Sloupový základ se skládá z jednotlivých pilířů spojených nad povrchem terénu mříží. Ve srovnání s pásem nebo deskou je jeho celková nosná plocha výrazně menší. To znamená menší nosnost. V tomto ohledu je u nás použití sloupových základů omezené.
Aplikace
V centrální oblasti má 80 procent stavenišť pod základy jílovité půdy. Jedná se o poměrně slabou půdu, která vyžaduje velké plochy podpory v případě výstavby těžkých domů. Proto je nejčastěji používanou „lidovou“ verzí základny domu pásová a často prefabrikovaná z tvárnic (škvára) nebo suťového kamene.
Sloupové základy používáme pro velmi lehké konstrukce, a to:
- domy ze dřeva nebo rámové domy;
Sloupový základ pod těžkým domem
Někdy se však sloupcové základy používají také při stavbě těžkých domů z cihel a škvárových bloků. V případech, kdy konstrukční výpočty naznačují, že celková plocha pilířů bude pro tento typ budovy dostatečná.
Použití pro těžké domy je možné při stavbě na půdách s vysokými pevnostními charakteristikami – jedná se o velmi tvrdé jíly, hrubozrnné zeminy nebo když na staveništi leží tvrdé skály blízko povrchu.
Někdy se stává, že velmi slabé půdy leží blízko povrchu, nevhodné pro jakýkoli základ, a husté půdy jsou umístěny ve značné hloubce, pak se hluboké pilíře stávají jedinou přijatelnou možností základů.
Možnost použití sloupového základu je dána výhradně projektem domu, na základě geologických průzkumů. Nedoporučuje se samostatně rozhodnout o vybudování takových základů pod těžkým domem.
Návrhové prvky
Základna sloupovitého základu by měla být vždy pod horní úrodnou a velmi nestabilní vrstvou (humus) a spočívat na pevných půdách. Někdy se velmi dlouhé pilíře pokládají do velkých hloubek, aby se dosáhlo pevných vrstev.
Existuje pravidlo pro umístění pilířů. Musí být položeny ve všech rozích domu, na křižovatkách stěn a podél stěn – s určitým krokem.
Krok je určen výpočtem, ale častěji je to v rozmezí 1,5 – 2,0 metrů. Hlavy (nahoře) musí být provedeny na stejné vodorovné čáře. Na nich bude spočívat mříž.
U lehkých budov se mříž vůbec nevyrábí, ale nahrazuje se kovovými nebo dřevěnými trámy.
Při stavbě dřevěných domů je převýšení hlav nad úrovní půdy asi 0,5 metru. Tím se vytvoří dostatečná mezera s půdou pod podlahou, aby se zabránilo vlhkosti v domě.
Materiál pro sloupový základ
Základové pilíře mohou být z dřevěných kulatin, cihel, nebo monolitického železobetonu.
-Strom je nutně ošetřen antiseptiky, dehtován a položen zadkem nahoru. Ale tento materiál, který se používá již dlouhou dobu, je stále nejméně spolehlivý a odolný při jakémkoli zpracování.
Zdivo se používá velmi zřídka. Protože pro jeho stavbu bude nutné vykopat jámy, případně souvislý příkop. Kovové vyztužení zdiva pomocí podélných silných tyčí je také nutné, protože základ bude ovlivněn silami zvedání a prasknutí půdy. Je možné použít pouze červené vodotěsné cihly.
Železobeton zůstává nejpreferovanějším materiálem pro stavbu pilířů.
Jak vyrobit podpěry ve studnách
Nejjednodušší technologie instalace železobetonových pilířů je ve studnách.
Do země stačí vyvrtat otvor požadovaného průměru (obvykle 200 nebo 250 mm), na který můžete použít ruční vrtačku nebo provést stavbu vlastníma rukama.
Technologie samostatné přípravy betonu je navíc již dlouho zvládnuta většinou stavitelů.
Ale pro sloupový základ je nutné připravit pouze velmi voděodolný beton, protože hydroizolace sloupů ve studních je nemožná.
Podpěry vyrobené technologií TISE mají rozšířenou základnu, která zvětšuje nosnou plochu a zlepšuje odolnost proti mrazu.
Je nutná výztuž, pouze vyztužený beton odolá trhacím silám mrazu. Ve studnách se obvykle používají od jedné do čtyř spíše silných armovacích tyčí o průměru 10 – 12 mm.
Způsob výstavby v jámách
Další způsob výstavby železobetonových podpěr spočívá v hloubení jam o rozměrech větších než pilíř asi o půl metru, aby bylo možné instalovat bednění. Nyní bude mít struktura spíše obdélníkový nebo čtvercový průřez.
Pro jeho vyztužení budete potřebovat 2 – 4 výztužné tyče, které jsou vzájemně spojeny do rámu.
Kromě zjevných nevýhod – velký objem výkopových prací, zvýšená spotřeba materiálů a pracnost, má tento způsob jednu velkou výhodu. Pouze v jámě můžete vytvořit velkou opěrnou plochu pro pilíř. To znamená, že ji udělejte s velkým rozšířením na dně a položte ji na podložní pískový polštář.
