. I vilket fall som helst, efter ovanstående åtgärder, bör skalet fixeras i sin nya position. Om brunnen borrades med en konventionell borr, kan betongen sätta upp till 2 dagar. Och då är det nödvändigt att återfylla utrymmet mellan skalet och brunnsväggen. Jorden komprimeras tätt.
- I detta skede (efter alla ovanstående operationer) hälls kolonnkärnan med hydraulisk tätning - det vill säga i lager på 15-20 cm och väntar efter varje hällning i 10-20 minuter.
Betong får full styrka inom 7 dagar efter installationen. Därför kan efterföljande byggarbete påbörjas först efter att en vecka har gått efter hällning.
Viktig: Det är bättre att inte använda vibrationskomprimering när det gäller pelarfundament. Vibratorns spets kan vidröra förstärkningen, då är bildningen av håligheter med cementlaitance möjlig, och detta kommer avsevärt att minska kolonnens styrka. Och den här enheten kommer inte att penetrera en tjocklek på 1,5-2 m.
Förstärkning
Armering är den största skillnaden mellan en grundpelare och en påle. Pelaren behöver definitivt ett spö. Plus periferiell förstärkning. Och för högen är allt detta ett extra slöseri med järn.
Lasterna som faller på pelaren är skjuvning. Detta är vad den centrala pelarstången motstår och förhindrar horisontella markrörelser från att "klippa av" allt som står på dem från pelarna.
En annan pelarfunktion är ett jämnt antal vertikala grenar av ramen. Detta är nödvändigt för större strukturell styrka. I detta fall bör avståndet mellan vertikala anslutningar vara 150-200 mm. Och steget med horisontella band är dubbelt så stort.
På vertikalen finns aluminiumförstärkning på 10-12 mm. Och på horisontalen finns en 6 mm valstråd. Slaget utförs enligt följande schema:
Om under en grillage eller randbalk, så förlängs ändarna av stavarna från pelarhuvudet vid 15-20 cm, och ännu högre i mitten. Därför är det bättre att omedelbart skära av sido vertikalerna längre. Och om vi pratar om en träkrona, så produceras tvärtom en central stång.
För att uppföra ett trähus eller en lätt uthus på en lokal tomt räcker det med en pelare i ett asbestcementrör med en diameter på 150 mm. Och sådana pelare förstärks endast i mitten. Och inte med en stång, utan med ett runt stålrör med en väggtjocklek på 2 mm (70-80 mm i diameter) - då kommer det, tillsammans med skalet, att börja fungera som en kraftfull hållarram.
Skal
Det enklaste pelarskalet för en pelarfundament är ett rör tillverkat av lager av takmaterial insvept i tråd. Det är lätt och billigt. Och viktigast av allt, det kommer inte att kräva ytterligare vattentätning. Men med den omvända metoden för återfyllning av jord (med stampning) rynkar ett sådant skal och bidrar inte till förstärkningen av strukturen. Det är därför pelarnas skal oftast är gjorda av rör - stål, plast eller asbestcement.
Asbestcementskal kan förresten till och med själva fungera som pelare. Till exempel, under en kanalgrillning är detta det bästa alternativet. Rör kan sedan köras ner i marken utan ytterligare grävarbete.
En pelarfundament är ett universellt alternativ. En sådan grund är konstruerad utan att ta hänsyn till typen av jord, och det kräver inte allvarligt vattentätnings- och isoleringsarbete. Därför bestämmer de sig för att bygga en kolumnformad grund utan tvekan, även utan att ha kunskapen om en byggare.
Unik foundation gjord av "stavar"
För att förstå vad en kolumnär grund är, är det värt att i detalj överväga dess för- och nackdelar, uppgifter och struktur.
Ett pelarfundament skiljer sig väsentligt från ett remsfundament, eftersom det inte är byggt längs hela byggnadens omkrets
Fördelar och nackdelar med en pelarbas
De obestridliga fördelarna med en grund gjord av stödpelare är:
Nackdelarna med en kolumnformad stiftelse tillskrivs:
Alla nackdelar med en grund gjord av pelare kan inte betraktas som något viktigt om du bygger den här strukturen med hänsyn till dess syfte.
Utmaningar med pelarkonstruktion
Det är lämpligt att bygga en kolumnformad grund för sådana objekt som:
- ett hus utan källare med väggar gjorda av lätta material;
- en tegelbyggnad, som av ekonomiska skäl inte kan byggas på remsfundament och därför är uppförd på pelare nedgrävda 2 meter i marken;
- en byggnad uppförd i ett område med mark som är benägen att hävas på grund av låga temperaturer och som ett resultat negativt påverkar alla andra fundament än en pelarformad.
