Столбчатый фундамент из блоков видео: Столбчатый фундамент из блоков 20х20х40 своими руками

Как сделать фундамент из блоков 20х20х40 своими руками

Фундамент из бетонных блоков

Фундамент является основной частью строения, которая отвечает за надежность и прочность всей конструкции. Перед началом строительства любого здания ведется подсчет материалов. При этом на каждом этапе выбирается оптимальный вариант, который поможет сократить время застройки и сэкономить некоторые средства. Возведение столбчатого фундамента из блоков 20х20х40 см поможет решить возникшую проблему.

Виды столбчатого основания и его особенности

Столбчатый фундамент имеет несколько видов, поэтому для правильного выбора необходимо знакомство с каждым из них:

Разновидности столбчатого фундамента

• Монолитное столбчатое основание считается самым прочным, может выдержать постройку с большим весом. Срок эксплуатации такого типа фундамента достигает 100 лет.
• Столбчато-ленточное основание относится к дорогостоящим фундаментам. Однако все затраты оправдываются в процессе эксплуатации. При таком типе фундамента стенам обеспечивается одинаковый упор на любом участке. Такое основание может прослужить до 50 лет.
• Опорно-столбчатый фундамент не требует больших затрат на возведение. При соблюдении технологий строительства может эксплуатироваться продолжительное время. Однако на таком основании невозможно построить дом с подвальным помещением.
• Свайно-столбчатый фундамент возводится за короткий промежуток времени и имеет невысокую стоимость. Но в домах, возведенных на таком типе основания, полы всегда остаются холодными.
• Деревянное столбчатое основание стоит недорого, но отличается коротким эксплуатационным сроком.
• Столбчатое основание из блоков требует больших трудовых и временных затрат. Однако все компенсируется высокой прочностью такого типа фундамента.

По степени заглубленности также выделяют несколько видов столбчатого основания:

Стаканный тип столбчатого фундамента

• Заглубленный фундамент обустраивается ниже уровня промерзания грунта на 50 см. Использование такого типа основания рекомендовано для участков с преобладанием глинистой почвы и повышенным уровнем влажности.
• Мелкозаглубленное основание монтируется на глубине 40-70 см. При этом первое значение можно использовать при возведении легких построек на устойчивом грунте. Второе значение подходит для более тяжелых строений и слабого грунта.

к оглавлению ↑

Как выбрать блоки для столбчатого фундамента

Надежность и прочность возводимого основания напрямую зависит от качества используемых материалов. Поэтому при выборе блоков для столбчатого основания стоит прислушаться к рекомендациям специалистов:

• Лучше всего приобретать материал заводского изготовления. Такая продукция отличается высоким качеством. Кроме того, завод-изготовитель предоставляет сертификат качества на блоки, чего нет у самодельных блоков. Дополнительный пакет документов от производителя станет страховкой при возникновении непредвиденных обстоятельств во время строительства и эксплуатации фундамента.
• Приобретаемые блоки должны быть правильной формы, иметь ровные поверхности. В дальнейшем это облегчит процесс финишной отделки.
• Не стоит приобретать блоки со сколами и другими изъянами на гранях, так как это является прямым доказательством нарушения технологии изготовления.
• Размер блоков для возведения столбчатого основания может быть разным. Но для ручной кладки лучше использовать фундаментные блоки, имеющие размер 20x20x40 см.

к оглавлению ↑

Этапы возведения столбчатого фундамента из блоков

Основание столбчатого типа из блоков 20х20х40 см рекомендуется возводить в следующем порядке:

1. Подготовка участка. На этом этапе участок очищают от мусора и лишней растительности, снимают верхний плодородный слой толщиной 25-30 см. Полученную площадку тщательно разравнивают.
2. Разметка постройки. Отмечая места расположения столбов основания, стоит учесть, что в обязательном порядке устанавливают опоры в углах строения и в местах пересечения несущих перегородок. Именно здесь в грунт забивают деревянные колышки, между которыми натягивают строительный шнур или бечеву. Также стоит помнить о расстоянии между промежуточными столбами. Оптимальным шагом считается промежуток в 2-3 метра. Частое расположение опор будет невыгодным с экономической стороны, редкое – может привести к деформации стен постройки.
3. Подготовка углублений под столбы. Для установки опор необходимо выкопать ямки глубиной от 15 до 30 см. Углубление должно иметь достаточную ширину, чтобы после установки опор была возможность проводить дальнейшие работы. Дно вырытой ямки засыпают песком, который проливается водой и тщательно утрамбовывается. В результате создается своеобразная подушка под основание.
4. Укладка блоков. Опоры из блоков 20х20х40 см строятся следующим образом:
   • На песчаное основание укладывают два блока, промазывая грани между ними цементным раствором, имеющим большую вязкость. Блоки плотно прижимают друг к другу.
   • На верхние грани также наносят раствор цемента и устанавливают следующие два блока. При этом необходимо развернуть их направление на 90⁰. Укладку блоков выполняют до необходимой высоты столба. В процессе работы необходимо вести постоянный контроль над вертикальностью опоры, используя отвес или строительный уровень.
   • По окончании процесса проверяют все опоры на предмет одинаковой высоты.
5. Гидроизоляция столбчатого основания. Завершив укладку блоков, необходимо выполнить оштукатуривание всей поверхности столба. После высыхания раствора проводят работы по гидроизоляции блочных опор. Для этого столбы покрывают специальным гидроизоляционным средством или оборачивают их рулонным гидроизолирующим материалом. Для закрепления гидроизоляции используют обычный скотч.
6. Обратная засыпка. После выполнения всех работ необходимо провести обратную засыпку грунта. Грунт засыпают небольшими порциями, тщательно утрамбовывая каждый слой.
7. Для связи столбов используют ростверк. Он существенно повышает устойчивость столбчатого фундамента и равномерно распределяет нагрузку между опорами.

к оглавлению ↑

Самостоятельное изготовление блоков для столбчатого основания

При малом бюджете строительства или при возведении незначительных построек использование блоков 20*20*40 см заводского изготовления становится экономически невыгодным. В этом случае можно изготовить блоки своими руками. Для работы понадобятся:

• Специальная форма.
• Погружная виброустановка или простая лопаточка.
• Песчано-цементный раствор.

Технология изготовления блоков заключается в следующем:

1. Форма устанавливается на полосе рубероида, который расстелен на ровной поверхности.
2. В форму заливают цементный раствор, не допуская образования пустот.
3. Лопаточкой протыкают раствор по всей площади, уделяя особое внимание углам формы. Для трамбовки раствора можно воспользоваться специальным вибратором.
4. Поверхность изделия хорошо разравнивают и оставляют для высыхания на 2-3 дня.
5. Готовый блок достают из формы и убирают на место естественной сушки для набора твердости и прочности. Главное условие – избегать попадания прямых солнечных лучей. Применять готовую продукцию можно лишь спустя 3 недели.

Блоки для столбчатого фундамента

Таким образом, возведение столбчатого фундамента из блоков определенного размера доступно всем. Главное — провести правильные расчеты и соблюдать рекомендации специалистов.

    

Видео: столбчатый фундамент своими руками

В этой статье каждый найдет для себя что-то полезное. Кроме технологии шпаклевки потолка, рассматривается много смежных вопросов, касающихся подбора инструментов и материалов. Идеи для строительства, никогда не помешают. Здесь вы найдете несколько вариантов инструкций.

Сборка дома из СИП панелей, если ее будет осуществлять команда строителей, возможна за 5 часов. Посмотрите ускоренное видео, как это происходит

Столбчатый фундамент для легкой постройки.

Арматура здесь сварена, но по технологии ее лучше связывать. Автор рассказывает о преимуществах столбчатого фундамента

столбчатый фундамент из пустотелого блока подойдет под сарай

как бороться с пучением грунта при заливке столбчатого фундамента. Технология заливки. Столбчатый фундамент с бетонным ростверком

сравнение столбчатого и винтового фундаментов

Расчеты столбчато-ленточного фундамента

Технология устройства столбчато-ленточного фундамента. Характеристики и обязательные требования.

Читайте и смотрите другие материалы:

• Как сделать фундамент из асбестоцементных труб.
• Заливка фундамента под дом.
• Утепление фундамента.
• Выбор фундамента для одноэтажного дома.
• Укрепление фундамента.

Столбчатый фундамент своими руками

Если планируется построить легкую конструкцию такую как садовый дом, веранда, баня или сарай, можно остановить выбор на столбчатых фундаментах. Они бывают поверхностные, среднего заглубления и заглублённые.

Поверхностные изготавливаются из кирпича и бетонных блоков. Для изготовления таких свай нужно выкопать на месте бушующей сваи яму глубиной 10 см. Она засыпается песком и трамбуется. Сверху на песок ложится гидроизоляция, на неё выкладывается столбик из кирпича или бетонных блоков, а в середину между кирпичами заливается бетон для дополнительного скрепления конструкции.
Средне заглублённые изготавливаются из кирпича, бетонных блоков, монолитного бетона и дерева. Для их строительства копается яма глубиной 50-70 см квадратного сечения. На дно этой ямы насыпается песок толщиной 10 см и трамбуется. Делается гидроизоляция, и выкладываются столбики из кирпича или бетонных блоков на требуемую высоту во внутрь их заливается бетон для скрепления конструкции. Потом пустоты засыпаем землёй и утрамбовываем до уровня земли. Для изготовления монолитного столбика надо будет сделать квадратную опалубку на нужную высоту и залить бетон в яму 10-15 см, в залитую смесь вставить арматуру, скрепить её и продолжить заливку дальше. К деревянным столбам в нижней точке приделывается деревянная крестовина, которая будет служить опорой. Надо эту конструкцию обработать антисептическими материалами и ещё желательно покрыть битумной мастикой. Она вставляется в подготовленное углубление, засыпается землёй и все очень сильно утрамбовывается.

Заглублённые сваи бывают бетонные, сделанные из асбестовых труб и винтовые. Они заглубляющая на глубину от одного до двух метров. Для изготовления бетонных свай надо пробурить ручным или бензо буром скважину на нужную глубину, сделать на дне подушку из писка и щебня. Изготавливается и устанавливается на место сваи опалубка. Делается из арматуры каркас, который опускается в скважину, затем в неё заливается бетон. Ещё очень интересный пример применения асбестовых труб для изготовления свай. Для этого надо пробурить скважину диаметром равным диаметру асбестовой трубы, сделать подготовку дна из песка и щебня. Вставляется в скважину труба, потом в неё вставляется арматура, и внутрь заливается бетон. Ещё один вид который сейчас набирает популярность это винтовые сваи, они изготавливаются из метала и заворачиваются в землю на нужную глубину и являются надёжным основанием для любой конструкции.
Для всех фундаментов про которые было рассказано в этой статье есть одно общее требование, все сваи должны быть точно выставлены по одному уровню. На них сверху ложится брус или бревно которые являются основаниями новых строений.

Фундамент из ФБС — пошаговая инструкция строительства фундамента из блоков своими руками, видео

Ленточное фундаментное основание для дома заслужено считается одним из самых надежных, долговечных и стабильных к нагрузкам. Но возводится оно достаточно долго – пара дней на выемку земли, пара на сборку опалубки плюс минимум двадцать на застывание бетонного раствора. Чтобы ускорить процесс строительства, застройщики нередко заменяют его на сборно-ленточный фундамент из блоков ФБС заводского изготовления. Этот вариант сделать гораздо проще, а времени на установку и монтаж уходит в разы меньше.

Содержание

1. Что это такое?
2. Виды и подвиды
3. Плюсы и минусы
4. Пошаговая инструкция
5. Применение

Что такое фундамент из блоков ФБС?

Конструкция основания из ФБС являет собой кладку из бетонных блоков различного размера на песчаной подушке. Между рядами и поверх них иногда устанавливается армированный ж/б пояс, но многие строители обходятся и без него. Плюс фундаментный бетон защищается стандартной для всех сооружений в земле гидроизоляцией.

Так они выглядят

Часто ФБС называют «стеновыми», но это в корне неверно. Правильней их именовать «сплошными» либо «сплошного сечения». Фактически это железобетонные изделия блочного вида, предназначенные для возведения исключительно фундаментов и стен подвалов. Строить из них стеновые перегородки в жилых домах и иных зданиях категорически нельзя. Они слишком тяжелы для этого.

Виды фундамента из блоков

Его рекомендуется выбирать лишь для участков с сухими и малопучинистыми грунтами. Но по факту при грамотном расчете устраивать такую опору можно под любой дом и на любых почвах. Блоки ФБС из железобетона изначально разрабатывались для ускорения и упрощения строительства. Они способны выдержать немалые нагрузки, надо только правильно их подбирать.

Так выглядит блочное основание

На блочном фундаменте строения возводить можно из всех известных стройматериалов. Ограничений здесь нет. Но для того же дома из СИП-панелей, отличающегося своей легкостью в весе, лучше выбрать более дешевые винтовые сваи. А в целом, на рассматриваемое основание стены строительными правилами и нормами ставить разрешается из кирпича, пеноблоков, бруса и бревна. Все на усмотрение хозяина коттеджа.

Преимущества и недостатки блоков ФБС

Среди достоинств числятся:

• Высокая скорость работ;

• Отсутствие необходимости замешивать бетон либо заказывать бетоновоз;

• Применимость практически на всех типах грунтов;

• Высокое заводское качество исполнения бетонных изделий;

• Отсутствие потребности в опалубке.

Фундаментные блоки привозятся на стройплощадку уже в полностью готовом для работ виде. Из них надо лишь выложить кладку. Ждать схватывания бетона и набора им прочности не требуется. По скорости возведения такому основанию для частного дома фору в состоянии дать разве что фундамент на сваях. С этим вариантом конкурировать вообще сложно.

Минусы основание из ФБС имеет следующие:

• Дороговизна по сравнению с обычным монолитным ленточным аналогом;

• Сложности с раскроем изделия из бетона на куски нужного размера;

• Необходимость использования спецтехники (крана либо лебедки).

Выбор для устройства ФБС часто обусловлен минимизацией затрат по времени. Плюс его строительство можно производить даже зимой. Однако за это приходится платить необходимостью привлечения подъемной техники. Вручную выполнить укладку в фундамент изделий невозможно, они имеют слишком большой вес. В итоге такой вариант выходит на 15–25% дороже аналога в виде монолитной ленты.

Для подъема необходим кран

Главное – при сравнении с монолитом блочная разновидность оснований для зданий несколько проигрывает по несущей способности. И если высокие вертикальные нагрузки она еще с легкостью выдерживает, то с горизонтальными есть серьезные проблемы. При сильном пучении блок из опорной конструкции может быть просто выдавлен.

Инструкция по монтажу

Бетонный фундамент своими руками по всем инструкциям обустраивается в четыре этапа:

1. Проектирование и выбор блоков.

2. Земляные работы с отсыпкой подушки из песка.

3. Установка (с армированием либо без).

4. Гидроизоляция.

Готовить проект лучше доверить профессионалу. Это позволит получить фундамент с нужными характеристиками при минимуме затрат на материалы. ФБС выпускаются с разными габаритами. Однако слишком большие по размеру – лишние траты и нагрузки на грунт. Выбирать эти изделия из бетона надо под конкретные параметры будущих стен. Но обычно для нижнего ряда берутся шириной в 400 мм, а для последующих выше – 300 мм.

Все фундаментные блоки делятся четыре подвида:

1. ФБС – сплошные рядовые.

2. ФБП – с пустотами внизу для уменьшения нагрузок на почву.

3. ФБВ – с вырезом по длине под коммуникации.

4. ФЛ – плиты трапециевидной формы для нижнего ряда.