Konstrukce železobetonové mříže
Mříž je nedílnou součástí sloupového základu, spojuje hlavu pilířů do jediné konstrukce. Mříž absorbuje zatížení z domu a přerozděluje je rovnoměrně na každý sloup. Může chybět pouze u lehkých konstrukcí, kde je nahrazen trámy nebo spodním lemem dřevěných kulatin.
Typicky je mříž vyrobena ve formě souvislého pásu železobetonu. Je vyztužený jako pásový základ se skupinami prutů na horní a spodní straně.
Použita je silná žebrovaná výztuž A3 o průměru cca 12 mm, v množství minimálně 2 kusy. v horní a spodní řadě. Toto uspořádání tyčí, jak je známo, je nezbytné pro nosníky vystavené ohybovým silám ve vertikální rovině.
Příčná výztuž mříže nezatěžuje výrazně a může být provedena s maloprůměrovou výztuhou 6 – 8 mm, která slouží spíše ke spojení hlavních tyčí do rámu. V žádném případě by tyče neměly být umístěny blíže než 5 cm od okrajů betonové konstrukce.
Postup při stavbě mříže
Před postavením roštu se po celém obvodu betonové pokládky připraví pískový polštář, jehož úroveň bývá o několik centimetrů nižší, aby čelenky byly v roštu.
Podél sloupků je položena výztuž mříže, která je navázána na výztuž sloupku (tuhé spojení mříže a sloupků). Kolem rámu je postaveno dřevěné bednění, které je položeno betonem.
Po vytvrdnutí betonu se odstraní bednění a odstraní se pískový polštář. Vzdálenost mezi mříží a zemí by měla zůstat alespoň 10 cm, což je důležité, protože mezera zabraňuje zničení mříže v zimě nahromaděním půdy.
Výpočet mříže, její rozměry, počet a umístění výztužných tyčí do betonu jsou určeny výhradně projektem. Je třeba si uvědomit, že mříž je velmi důležitou součástí celé konstrukce, která absorbuje značné zatížení.
Sloupový základ neznamená výstavbu suterénu pod domem, jak je typické pro pásové základy. Suterén může být vytvořen pouze jako samostatný prvek domu, který není spojen se samotnou konstrukcí. Uvedená doporučení jsou zobecněním zkušeností, ale stavba musí být provedena v souladu s projektem
Nadace sloupce je nejlevnější a nejjednodušší na stavbu. Upřednostňuje se při výstavbě průmyslových a veřejných budov, stejně jako jednopatrových venkovských domů. Ale z mnoha důvodů má použití sloupových základů omezení a nelze je ignorovat.
Sloupové základy jsou typem individuálních základů na přirozeném základu a jsou to pilíře s rozvinutou nosnou částí (základnou), přenášející soustředěná zatížení od sloupů, nároží budov, nosných rámů, trámů, oblouků, vazníků a jiných nosných konstrukcí. struktura. Na sloupových základech jsou postaveny pouze poměrně lehké prefabrikované rámové domy ze dřeva a kulatiny, stejně jako plotové sloupky. Pokud je základová půda vysoce heterogenní nebo má vysoký pokles, je lepší zcela opustit použití tohoto typu základů pro venkovské domy. Na slabě únosných půdách se pilíře silně a nerovnoměrně prověšují.
Na značení takových základů jsou kladeny zvýšené požadavky. Nejsou vhodné pro klesající půdy a půdy charakterizované mrazem.
Je pravda, že tento typ základů je široce používán pro průmyslová a veřejná zařízení: velké jednopatrové budovy, ve kterých sloupy slouží jako nosné konstrukce, a vnější stěny jsou pouze obvodovým obrysem. Ale v tomto případě mají sloupcové základy zvláště zesílenou strukturu, velkou hloubku a vysoce rozvinutou základnu.
Sloupové základy jsou vyrobeny prefabrikáty z hotových betonových bloků, monolitických a z kamene (cihla, pálený a řezaný kámen) s cementovou maltou. V průřezu mohou být čtvercové nebo kulaté: záleží na provedení zvoleného bednění, ve kterém se odlévají z betonu, nebo tvaru hotových betonových tvárnic u prefabrikátu.
Pokud by sloup (průmyslové a veřejné budovy) měl spočívat na sloupu, pak v jeho horní části vytvořím vybrání – „sklo“. V některých případech je místo „skla“ instalován kotevní upevňovací prvek, který pevně spojí sloup s podepřenou konstrukcí. Sloupové základy se v závislosti na jejich provedení dělí na skleněné a bezsklené. Skleněné se navíc vyrábějí pouze z betonu a bezsklené z betonu a kamene.
Pro plotové sloupky je optimální skleněný sloupkový základ. Kolona může být vypuštěna předem nebo přímo ve studni vykopané pro to. V nosné části (podešvi) má prodloužení.