Det är klokt att endast placera små hus gjorda av lätta material på stolpar, eftersom stöden inte tål vikten av andra byggnader
Det är bättre att helt överge konstruktionen av en struktur från stödpelare i följande fall:
- jorden på byggarbetsplatsen är svag eller rörlig, vilket kan leda till att en otillräckligt stabil grund välter;
- marken på platsen innehåller en stor mängd torv, sedimentära stenar eller lera mättad med vatten;
- huset är planerat att byggas av tunga råvaror, till exempel tegel som är mer än 5 cm tjocka eller vanliga armerade betongplattor;
- ekonomi och tid för att ordna basen reduceras avsevärt (när man skapar en kolumnformad grund, bildas inte basen av sig själv, vilket händer under konstruktionen av en remsbas);
- Jorden på platsen för att bygga ett hus kännetecknas av en skarp höjdskillnad (från 2 meter).
En pelarformad grund kan bara byggas på fast och jämn jord, eftersom den inte är idealiskt stabil
Vy över en stiftelse gjord av individuella stöd
En pelarformad stödkonstruktion för ett hus är ett system av pelare placerade i hörn, områden där väggar korsar varandra och där bärande skiljeväggar eller balkar finns, som bär hela byggnadens vikt. För att pelarna ska fungera som en enda struktur och vara så stabila som möjligt, kombineras de med hjälp av en grillage - bandbalkar.
Det vanligaste konstruerade pelarfundamentet är en struktur gjord av monolitiska armerade betongblock.
Grunden kan vara gjord av betongblock och grillen kan vara gjord av trä
Typiskt placeras pelarna och lämnar 2 till 2,5 meter tomt utrymme mellan dem. Men i vissa fall går byggare utöver det traditionella alternativet att ordna stöd.
När pelarna installeras i marken var 2–2,5 meter skapas gallret som en standardarmerad överligger. Samtidigt kombineras inte verandan, verandan och terrassen som är knuten till huset till en enda ensemble.
För platser som en veranda är separata baser organiserade, åtskilda av en expansionsfog. Detta är en nödvändig åtgärd, eftersom vikten av ytterligare lokaler alltid skiljer sig från husets vikt, varför krympningen av dessa byggnader inte kan vara densamma.
Vanligtvis placeras pelarna på ett avstånd av 2–2,5 m från varandra
Avståndet mellan pelarna är stort (från 2,5 till 3 meter), vilket hänvisar till den betydande kraften hos bandningsbalkarna. Den mest pålitliga grillen skapas i form av en enkel eller prefabricerad balk. En enkel struktur som förbinder stöden kan vara gjord av metalldelar, till exempel kanaler eller profiler.
Variationer av pelarbasen
Hur den kolumnära grunden kommer att se ut bestäms utifrån mängden ekonomi och förmågan att självständigt engagera sig i byggandet.
Blockstöd
Ett pelarfundament kan bestå av betong eller armerade betongblock, tillverkade separat och installerade direkt när man arrangerar bärkonstruktionen för byggnaden.
Varje pelare i strukturen kan monteras från separata block - ett mycket pålitligt material
GOST anger att blocken som kommer att användas för konstruktionen av fundamentet måste vara gjorda av betong av en klass som inte är lägre än M-100. När det gäller storleken på blocken är privata utvecklare vana vid att ta råvaror med parametrar på 20*20*40 cm och en vikt på 32 kg. Fundamentblock gjorda av expanderad lerbetong, ett material som är resistent mot termiska effekter, anses vara relativt lätta.
Stora blockkonstruktioner gjorda av armerad betong kan endast läggas av en byggkran, eftersom deras vikt till och med kan vara lika med två ton. Sådana block är förstärkta med speciell förstärkning med en diameter på 9 till 15 mm och används uteslutande för konstruktion av remsor och plattfundament för enorma tegelbyggnader.
Oftast, för oberoende konstruktion av en kolumnformig grund, tas lätta små block, eftersom det är möjligt att bygga stöd från stora råmaterial endast med användning av teknik
Det bästa djupet för att fixera en pelare av block i marken är från 50 cm till 1 meter. Om jordtypen och byggnadens vikt ställer andra krav, är det rimligare att bygga inte en blockfundament, utan en grund gjord av asbestcementrör fyllda med betong. Att lägga block till ett djup av mer än 1 meter är för svårt.
Tegelpelare
Efter att ha bestämt dig för att bygga en pelarformad grund av tegel, behöver du bara köpa röda solida keramiska byggråvaror. Detta material uppfyller alla nödvändiga krav: det är vattentätt, extremt hållbart och frostbeständigt.