По ГОСТу в маркировке после этих букв идут три цифры (длина-ширина-высота в дециметрах) и литеры «Т», «П» или «С», обозначающие тип использованного бетона. В первом случае это «тяжелый» вариант из цемента, песка и щебня. Во втором «пористый» аналог, в котором в качестве заполнителя применен керамзитобетон. А в третьем это «силикатное» изделие, сделанное с добавлением извести. Строительство фундаментов всегда ведется с использованием класса «Т». Только они имеют необходимые несущие способности и не боятся влаги.

Земляной этап – стандартен. Необходимо вырыть траншею глубиной ниже точки промерзания грунтов на участке. Затем на ее дне делается утрамбованная из песка толщиной 30–40 см подушка для последующей укладки плит ФЛ. Здесь важно все выполнить так, чтобы на всем протяжении котлована песчаный слой оказался по горизонтали на одном уровне. Иначе основание, скорее всего, получится с перекосами.

Разделить бетонный фундаментный блок на две части нужного размера практически нереально. Если при монтаже в кладке остаются пустоты, то их обычно заполняют кирпичами с оштукатуриванием этого проема. ФБС в ряд сверху всегда устанавливаются со смещением, сквозные вертикальные швы здесь недопустимы. Для кладки используется стандартный цементный раствор с маркой не ниже М100.

Если требуется армирование, то необходимо сверху на уже составленный ряд уложить 2–5 прутков в один слой. При этом применяются те же технологии, что и при устройстве фундамента-ленты. Только армирующий пояс получается однорядным.

Для гидроизоляции поверх верхних рядов укладывается рубероид или иной рулонный аналог. Для этих целей подойдет даже мягкая кровля, только стоит она дороже. По бокам кладка полностью обмазывается мастикой. Гидроизоляционный слой должен закрывать бетон со всех сторон, чтобы минимизировать на него воздействие влаги. Так он прослужит гораздо дольше.

Рекомендуем прочитать статью: размеры листа ондулина.

Прежде чем приступать к строительству блочного основания для коттеджа, необходимо все тщательно распланировать. Надо предусмотреть площадку для разгрузки блоков и место для крана. Это для установки опор свайного фундамента или заливки монолитной ленты спецтехника не обязательна. Здесь же без спецтехники никак не обойтись.

Разгружаем

Подготавливаем поверхность: размечаем бечевкой линию блоков и подкладываем на основание гидроизоляцию

Подготавливаем раствор и краном подаем первый

Опускаем первый по натянутому уровню

Укладываем второй на раствор к первому

Корректируем расположение вручную с помощью лома

Аналогично укладываем все последующие

Фундамент из блоков и его применение

Блочная конструкция по смете выходит немного дороже монолитной ленты, но возводится гораздо быстрее нее. По несущим характеристикам они во многом схожи, главное чтоб на ФБС сбоку не оказывалось слишком сильное воздействие при пучении.

Быстрее рассматриваемого варианта можно сделать лишь фундамент на винтовых сваях. Но последний часто выбирают только для легких построек, для возведения стен которых взяты СИП панели или легкий газобетон. Основание из блоков более универсально. Соорудить его самостоятельно несложно. Представленная выше пошаговая инструкция позволит вам исполнить все, избежав возможных ошибок новичков.

Читайте также про другие виды оснований:

Смотрите также видео по монтажу фундамента из блоков ФБС

Читайте про другие наши материалы:

Столбчатый фундамент из блоков своими руками

Столбчатый фундамент из блоков является оптимальным решением для строительных работ маленьких зданий, бань и сараев. Если сделать монтаж правильно, то можно добиться максимального уменьшения нагрузки на почвенный слой. Стоит отметить, что данный тип основания имеет достаточно маленькие затраты и при этом высокий уровень качества. В нашей статье мы ознакомимся подробнее с особенностями таких фундаментов.

Назначение фундамента

Столбчатый фундамент из блоков является оптимальным решением для строительных работ маленьких зданий, бань и сараев

Любое строительство дома своими руками начинается с закладки основания. Главное целью данного элемента конструкции является транспортировка объёма нагрузки на почвы. Монтажные работы фундамента дело требующее больших затрат, но на сегодняшний день есть множество вариантов экономии.  Одной из недорогих технологий и есть блочная система.

Стоит отметить, столбчатый фундамент из блоков имеет огромное количество достоинств перед другими типами построек. К таким характеристикам относятся следующие показатели:

• Высокий показатель прочности строения;
• Устойчивость от воздействия агрессивной среды;
• Стойкость к морозу;
• Долгая эксплуатационная возможность;
• Низкая стоимость;
• Большой ассортимент изделий из железобетона;
• Разнообразие размеров и габаритов деталей, поэтому можно подобрать нужную величину.

Внимание! Именно по таким плюсам многие специалисты и останавливаются на таком виде фундамента. Плюс ко всему необходимо отметить, что на строительные работы уходит небольшое количество времени.

Виды фундаментов из блоков

Основание из бетона – это один из самых популярных типов построек такого назначения

Основание из бетона – это один из самых популярных типов построек такого назначения. В большинстве случаев встречаются такие фундаменты в строительных проектах небольших построек. Это такие объекты, как бани, хозяйственные здания, цехи, маленькие строения и т.д.  Выполняя расчет величины глубины необходимо обязательно брать во внимание особенности почвы. По критерию относительно уровня промерзания они бывают такой разновидности:

• Заглубленные виды – глубина такой закладки 1 метр ниже уровня промерзания земли. Стоит отметить, что их применение актуально на участках глинистых почв.
• Малозаглубленный фундамент из бетона – погружается на глубину до 0,7 метра. Такое основание обычно встречается на песчаных и скалистых участках.

Если рассматривать строительную технику для выполнения данного типа строения, можно использовать два существующих способа:

• Подушечный метод;
• Стеновая техника.

Первый тип по своей форме напоминает трапецию. Особенность такого основания заключается в способности увеличивать территорию опоры. Чаще всего такую технику можно увидеть при обустройстве первого ряда подошвы. Стоит отметить, что именно такой подход может обеспечить максимальный уровень устойчивости строительного объекта.

Метод стеновой конструкции имеет четырехугольную форму. В некоторых случаях делаются специальные вырезы по бокам, которые необходимы для организации максимальных стыков. Блоки из бетона применяются для подземного и наружного устройства основания. На сегодняшний день существует еще одна классификация блоков, которые разделяются по признаку заглубления:

Рекомендуем к прочтению:

• Цельные установки без отверстия – ФБС;
• Конструкции, имеющие прорезы для выхода коммуникации – ФБВ;
• Блоки П-образного строения – ФБП.

Внимание! Очень важным моментом является наличие отверстий для проложения коммуникационной система. В противном случае вам придётся делать их своими руками.

Монтаж своими руками

Для выполнения основания из бетона своими руками лучше выбирать блоки 20 на 20 на 40 см

Столбчатый фундамент из блоков выполняется такими же действиями, как и для других материалов. Первое, что нужно выполнить – это произвести расчеты и поставить все необходимые отметки. Стоит учесть. Что должны располагаться во всех уголках и пересечениях стен. Расстояние от одного столба к другому должно не превышать 3 метра. Если не соответствовать этой норме, то может образоваться деформация конструкции.

Для выполнения основания из бетона своими руками лучше выбирать блоки 20 на 20 на 40 см. Плюс к этому, можно использовать полнотелые или пустотелые типы. Все детали конструкции скрепляются между собой раствором из цемента.

Внимание! Если выполняется постройка легкого здания, то можно не использовать раствор, а просто выкладывать плиты одну на одну.

Выполняя монтаж из бетона делать скрепление блочных элементов в определенной последовательности. Такое основание имеет стойкость к высокому объёму нагрузки. Это происходит благодаря наличию в конструкции ростверка, который распределяет давление между сваями. Своими руками его можно сделать в таких видах:

• Объединением оголовок свай, что образует плиты;
• Основание, где соединение происходит между соседними сваями.

Внимание! Самым оптимальным вариантом есть создание монолитного ростверка из железобетона. Такой  тип имеет высокую практичность и легкую возбудимость.

Завершающим этапом являются такие действия настила гидроизоляции и укладка бруса. Это очень необходимые процессы, поэтому давайте ознакомимся с ними подробнее.

Рассчитываем нагрузку

Необходимым действием для строительных работ фундамента из бетона своими руками считается выполнение расчётов его нагрузочной способности

Необходимым действием для строительных работ фундамента из бетона своими руками считается выполнение расчётов его нагрузочной способности при разных сезонах года. Эта необходимость возникает из-за возможности разрушений при большом весе зданий. Так, если вы планируете, монтаж небольшого помещения, то вам идеально подойдет столбчатое основание.

Как же определить величину нагрузки? Для этого нужно учитывать предельный уровень нагрузки на 1 куб. см, который равняется 0,5 кг. Стоит учесть, что такие показания применимы для торфяного или высушенного участка. Если вычисления показывают, что давление вашей постройки вкладывается в поставленные рамки, то вы смело можете устанавливать такой фундамент своими руками.

Внимание! При таких математических действиях нужно брать во внимание такие показатели:  все значения масс постройки, мебели, фундамента, снега и ветра.

Большинство таких значений вы найдете в вашем проекте, который должен иметь все данные об особенностях климатических характеристик в вашем регионе. В том случае, когда все монтажные работы вы выполняете самостоятельно, то и расчет должен выполняться вами своими руками. Стоит учесть, что комфортнее и надежнее все-таки доверить все работу специалистам, так как от правильного определения величин зависит устойчивость и долговечность конструкции.

Рекомендуем к прочтению:

Определяем уровень промерзания почвы и поверхностных вод

Данная величина актуальна для расчета значения глубины закладки основания

Данная величина актуальна для расчета значения глубины закладки основания. Такие цифры можно легко найти в справочных материалах. Далее вам следует придерживаться основного правила, что фундамент из бетона должен располагаться ниже на 0,4 метра, чем показатель уровня промерзания земли.

Внимание! Если уровень промерзания почвы достигает полметра, то основание постройки должно закладываться на глубину 0,9 метра.

Помимо этого фактора, при строительных работах необходимо брать во внимание, где протекают поверхностные воды. Существует такое требование: чем выше водный поток, тем ниже должна осуществляться закладка конструкции. Так, например, если участок земли очень насыщен поверхностными водами, то фундамент может погружаться и на два метра.

Выполняем расчет материалов

Для того чтоб выяснить количество столбов для постройки основания своими руками следует учитывать некоторые данные

Получив вышеперечисленные данные можно начинать определять, сколько же материалов вам пригодится для данных работ. Выполнять такую задачу следует, отталкиваясь от объёма нагрузок. Итак, для того чтоб выяснить количество столбов для воспроизведения основания своими руками следует учитывать следующие данные:

• Столб необходимо устанавливать под всеми углами наружной части постройки;
• На каждом соединении внутренней перегородки;
• Расстояние между ними должно варьироваться от 1,5 до 2 метров;
• Величина высоты должна превышать на 15 см уровень земли. Эта норма необходима для будущего монтажа на них ростверка.

Внимание! Следует брать во внимание песчаную подушку, ингредиенты на раствор и материалы для гидроизоляции.

Разметка территории

Устанавливаем разметки столбов, которые должны быть идентичными с планом проекта

При выполнении строительных работ по возведению фундамента из бетона следует придерживаться такой пошаговой инструкции:

1. Выполняем очистку площади от верхнего слоя земли, соблюдая глубину 15 см. Можно также избавить территорию под домом от флоры.
2. Совершаем выравнивание участка;
3. Далее устанавливаем разметки столбов, которые должны быть идентичными с планом проекта. Стоит учесть, что можно применять арматуру или обрезок труби, которые нужно позабивать по намеченным точкам.
4. Проверяем соответствие всех величин и углов. При совершении всех действий следует соблюдать дистанцию между объектами 1,5 – 2 метра.

Бур отверстий

Стоит отметить, что данную строительную задачу выполняют специальным аппаратом – буром

Последующим этапом работ есть создание ям под блоки. Стоит отметить, что данную строительную задачу выполняют специальным аппаратом – буром, и размеры углублений должны быть шире, чем бетонные плиты, так как будет выполняться гидроизоляция. При небольшой глубине, величину необходимо увеличивать на 15 см с каждой стороны.

Внимание! Если показатель глубины превышает отметку метра, яму нужно сделать более широкой. Чтоб легко можно было выполнить штукатурку. После окончания данного процесса нужно утрамбовать землю.

Укладывание блоков в столбы

Следующим действием есть выкладывание блоков на вязкий раствор из бетона. Учтите, что постоянно необходимо следить за возведением столбов по вертикали, потому, что потом исправить это будет сложно и очень дорого. Чтоб выполнить этот процесс правильно, нужно применять такие инструменты, как уровень, отвес и нитку.

Внимание! В случае высоты столба больше метра, его установку нужно выполнять при помощи  опалубки.

Гидроизоляция

Чтоб повысить прочность будущего здания, нужно выполнять герметизацию

Чтоб повысить прочность будущего здания, нужно выполнять герметизацию всех стыков в конструкции. Выполнить данное действие можно при помощи мастики, пленки или мембраны. В случаи применения мастики нужно ждать ее полного высыхания, а потом уже продолжать работу. Данная норма позволить не потерять целостность постройки.

Внимание! Пустоту между основанием и стенками скважины нужно заполнять землей, а потом утрамбовывать ее.

Видео: столбчатый фундамент своими руками

Столбчатый фундамент отлично подойдет для небольшого домика или хозяйственной постройки. Он подходит даже для некоторых сложных грунтов, а установить его легче, чем заливать ленточный фундамент или бетонную плиту.

В этом видеоролике показано, как изготавливается столбчатый фундамент для легкой постройки. Арматура здесь сварена, но по технологии ее лучше связывать. Автор рассказывает о преимуществах столбчатого фундамента.

Столбчатый фундамент из пустотелого блока подойдет под сарай. Смотрите, как он строится.

Знаете ли вы, как бороться с пучением грунта при заливке столбчатого фундамента. Здесь показана технология заливки. Изготавливается столбчатый фундамент с бетонным ростверком.

Если вы не знаете, какой фундамент сделать: столбчатый или винтовой, этот видеоролик поможет определиться с выбором.

Здесь рассказано, как проводить расчеты столбчато-ленточного фундамента.

Технология устройства столбчато-ленточного фундамента раскрыта в следующем ролике. Рассматриваются характеристики и обязательные требования.

Читайте и смотрите другие материалы:

• Разметка фундамента.
• Заливка фундамента под дом.
• Как сделать фундамент для беседки.
• Как сделать фундамент из асбестоцементных труб.
• Гидроизоляция фундамента.

Как самому сделать фундамент из блоков размером 20х20х40 см

Использование блоков для постройки фундамента позволяет провести работы быстро и качественно. В частном строительстве с этой целью приобретаются изделия с размером 20х20х40 см, ровными стенками и весом не более 32 кг. Кладку из таких блоков проще всего выполнить самому, в привлечении подъемной спецтехники нет необходимости. Технология возведения простая на всех этапах: от составления чертежа до сборки достаточно придерживаться несложных правил. Надежность фундамента напрямую зависит от качества стройматериалов.

Оглавление:

1. Преимущества и разновидности
2. Инструкция по строительству основания
3. Полезные рекомендации

Особенности и достоинства блоков 20х20х40

Отличительной характеристикой этих кладочных изделий является размер: длина в два раза больше равных ширины и высоты. Для фундаментных работ применяются исключительно полнотелые бетонные блоки с плотностью не менее 1500 кг/м3. Важную роль играет материал: варианты с твердым фракционным наполнителем выдерживают повышенные нагрузки, пустотные, керамзитовые или ячеистые для возведения несущего основания не подходят, но могут использоваться в качестве утеплителя внутренних подвальных или цокольных стен. При необходимости прокладки сложных коммуникаций целесообразно сделать фундамент из ФБВ (с вырезом).

