Jak se staví sloupový základ?

Název „sloupový základ“ mluví sám za sebe. Jedná se o základ sestávající z několika pilířů zakopaných v zemi v určitém pořadí a spojených do jednoho rámu pomocí dřevěného (někdy kovového) rámu nebo železobetonového roštu.

Sloupové základy se používají hlavně pro stavbu dřevěných (dřevěných, srubových) nebo rámových domů (ne více než 2 podlaží), lázeňských domů, verand a dalších hospodářských budov, jakož i plotů a kamenných plotů. Méně často se na nich staví stěny jednopatrových domů z lehkých kamenných materiálů (lehčený beton apod.), jejichž měrná hmotnost nepřesahuje 1000 kg/m³. Na takových základech není vhodné stavět těžší domy z důvodu relativně nízké pevnosti pilířů a nedostatečně velké celkové plochy základny.

Nejdůležitější kontraindikací pro výběr sloupcového základu je vysoká hladina podzemní vody. Nemělo by být dovoleno přiblížit se ke dnu sloupů blíže než 50 cm. Kromě toho musí být pilíře položeny hlouběji než vrstva úrodné nestabilní organické půdy.

Výhodou sloupového základu je úspora peněz a mzdových nákladů díky snížení objemu výkopových a betonářských prací a také vysoká rychlost výstavby nulového cyklu. Hlavní nevýhodou je nepředvídatelné chování jednotlivých základových pilířů s lehkovážným přístupem developera ke studiu vlastností zeminy na místě. To platí zejména pro základy bez monolitického roštu.

Nejčastější chybou soukromých vývojářů při stavbě sloupového základu je nedostatek jakéhokoli, byť přibližného výpočtu. Počet sloupů, stejně jako plocha jejich základen, jsou převzaty „ze stropu“. Téměř všechna staveniště říkají totéž – umístěte pilíře do rohů a na křižovatky stěn, v případě potřeby přidejte další na dlouhé stěny tak, aby vzdálenost mezi nimi byla od 1,5 do 2,5 metru. Tohle je normální pomazánka! Navíc o ploše základny není skoro nikde ani slovo. Ale jsou to právě tyto ukazatele, které určují, zda váš dům zůstane stát, nebo se časem začne kroutit a sedat.

Výpočet základu sloupu

I) Nejprve je nutné prozkoumat místo pro budoucí výstavbu. To je podrobně popsáno v článku „Stanovení vlastností zemin na staveništi“. Kromě toho, co je tam uvedeno, je nutné poznamenat následující: po rozhodnutí vybudovat sloupový základ je nutné provést zkušební vrtání 0,5-0,6 metru pod předpokládanou hloubkou pilířů. Pokud pod nosnou půdou narazíte na vrstvu vodou nasycené měkké zeminy (rychlopísek), je lepší sloupový základ opustit, protože pilíře pod zatížením mohou jednoduše proříznout nosnou půdu a selhat.

II) Druhým krokem bude určení zatížení, které bude dům a jeho základ vyvíjet na nosnou půdu, jinými slovy výpočet hmotnosti domu. Přibližné hodnoty měrné hmotnosti pro jednotlivé konstrukční prvky jsou uvedeny v následující tabulce:

Poznámky:

1) Když je úhel sklonu sklonu střechy větší než 60º, předpokládá se, že zatížení sněhem je nulové.

2) Při výpočtu základu se k hmotnosti domu připočte přibližná hmotnost samotného základu. Jeho přibližný objem se vypočítá a vynásobí měrnou hmotností železobetonu rovnající se 2500 kg/m³.

III) Po určení hmotnosti domu vypočítáme minimální potřebnou celkovou plochu (S) patek všech základových pilířů:

S = 1,3×P/Ro,

kde 1,3 je bezpečnostní faktor;

P – celková hmotnost domu včetně základů, kg;

Ro je vypočtený odpor nosné zeminy, kg/cm².

Hodnotu Ro, také nazývanou únosnost půdy, lze získat přibližně z níže uvedené tabulky:

Poznámka:

Vypočtené hodnoty odporu jsou uvedeny pro půdy umístěné v hloubce asi 1,5 metru. Na povrchu je únosnost téměř jedenapůlkrát nižší.

Po výpočtu hodnoty celkové plochy základen všech pilířů nyní můžeme určit jejich požadovaný počet v závislosti na průměru nebo rozměrech průřezu. Pro větší názornost uveďme jednoduchý příklad.