Zařízení pro zakládání sloupů
Položení takového základu pod nosný rám budoucí stavby se obvykle provádí otevřeným způsobem, v předem vykopaných studnách nebo příkopech pod zámrznou hloubkou půdy: ze dna se odstraní zkapalněná zemina a voda, zásyp písek nebo drcený kámen se vyrábí a zhutňuje o tloušťce nejvýše 10 cm. Nejprve se základna nadace nalije do bednění (nebo se sestaví z bloků), poté se pilíř (může být vyroben z kamene).
Plocha podešve je zvolena (vypočtena odborníky) v závislosti na zatížení přenášeném na zem a jeho sedání. Když jsou na sloupovém základu velká zatížení, je vyztužena (zpevněna). U relativně lehkých budov (jednopatrových) a konstrukcí lze od výztuže upustit. Ale konstrukce pilíře musí být taková, aby diagram rozložení zatížení v něm měl úhel sklonu větší než 60°. Pokud je úhel menší, nevyztužená podrážka selže. Studna (příkop) s hotovým sloupovitým základem je zasypána pískem, vrstva po vrstvě a podbíjení.
Zatížení sloupového základu určuje jeho velikost a provedení. Optimální vnímání zatížení základem a jeho přenos do základové půdy ukazuje odporový diagram: úhel 60° a více zaručuje rezervu bezpečnosti i pro nevyztužený základ, méně než 60° základ vyžaduje zesílení
U sloupovitého základu je důležité, aby jeho základna byla pod hloubkou mrazu půdy. Při jeho výstavbě však není vždy možné snížit hladinu podzemní vody pod hloubku mrazu. Protože betonová práce v takových podmínkách je velmi obtížná, je lepší vyrobit sloupové základy prefabrikované z hotových betonových bloků položených na cementovou maltu. Na podrážku by měly být použity vyztužené bloky.
Chyby při konstrukci sloupového základu
Dotkneme se pouze stavby venkovského domu, kde nejčastější chybou při konstrukci sloupového základu je nedostatek rozvinuté nosné části (podešve). To je způsobeno skutečností, že ve snaze snížit pracnost práce jsou základové pilíře vylévány z betonu ve vertikálních studnách stejného průřezu vybraných v zemi: je vykopán nebo vyvrtán svislý kanál, stěny z nichž jsou obloženy střešním materiálem nebo je potrubí ponořeno do země pláštěm a roztok se do něj nalije. Zpravidla se takové pilíře začnou rychle a nerovnoměrně prohýbat i při velmi dobré základové půdě.
Pokud jste zvolili právě tyto technologie stavby pilířů, doporučujeme dno studny alespoň trochu rozšířit: zeminu ze stěn opatrně vybrat malou špachtlí nebo ji udusat pod konec pažnicové trubky. Ale tvar a rozměry všech takových studní pro jednu budovu musí být shodné. Jinak se nelze vyhnout nerovnoměrnému sedání sloupového základu ani v dobré půdě.
Sloupovité založení na klesající zemině (bahno nebo rašelina) – dům se intenzivně a na dlouhou dobu zapouští do země i s vyvinutými podrážkami u paty pilířů.
Sloupovitý základ je postaven na hlinitých půdách s mrazovým zvednutím. V zimě není taková budova na takovém základu schopna kompenzovat vztlakové působení sil ani při menším mrazivém zvednutí: sloupy se zvedají ze země a pohybují se do strany, i když jsou podrážky položené pod hloubkou mrazu. Tento jev lze pozorovat po každé zimě na plotových sloupcích instalovaných na sloupových základech, ale je mnohem snazší je napravit než hroutící se dům.
Chyby se dělají i při označování sloupového základu. Vzhledem k tomu, že pilíře jsou umístěny pod lokálním zatížením od nosných konstrukcí budovy (sloupové sloupky nebo nosníky nosného rámu), je důležité, aby měly centrální zatížení a byly přísně svislé. V opačném případě se v zatížení přenášeném na tyč objeví boční složka, která ji táhne do strany. Nedostatečný počet pilířů pod zatíženým nosníkem může vést k podobným důsledkům: nosník se ohýbá a přenáší boční sílu na pilíře.
Je možné napravit vzniklé chyby, pokud je dům již postaven?
Doporučuje se stavět domy z kulatiny a trámů nebo prefabrikované rámové domy na sloupovém základu a nic víc.
Za prvé, díky svému designu přenášejí takové domy stejné zatížení na každý sloup.
Za druhé, pokud základ stále jde do země, a dokonce nerovnoměrně, lze takové domy narovnat:
- pod spodní korunu srubu nebo nosný rám (nad pilíře) se umístí zvedáky a dům se zvedne nebo vyrovná; pilíře se postaví a vyrovnají betonovou maltou nebo zdivem;
- Poté, co beton získá potřebnou pevnost, se dům rovnoměrně spustí na sloupy pomocí zvedáků.
V případě potřeby takové domy vydrží nejednu podobnou opravu. Tyto práce jsou důvěryhodné pouze odborníkům.