Преимущества блочного основания

К плюсам бетонных блоков 20х20х40 относят:

• Простую технологию кладки. Нет необходимости в опалубке, изделия с таким размером проще выровнять, ошибки практически исключены.
• Меньшую зависимость от погодных условий: сборку фундамента из бетонных блоков желательно провести при плюсовой температуре, но нет необходимости в уплотнении раствора, подогреве при резком похолодании или постоянном увлажнении залитого монолита в жаркую погоду.
• Повышенную прочность и долговечность основания.
• Доступную стоимость блоков для фундамента, низкие затраты на монтаж.
• Высокую точность геометрических форм, что в свою очередь сводит к минимуму расход кладочного раствора и упрощает процесс гидроизоляции и отделки.
• Экологичность и соответствие санитарным нормам.

Следует учесть, что указанные достоинства проявляются лишь при приобретении фундаментных блоков высокого качества. Стеновые или пустотелые изделия подходят лишь для щитовых времянок, специалисты их покупать не советуют.

Рекомендуемые типы фундамента

Из блоков с размером 20х20х40 проще всего сделать основание ленточного или столбчатого типа. Первый вариант выбирается при строительстве фундамента для домов с высокой несущей способностью, и в свою очередь может иметь мелкозаглубленное (для построек из дерева) и заглубленное (для кирпичных и каменных зданий) исполнение.

Второй тип (столбчатый) выбирается чаще всего, он оптимален для легких малоэтажных объектов на глубокопромерзающих, но малоподвижных грунтах. Рекомендуемая глубина заложения опор варьируется от 1,5 до 3 м, следует помнить, что подпольное пространство в таких домах отсутствует и цокольная часть требует дополнительной отделки.

Руководство по возведению фундамента из блоков своими руками

Пошаговая инструкция по строительству столбчатого основания включает следующие этапы:

1. Составление чертежа с учетом размещения квадратных опор размером 40×40 см (два блока, уложенных рядом) по углам и периметру несущих стен с шагом не менее 2 м.
2. Разметка участка согласно схеме, земляные работы. Глубина закладки выше расчетной как минимум на 30-40 см (для засыпки подушки).
3. Засыпание и трамбовка 10 см гравия и не менее 15 песка, для упрощения процесса подушку советуют поливать.
4. Размещение опорных площадок (рекомендуемый этап). Для снижения воздействия грунтовых вод на фундаментные блоки многие подкладывают под низ рубероид, сложенный полиэтилен или тротуарную плитку. Но опытные строители советуют сделать армированные площадки из тощего бетона размером 60×60 см и высотой около 50-70. Это усложняет процесс, но снижает расход блоков и придает зданию устойчивость, при строительстве стен из тяжелых материалов этот этап становится обязательным.
5. Кладка блоков 20х20х40: по две штуки на ряд с перехлестом на цементный раствор. Пропорции кладочной смеси зависят от параметров грунта, при риске подтапливания вяжущее смешивается с песком в соотношении 1:2, в обычных условиях – 1:3. На этом этапе крайне важно достичь одинакового расположения всех опор, от этого зависит надежность столбчатого фундамента. Проще это сделать с помощью веревок и водяного уровня.
6. Гидроизоляция верхнего участка основания.
7. Организация ростверка: обвязка брусом или швеллером. На большой вес блоки 20х20х40 не рассчитаны, по этой причине они не подходят для заливки бетонного ростверка.

Важно помнить, что сборный столбчатый фундамент подходит исключительно при строительстве легких построек на устойчивых грунтах. На сильно плывущих лучше выбрать другой тип основания. Пошаговая инструкция для возведения ленточных сборных фундаментов во многом совпадает с указанной выше, отличия касаются земляных работ (роется сплошная траншея, а не прямоугольные участки), также немного изменяется технология кладки. В частности:

• Монтаж фундаментных блоков начинают с угла или участков пересечения соседних несущих стен согласно схеме. Разметку следует сделать заранее, отклонения по диагонали или периметру не должны превышать 20 мм. Уровень нижнего ряда проверяется с особенной тщательностью.
• При строительстве фундамента для тяжеловесных зданий ряды дополнительно армируются: в межкладочные швы укладывается металлическая сетка.
• Блоки размещаются с обязательным смещением на 1/2, по аналогии с кирпичной кладкой. Образование сплошного вертикального шва между стыками является недопустимым.
• Усиливаются требования к гидроизоляционной защите, фундамент из блоков сверху покрывают как минимум двумя слоями рулонных материалов, на участках с риском подтапливания имеет смысл обмазать цокольные стены битумом.
• Организовывается отмостка по периметру основания.
• В ленточном фундаменте из блоков по аналогии с монолитными конструкциями заранее продумываются и организовываются отверстия для прокладки водопроводных и канализационных труб и других коммуникаций. Сверлить и пробивать уже уложенные стены крайне не советуется.

Нюансы технологии, общие рекомендации

Главное требование – сделать перевязку блоков правильно, что означает изменение схемы кладки на 90° в каждом следующем ряду при строительстве столбчатого фундамента или смещение наполовину при возведении ленты. Избежать многих ошибок поможет расчет параметров основания и необходимого количества материала, что подразумевает предварительный анализ состояния грунта (а не в процессе копания траншей, как делают многие дачники). Применяются изделия от одного производителя, с одинаковыми характеристиками.

Технология строительства фундамента из таких блоков относится к безопалубочным, что позволяет значительно сократить сроки выполнения работ. Но при слишком высоких столбцах целесообразно использовать подпорки (опоры, аналогичные поддерживающим щиты). Это позволит исключить риск произвольного смещения фундаментных конструкций в процессе застывания свежего раствора. Некоторые застройщики утверждают, что сцепление кладочными смесями является необязательным, и что столбы или ленты из блоков будут надежно стоять под действием собственного веса, но на практике это допустимо лишь при возведении времянок.

В целях экономии можно сделать фундаментные блоки своими руками. Раствор смешивают из портландцемента, кварцевого песка и гранитного щебня в пропорции 1:3,5:2,5, заливают в формы размером 20х20х40, где он выдерживается не менее 3 дней. Но такой способ занимает много времени, достичь заводского качества сложно. Изготовленные своими силами блоки пригодны к кладке не ранее чем через 3 недели после вынимания из форм.

Как создать фундамент пирса своими руками

Суть фундамента столбчатого типа

Фундамент столбчатого типа строится из различных строительных материалов, о которых мы поговорим позже. Назначение фундамента опоры — принимать нагрузки от конструкции легких садовых построек и распределять эти нагрузки на почву.

Фундамент пирса своими руками

Среди садовых построек, которые рекомендуется строить на опоре фундамента, выделяют:

Кроме того, можно возвести даже одноэтажный каркасный дом.

Не допускается строительство опоры Фундамент под высотное здание или жилой дом из сверхпрочных материалов: кирпич, шлакоблок, бетон и т. Д.

Преимущества пирсового фундамента следующие:

• Легкость возведения фундамента (можно построить самостоятельно без специальных навыков строительства, зная только азы)
• Нет необходимости в специальном оборудовании и знаниях
• Подходит для любых почв (кроме покупных и с высоким расположением грунтовых вод)
• Возможность строительства даже на участках, расположенных на холмистой местности и склонах
• Не требует сложных подготовительных работ ландшафта
• Экономия материальных средств: строительство фундамента пирса самое дешевое (его строительство экономичнее в 2 раза)
• Скоростная сборка — время от тренировочной зоны до заливки колонн не более двух недель
• Минимальная гидроизоляция колонн
• Достаточная прочность конструкции
• Долговечность (при правильной конструкции с соблюдением всех рекомендаций фундамент выдерживает более 50 лет)

Это далеко не все преимущества пирсового фундамента, их реально меньше в 2 раза, но статья не об этом.

Недостатками опорного фундамента являются:

• Неспособность выдерживать значительные нагрузки
• Исключение создания подвала под дом

Как видите, недостатки практически несущественны и никак не повлияют на легкую конструкцию, которой является фундамент.

Из чего сделать фундамент для пирса своими руками?

Еще один приятный плюс — фундамент пирса имеет несколько различных вариантов стройматериалов, из которых можно строить.

На сегодняшний день фундамент опоры рекомендуется из следующих материалов, которые мы рассматриваем:

Трубы асбестовые . Этот материал очень удобен и прост в сборке, тем более что не требует больших затрат. Ниже мы рассмотрим вариант сооружения простеночного фундамента из асбестовых труб своими руками.

Создание фундамента из асбестовых труб

Кирпич . Является популярным вариантом пирсового фундамента. Но следует отметить, что недостатков у этого материала скорее больше, чем преимуществ.Преимущество кирпича в прочности и высокой прочности. Недостатком является сложность кладки кирпича в яме, дороговизна материала и искажения экспозиции из-за пучения грунтов (т.к. конструкция не монолитная).

Фундамент опоры из шлакоблоков

Дерево . Фундамент пирса из деревянных брусков — самый дешевый и экономичный вариант, который подходит для возведения легких конструкций (например, беседок). Еще одно преимущество дерева — простота монтажа, но у этого материала есть существенные недостатки.К ним можно отнести небольшой срок службы фундамента (лишь бы бревна обработать не хорошим антисептиком и тщательно изолировать от воздействия воды), а также сложную систему гидроизоляции, без которой не обойтись.

Бетонный фундамент . Также это хороший вариант под фундамент для пирса, о строительстве которого и пойдет речь ниже. Достоинством бетонного опорного фундамента является хорошая прочность, долговечность и хорошее соотношение цена-качество. Недостатком этого фундамента является сложность устройства съемной опалубки для колонн.

Исходя из вышеперечисленных материалов для фундамента опор, следует обратить внимание на то, что основание может быть как монолитным, так и сборным.

Конечно, предпочтение следует отдавать монолитному фундаменту, т.к. в его состав обязательно входит арматура, позволяющая выдерживать не только растяжение, но и изгиб.

Если выбрать сборный опорный фундамент, который состоит из кирпича, следует понимать, что во время морозов грунт неоднократно разберается / промерзает, результатом будет процесс выталкивания колонн на поверхность.Эти деформации способствуют ослаблению швов кирпичей, что приведет к тому, что кирпичные колонны потрескаются и конструкция будет подвергаться перекосу, а это очень большая проблема, т.к. Ремонт фундамента — дело не только очень сложное, но и финансово затратное.

Именно поэтому мы рекомендуем возвести монолитный опорный фундамент, но перед этим обязательно сделайте расчет фундамента, о котором мы сейчас и поговорим.

Расчет столбчатого фундамента

В отличие от простого пирсного фундамента — ленточно-свайного фундамента, для которых совершенно необходима помощь специалистов в расчетах, этот тип фундамента можно рассчитать самостоятельно.Для этого необходимо руководствоваться основными факторами, влияющими на прочность и конструкцию фундамента, а именно:

Тип грунта . Исходя из того, какой грунт преобладает на вашем дачном участке, нужно выбирать конструкцию колонн. Если в почве много грунтовых вод, необходимо принять дополнительные меры, к которым уже обязательно привлечь специалистов. Если не соблюдается высокий уровень грунтовых вод и почва не почама, то можно смело строить фундамент пирса.

Глубина промерзания грунта .Этот фактор зависит от многих вещей. Столбы необходимо утопить ниже глубины промерзания, иначе зимой они будут сильно деформироваться. Глубина промерзания грунта в нашем регионе составляет около 1 метра, поэтому столбы необходимо заглублять на 1,2, 1,5 метра.

Тип фундамента и вес конструкции . Это тоже немаловажный фактор, определяющий шаг между стойками, а также их глубину. Для нормальных условий принято устанавливать планки на расстоянии 2 метра друг от друга.Также следует отметить, что установка колонн производится на важнейших узлах конструкции: внешних углах, пересечении и примыкании к внутренним стенам, под печью (если они есть) и т. Д. Столбики одинаковые для каждого отдельного участка, но глубину решили выбрать от 1,5 до 2 метров (не забывайте, какой размер подходит для облегченного строительства).

Фундамент пирса своими руками: пользовательская сборка

Самыми популярными видами опорного фундамента являются свайный фундамент из асбестовых и железобетонных труб, сейчас мы рассмотрим.

Фундамент пирса своими руками

Подготовительные работы для обоих типов одинаковы. Сначала создайте чертежную схему фундамента, в которой укажите все точные размеры между колоннами, а также форму всей площади фундамента. Далее провоцировал смету стройматериалов и приобрел все необходимое.

После этого переходите к зоне подготовки. Сначала с помощью колышков и веревки разметьте территорию, на которой будет создан фундамент пирса своими руками.

Затем удалите дерна всю площадь на глубину 30 см. Это нужно сделать для того, чтобы в будущем можно было создать дренажный слой из песка и гравия, а также защитить место под будущей постройкой (где будет небольшая пустота между полом и землей) от прорастания. растений.

Как известно, тогда ручной дрелью вытягивает необходимое количество отверстий под колонны. Следует отметить, сечение валов не должно превышать 10-15 см сечения стержней, т.к.понадобится место под гидроизоляцию, кладку кирпича и другие технологические мероприятия.

После подготовки ям создайте колонны.

Создание стержневого фундамента из асбестовых труб

После того, как все подготовительные работы будут выполнены, переходим к основному процессу.

Видео пример создания стержневого фундамента из асбестовых труб

Первым делом создается подсыпка на дне котлована из песка и гравия, которую тщательно утрамбовывают. Далее берем асбестовые трубы диаметром не менее 20 см и устанавливаем на дно ямы.Внутри труб необходимо поместить 2-3 стержня арматуры, которые должны быть плотно прижаты к грунту (в который они вошли на 15 см ниже). Диаметр стержней должен составлять 12-14 см, а арматура должна быть ребристой, чтобы обеспечить хорошее сцепление арматуры с бетонным раствором. Забыл сказать, что стержни клапанов убедительно просят привязать к поверхности проволоки через каждые 50 см. Длина стержней должна быть 20 см + глубина ямы + 20 см. Последние 20 см необходимы для того, что бы вертикальные стержни сообщались с горизонтальными, которые будут уложены на горизонтальную составляющую фундамента.После этого внутри трубы и вокруг них заливают бетонный раствор и, пока он не схватится, строят уровень для проверки ровности фундамента и, при необходимости, корректировки.

Вот решетки и готово, их нельзя трогать, пока они полностью не затвердеют. В это время можно привлечь к возведению различных коммуникаций, а когда раствор застынет, создать горизонтальную составляющую фундамента — плотный фундамент, который создается из сборных железобетонных блоков или монолитной конструкции с арматурой и раствором, в которые вносят съемную деревянную опалубку. .

Создание монолитного фундамента опоры своими руками

Видеоурок создания монолитного фундамента пирса своими руками

Создание монолитного опорного фундамента своими руками мало чем отличается от описанного выше метода. Все, что вам нужно, это установить в ямах вертикальные съемные кожухи, надуть их между стенками ямы и перейти к созданию собственно брусьев. Для этого используется бетонный раствор (марка цемента М200 и выше).Обязательно внутри опалубки создать арматурный трубопровод, как и в предыдущем случае, и залить бетонным раствором. Не забывайте, стержни арматуры обязательно должны выходить на поверхность минимум на 20 см.

Армирование связки

Как только поручни, обрушьте опалубку и переходите к гидроизоляции опор. В этом случае рекомендуется использовать рубероид, который обволакивает колонны в 2-3 раза. После этого приступаем к созданию второй составляющей столбчатого ростверка фундамента.Устанавливаем опалубку, перевязываем турники вертикальной арматуры и заливаем бетонный раствор. Оставляем плот до полного застывания, затем создаем де гидроизоляционный рубероид и укладываем его поверх плиты. Вот собственно весь процесс создания столбчатого монолитного фундамента своими руками.