Denna egenskap hos tegel, såsom frostbeständighet, anses vara extremt viktig. Ju högre indikator på immunitet mot låg temperatur, desto längre varar konstruktionsråmaterialet. Till exempel indikerar frostbeständighet 70 att tegelstenen kommer att försämras tidigast efter 70 år.
För att bygga grunden är det vanligt att använda röd solid keramisk tegelsten, eftersom det är den mest hållbara
Tegel kan användas för att konstruera både en grund och försänkt pelarfundament. Djupet på den första versionen av grunden varierar mellan 40 och 70 cm. Och den nedgrävda grunden installeras alltid under jordens frysnivå med 30–50 cm.
Man beslutar att placera den bärande strukturen på avsevärt avstånd från jordytan när jorden på byggarbetsplatsen höjs och grundvattennivån är instabil.
För att göra grunden pålitlig måste tegelstöden för en kolumnformad grund skapas i 2 tegelstenar
Huvudstiftelsepelarna (stöd placerade i hörnen av ytterväggar och vid skärningen av inre skiljeväggar) är vanligtvis gjorda av 2 eller 2,5 tegelstenar. I andra fall får pelarna göras av en och en halv tegelsten och placeras på en och en halv eller två meters avstånd från varandra.
"Ben" av trä
En bas gjord av "ben" av trä är det mest ekonomiska alternativet. Timmer som lämpar sig för grunden kan enkelt skäras ner och bearbetas på egen hand.
Det är vanligt att bygga en pelarformad grund av trästöd för ett hus för att leva under sommaren eller en liten struktur gjord av trä.
Trästolpar är endast avsedda för de lättaste tillfälliga strukturerna, eftersom de kan gå sönder under överdrivet tryck
Den bästa råvaran för att skapa trästöd är furu, ek eller lärkträ."Stänger" skärs från änddelen av en stock med en diameter på 2 till 40 cm. När de placeras i hål säkras trästolparna på sidorna med tegelstenar, stenar eller en packad vall av krossad sten.
Ibland fästs trästöd på plats med betongbruk. I det här fallet är pelarna nedsänkta i flytande betong med 10 cm. En annan bra fixering för trästöd kan vara ett kors gjord av två plattor 0,8 meter långa, arrangerade i ett tvärgående läge.
För att fästa stolpen vid tvärstycket skärs en spik ut i dess nedre del. Den sätts in i ett spår gjord i det centrala området av korset. Sedan fixeras stången på en slags plattform med halsdukar.
För att säkert fästa stången i marken, använd ett kryss och jibs.
Trästöd måste skyddas på ett speciellt sätt från ruttnande. Först täcks de med lera för att bilda ett lager 1 cm tjockt, sedan bränns de med heta kol. Den sista uppgiften utförs långsamt och ser till att bokstavligen 1,5 cm trä är förkolnat. De brända pelarna behandlas med uppvärmd bitumen eller tjära och torkas.
Under ytterväggarna är trästöd nedsänkta i marken till ett djup av 70 till 120 cm. Och pelarna för att stödja skiljeväggarna inne i huset är placerade på ett djup av 50 cm.
Huvudpelarna i en trägrund bör nedsänkas till ett djup av 70–120 cm
Monolit
Det är att föredra att bygga byggnader med 2 eller 3 våningar på en kolumnformad monolitisk grund. En sådan stiftelse kommer inte att sjunka ens under betydande press.
En kolumnär monolitisk grund kan fungera i mer än 100 år utan problem. Varje pelare i denna stödstruktur kan bära ett föremål som väger 100 ton.
Monolitisk grund anses vara den mest populära designen jämfört med andra kolumnformade fundament
En monolitisk bas av pelare skapas av betong, förstärkt med metallstänger och hälld i speciella former - rör eller formsättning. Denna foundation visar sig vara ovanligt hållbar, eftersom den är helt utan sömmar.
Gör-det-själv kolumnformig foundation: steg-för-steg-instruktioner
Byggandet av en kolumnstruktur för ett hus börjar först efter att beräkningar har slutförts och byggarbetsplatsen har förberetts.
Nödvändiga beräkningar
En beräkning behövs för att ta reda på hur många pelare som behövs och vilken storlek de ska ha.
Före beräkningsåtgärder är det nödvändigt att testa jorden på byggarbetsplatsen - borra en brunn med ett djup på 60 cm under den nivå där det är planerat att installera grundpelarna. Om jord finns under den bärande jorden, mättad med vatten och därför svag, är det bättre att avbryta beslutet att bygga en pelarformad grund. Stolpar under belastning kommer sannolikt inte att kunna stå stilla i instabil jord.