Příklad zjednodušeného výpočtu sloupového základu

Vypočítejme sloupový základ (na kulatých pilířích) pro malý rámový panelový dům (viz obrázek vlevo) o rozměrech 5×6 metrů. Výška 1.NP je 2,7 m, výška štítu je 2,5 m. Střecha je břidlicová. Nosná půda je hlinitá (Ro = 3,5 kg/cm²). Hloubka mrazu je 1,3 metru.

Takže musíte vypočítat hmotnost domu.

1) Plocha všech stěn, včetně štítů, bude v našem případě rovna 72 m² a jejich hmotnost bude 72 × 50 = 3600 kg
2) Dům má suterén (patro 1.NP) a mezipodlažní (mezi 1. a podkrovím) stropy. Jejich celková plocha je 60 m² a jejich hmotnost je 60 × 100 = 6000 kg
3) Provozní zátěž je přítomna i v 1.NP a podkroví. Jeho hodnota bude rovna 60 × 210 = 12600 kg
4) Plocha střechy v našem příkladu je asi 46 m². Jeho hmotnost s břidlicovou střechou je 46 × 50 = 2300 kg
5) Zatížení sněhem bereme rovné nule, protože Úhel sklonu střechy je více než 60º.
6) Určíme předběžnou hmotnost základu. Chcete-li to provést, musíte podmíněně vybrat průměr budoucích pilířů a jejich počet. Řekněme, že máme vrták o průměru 400 mm, vezmeme to. Počet pilířů je předběžně brán na základě podmínky – jeden pilíř na 2 metry obvodu základu. Získáme 22/2 = 11 kusů.

Objem jednoho sloupu je 2 metry vysoký (pohřben 0,2 m pod hloubkou mrazu + 0,5 metru nad zemí): π × 0,2² × 2 = 0,24 m³ a jeho hmotnost je 0,24 × 2500 = 600 kg.

Hmotnost celého základu je 600 × 11 = 6600 kg.

7) Všechny získané hodnoty sečteme a určíme celkovou hmotnost domu: P = 31100 kg
8) Minimální požadovaná celková plocha základen všech pilířů se bude rovnat:

S = 1,3×31100/3,5 = 11550 cm²

9) Základní plocha jednoho sloupu o průměru 400 mm bude rovna 1250 cm². Náš základ tedy musí mít minimálně 11550/1250 = 10 pilířů.

S klesajícím průměrem pilířů se bude jejich počet zvyšovat a naopak. Pokud například vezmeme vrták 300 mm, budeme muset vyrobit alespoň 16 pilířů.

Po určení minimálního přípustného počtu základových pilířů jsou rozmístěny po obvodu. V první řadě se instalují na nejvíce zatěžovaná místa – to jsou rohy domu a napojení vnějších a vnitřních stěn. Zbývající pilíře jsou rovnoměrně rozmístěny po obvodu, v případě potřeby přidejte několik dalších kusů k výslednému minimálnímu počtu pro symetrii. Zde platí hlavní pravidlo, že více je možné, méně není možné.

Důležitá poznámka: má-li dům nějakou lehčí přístavbu, například verandu, je minimální přípustný počet sloupů pro ni uvažován odděleně od domu. Pochopitelně to bude méně.

Při stavbě těžších domů na půdách s nízkou únosností se často ukazuje, že počet pilířů je velmi velký, a aby se snížil, je nutné výrazně zvětšit průměr základny. Jednoduché zemní vrtáky se k tomu nehodí. Zde přichází na pomoc technologie TISE. Diskutuje se o tom v článku „TISE Foundation – Technologie, výhody a nevýhody“.

Podívejme se nyní na nejběžnější konstrukční návrhy sloupových základů

Znuděný základ

Pilíře vznikají zalitím betonem do předem vyvrtaných otvorů. Práce na stavbě vrtaného základu se provádějí v následujícím pořadí:

1) Na základě výpočtu je základ označen na místě.

2) Pomocí ruční (mechanizované) vrtačky nebo speciální vrtačky se provádějí studny 20-30 cm pod hloubkou mrazu.

Poznámka: v rámci tohoto článku neuvažujeme mělké sloupové základy, které se používají téměř výhradně pro malé dřevěné přístavky.

3) Válce se srolují z běžné střešní lepenky (podle průměru otvorů) a omotají páskou. Plní dvě role: za prvé je to trvalé bednění pro pilíře a za druhé je to jejich hydroizolace.

Pokud máte střešní krytinu s posypem, rolujte ji hladkou stranou ven. Čím hůře se zemina při promrzání drží na povrchu pilířů, tím méně na ně budou působit tečné síly mající tendenci pilíře v zimě vytahovat ze země.