Обратите внимание, что раствор необходимо замешивать в миксере, чтобы получить однородную консистенцию.

Также обязательно оборудуйте фундамент забиркой, которая защитит его от попадания под сооружение снега и порывов ветра.Забирко из кирпича или бутового камня.

Создание забирки своими руками

Что касается опалубки, то она изготавливается из строганных досок толщиной не менее 3 см (лучше 5).

типов сеток для создания профессионального дизайна

Секрет любого хорошего дизайна заключается в том, как его визуальные элементы организованы и расположены по отношению друг к другу. В этом и заключается суть дизайна макета.

Layout придает смысл вашему дизайну и делает его визуально привлекательным.Это помогает поддерживать баланс от страницы к странице или от слайда к слайду.

Важной составляющей верстки являются сетки. Сетки — это основа всех макетов, инфографики и презентаций. Когда вы создаете дизайн в онлайн-редакторе, таком как Visme, вы используете сетки, даже не подозревая об этом. Наши штатные дизайнеры используют сетки для создания любимых вами шаблонов.

Дизайн макета предполагает использование одной сетки или группы сеток, в зависимости от того, что необходимо достичь. Вы не поверите, но сетки также существуют, чтобы помочь вам нарушить правила.

Давайте посмотрим на все виды сеток, которые существуют в наборе инструментов для макетирования, начнем с анатомии сеток, чтобы вы могли лучше их понять.

Макетирование: части сетки

Анатомия сетки состоит из нескольких частей. Не каждая часть присутствует в каждой сетке; это зависит от вида сетки. Здесь мы рассмотрим самые важные части сетки.

Вы можете узнать многие из этих терминов в программах для создания документов, таких как Microsoft Word, Google Docs или Pages.Внешний вид вашего документа определяется этими разделами сетки, включая поля, верхний колонтитул, нижний колонтитул и номера страниц.

Формат

Формат — это вся область, на которой будет выложен окончательный дизайн. В полиграфическом дизайне форматом является страница, а в веб-дизайне форматом является окно браузера.

Маржа

Поля — это пустые пространства между краями формата и содержимого. Размер полей — это то, что придает содержимому общую форму, обычно прямоугольную.

Создавайте профессионально выглядящий визуальный контент с помощью этого инструмента DIY. Попробуйте это бесплатно

Трубопроводы

Отводные линии — это горизонтальные линии, разделяющие различные участки сетки на параллельные полосы. Они помогают читателю следить за содержанием макета. Отводные линии также создают точки остановки или края для размещения элементов. Некоторые выкидные линии называются висячими линиями, а другие — базовыми линиями.

Модули

Модули — это строительные блоки любой сети.Это промежутки, созданные между линиями отвода и вертикальными линиями. Вертикальные группы модулей вместе образуют колонны. Горизонтальные группы образуют ряды.

Пространственные зоны или области

Группы смежных модулей в вертикальных и горизонтальных областях создают пространственные зоны или регионы. Вертикальная область может содержать блок текста, горизонтальная область может содержать видео. Области можно организовать пропорционально или использовать для создания перекрывающихся зон.

Колонны

Столбцы — это вертикальные пространственные зоны или области, полностью умещающиеся от верхнего до нижнего поля.

рядов

Строки — это горизонтальные пространственные зоны, которые полностью помещаются слева направо.

Желоба

Промежутки между строками и столбцами называются желобами. Они всегда должны быть одинаковыми между столбцами или строками, чтобы поддерживать визуальный баланс.

Маркеры

Маркеры — это области внутри бегущего верхнего или нижнего колонтитула, которые точно отмечают место, где повторяющаяся информация размещается от страницы к странице.

Типы сеток

Сетки макетов

используются для дизайн-проектов, которые содержат от одной страницы до нескольких сотен. Это своего рода сетки, которые организуют элементы внутри пространства. Например, в документах Word есть сетка, просто они не всегда видны. Сетки макета помогают дизайнерам позиционировать текст и изображения так, чтобы они выглядели последовательными и понятными.

Большинство редакторов макетов, онлайн или других, имеют инструмент под названием «привязка к сетке». Это синие или красные линии, которые появляются при перемещении элементов внутри дизайна.Они сообщают дизайнерам, когда края совпадают в соответствии с сеткой или когда она центрирована. Более сложные редакторы макетов покажут расстояние между элементами, чтобы их можно было расположить пропорционально.

Все сетки разметки могут быть спроектированы двумя способами: симметричными или асимметричными. Симметричные сетки проходят по центральной линии. Вертикальные поля равны друг другу, как и горизонтальные. Столбцы в симметричном макете также имеют одинаковую ширину. В асимметричном макете поля и столбцы могут отличаться друг от друга.При использовании асимметричной планировки важно всегда искать баланс.

Давайте рассмотрим пять видов сеток макетов; рукопись, колонка, базовая линия, модульная и иерархическая.

• Сетки рукописей используются в документах, электронных книгах, PDF-файлах и презентациях с большим количеством текста.
• Сетки столбцов используются в журналах для организации содержимого в столбцы, чтобы его было легче читать.
• Базовые сетки немного более технические и определяются строкой, в которой находится текст.Эта сетка создает хороший ритм чтения для любого дизайна с большим количеством текста.
• Модульные сетки похожи на шахматную доску, на которой можно отображать множество объектов для облегчения доступа.
• Иерархические сетки в основном используются на веб-сайтах, упорядочивая контент в соответствии с их важностью.

Сетка рукописей

В документе Word или шаблоне презентации всегда будет сетка рукописи. Иногда эти сетки невидимы, хотя их можно переключить, чтобы они отображались в редакторах документов, таких как Word.Сетки рукописи в текстовом документе разделяют верхний и нижний колонтитулы и пространство по краям (полям). Макет рукописи создает прямоугольник внутри страницы (формат), как ограничивающая рамка для текста.

The Manuscript Grid является основой для всех журналов, газет, электронных книг и всего текстового дизайна. Дизайн макета сетки рукописи настраивается на первой странице. Остальные страницы будут соответствовать тем же размерам. Хорошая практика — сохранять единообразие сетки рукописи внутри одного дизайна документа.Даже если есть элементы, выходящие за край, например форма или фотография, сетка все равно будет присутствовать, чтобы сохранить хороший баланс для всего дизайна.

Воспользуйтесь функцией привязки к сетке в этом инструменте для создания визуального контента своими руками. Попробуйте это бесплатно

Сетка колонн

Сетки столбцов используются для организации элементов в столбцы. Журналы используют сетки столбцов для размещения текста в легко читаемых разделах. Некоторые академические учебники также используют их. Сетки столбцов также используются внутри веб-сайтов, например, в онлайн-газетах или блогах.

Сетки столбцов могут иметь от двух до шести или более столбцов, но это не очень распространено.

Текст и изображения в сетке столбцов размещаются по вертикальным линиям и линиям разнесения, составляющим столбцы. Изображения могут быть размещены внутри одного столбца или в двух или более, чтобы создать различный визуальный макет. Расстояние между столбцами (желобами) должно быть пропорциональным и постоянным по всему документу.

В симметричной сетке столбцов все столбцы имеют одинаковую ширину, в то время как в асимметричной сетке некоторые столбцы будут пропорционально тоньше или шире других.

Печатные газеты обычно используют симметричную сетку столбцов для организации своих статей.

Отличным примером асимметричной сетки столбцов является общий макет сообщения в блоге (под заголовком). Если вы посмотрите на этот пример сообщения в блоге ниже, вы легко увидите, что он состоит из двух столбцов разной ширины: содержимого сообщения в блоге и боковой панели.

В приведенном ниже примере магазина используется сетка из трех столбцов пропорциональной ширины. Заголовок и подзаголовок занимают пространство всех трех столбцов, в то время как выделенный текст занимает пространство двух столбцов.

Модульная сеть

Модульная сетка похожа на сетку столбцов тем, что в ней есть столбцы, но также есть строки. Этот вид сетки используется, когда нужно организовать больше элементов, а сетки столбцов недостаточно. В газетах используются столбцы и модульные сетки для удобной и удобной организации статей. Модульные сетки имеют модули одинакового размера. Это позволяет легче «нарушать правила» и использовать пространственные зоны по-разному.

Модульные сетки также отлично подходят для размещения форм, диаграмм и расписаний.Они также часто используются на сайтах электронной коммерции. Домашняя страница вашего телефона, на которой показаны все приложения, имеет модульную сетку. Instagram также использует модульную сетку для отображения вашей ленты.

Источник изображения

Базовая сетка

Базовая линия — это линия, в которой находится текст. Интерлиньяж — это интервал между базовыми линиями. Базовую сетку можно применить к любой из сеток, упомянутых выше. Использование базовой сетки придаст тексту плавный ритм. Это также даст заголовкам и подзаголовкам пропорциональное пространство по отношению к основному тексту, что сделает их более приятными для читателя.

Есть базовая сетка для чего-то, что вы часто использовали в школе и, возможно, все еще используете сейчас. У линованных тетрадей есть базовая сетка. Неудивительно, что учителя всегда хотели, чтобы мы писали на тетрадной бумаге, а не на белой. Это сохраняло хороший ритм в наших письменных заданиях. Если, конечно, наш почерк не был действительно крошечным или действительно огромным, а затем ритм улетучился.

Если вы внимательно посмотрите на этот лист записной книжки, вы увидите, что на нем также есть сетка документа, которая создает поля.Сетки почти везде, где размещаются текст и изображения. Почему бы не бросить вызов самому себе, чтобы найти их?

Иерархические сетки

Иерархические сетки в основном используются в веб-дизайне. Цель иерархической сетки — упорядочить элементы по степени важности. Он по-прежнему называется сеткой, потому что модули все еще устанавливаются внутри измеренной сетки рукописи.

Иерархическая сетка может быть настроена произвольно или с модульной сеткой в ​​качестве ориентира.Для того, чтобы создать сбалансированную иерархическую сетку без направляющей модульной сетки, потребуются годы практики. Вот почему дизайнеры создают шаблоны веб-сайтов, чтобы люди, не являющиеся дизайнерами, просто размещали в них информацию. Даже опытные дизайнеры используют уже созданные шаблоны, чтобы сэкономить драгоценное время.

При переходе к цифровым платформам газеты перешли от обычных симметричных сеток столбцов к сеткам иерархии со столбцами внутри пространственных зон.

Немного истории дизайна

До появления компьютеров сетка макетов рисовалась на макетах синим пером.Каждую линию сетки нужно было измерить и нарисовать вручную Т-образной линейкой. Если дизайнеры хотели использовать стандартную сетку, они могли использовать шаблоны сетки, напечатанные синими чернилами, которые помещались под толстую кальку.

Затем дизайнер устанавливает свой макет поверх. Изображения были нарисованы в виде прямоугольников или квадратов с двумя перекрещивающимися линиями от угла к углу. Компьютерные редакторы макетов отражают методы проектирования сетки макетов, существовавшие много лет назад. Синие чернила использовались, потому что их не было на предпечатных пленках.

Как дизайнеры используют иерархию в веб-дизайне?

Иерархия — это условие, при котором элементы устанавливаются в порядке важности. Это слово происходит от концепции королевской власти: сначала король и королева, затем принц и принцесса, затем герцоги и так далее. Веб-дизайнеры используют иерархию, чтобы в первую очередь видеть наиболее важную информацию. Призыв к действию и специальные уведомления выделяются первыми.

Источник изображения

Это зависит от типа разрабатываемого веб-сайта.Например, онлайн-журнал или блог может использовать иерархический дизайн на своей домашней странице, демонстрируя статьи разных размеров. Также используйте заголовки разным размером шрифта. На веб-сайтах электронной коммерции используются целевые страницы с одним или двумя призывами к действию, которые должны быть наиболее заметными.

Иерархические сетки — самые незаметные из всех сеток. Их цель — привлечь внимание к конкретным элементам, и они делают это без ведома зрителя, что это было сделано специально.Хороший иерархический макет может повысить конверсию!

Источник изображения

Создавайте профессионально выглядящий визуальный контент с помощью этого инструмента DIY. Попробуйте это бесплатно

Составные сетки

Правило третей

Это сетка композиции, которая разделяет любое пространство на сетку из девяти равных пространств. Эта сетка может быть вертикальной или горизонтальной, но все девять пространств всегда должны быть одинакового размера. Элементы в дизайне расположены двояко.Точки фокусировки размещаются в соответствии с местом пересечения линий сверху слева, сверху справа, снизу слева и затем снизу справа. Другие важные элементы, обычно основной текст, размещаются внутри пространств, образованных пересекающимися линиями.

Считается, что правило третей создает приятную для зрителя композицию. Следуя сетке Правила третей, вы убедитесь, что ваш дизайн сбалансирован и пропорционален. Используется в графическом дизайне, а также в фотографии.

Источник изображения

Золотое сечение

Золотое сечение также называют золотой спиралью или золотым сечением.Это явление композиции, встречающееся в природе, также применяется в дизайне. Многие известные логотипы были созданы с использованием золотого сечения, которое также очень часто используется в фотографии.

Золотое сечение тесно связано с последовательностью Фибоначчи. Это математическое уравнение управляет измерением Золотого Прямоугольника, идеально сбалансированной формы. Использование золотого сечения или группы золотых прямоугольников в ваших проектах будет соответствовать древней композиции природы.

Сетки композитные

Когда дизайнеры используют сетки, они не всегда придерживаются основ.Смешивание сеток — распространенный способ сделать дизайн макета более креативным и привлекательным. Многостраничный документ будет соответствовать тем же размерам сетки рукописи, но будет иметь разные сетки для разных частей форматов.

Посмотрите, как выглядит макет журнала, когда страницы открыты и расположены рядом. Обратите внимание на пробелы, которые сохраняют одинаковую пропорцию от страницы к странице, и другие, которые различаются на каждой странице. Креативное использование композитных сеток сделает ваши проекты более приятными.Это мастерство требует большой практики!

Этот пример постраничного макета всего шаблона журнала от Graphic River является отличным примером составной сетки. Каждая страница уникальна, но каждая страница содержит базовую сетку. Вы можете заметить это в нижнем колонтитуле и номере страницы, а также в центрировании столбцов и элементов.

Источник изображения

Выбор правильной сетки для макета

Выбор лучшей сетки будет зависеть от того, над каким дизайном вы будете работать.Для дизайнов с большим количеством текста нужны сетки. Дизайн с большим количеством абстрактных цветовых и формальных композиций лучше подходит для правила третей или золотой середины. Если вы нанимаете дизайнера, доверьтесь своему дизайнеру!

Шаблоны

существуют, чтобы сэкономить вам (и вашему дизайнеру) драгоценное время на построение сетки. Вы можете быть уверены, что большинство шаблонов в редакторе Visme были созданы в виде сетки. Те, которых не было, были созданы дизайнерами, у которых сетки укоренились в их видении после многих лет практики.Вы можете переключить опцию «привязать к сетке» в опциях просмотра редактора Visme.

Служба видеоматериалов VideoBlocks заявляет, что виртуальная реальность — это будущее видео

Примерно через год после того, как базирующаяся в Рестоне служба подписки на стоковое видео VideoBlocks запустила рынок по требованию, и через несколько месяцев после этого партнерства с компанией Discovery Channel , компанией делает еще один лидирующий в отрасли шаг — добавляя VR и 360-градусный видеоконтент.

Верно, с сегодняшнего дня на платформе доступны клипы 2D и 3D виртуальной реальности, а также видео в формате 360 градусов.