Den första brunnen på en byggarbetsplats bör vara en testbrunn - för att kontrollera jordens tillstånd
Bestämning av markbelastning
Efter att ha sett till att en pelarformad grund kan byggas på platsen bör du ta reda på vilket tryck jorden kommer att uppleva. För att göra detta måste du bestämma vikten på det framtida huset.
När du beräknar vad trycket på marken kommer att vara efter att ha byggt ett hus, bör du lägga till vikten av fundamentet till vikten av strukturen. För att göra detta är det nödvändigt att bestämma strukturens ungefärliga volym och multiplicera den resulterande siffran med materialets specifika vikt. Till exempel, för armerad betong är denna siffra 2500 kg/m³.
Tabell: ungefärliga specifik viktvärden för byggnadselement
| Konstruktioner | Specifik vikt, kg/m² |
| Väggar | |
| Tegelväggar (en halv tegelsten tjocka) | 200–250 |
| Väggar av skumbetong eller lättbetongblock 30 cm tjocka | 180 |
| Väggar gjorda av stockar med en diameter på 24 cm | 135 |
| Väggar av timmer 15 cm tjocka | 120 |
| Ramisolerade väggar 15 cm tjocka | 50 |
| Golv | |
| Källare och mellan golv på träbjälkar (isolerad med material med en densitet på upp till 200 kg/m³) | 100 |
| Vindar på träbjälkar (isolerade med material med en densitet på upp till 200 kg/m³) | 150 |
| Ihåliga plattor av betong | 350 |
| Monolitisk (tillverkad av armerad betong) | 500 |
| Driftbelastning för källar- och mellangolv | 210 | 105 |
| Tak inklusive takbjälkar, mantel och takmaterial | |
| Med tak av stålplåt, plåtpannor eller wellplåt | 30 |
| Med takpapp i 2 lager | 40 |
| Med skiffertak | 50 |
| Med tak av naturliga keramiska plattor | 80 | 100 | 50 | 190 |
*När taklutningen lutar mer än 60 grader reduceras snölasten till noll.
Total yta av pelarbaser
Så snart det blir känt hur mycket det framtida huset kommer att väga, får de reda på den minsta nödvändiga totala arean av baserna på alla pelare. För att bestämma denna parameter, använd formeln S = 1,3 * P/R 0. Siffran 1, 3 betecknar säkerhetsfaktorn, P är byggnadens totala vikt i kg (inklusive grunden), och R 0 är det beräknade motståndet för den bärande jorden i kg/cm².
Tabell: ungefärliga värden för bärande markmotstånd på 1,5 meters djup
Ett exempel på bestämning av antalet grundpelare
Låt oss försöka beräkna hur många runda stöd som kommer att behövas för att bygga en pelarformad grund för ett litet rampanelhus med dimensioner 5x6 meter. Samtidigt tar vi hänsyn till att höjden på första våningen är 2,7 m, och samma parameter vid frontonen är 2,5 m. Vi glömmer inte heller att använda data som takmaterial (skiffer), typ av belastning -bärande jord (lerjord) och frysdjup (1,3 m).
Ramhuset kan monteras på 10 pelare
Byggnadens vikt beräknas enligt följande:
- Arean av alla väggar bestäms med hänsyn till pedimenten (72 m²) och deras massa (72 × 50 = 3600 kg).
- Den totala ytan och massan av golv finns. Eftersom huset har en källare och mellanvåningar är deras yta 60 m² och vikten är 6000 kg (60 × 100 = 6000 kg).
- Driftbelastningen finns även på 1:a och vindsvåningen. Dess värde kommer att vara lika med 12600 kg (60 × 210 = 12600 kg).
- Takytan i vårt exempel är cirka 46 m². Dess vikt med ett skiffertak är 2300 kg (46 × 50 = 2300 kg).
- Vi tar snölasten lika med noll, eftersom lutningsvinkeln för taklutningarna är större än 60˚.
- Låt oss bestämma grundens preliminära massa. För att göra detta väljer vi villkorligt diametern på framtida pelare och deras antal. Låt oss säga att vi har en borr med en diameter på 400 mm, låt oss ta detta värde. Antalet pelare tas preliminärt baserat på tillståndet - en pelare per 2 meter av fundamentets omkrets. Vi får 22/2 = 11 stycken. Nu beräknar vi volymen av en kolumn 2 meter hög (begravd 0,2 m under frysdjupet + 0,5 meter över marken): π × 0,2² × 2 = 0,24 m³. Massan av en pelare är 600 kg (0,24 × 2500 = 600 kg), och massan på hela fundamentet är 6600 kg (600 × 11 = 6600 kg).