4) Do jímek se vkládají válečky ze střešní plsti. Na obrázku výše vidíte, že střešní krytina nedosahuje až k samotnému základu, zbývá asi 20 cm To se nedělá jen tak. Přes odkrytou část hromady při nalévání betonu prosakuje výkvět do půdy a dále ji váže. Navíc v závislosti na typu půdy se nosnost pilíře může zvýšit až 2krát. Toto zvýšení není ve výpočtu zohledněno. Dále zvyšuje bezpečnostní rezervu nadace. Pilíře se navíc lépe kotví do země.

5) Do studny se nalije trochu betonu (20-30 cm) a po krátké pauze se vloží armovací klec, aby se vlastní vahou nepotopila až do kontaktu se zemí. Poté se celý sloupec nalije nahoru. Není vhodné, aby se výztuž dotýkala země, protože to vede k rychlejší korozi.

Obvykle je rám vyroben ze tří nebo čtyř prutů pracovní výztuže A-III ∅10-12 mm, svázaných pomocnou výztuží BP-I ∅4-5 mm. Je vhodné, aby výztuž nebyla blíže než 5 cm od vnějšího povrchu sloupu.

Pokud na ně bude po zalití pilířů postavena monolitická mříž, uvolní se pracovní výztuž z pilířů do výšky této mříže. Pokud jsou pilíře vyrobeny z dřevěných trámů, pak pro jejich upevnění při lití betonu je do horní části vložena závitová tyč (například M16).

Při stavbě domu nebo lázeňského domu je důležité odpovědně a profesionálně přistupovat k výběru typu základů a instalaci konstrukce. Koneckonců, nadace určuje životnost, pevnost a spolehlivost budoucí konstrukce. Při nesprávném výběru a instalaci dům nebo lázeňský dům časem ztratí svůj atraktivní vzhled a funkčnost nebo bude zcela zničen.

Chyby při instalaci povedou k netěsnostem a prasklinám. Volba typu základu je ovlivněna vlastnostmi půdy a zeminy na pozemku, hladinou podzemní vody a provedením samotné budovy. Dnes existují čtyři hlavní typy nadace.

Sloupový základ je ekonomická a cenově dostupná možnost. Představuje jednoduchou konstrukci pilířů, které jsou umístěny po obvodu budovy, pod nosnými zdmi a na jejich křížení. Tato možnost je ideální pro stavbu lázeňského domu a dřevěného domu, malé dachy a prostorné nízkopodlažní venkovské chaty. Podívejme se blíže na strukturu sloupového základu.

Výhody

• Cenová výhodnost je hlavní výhodou sloupové základny. Instalace nebude vyžadovat velké náklady a pracnou práci, rozsáhlou tepelnou a hydroizolaci;
• Snadná instalace vám umožní vyrobit a nainstalovat sloupcový základ vlastníma rukama bez zapojení speciálního vybavení a velkého počtu pracovníků;
• Optimálně vhodné pro zmrzlou půdu, pro hlinitou nebo písčitou půdu;
• Efektivita instalace. Instalace sloupového základu zabere polovinu času než základový pás;
• Spolehlivost a trvanlivost.

Omezení

• Nemožnost výstavby domů se suterénem nebo přízemím;
• Nevhodné pro přesun půdy a kypření půdy;
• Používá se pouze pro stavbu domů s nízkou hmotností;
• Při stavbě obytné budovy je nutné zajistit podpěry pomocí výkonné mříže.

Typy sloupových základů

Sloupové základy jsou rozděleny do různých typů v závislosti na materiálu, ze kterého jsou podpěry vyrobeny. Existují betonové a suti betonové, cihlové a kamenné druhy. Nejoblíbenější jsou kamenné a betonové sloupy. Konstrukce z kamene a betonu se vyznačují dostupností, odolností a spolehlivostí. Takové materiály jsou ideální, pokud plánujete vytvořit sloupový základ vlastníma rukama. Mějte ale na paměti, že betonové pilíře se instalují mnohem snadněji než kamenné.

Podle hloubky se rozlišují mělké a zahloubené sloupové základy. První typ je položen v hloubce 50-70 centimetrů. Vyhovuje mu kamenitá nebo písčitá půda s nízkou hladinou spodní vody. Zakopaná verze se používá pro tekutou půdu a oblasti, které jsou přesyceny vlhkostí. V tomto případě jsou pilíře spuštěny do hloubky dvou metrů a 50 centimetrů pod úroveň zamrznutí půdy. Nezapomeňte, že hloubka nalití jakéhokoli základu závisí na úrovních podzemní vody a zamrznutí půdy.