«Рынок только что продолжал загораться», — сказал Technical.ly основатель компании VideoBlocks Джоэл Холланд . На данный момент компания выплатила более 2 миллионов долларов создателям, которые загрузили контент на сайт. «Итак, мы сделали шаг назад, чтобы спросить:« Что дальше? »»

И согласно VideoBlocks, VR — это то, что будет дальше.

«VR сейчас очень популярна», — сказал Холланд. «И мы думаем, что он здесь надолго».

В соответствии с общей философией компании о том, чтобы сделать стоковые видеоматериалы доступными и доступными для массового творческого класса, некоторые из новых видеоматериалов VR будут доступны в «неограниченной библиотеке», а другие будут доступны для платной загрузки на рынке.Что касается неограниченного количества каналов, VideoBlocks заключила партнерские отношения с двумя производственными студиями — Ovrture (в Лос-Анджелесе) и OFFHOLLYWOOD (в Бруклине) — для создания эксклюзивных материалов для подписчиков VideoBlocks.

Конечно, на рынке будет намного больше — VideoBlocks также имеет партнерские отношения, и отдельные производители VR или 360-градусного видео могут загружать свой собственный контент для продажи и получать 100-процентную комиссию.

По сути, «мы делаем с виртуальной реальностью то, что мы делали с 4K семь лет назад, и мы делаем это по доступной и справедливой цене, которая приносит пользу всей экосистеме на всех уровнях», — сказал Холланд в пресс-релизе. объявляя о расширении.

И все это интерес к VR? Что ж, на самом деле это довольно просто для Холланда, парня, который провел большую часть своей жизни, работая с видео: «Это совершенно новый способ познания кино», — сказал он. Он просто рад быть частью помощи движению.

-30-

Представляем InfluxDB IOx, объединенное столбцовое хранилище в памяти, поддерживаемое объектным хранилищем

Стенограмма вебинара

Динамик 1:

Хорошо, все. Большое вам спасибо за то, что были с нами.Я надеюсь, что вам понравилась конференция и все сессии. Перед тем, как мы начнем, есть пара вещей, которые я хочу обсудить с аудиторией. В конце презентации мы проведем живую сессию вопросов и ответов. Так что, если у вас есть какие-либо вопросы, и вы хотите принять участие в прямой трансляции вопросов и ответов… Я напомню вам [00:00:30], и тогда вам нужно будет включить свой микрофон и видео, чтобы мы могли взаимодействовать. Кроме того, если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь дополнительно размещать их в окне чата, которое будет у вас справа от презентации.Кроме того, не забудьте перейти на вкладку Slido на экране, чтобы оставить отзыв о презентации и конференции в целом. Без лишних слов, я хочу представить Пола, технического директора InfluxData, и его презентацию. [00:01:00] Пол, время твое.

Пол:

Отлично. Спасибо. Позвольте мне быстро показать экран. Отлично. Вот и все. Я просто переместил это окно браузера в сторону. Отлично. Думаю, мы готовы к работе. Так что спасибо, что присоединились ко мне сегодня.[00:01:30] Сегодня я собираюсь поговорить о InfluxDB IOx, новой колоночной базе данных, которую мы создаем в InfluxData. Как я уже упоминал, это столбчатая база данных для исторической справки. Это Майкл Стоунбрейкер, который в ответ на создание PostgreSQL создал в академических кругах нечто, называемое C-store, которое затем превратил в Vertica, которая была одной из первых [00:02:00] баз данных столбцов, которые стали коммерчески популярный.

IOx написан на Rust, о котором мы немного поговорим, используя Apache Arrow.Он имеет двойную лицензию под MIT и Apache 2. И действительно, что такое IOx, это будущее ядро ​​InfluxDB, базы данных временных рядов с открытым исходным кодом, лицензированной MIT. Для тех, кто не знает, я создал InfluxDB в [00:02:30] 2013 года. Он написан на Go. Это база данных временных рядов, которая поддерживает несколько типов данных и может хранить необработанные события в дополнение к сводным данным. Таким образом, хотя цель InfluxDB — быть полезной для событий в нерегулярных временных рядах, большинство пользователей используют его для показателей. Этот нерегулярный временной ряд будет состоять из показателей системы, показателей датчиков и тому подобного.

Я очень быстро перейду к модели данных InfluxDB, [00:03:00] на всякий случай, если вы не видели ее раньше. Но основная часть этого разговора на самом деле касается ввода-вывода в новой системе. Итак, у нас есть этот линейный протокол, который представляет собой текстовый протокол, который мы изобрели для ввода данных в базу данных. Он состоит из имени измерения, которое является строкой, тегов, которые представляют собой пары ключ-значение, где значения являются строками, это метаданные этого типа, которые описывают временной ряд. Существуют поля, которые представляют собой пары «ключ-значение», где поля могут быть в формате 64, с плавающей запятой 64, [00:03:30] логическим или строковым.И, наконец, нано-вторая эпопея. Таким образом, все эти данные организованы в базе данных в отдельные временные ряды, где ряд может быть представлен путем выделения имени измерения, набора тегов и имени поля. Так что, по сути, у вас есть это как ряд, и по сути это просто храмы времени, упорядоченные по времени.

Итак, InfluxDB как база данных, как дизайн, по сути, представляет собой две [00:04:00] базы данных в одной. Есть хранилище необработанных данных временных рядов, а затем инвертированный индекс.Теперь инвертированный индекс сопоставляет метаданные, такие как имя измерения или пара значений ключа тега, с базовым идентификатором серии, который вы затем можете запросить. Поэтому обычно вы используете инвертированный индекс для сопоставления терминов документа с документами и поиска. Мы используем его для сопоставления метаданных с отдельными временными рядами. [00:04:30] И правда в том, что эта структура, структура измерения, теги имен и все остальное, на самом деле, это просто своего рода пакет для совместной работы, чтобы попытаться заставить пользователей организовать свои данные таким образом, чтобы мы можем выполнить автоматическое индексирование для него и быстро получить результаты.

Но, несмотря на все это, есть ряд болевых точек, с которыми мы столкнулись за эти годы. Итак, во-первых, он хорошо проиндексирован, верно? Мы индексируем все теги и их индивидуальные уникальные [00:05:00] значения. Мы индексируем все данные по определенным временным рядам. А это означает, что запись данных может быть дорогостоящей, потому что мы много индексируем при захвате. Это также означает, что [неразборчиво 00:05:11] данные, в которых вы говорите, что контейнеры вращаются вверх и вниз, у вас есть данные трассировки, сетевые данные точка-точка или что-то еще, где у вас есть метаданные, описывающие вещи, для которых не существует долгое время, это делает индекс все больше и больше с течением времени.Это означает, что мы тратим много времени [00:05:30] и усилий на создание и хранение этих индексов и не обязательно много времени на их использование.

Кроме того, это означает, что из-за способа структурирования данных в системных запросах по множеству отдельных уникальных рядов они довольно дороги. Они могут взорвать память, их выполнение может быть очень медленным. И тогда это просто своего рода артефакт того, как была построена база данных, поскольку мы широко использовали файлы карты памяти, что было здорово для начала, но [00:06:00] в современных контейнерных средах мы обнаруживаем, что есть некоторые боль, связанная с этим, потому что нам нужен более точный контроль над тем, как система использует память и постраничную информацию.

Итак, в основном с инвертированной структурой индекса и картой памяти и теми вещами, от которых мы хотим избавиться, все это указывает на новое ядро ​​базы данных, которое нам как бы пришлось начинать с нуля.

Когда я думал о [00:06:30] перестроении ядра базы данных, я все еще думал о требованиях, которые нам нужны, потому что мы, очевидно, хотели быть полезными для наших существующих вариантов использования, которые в основном являются метриками, но мы также хотим отлично подходит для сценариев использования аналитики, потому что [неразборчиво 00:06:45] многие операции, которые вы хотите выполнять с временными рядами, в основном являются операциями в аналитическом стиле.Нам нужна поддержка неограниченного числа элементов, что позволяет нам иметь отличную поддержку для отслеживания сценариев использования или сетевого [00:07:00] мониторинга, или просто дать пользователям возможность записывать данные, не беспокоясь о том, что что-то это тег или поле.

Как система, мы хотели иметь возможность отделить вычисления от хранилища. А более конкретно, мы хотели иметь возможность отделить получение от индексации, от репликации и подписки на данные, фактически сортируя данные и сохраняя их на фактическом необработанном [00:07:30] базовом уровне хранения.Мы хотим иметь возможность импортировать данные и экспортировать их массово. Мы хотим иметь возможность поддерживать подписки в реальном времени. Операторы должны иметь возможность точно контролировать, как и когда данные реплицируются и как они распределяются между несколькими серверами. Нам нужны встраиваемые сценарии, чтобы в дополнение к базовой поддержке запросов мы могли заставить пользователей базы данных вводить все более и более сложную бизнес-логику как для данных [00:08:00] по мере их поступления, так и периодически.

И что мы действительно хотели сделать, так это обеспечить более широкую совместимость экосистемы.Мы хотели, чтобы Influx был полезным, этот проект был полезен с большим набором инструментов с открытым исходным кодом, чем предыдущие версии InfluxDB. Итак, есть некоторые идеи, которые мы получили в процессе работы с пользователями InfluxDB, а также когда мы начали исследование [00:08:30], чтобы развить этот проект. Итак, во-первых, подавляющее большинство запросов, которые наши пользователи отправляют для притока, относятся к недавним данным. Материал, написанный за последние 24 часа. А все остальные данные почти все время неактивны.

Еще мы узнали, что разбиение данных на разные фрагменты и блоки, а также запросы грубой силы для столбчатой ​​[00:09:00] производительности на самом деле достаточно хороши для нашего случая использования. Таким образом, одним из ключевых моментов было то, что мы узнали, что методы столбчатой ​​базы данных, вероятно, будут полезны для этого. И иногда, в зависимости от того, как выглядят данные, сжатие столбчатой ​​базы данных на самом деле лучше, чем то, что мы можем достичь с помощью специального механизма хранения, который мы фактически написали для InfluxDB много лет назад.Так что, по сути, это было самое важное понимание всего этого, что столбчатая база данных [00:09:30] будет хорошо работать с данными временных рядов, при условии, что она имеет правильные улучшения.

Итак, теперь нам нужно было перейти к, хорошо, какие варианты сборки? Что ж, стоит выбрать уже существующий столбчатый магазин? Очевидно, что есть и другие колоночные базы данных с открытым исходным кодом, которые достаточно развиты, они существуют уже некоторое время. И как компания и как продукт, мы говорим о гораздо большем, чем просто база данных.Мы пытаемся помочь пользователям решать проблемы с данными временных рядов. Так что, возможно, их обслужили бы [00:10:00] лучше, если бы мы просто взяли с полки столбчатую базу данных. Когда мы начали изучать другие системы, мы обнаружили, что в них не было той поддержки, которая нам нужна для типов словарей. В нашем случае типы словарей и первоклассная поддержка для них абсолютно критичны. Нам нужна гораздо лучшая оконная совокупная поддержка, чем у многих из них.

А еще нам нужно иметь возможность работать со сжатыми данными в памяти и использовать такие методы, как поздняя [00:10:30] материализация и тому подобное, чтобы мы могли иметь больший блок наших данных в памяти без приходится платить сверхвысокую цену.И тогда мы знали, что нам нужна система, которая была разработана для работы в среде, где хранилище [неразборчиво 00:10:46], а хранилище объектов — это ваш уровень долгосрочного сохранения. И ни одна из найденных нами систем на самом деле не была разработана для этого. Все они были построены в прежние времена, когда вы долгое время жили [неразборчиво 00:10:58] или долгоживущие машины [00:11:00] или что-то еще.

И последнее: большинство проектов, которые мы обнаружили, были написаны либо на C ++, либо на Java, что в конечном итоге … Я не пурист, когда дело касается приложения, которое я принимаю [неразборчиво 00:11:15] язык, на котором он написан.Но если нашей команде разработчиков придется написать значительный объем кода и со временем взять его в свои руки, чтобы получить нужную нам функциональность, то для меня это немного неприятно [00:11:30]. это на C ++ или Java. Я хотел то, что было написано на Rust.

Итак, я уже немного говорил о своем увлечении языком Rust. Я писал об этом. Я действительно думаю, что это будущее системного программного обеспечения. Для нас это дает нам необходимый контроль. Как точный контроль над памятью, который мы ищем, но с безопасностью языка более высокого уровня.Я обнаружил, что модель, которая используется для параллельных приложений, которая в основном представляет собой почти все серверное программное обеспечение, устраняет гонку данных [00:12:00], что устраняет целый класс ошибок. В нашей базе кода Go гонка данных часто приводила к ошибкам, которые было очень и очень трудно отследить и возникали только в высоконагруженных производственных средах с высокой конкуренцией.

Еще одна приятная вещь — это встраивание в другие языки и системы, а это значит, что мы можем взять это и встроить в InfluxDB или в другие части нашего стека.Мы могли бы даже скомпилировать его в веб-сборку, если бы захотели. Итак, этот доклад явно не о Rust [00:12:30], но я думаю, что как проект IOx нацелен на то, чтобы быть чем-то долгоживущим, что будет основой InfluxDB на очень долгое время. И поэтому я хотел что-то, что было рассчитано на долгую жизнь. И я думаю, что выбор языка Rust говорит об этом. Я считаю, что это прочный фундамент, на котором можно строить проекты, которые вы намерены поддерживать годами.

Вот почему проект получил название IOx, что [00:13:00] сокращенно от оксида железа.Другим важным моментом, другим большим выбором было то, что мы основали его на Apache Arrow. Таким образом, Apache Arrow — это столбчатая спецификация данных в памяти, но это также формат сохранения через Apache Parquet, который широко используется как внутри, так и за пределами экосистемы Arrow. Большинство хранилищ данных действительно могут читать и записывать данные Parquet. Но Arrow также является Arrow Flight [00:13:30], который представляет собой спецификацию RPC и высокопроизводительную кластерную серверную среду для передачи больших наборов данных по сети, что является одной из вещей, которые мы хотим делать.

Итак, Arrow имеет множество различных реализаций на родном языке. В разделе Rust проекта Arrow есть еще один проект, называемый слиянием данных, который представляет собой механизм выполнения SQL по столбцам. Итак, в основном мы строим на основе Arrow, но мы также вносим в него свой вклад. И мы [00:14:00] вносим большой вклад в слияние данных, потому что это механизм выполнения для ввода-вывода. Использование всех этих инструментов вместе в основном означает, что эта версия базы данных InfluxDB создается людьми по всему миру в проектах, помимо проектов, которые мы делаем, что очень приятно.Мы уже видели, как другие люди внесли свой вклад в реализацию Arrow в Rust посредством слияния данных. Это кто-то подарил несколько лет назад. [00:14:30] И, к счастью, мы можем просто добавить к этому и помочь продвинуться вперед.

Итак, еще одна особенность IOx в том, что это не просто столбцовое хранилище данных. На самом деле это вообще не магазин. Хранилище объектов — это собственно хранилище. На самом деле IOx — это просто система для управления жизненным циклом данных, который во временных рядах, я думаю, очень, очень важен, потому что у вас есть постоянные загрузки в реальном времени, вы должны буферизовать их и [00:15 : 00] определяет, когда вам нужно отправить его в хранилище объектов, когда индексировать, когда отсортировать.Это также система, позволяющая указать, когда и как данные должны быть реплицированы или отправлены в другие системы для подписки или репликации. И в конечном итоге это система не только для запросов, таких как SQL и другие наши языки, Flux и InfluxQL, но и для обработки данных.

Итак [00:15:30] это колоночная база данных. Таким образом, одна часть структуры должна быть хорошо знакома, а именно: у вас есть имя базы данных, у вас есть таблицы, в этих таблицах есть столбцы, а в этих столбцах есть типы данных.