- Vi summerar alla erhållna värden och bestämmer husets totala vikt: P = 31100 kg.
- Den minsta erforderliga totala ytan av baserna på alla pelare kommer att vara lika med 11550 cm² (S = 1,3 × 31100/3,5 = 11550 cm²).
- Basarean på en kolumn med en diameter på 400 mm kommer att vara lika med 1250 cm². Därför måste vår stiftelse ha minst 10 pelare (11550/1250 = 10).
Om du minskar diametern på basstöden kommer deras antal att öka. Till exempel, beväpnad med en borr som skapar hål som mäter 30 cm, måste du installera minst 16 pelare.
Förberedelse för byggnation
Innan du häller en kolumnär grund på en webbplats måste du ta hand om följande:
- Rensa platsen från skräp och ta bort det bördiga jordlagret som är 30 cm tjockt.
- Ta grov eller medelstor sand som finns under den borttagna jorden som grund för grunden, och lerjord, som inte finns mindre ofta än sandjord, förstärks genom att täcka den med ett lager av två material - sand och grus.
- Jämna ut området för konstruktion, eliminera stötar och hål, och kontrollera dess horisontalitet med hjälp av en nivå placerad på en två meter platt bräda.
Jämnheten på det förberedda området kontrolleras med ett ställ
- Ta med konstruktionsmaterial till platsen och installera avgjutningar runt omkretsen av den framtida strukturen (pelare på ett avstånd av 2 m från byggnaden och brädor spikade på dem med märken för storleken på hål och stöd). Mittlinjernas korrekthet måste övervakas genom att mäta avstånd med ett måttband. Dessutom måste du kontrollera om hörnen på fundamentet i form av en rektangel eller kvadrat är raka.
- Lägg ut en plan för det framtida huset på platsen, det vill säga markera dess parametrar med hjälp av pinnar.
- Skapa hål för att installera pelare (om det behövs kan du använda en borr för att göra hål för trästöd, och om du installerar armerade betongpelare bör du beväpna dig med en spade).
- Fyll botten av hålen med grus och sand och fukta. De färdiga "kuddarna" måste komprimeras och täckas med polyeten eller takpapp.
Botten av de borrade hålen är förstärkt med hårt material, till exempel Proce-grus
Skapa formsättning för pelare
Ett utmärkt alternativ för formsättning för stöd under ett hus kan vara en tillfällig struktur gjord av hyvlade på ena sidan (den hyvlade delen är installerad vänd mot betongen) brädor av alla typer av trä, med en tjocklek på 25 till 40 mm, en bredd på 12 till 15 cm och en luftfuktighet på högst 25 %.
Istället för brädor kan du använda spånskivor, vattentät plywood eller metallplåt när du bygger formsättningar. Det är dock att föredra att välja brädor, eftersom de fäster mindre vid betongbruket.
Träpelarformad grundform är ett standardalternativ
Den tillfälliga hjälpstrukturen måste installeras nära väggarna i den grävda brunnen och vinkelrätt mot basen. Det rekommenderas att kontrollera korrektheten av den slutförda uppgiften med ett lod.
Om brädor valdes som material för att bygga formen, måste man komma ihåg att de måste fuktas ordentligt med vatten. Om du ignorerar detta tillstånd kan du få svaga pelare, eftersom torrt trä absorberar fukt som en svamp, och på grund av detta försämrar det betongens egenskaper.
Takpappsform är en innovation
En hjälpkonstruktion under konstruktionen av en pelarfundament kan också vara permanent form av takpapp. Detta material utför samtidigt flera uppgifter: det fungerar som en form för att hälla betong och skyddar stöden från fukt.
Formsättning av takpapp är en bra lösning om jorden i den skapade brunnen är tät och inte smulas sönder.
För att göra en hjälpstruktur av takpapp, fortsätt enligt följande:
Funktioner för att hälla grunden
Om en hemhantverkare är en anhängare av den traditionella metoden att gjuta en grund, måste han göra följande för att utföra detta uppdrag:
Den som inte är emot alternativa metoder för att bygga en grund till ett hus kan göra en grund med hjälp av en TISE-borr. Verktyget låter dig skapa en pelarstruktur med en breddning vid basen, vilket ger en unik möjlighet att stödja en tyngre byggnad på stöd eller minska antalet pelare.
En kolumn med breddning (med TISE-teknik) bildas i steg:
Video: exempel på att bygga en pelarfundament med TISE-teknik
Till och med en person kan klara av konstruktionen av en pelarformad stiftelse. För detta arbete behöver du inte leta efter utrustning, inhyrda arbetare eller en stor mängd material.