Kromě toho se sloupcové základy rozlišují podle typu konstrukce:

• Monolitický typ je v technologii podobný konstrukci pásového základu. Homogenní a bezešvý design zvyšuje výkon, zvyšuje spolehlivost a pevnost základny. Montáž však komplikuje nutnost provedení bednění a výztuže;
• Sloupový základ vyrobený z trubek je nejoblíbenějším typem díky cenově dostupným nákladům a snadné instalaci. Instalace probíhá pomocí azbestových nebo ocelových trubek a zahrnuje tři hlavní etapy: vrtání studní pro pilíře, hydroizolaci základny a instalaci trubek, vztyčení výztužného rámu a nalití betonové směsi;
• Prefabrikovaný sloupový základ ze železobetonových bloků se vyznačuje snadnou instalací. Instalace zahrnuje organizaci pískového polštáře, hydroizolaci a vytvoření pilířů z bloků, které jsou zajištěny tuhou cementovou maltou. Je důležité pečlivě utěsnit každý sloup a poté omítnout povrch výrobku;
• Pro výstavbu obytných venkovských domů se často používá sloupcový základ s mřížkou. Je vhodný pro půdy s vysokým obsahem jílu, protože rovnoměrně rozkládá váhu konstrukce na pilíře a snižuje boční zatížení. Při instalaci jsou sloupky spojeny páskováním pomocí mřížky.

Před instalací sloupcového základu vlastníma rukama musíte provést analýzu půdy, vybrat a vypočítat potřebné materiály. Poté se pozemek očistí od suti a srovná. Je důležité, aby byl terén rovný! V případě potřeby vyrovnejte nerovnosti nebo přidejte vrstvu písku a štěrku.

Instalace základu sloupu

Po vyčištění oblasti označte základ pomocí kolíků a nití. Podle značení vykopou jámu potřebné hloubky a šířky minimálně 30 centimetrů. Na dno výkopu se položí vrstva písku a štěrku (pískový polštář). Další způsoby instalace se mírně liší v závislosti na typu konstrukce.

Sloupovitý základ na trubkách je nejjednodušší konstrukcí pro instalaci. V rozích příkopu jsou instalovány trubky o průměru 20-30 centimetrů a poté jsou sloupy rozmístěny podél linií příček a podél obvodu budoucí budovy ve vzdálenosti 2-2,5 metru. Mezery mezi trubkami jsou vyplněny drceným kamenem, štěrkem nebo pískem.

Po instalaci se piloty mírně zvednou a prázdný prostor se opět vyplní pískem, štěrkem nebo drceným kamenem. Vrstvy jsou důkladně zhutněny. Zvednutí pilířů zvýší stabilitu konstrukce a ochrání základ před negativními účinky podzemní vody. Na vrstvu písku nebo drceného kamene se vyrábí betonový nebo železobetonový potěr.

Monolitický sloupový základ vyžaduje organizaci bednění po instalaci pilířů v rozích a obvodu budovy. Bednění se vyrábí z dostupných materiálů (břidlice, desky, tyče atd.). Poté je uvnitř instalována zesílená mříž, kterou lze vyrobit z výztužných článků. Články jsou upevněny pomocí speciálního drátu do obdélníkových nebo čtvercových buněk o straně 30-40 centimetrů.

K upevnění nepoužívejte svářečku, protože svařovaná místa podléhají silné korozi.

Bednění musí být vyplněno betonovou směsí v několika vrstvách po 20-30 centimetrech. Nenechávejte dlouhé mezery mezi vrstvami, jinak beton předčasně ztuhne. Výsledkem bude obrys, který vypadá jako monolitický pásový základ, ale zároveň je vyvýšen na pilířích.

Konstrukce s mříží také potřebuje bednění. Mřížka je rám, ve kterém je výztuha umístěna ve vzdálenosti nejméně 30 centimetrů od vnějšího povrchu. Mřížka je položena na předem zarovnaných sloupech a upevněna pomocí speciálních propojek a drátu. Nahoře se nainstaluje bednění, provede se výztuž a nalije se beton.

Nakonec se pro jakýkoli typ konstrukce provádí hydro- a tepelná izolace. Pamatujte, že instalace nadace sami může vést k vážným chybám. Nesprávné výpočty a instalace mohou vést k poklesu a zaplavení domu, vzniku trhlin, plísní a plísní, deformaci stěn a zničení konstrukce. Abyste tomu zabránili, obraťte se na profesionály!

Stavební společnost „MariSrub“ provede výpočty a vybere vysoce kvalitní materiály, provede celou řadu prací na instalaci jakéhokoli typu základů a stavbě domu nebo lázeňského domu z kulatiny. Řemeslníci společnosti pečlivě zkoumají vlastnosti půdy a topografie na pozemku, vybírají vhodný typ základů a stavebních materiálů a pokládají konstrukci s hydroizolací a izolací.