Итак, вот как в нем организованы данные, верно? Итак, наверху у вас есть база данных, а затем под этими данными, разделенными на разделы. Итак, у меня есть перегородка на два отдельных часа. Опечатка на слайдах. А затем [00:16:00], когда данные разбиты на раздел, они затем разбиваются на фрагменты. Таким образом, фрагменты — это в основном неизменяемые блоки данных. И в каждом блоке есть отдельные файлы Parquet, где файл Parquet, очевидно, хранит отдельную таблицу. Таким образом, вы можете иметь таблицы в нескольких частях, и у вас есть общая схема, которая существует, которую вы можете свернуть до уровня базы данных.

Итак, на высоком уровне, когда вы думаете об использовании [00:16:30] данных, это выглядит так. У вас есть входящая запись, и эта запись может быть отправлена ​​в один или оба буфера журнала упреждающей записи, изменяемый буфер. Затем из изменяемого буфера данные собираются в более крупные блоки. И затем его можно отправить в буфер чтения, который по сути является оптимизированным для чтения сжатым в базе данных памяти, или он может быть отправлен в хранилище объектов в виде файлов Parquet [00:17:00] и в основном метаданных и каталог, который описывает эти файлы Parquet.Так что важно то, что изменяемый буфер по сути похож на область, в которой [неразборчиво 00:17:11] пишется. Таким образом, он не оптимизирован для эффективности и скорости запросов, но цель состоит в том, чтобы данные вытеснялись из изменяемого буфера в буфер чтения достаточно часто, чтобы можно было быстро запрашивать изменяемый буфер, потому что там просто не так много данных. И затем буфер чтения [00:17:30] — это то место, где происходит реальная производительность.

Таким образом, буфер стены на самом деле является просто подсказкой в ​​памяти для сбора записей.Я расскажу об этом через секунду. Итак, вот более подробный взгляд на жизненный цикл. С маркерами, для которых операции синхронны, а какие асинхронны. Под синхронным я подразумеваю, что когда поступает запрос на запись, эти вещи могут произойти до того, как ответ будет отправлен обратно автору. Таким образом, вводится [00:18:00], и каждое из трех верхних полей является необязательным. Так что входные данные прямо сейчас — это сложность, которую нужно согласовать с протоколом. Мы добавим поддержку JSON и, вероятно, для [неразборчиво 00:18:10], который будет преобразован в плоские буферы, которые представляют собой структуру, которую IOx использует для взаимодействия с другими серверами IOx для репликации данных или для хранения журналов упреждающей записи в хранилище объектов. .Таким образом, три верхних блока реплицируются на другие серверы во время буферизации [00:18:30] или приема записей в изменяемый буфер. Любой из них не является обязательным. Это означает, что сервер ввода-вывода может выполнять все три роли или любую из этих ролей по отдельности.

Когда вы запрашиваете данные, это происходит здесь, в изменяемом буфере или в буфере чтения, который снова находится в памяти или против файлов Parquet, которые кэшируются в локальной файловой системе из хранилища объектов. Итак, в настоящее время единственный способ [00:19:00], где мы намереваемся использовать локальную файловую систему, — это, в основном, использование кеша для файлов и хранилища объектов.IOx предназначен для запуска или предназначен для работы без какого-либо локально подключенного хранилища. Таким образом, вы можете запускать его исключительно из хранилища объектов.

Таким образом, буфер стены существует на уровне базы данных. Он помещает записи в память в так называемый сегмент, а затем периодически либо по времени, либо по размеру сегмента. Их можно закрыть [00:19:30], а затем, при желании, сохранить в хранилище объектов. И поскольку это необязательно, это означает, что сервер ввода-вывода может иметь права, буферизованные в памяти, строго с целью отправки этих прав подписчикам.И поскольку эти сегменты фактически отправляются в хранилище объектов, другой способ репликации или подписки на данные — просто развернуть сервер ввода-вывода, указать на хранилище объектов и вытащить эти файлы сегментов непосредственно из него. Так что у вас вроде есть внеполосный [00:20:00] механизм, который даже не затрагивает ваш конвейер приема.

Хорошо. Так что я очень быстро расскажу о местонахождении магазина настенных предметов, что, вероятно, слишком подробно, но я думаю, что здесь есть пара вещей, на которые мы указываем.Итак, вот как выглядит путь объектов. Вверху у вас есть идентификатор писателя, который представляет собой уникальный [неразборчиво 00:20:26] 32, имя базы данных, стена, затем [00:20:30] дополнительные номера три для разных уровней макета. Итак, вот пример, идентификатор автора один, моя база данных и первый сегмент. Это означает, что у нас может быть только миллиард минус два сегмента. Мы могли бы увеличить это. Мы можем это изменить.

Но структура, которую мы выбрали, так что, во-первых, мы можем выполнить одну операцию со списком, чтобы получить базы данных, и три операции со списком, чтобы добраться до последнего сегмента.И главное в том, как [00:21:00] эти данные организованы в хранилище объектов, — это то, что идентификатор записи находится наверху. У нас есть такая семантика, что нам нужен один писатель, много читателей. Таким образом, любой читатель может указать на любое место в хранилище объектов и извлечь данные, но только один сервер может писать, чтобы получить идентификатор писателя. Таким образом, для наших данных, которые в конечном итоге попадают в хранилище объектов, в файлы Parquet в более индексированной форме, они будут передаваться из изменяемого буфера в фрагменты [00:21:30], которые затем сохраняются в хранилище объектов.

Итак, структура такова, что данные разделены. Как я упоминал ранее, пользователь может определить, как работает это разбиение. Наше значение по умолчанию, очевидно, будет основываться на времени, скажем, каждые два часа. Строки могут существовать только в одном разделе, и в каждом разделе есть фрагменты данных. Таким образом, эти фрагменты используются для сохранения блоков данных в разделе. И они также предназначены для [00:22:00] большого количества неизменяемых данных. Таким образом, закрытие фрагмента и сохранение его может запускаться по размеру, времени или явным вызовом API.

Чанки могут иметь перекрывающиеся данные. Таким образом, важным свойством разделов является то, что данные не перекрываются. Таким образом, вам не нужно делать такие вещи, как дедупликация и многое другое. Хотя у кусков это может быть. И это потому, что в некоторых случаях нам нужны разделы, чтобы иметь возможность принимать записи намного позже, чем мы ожидали их закрытия. Итак [00:22:30] идея состоит в том, что кусок, извините, неизменяем. Но затем, если вы примете новые данные, вы можете создать новый фрагмент. А затем со временем, если хотите, вы все еще можете сжимать куски в новые.

Итак, как это выглядит в хранилище объектов, у нас есть файлы Parquet, по одному файлу на таблицу или на измерение. Внутри блока у нас есть файл метаданных, который описывает таблицы, столбцы и их типы, а также сводную [00:23:00] статистику для данных в этих столбцах. А затем у нас есть статистика писателя, в которой хранится информация о том, откуда эти записи поступили с точки зрения других серверов ввода-вывода.

И, наконец, есть файл каталога, в котором хранятся, какие разделы существуют, какие блоки.И этот файл каталога обновляется, когда фрагменты сохраняются. Итак, данные каталога, как я уже упоминал, состоят из фрагментов [00:23:30], сводных статистических данных о пропусках и статистики автора для открытых фрагментов. Таким образом, данные каталога — это в основном то, что планировщик запросов использует, чтобы определить, какие разделы запрашивать, а какие из них запрашивать. Идея состоит в том, чтобы во время запроса удалить как можно больше данных, поэтому мы используем только минимальный возможный объем данных, необходимый для ответа на запрос.

Итак, каталог имеет некоторые интересные свойства [00:24:00], которые нам дают. Во-первых, мы мгновенно получаем информацию о схеме, что было проблемой в InfluxDB. Мы можем переименовать схему, чего раньше в InfluxDB не удавалось, и это нелегко. И мы действительно можем выполнить восстановление на определенный момент времени. Любой другой сервер может указывать на хранилище объектов, мы рассмотрим каталог для конкретного модуля записи и сможем восстановить состояние из предыдущей версии каталога, если вы не удаляете данные из хранилища объектов.

Итак, репликация и федерация, [00:24:30] в основном то, что мы хотели, — это полный операторский контроль над ними. Но что-то, что в основном не было общим, отдельные серверы ввода-вывода должны иметь возможность работать сами по себе и знать только то, что им говорят. Таким образом, вам не нужен полностью подключенный кластер. У вас могут быть слабосвязанные серверы ввода-вывода. Запись и чтение могут быть асимметричными. Таким образом, вам не нужно писать и читать с одних и тех же серверов. Очевидно, что их разбиение — это то, что может определить оператор [00:25:00].И для всего этого есть API. Все это должно контролироваться по сети.

Таким образом, существуют гибкие правила репликации, которые позволяют оператору находить синхронную или асинхронную репликацию, push и pull, запрос за запросом в пакетном или групповом режиме. Вы можете разбить на разделы, чтобы использовать серверы или группы серверов. Итак, это пример одной из возможных конфигураций кластера. У вас есть сервер наверху, на который поступают запросы, [00:25:30] у вас есть буфер стены. Сервер запросов считывается с настенного буферного сервера, а затем отдельно у вас могут быть серверы, которые отвечают за получение данных из хранилища объектов и их перезапись в отсортированном индексированном формате в Parquet.

Итак, одна вещь [неразборчиво 00:25:50] в примере, который я только что привел, — это взгляд на центр обработки данных. И это предполагает, что все ваши данные перемещаются в какое-то центральное место. Но я думаю, что будущее [00:26:00] объединено и работает на краях как отдельные узлы, как группы узлов. И вы, вероятно, с временными рядами будете иметь высокоточные данные, которые не дойдут до конца, что вы хотите, чтобы процесс был на месте или продвигался к краю. Я думаю, что с данными временных рядов ограничений на объем данных, которые будут сгенерированы, действительно нет.Поэтому я хотел иметь возможность менять типологии. А это пример того, что на краю

[00:26:30] IOx должен быть строительным блоком для более сложных архитектур. Это плоскость данных с открытым исходным кодом, которая может управлять жизненным циклом данных, передаваемых из себя и передаваемых на другие серверы и хранилища объектов. Он сможет запрашивать и комбинировать данные со многих серверов IOx в зависимости от конфигурации или по запросу. Но как вы управляете множеством серверов IOx, зависит от вас. Это осознанный выбор, который [00:27:00] мы хотели, чтобы плоскость управления была отделена от плоскости данных.Я думаю, что уровень управления сильно зависит от вашей операционной среды и от того, какую проблему вы пытаетесь решить. Поэтому мы решили разделить его как по техническим, так и по коммерческим причинам.

Итак, мы возвращаемся к выбору лицензирования. Учитывая все изменения, произошедшие в последнее время с открытым исходным кодом, я думаю, что на самом деле важно подчеркнуть, как мы планируем коммерциализировать все это. Итак, мы хотим сохранить разрешающую лицензию на IOx [00:27:30] с открытым исходным кодом, а это значит, что нам нужен правдоподобный план того, как создать бизнес на его основе.Таким образом, наш бизнес — это в основном эксплуатация и управление многими серверами IOx. Мы создаем плоскость управления для нашей собственной облачной среды, которая, очевидно, является закрытым исходным кодом. Итак, наше облако — это то место, где мы собираемся запускать IOx. Но мы намерены запускать биты с открытым исходным кодом точно так же, как в нашей производственной среде, потому что мы хотим, чтобы любые улучшения в нашей производственной среде немедленно [00:28:00] приводили к улучшениям в открытом исходном коде.

Итак, другая сторона этого состоит в том, что коммерческое предложение дополняет предложение с открытым исходным кодом.Это не вилка. Это не похоже на ситуацию с открытым ядром, которая, как мне кажется, является лучшим способом создать целое. В заключение я расскажу о статусе проекта, и тогда все будет хорошо.

Так что еще очень рано. Мы еще не производим сборки или документацию. [00:28:30] Репо на GitHub. Это полностью открыто. Люди могут на это смотреть. Смотри и играй с кодом, файловые проблемы. Изменяемый буфер, настенный буфер и буфер чтения существуют. Хотя по отдельности они сейчас связаны.Итак, следующий этап — это связка сантехники, чтобы собрать эти части вместе, собрать вместе каталог базы данных, Parquet и восстановление. Мы собираемся использовать это для собственного использования и для нашей собственной облачной среды, где мы отслеживаем наши производственные [00:29:00] системы с помощью наших собственных данных. А затем мы будем работать над некоторыми дополнительными сквозными функциями, чтобы собрать все эти части воедино.

Я надеюсь, что мы начнем производить сборки в конце февраля. В нем не будет всего, чего мы пытаемся достичь, но этих сборок на самом деле будет достаточно, чтобы люди начали его тестировать, играть с ним.По крайней мере, люди, которые не хотят копаться в коде напрямую. И затем мы намереваемся выпустить эксклюзивную альфа-версию этого [00:29:30] продукта в нашей собственной облачной среде во втором квартале этого года. Это все, что у меня есть. Спасибо.

Динамик 1:

Отлично, Пол, большое спасибо за такой замечательный разговор. Так что у нас еще есть около двух минут для вопросов. Итак, я собираюсь поставить здесь одного из участников в очередь. У меня в очереди Брайан. Посмотрим, работает ли это.Это не так. Давайте попробуем Нельсон, [00:30:00] Доминик, [неразборчиво, 00:30:04] Хорошо. Так хорошо. Так что да, от функции вопросов и ответов нет живых вопросов. Но я не знаю, видите ли вы там Пола, некоторые из вопросов, которые были заданы в чате на этом этапе. Так что у нас действительно не так много. Один пришел [00:30:30] в самом начале презентации. Я зачитаю его вам на всякий случай, если мы захотим его решить. Он говорит, что происходит или что можно сделать в случае отклонения часов в некоторых источниках данных? Можно ли это исправить или исправить легко или быстро?

Пол: Что делать в случае чего?

Динамик 1:

Смещение часов на некоторых источниках данных.Опять же, это произошло в самом начале разговора. Поэтому я не знаю, связано ли это с тем, что вы могли показать в начале.

Пол: [00:31:00] Я не совсем уверен, что понимаю вопрос [неразборчиво 00:31:06]

Динамик 1:

Хорошо. Мы можем пропустить это. Есть еще один, который также появился в начале презентации. Он читает, как вы делаете сжатие?

Пол:

Так что сжатие в основном… Я имею в виду, очевидно, в файле, его сжатие Parquet.В [неразборчиво 00:31:24] памяти это набор словарного кодирования с помощью RLE. Мы не сжимаем [00:31:30] фактическое значение, как если бы вы собирались вводить значения расхода в данный момент, потому что это не самый большой источник данных в наших сценариях использования. Итак, мы смотрим на … Мы можем делать другие вещи, например … Мы можем выполнять RLE с отметками времени. Мы можем сделать RLE на других. Мы пытаемся продвинуться в этих вещах как можно дальше. Но в основном, дело в Apache Arrow, есть требование, чтобы доступ [00:32:00] к любому отдельному элементу, вам нужен постоянный поиск времени, что в основном означает, что многие методы сжатия не работают с ним.У нас нет этого требования к нашему разделу буфера чтения. На самом деле мы хотим получить хорошее сжатие, но есть компромисс между достижением хорошего сжатия и достижением производительности запросов, поэтому.

Динамик 1:

Отлично. И я собираюсь вставить еще один, прежде чем мы уйдем. И эти IOx масштабируются по горизонтали как для записи, так и для чтения.

Пол:

Ага. Так что [00:32:30] в основном вы можете разбивать данные любым удобным вам способом. Таким образом, ваша схема разделения определяет, как она масштабируется для записи и повторного чтения, они разбиваются на разделы, но также, если вы просто хотите развернуть реплики чтения, если дизайн таков, что вы сможете сделать это, просто указав его на объектное хранилище и действительно возможность отвечать на запросы.

Динамик 1:

Отлично. Что ж, Пол, я думаю, это все время, которое у нас есть сегодня. Большое спасибо за такую ​​отличную презентацию и всю информацию, которой вы поделились. [00:33:00] Всем остальной аудитории спасибо за то, что вы сегодня здесь. Я надеюсь, что у всех будет прекрасный день, и мы продолжим наслаждаться Subsurface 2021. И мы будем продолжать видеть вас там. Большое спасибо. Пока-пока.

Пол: Спасибо.

Самый простой столбчатый фундамент своими руками.Как сделать столбчатый фундамент своими руками

Фундамент под дом может быть ленточным или блочным. Но для небольших построек лучший вариант — фундамент, возведенный по столбчатой ​​технологии. Как сделать своими руками уже давно популярный в отечественном строительстве фундамент столбчатого типа?

При строительстве беседки, гаража, хозпостройки, теплицы или другого сооружения, не предусматривающего большую нагрузку от конструкции, при возведении фундамента целесообразнее использовать столбчатую технологию.

Основное преимущество столбчатых фундаментов в том, что их использование позволяет значительно сэкономить на материалах и времени строительства.

Определение

Столбчатый фундамент состоит из заглубленных в землю столбов, выступающих наружу. Материал для изготовления может быть:

• бетонная смесь;
• кирпич различных видов;
• дерево;
• камень натуральный;
• Трубы металлические или асбестоцементные в качестве несъемной опалубки.

Можно устанавливать как готовые сваи, так и самостоятельно заливать их в различные виды опалубки. Самый распространенный и дешевый вариант — заливка бетона в деревянную или несъемную опалубку колонн в виде труб различного диаметра. Также довольно активно используется кирпич.

Использование деревянных столбов уходит в прошлое, так как дерево требует дополнительной обработки от гниения и не может похвастаться таким сроком службы, как бетон. Для этого варианта лучше всего использовать дубовые террасы, а дуб сейчас стоит больших денег.Несмотря на всю обработку, дерево вряд ли прослужит дольше бетонной сваи.

Глубина всей конструкции столбчатого фундамента зависит от многих факторов, таких как:

• уровень промерзания грунта;
• тип грунта;
• уровень грунтовых вод;
• тип дома.

Если для садовой беседки достаточно 40-50 см, то для более серьезного сооружения лучше сделать глубину на 20-30 см ниже уровня промерзания почвы.

Технология и этапы устройства

Первый шаг — пометить сайт. Если установка столбчатого фундамента будет производиться с помощью несъемной столбчатой ​​опалубки в виде асбестовой или металлической трубы, то для выкапывания ям можно использовать ручную дрель или выкапывать ямы необходимой глубины вручную.

Столбчатые основания необходимо размещать на всех углах будущей конструкции и в местах пересечения стен, где будут находиться наибольшие нагрузки. Расстояние между столбами не должно быть более 3 м.Верх столбов выравнивается на одинаковой высоте с помощью уровня. На дно котлована насыпается около 20 см песка, устанавливаются трубы или опалубка из досок, фанеры или плиты OSB. Внутри трубы или опалубки необходимо установить армирующий каркас из арматуры.

В зависимости от диаметра столба — он состоит из нескольких стержней диаметром 10-14 мм с обязательной горизонтальной обвязкой проволокой 6 мм, стержни должны выступать из опалубки на 10-20 см для последующего заполнения опалубки. ростверк.Полученный каркас вставляется в трубу или опалубку. Затем можно приступать к заливке бетона в опалубку столбчатого основания.

(Видео: опалубка столба фундамента, процесс изготовления)

Заливка бетона

Для заливки бетономешалкой такого объема потребуется насыпать одну сваю, не дав раствору застыть. Размешивать раствор можно руками, но тогда без помощников не обойтись. Его разливают слоями по 20-30 см, чтобы максимально эффективно удалить воздух из раствора.Для удаления воздуха и пустот в бетоне следует использовать глубокий вибратор.

Если этот инструмент недоступен, вы можете использовать металлический стержень. Для этого частыми движениями его нужно воткнуть в раствор, стремясь удалить пустоты и воздух.

Гидроизоляция

После заливки и высыхания бетона требуется гидроизоляция столбчатого основания. Несъемную столбчатую опалубку из труб можно обернуть парой слоев рубероида, а стыки обработать смолой или лентой.

Устройство ростверка

Ростверк — это верхняя часть конструкции, соединяющая сваи между собой. Его делают из бетонных балок или заливают бетоном в опалубку. Остается только один момент — обвязать торчащие концы свай сверху. Ростверк может быть высоким (от 50 см над уровнем земли) или низким (лежит на земле). Для легких конструкций, например беседки, можно сделать деревянные балки.

Для устройства ростверка из арматуры делается армирующий пояс, который соединяется торцами стержней, выступающими из свай, устанавливается опалубка и заливается бетоном.Часто между землей и ростверком кладут кирпичную стену — подхват.

Это сделано для защиты пространства под зданием от снега, мусора, воды и прочего. В этом случае необходимо предусмотреть отверстия для вентиляции пространства под зданием и прокладки коммуникаций. Чтобы предотвратить образование трещин при осадке, к сваям не привязывают кирку.

Выбор типа фундамента для коттеджа или загородного дома будет в первую очередь зависеть от материала, из которого планируется возводить саму постройку.Например, относительно легкие постройки легко устанавливаются на столбчатый фундамент. Кроме того, такой тип фундамента подходит для неустойчивых болотистых, торфяных, песчаных или переувлажненных грунтов, а также для регионов с глубоким промерзанием.

Колонный фундамент своими руками можно обустроить в относительно короткие сроки. Более того, чаще всего для этого не требуется помощь какого-либо специального или тяжелого оборудования.

Разновидности и назначение столбчатых фундаментов

Столбчатый фундамент чаще всего устраивают под различные деревянные постройки — это может быть каркасный коттедж, беседка, баня, а также хозяйственные постройки, такие как, например, сарай или курятник.

Особо не рекомендуется возводить кирпичные или каменные постройки на столбчатом фундаменте, так как если они будут слишком тяжелыми, то опоры могут осесть, что приведет к деформации стен, а в дальнейшем — к их разрушению. Однако есть специальные технологии, которые используются в промышленном и жилом строительстве, чаще всего в регионах с вечной мерзлотой. Но именно в этих случаях требуются особые подходы и специализированное оборудование — такие методы не будут рассматриваться в рамках данной статьи.

Есть несколько типов столбчатых фундаментов. Их объединяет дизайн устройства, а их отличает материал, из которого построена конструкция.

• Монолитную железобетонную конструкцию можно назвать самой прочной и надежной для возведения жилых домов из всех существующих столбчатых фундаментов.

Этот вариант имеет наивысшую прочность на сжатие и растяжение (разумеется, при правильном армировании), что очень важно при возведении конструкции на неустойчивых движущихся грунтах.

На монолитном фундаменте допустимо возводить не только одноэтажные, но и двухэтажные деревянные дома.

• Кирпичный столбчатый фундамент можно назвать самым распространенным из этого типа оснований. Следует отметить, что такое сооружение, построенное из качественных материалов, может прослужить даже сто и более лет, о чем свидетельствуют многочисленные памятники старины в городах России и Европы. Правда, чтобы добиться такой «долговечности» этой постройки, нужно выбирать исключительно обожженный кирпич и только отличного качества.

Кирпичные столбы могут быть сплошными или с залитым бетоном «стержнем»

Этот тип фундамента также подходит для строительства одно- двухэтажного дома при строительстве на плотных грунтах. Опорам кирпичного фундамента обычно придают размер сечения не менее 400 × 400 мм.

• Фундамент из блоков, который может быть изготовлен из разных материалов, имеет те же качества, что и кирпичная конструкция. Однако его надежность и долговечность будут зависеть от качества и типа используемого материала.

Столбчатый фундамент из блоков — родственная разновидности кирпича

Самыми прочными, способными выдерживать большие нагрузки, являются бетонные блоки.

• Не рекомендуется устанавливать столбчатый фундамент из бутового камня на склонах холмистой местности, так как он будет иметь низкую устойчивость на подвижных грунтах.
• Столбчато-бутовый бетонный фундамент достаточно надежен и может быть выполнен по-разному — это бетон, смешанный с щебнем, рядовой кладкой или, залитый в колодец, сложенный из щебня.

Бетон, попадая между камнями, надежно скрепляет их, делая конструкцию прочной, способной выдерживать высокие нагрузки.

• Небольшие деревянные постройки можно устанавливать на фундамент, опоры которого также сделаны из специально обработанной древесины. Дома, простоявшие десятки и сотни лет, доказывают, что правильно обработанное дерево может прослужить достаточно долго.

Однако в настоящее время в связи с появлением более надежных материалов для фундамента древесина для этих целей используется все реже.Хотя для пристроек к дому, например, веранды или террасы, отлично подойдут деревянные столбы диаметром 150 ÷ ​​200 мм. Однако нельзя забывать, что для того, чтобы они долго стояли, перед закапыванием их обрабатывают антисептическими пропитками и покрывают гидроизоляционными материалами — битумными мастиками, на которые крепят рубероид.

• Столбчатый фундамент может быть выполнен из асбестовых труб небольшого диаметра (около 150 мм), если на нем предполагается возвести легкую деревянную конструкцию, и 250 ÷ 400 мм, если конструкция планируется достаточно массивной.Асбестовые трубы больших диаметров могут стать своеобразной готовой опалубкой для заливки бетонных свай и их армирования арматурными стержнями.

• Еще одним вариантом столбчатого фундамента может быть конструкция из металлических свай, вкручиваемых в землю. Такой способ устройства основания под постройку хорош тем, что свая проходит через все неустойчивые слои, а затем ввинчивается в плотные слои грунта — это позволяет ей надежно там закрепляться.На таком фундаменте можно возвести деревянную конструкцию, установить как на ровном, так и на достаточно пересеченном участке территории.

Кстати, с помощью свай можно произвести не только подъем / перемещение дома, но и полную замену фундамента или его частичную реконструкцию.

Разновидности столбчатых фундаментов по степени заглубления

Помимо разновидностей по основному материалу изготовления, столбчатые фундаменты подразделяют по степени их «погружения» в грунт относительно уровня грунта.Итак, есть мелкие и утопленные разновидности цоколя. Выбор по этому критерию напрямую зависит от характеристик почвы на участке.

Мелководный вариант пр называется при наличии мелкозернистых, песчаных и каменистых грунтов с глубоким прохождением грунтовых вод. Фундаменты такого типа устанавливаются на глубину всего 650 ÷ 700 мм. Этого должно быть вполне достаточно, так как грунты, в которые они погружены, не очень подвержены смещению.

Сваи столбчатого заглубленного фундамента уходят в грунт к 1500 — 2000 мм и даже больше.Обычно их используют на участках с глубоким промерзанием почвы, превышающим 400 ÷ 500 мм. К тому же такие фундаменты больше подходят для неустойчивых подвижных грунтов.

Расстояние между фундаментными столбами обычно составляет от 1000 до 2000 мм.

Основная конструкция столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент имеет довольно несложную общую конструкцию.

• В основании колонн укладывают и утрамбовывают слой песка 100 ÷ 200 мм. Песок — это своего рода дренаж, способствующий удалению влаги из фундаментных столбов, которая может накапливаться в почве.
• Далее поверх подушки укладывается бетонный раствор, который образует монолитную плиту средней толщиной 400 ÷ 500 мм.
• Далее, собственно, сама колонная опора, которую нужно усилить арматурными стержнями — это нужно будет сделать даже в том случае, если колонны возводятся из камня или кирпича. Второе важное действие с опорой — обеспечение ее надежной гидроизоляции.
• Колонны должны быть подняты на один уровень над землей, а поверх них устраивается ростверк или другой пояс, соединяющий опоры, который равномерно распределяет нагрузку на всю конструкцию столбчатого фундамента.

Ростверк часто делают из деревянного бруса с размером поперечного сечения 150 × 200 или 200 × 200 мм. Для деревянных домов или хозяйственных построек ростверк может одновременно стать ипотечной короной будущих стен.

Кроме того, на столбчатом фундаменте из любого из вышеперечисленных материалов, помимо дерева, может быть устроен железобетонный ростверк. Его делают конструкцией, в которую закладывают арматурную конструкцию, а затем заливают бетоном.

Ростверк может практически «лежать» на земле, становясь похожим на ленточный фундамент.

Ростверк может поднимать нижний край здания на высоту 800 ÷ 900 мм над землей, а может располагаться всего на 300 ÷ 350 мм от земли. землю или даже «лежать» на поверхности земли.В последнем случае сбоку он будет выглядеть точно так же, как ленточный вид фундамента.

• Обратной стороной столбчатой ​​конструкции, поднимающей дом над землей на значительную высоту (порядка 1000 ÷ 1500 мм), является невозможность устроить под конструкцией полноценный подвал. Однако иногда домовладельцы выходят из положения, устанавливая между столбами фундамента подхват, который арматурной конструкцией не должен соединяться с фундаментом.Пикап — это межсвайная стена из плит или кирпича, а иногда и просто забита из дерева.

Interpile wall — подборщик

При его установке в подземном пространстве необходимо обеспечить нормальную вентиляцию, которая не позволит заглушить стены и полы в доме. Поэтому в наростной засыпке необходимо проделывать вентиляционные отверстия, которые «надевают» в решетки или дефлекторы, чтобы защитить подвал от проникновения мелких животных, птиц, насекомых и т. Д.

• Столбчатые фундаменты часто используются в районах, где высокий риск затопления из-за затопления реки считается обычным явлением. В этом случае столбы могут уходить в землю на глубину 2000-2500 мм и подниматься над ней на такую ​​же высоту. Учитывая все особенности местности, построить под таким домом подвал не получится, да и подвал строить нет смысла.

Расчет столбчатого фундамента

Первым делом всегда, еще до начала работ по подготовке площадки под установку фундамента, идет планирование, то есть составление соответствующего проекта.Этот вопрос обязательно требует профессионального подхода. К подготовке проекта необходимо привлечь специальную организацию, занимающуюся архитектурными расчетами, с учетом всего комплекса исходных данных — от местных особенностей климата и почв до конкретных пожеланий заказчика.

Конечно, исходными данными для начала проектирования будут общая площадь здания и его общий расчетный вес, место предполагаемого строительства.Требуются геодезические изыскания и геопривязка объекта на местности. Дополнительно дизайнеры возьмут на себя:

• Особенности грунтов на строительной площадке здания.
• Расположение подземных водоносных горизонтов и их глубина.
• Граница промерзания грунта, степень его набухания при промерзании.
• Количество этажей в возведенном молочном доме и его общая высота.
• Основные материалы, из которых предполагается строительство здания, включая типы полов и тип кровли.
• Все возможные дополнительные нагрузки, которые будут приходиться на каждую ключевую точку фундамента.

Как следствие, количество и точное размещение опорных столбов, материал их изготовления, технология установки, глубина кладки, высота выступа над уровнем земли, тип ростверка и, возможно, другие необходимые данные должны быть определены.

Расчет

, конечно, вы можете попробовать сделать самостоятельно, используя специализированные онлайн-калькуляторы, которые предназначены для определения параметров фундаментов разного типа.

Однако не стоит слишком полагаться на такие возможности, так как такое программное обеспечение еще не может учесть всю специфику того или иного места строительства, но специалисты, работающие в этом регионе, вероятно, знают особенности этой области и, конечно же, сделает расчеты более точными. Более того, с профессионально подготовленной проектной документацией будет намного проще провести все процедуры по оформлению и согласованию других регистраций и разрешений на строительство.

Видео: расчет и строительство свайного фундамента под каркасный дом

Подготовительные земляные работы

• Первым из мероприятий, предшествующих установке конструкции фундамента, является подготовка площадки и разметка для ее установки.

Для этого на основании составленного проекта по точкам анкерного крепления в первую очередь точно ограничивается площадь, предназначенная для строительства здания.Это место сразу отмечается шпагатом и колышками. Причем, как правило, натягиваются две параллельные нити, которые сразу определяют ширину будущего фундамента. Углы на пересечении нитей должны быть прямыми — лучше всего контролировать это геодезическим инструментом. Если это не так, необходимо очень внимательно проверить перпендикулярность и параллельность линий. Обязательно нужно сравнить длину диагоналей прямоугольников — если они одинаковые, значит, разметка сделана хорошо.

• Далее с обозначенного участка снимается плодородный слой почвы толщиной 150 ÷ ​​200 мм.
• Затем определяются места для установки фундаментных столбов — также в строгом соответствии с размерами, указанными в проектной документации.
• После этого при помощи ручного или механического сверла просверливаются отверстия в обозначенных точках. Диаметр выбранных колодцев также указывается в проекте — он может быть от 150 до 400 мм.

• При условии, что эти отверстия забиты на глубину 800 ÷ 1000 мм, фиксация их стенок, скорее всего, не потребуется.

• В случае более глубокого заглубления фундамента необходимо будет сделать опоры для стен, чтобы избежать осыпания грунта.
• Если столбы квадратного сечения, то просверленные отверстия расширяют штыковой лопатой до нужного размера.
• Далее на дно вырытых колодцев насыпают песок слоем 100 ÷ 200 мм, увлажняют и хорошо уплотняют.
• На песчаную подушку заливается 150 ÷ ​​170 мм крупнозернистого бетонного раствора, который станет надежным основанием для столбов и не позволит впитывать влагу из раствора в песок и почву.

Цены на ручные садовые сеялки

Сеялки садовые ручные

Как установить столбчатые опоры

Когда ямы-колодцы для столбов подготовлены, можно приступать к изготовлению самих опор.

В условиях индивидуального строительства далеко не все конструкции, упомянутые в начале статьи, используются одинаково часто.Стоит рассмотреть самые доступные для самостоятельной установки и потому самые популярные из них.

Опорные стойки из кирпича или блоков

• В подготовленный котлован устанавливается опалубка из рубероида; он может быть устроен как в круглой, так и в квадратной яме. Этот же рубероид впоследствии будет выступать и в качестве гидроизоляционного средства.
• Далее в котлован опускается армирующая конструкция, которая должна быть заподлицо с поверхностью земли.
• Затем в котлован заливается бетонный раствор из цемента и гравия или щебня средней фракции.
• Яма полностью засыпана, раствор разравнивается сверху и оставляется затвердеть и затвердеть. Это займет не менее 8 ÷ 10 дней.
• Затем на получившийся бетонный столб укладывают рубероид в два-три слоя — он станет надежной гидроизоляцией для кирпичной или блочной кладки.

• Сверху ведется кладка на нужную высоту опоры.Колонну можно выложить колодцем — в этом случае ее внутренняя полая часть впоследствии будет залита бетоном. Другой вариант — когда столб полностью кирпичный.

Таким же способом возводятся столбы из небольших бетонных блоков.

Столбы железобетонные монолитные фундаментные

Этот вариант изготовления бетонных столбов выполнен несколько иначе.

• Рубероид укладывается в круглую подготовленную яму, свернутую в два слоя в трубу.Высота трубы должна соответствовать уровню, на который будет подниматься фундамент.

• Для устойчивости этого вида рубероидной опалубки ее можно установить в легкую металлическую сетку, а также свернуть в трубу. Устойчивость необходима для того, чтобы конструкция после заливки бетона могла встряхнуться и освободиться от пузырьков воздуха, захваченных в растворе в процессе перемешивания.
• В получившуюся опалубку устанавливается армирующая конструкция, а затем поверх нее заливается бетон из щебня и цемента.

• Если поверх бетонных столбов устраивается бетонный пояс — ростверк, то арматурные стержни должны быть выше столбов фундамента. Это необходимо для соединения арматурных частей столбов и системы усиления ростверка.

• Перед устройством опалубки под бетонную ленту опоры сверху необходимо обработать битумной мастикой, которая создаст дополнительную гидроизоляцию столбов.

Видео: заливка бетонных столбов свайного фундамента

Столбы асбестоцементные

Столбчатый фундамент может быть выполнен также из асбоцементных труб, которые устанавливаются на бетонную подушку, так же, как и в предыдущем случае, где использовался рубероид. Однако процесс заполнения столбцов здесь имеет свои особенности.

• Для устойчивости в нижней части трубы проделываются два отверстия, которые будут в яме.Через них протягивают кусок металлического стержня, а затем в яму устанавливают асбестовую трубу и засыпают щебнем так, чтобы она закрывала торчащую с двух сторон арматуру. Труба находится в идеально вертикальном положении.
• Затем в опалубку заливается треть бетонного раствора.
• После этого нужно установить арматуру посередине трубы, в налитом в нее неотвержденном растворе — это может быть одна или несколько стержней.
• Далее раствор заливается до верха трубы и разравнивается сверху.

• Вокруг трубы нужно сразу все пространство засыпать суглинком или грунтом, который был выбран из котлована. Вся эта засыпка тщательно утрамбовывается.

Металлические сваи

Металлические сваи можно вкручивать в заранее подготовленное отверстие, проделанное ручным сверлом, но сваи уходят намного глубже в землю. Для такого фундамента не обязательно готовить яму, засыпая ее песком и залив бетонную подушку.

Иногда сваи ввинчиваются непосредственно в почву, без предварительной рытья ям.Но в любом случае с завинчиванием свай в одиночку не справиться; потребуется как минимум один помощник.

• При вворачивании свай постоянно контролируется их вертикальность. Сваи вкручиваются до достижения проектной глубины.

• После того, как все сваи вкручены, их необходимо заполнить

• Для удобства выполнения данной операции в трубе устанавливается специальная воронка, через которую раствор заливается в полость до заполнения трубы до верха.
• После заливки бетон должен затвердеть.
• Поверх готовых свай можно приварить металлические площадки, на которые крепится деревянный ростверк.

• Еще одним вариантом ростверка могут быть металлические перемычки — они становятся поясом, соединяющим сваи в единую конструкцию. Их можно приваривать не только поверх установленных столбов, но и на уровне земли, что придает дополнительную жесткость и надежность всему фундаменту.

Другой вариант — металлический профиль, приваренный между опорами

Ввинчивающиеся сваи удобны для использования на сильных пересечениях, где нужно вывести фундаментные столбы на одинаковую высоту, так как их можно исправить — слегка приподнять или опустить ниже.

Видео: фундамент на винтовых металлических сваях

Винтовые сваи цены

Винтовые сваи

Ростверк нового фундамента

Ростверк или перемычка, которую кладут поверх столбов фундамента, является одновременно соединительным элементом всей конструкции и надежной опорой для возведения стен.

На любой из типов столбчатых фундаментов можно укладывать деревянные перемычки из мощного бруса, железобетонной конструкции или ростверка из металлопроката.

Перемычки крепятся по-разному, в зависимости от материала изготовления столбов и самого ростверка.

• Деревянные перемычки чаще всего крепятся анкерами.
• Металлический пояс (швеллер, двутавр или уголок) крепится либо сварочными швами, либо мощными болтами.
• Пояс железобетонный из скрепляемой с помощью обычной арматуры, уже установленной в столб и проходящей через ростверк, где он скручивается проволокой с армирующей решеткой самой перемычки.

Итак вывод. ИЗ набивной фундамент намного экономичнее в устройстве, чем монолитный или ленточный фундамент. К тому же его вполне можно построить своими руками. Если решено сделать легкую пристройку к дому в виде, например, веранды или террасы, то фундамент лучше и проще столбчатого, для них просто не найти.

В семействе точечных фундаментов столбчатая конструкция выглядит как паршивая овца.В отличие от свайно-винтовых схем или вариантов на буронабивных сваях, столбчатый фундамент не может обеспечить устойчивость постройки на склоне или на дряхлом торфяном грунте. Даже самые отчаянные руководители любительского домостроения не пытаются устанавливать столбчатые конструкции на болотный или пучковый фундамент.

Как установить столбчатый фундамент

Но на самом деле столбчатый вариант имеет две примечательные особенности. Возведение столбчатого фундамента своими руками доступно даже новичкам в строительстве, а стоимость составляет примерно половину сметы за ленту неглубокого заложения.Если вам необходимо построить шалаш на песчаном участке, рядом с сосновым бором или на твердых известняковых почвах, проще всего решить проблему устройства фундамента одним из следующих способов:

Из приведенного выше списка , первые два варианта потребуют использования строительной техники и подъемно-транспортного оборудования; кирпичная схема требует сноровки каменщика. Последний метод из вышеприведенного списка требует лишь времени и немного терпения, работая своими руками и следуя рекомендациям практического руководства.

Важно! Литой столбчатый фундамент смело можно назвать универсальным, если на участке есть дренаж и дренаж, его можно устанавливать даже на небольших уклонах без необходимости грейдера для выравнивания горизонта на плане участка.

На самом деле столбчатый фундамент — лучший вариант для постройки небольшой летней кухни, беседки или бани на дачном участке своими руками. Для больших и тяжелых зданий столбчатый фундамент слабый и опасный.

Как быстро и легко сделать столбчатый фундамент своими руками

Заливка бетонных столбчатых конструкций потребует долгой и довольно кропотливой работы по замешиванию цемента, установке и укреплению опалубки столбов, выравниванию и очистке рабочих поверхностей.Можно пойти более простым путем и купить уже готовые блоки длиной 40 см и сечением 20х20 см. Лучше всего подойдет конструкционный пеноблок Д1200 или тяжелые марки керамзитобетона.

Для более тяжелых вариантов дома можно сделать гранитные блоки. Для этого блоки отливают на ручном станке для прессования шлакоблока, заполненного тяжелой породой. Такой блок сможет выдержать нагрузку 300-400 кг, что соответствует весу стен сруба. Если у вас есть опыт укладки камня на цементный раствор своими руками, то за пол смены можно соорудить 6-8 столбчатых опор.

Помимо стандартных прямоугольных блоков на станке отливают пустотелые массивные блоки в виде усеченной пирамиды с армирующим каркасом. Штифт или стержень с резьбой помещается в верхнее основание пирамидальной столбчатой ​​опоры, что позволяет связать установленные стойки деревянной балкой или стальным профилем. Достаточно утрамбовать и засыпать горизонтальную площадку, чтобы по натянутым шнурам установить готовое фундаментное поле столбчатых опор.

Колонный фундамент своими руками пошаговая инструкция

Залить фундаментные опоры из цемента не сложнее, чем работать с полым поясом, но объем бетонных и земляных работ в три раза меньше.Большую часть времени уходит на первую самодельную столбчатую опору. На практике выясняется, что следующие две столбчатые опоры занимают столько же времени, как и предыдущая. Вся технология устройства столбчатого фундамента сводится к пяти несложным операциям:

• Подготовка подушки и котлована на месте разметки столбчатой ​​опоры;
• Монтаж опалубки для заливки бетоном;
• Установка арматуры в опалубку и заливка формы бетоном;
• Монтаж и обвязка фундамента.

Совет! На создание поля фундамента потребуется не менее трех дней и три-четыре комплекта раздельной опалубки. Если исходить из расчета, что одной столбчатой ​​опоре для застывания бетона потребуется три дня, то за неделю можно сделать столбчатый фундамент из 8 опор своими руками.

Оптимальный вариант устройства подошвы столбчатого блока

Самая серьезная проблема столбчатых фундаментов — не слабая несущая способность опор, а их склонность к опрокидыванию при увеличении боковой составляющей нагрузки.Сильный ветер и неравномерная просадка фундамента, когда одни опоры погружены в землю, а другие оторваны балками от подушки, приводит к перекату и переворачиванию столбов фундамента, как на фото.

Поэтому, готовя подушку под столбчатый фундамент, необходимо обращать внимание на наличие арматуры в виде подушки из щебня и грунта. Для столбчатых опор, установленных на поверхности или на небольшом углублении, рекомендуется усилить основание за счет расширения точки опоры или использовать грибковые типы столбов.В последнем случае фундаментная конструкция может быть выполнена в виде двух независимых элементов: в виде круглой бетонной площадки, заглубленной на 10-15 см в землю, и вертикальной опоры круглого или прямоугольного сечения, соединенной с площадка одной арматурной клеткой.

В любом случае для установки опор столбчатого фундамента потребуется выкопать котлован на глубину погружения плюс 20 см песчано-гравийной подушки и 20-25 см слоя крупного щебня или щебня. материал.Заливочная масса укладывается на дно котлована слоями не более 10 см, каждый слой утрамбовывается ручным или электрическим инструментом.

Понятно, что для изготовления опор чаще всего используются опалубочные ящики точно такого же размера. Это дает возможность получить опоры столбчатого фундамента одинаковой высоты, но только при одном условии — если щебеночная площадка будет иметь одинаковую высоту во всех ямах. Поэтому правильнее будет поступить так:

1. Открыть необходимое количество мини-котлованов для опор фундамента, вырезать и выровнять стены, чтобы земля и плодородный слой не падали на гравийную подушку;
2. Вбить стержень арматуры в центр нижней части котлована будущей колонны, выровнять по натянутым шнурам разметки фундамента;
3. Залить гравийно-песчаной смесью подушку с уплотнением массы.Уплотнение колодки нужно производить с особой тщательностью, главное не допускать смещения или прогиба центрирующего стержня. Постоянно проверяем высоту подушки по расстоянию от шнура до плоскости набивки по забитому куску арматуры.

Монтаж опалубки и арматурного каркаса

Для получения однородной бездефектной бетонной отливки потребуется изготовить разборную многоразовую опалубку коробчатой ​​или трубчатой ​​конструкции.Внутренняя поверхность такой коробки оклеивается полиэтиленовой пленкой, либо используются материалы с ламинированной поверхностью. Таким образом получается опора с ровными и ровными стенками. Кроме того, внутреннее покрытие опалубки значительно снижает разбухание деревянной конструкции и помогает сохранить первоначальную форму столбов фундамента.

Перед установкой опалубки рекомендуется натянуть размерные шнуры, по которым можно с минимальной погрешностью выровнять и закрепить деревянный каркас опалубки.Помимо горизонтальных опор стен потребуется установка дополнительных крепежных клиньев, препятствующих всплыванию опалубки под действием давления бетона на нижнюю часть деревянной опалубки.

На следующем этапе внутрь деревянной формы устанавливается арматурный каркас, сваренный из 4 или 6 стержней диаметром 8-10 мм, фото. Как и опалубка, арматура выравнивается внутри формы и фиксируется в вертикальном положении, после чего можно переходить к заливке бетонной смеси в опору.

Выравнивание и заливка бетона

Заливку опалубки бетоном необходимо производить с максимальной осторожностью, чтобы не допустить смещения установленных опорных элементов. Заливка длинных фундаментных колонн осуществляется несколькими порциями с «пробивкой» каждого слоя внутри опоры вибратором или ручной трамбовкой в ​​течение 10-15 минут. Всего на заполнение одной формы поддержки уйдет 35-40 минут. В бетонную поверхность верхней части стойки заделывают 2-4 шпильки, что позволяет дополнительно закрепить стяжную балку на бетонной поверхности опоры.Залитая опалубка накрывается полиэтиленовым пакетом, чтобы уменьшить потерю влаги и предотвратить эрозию бетонного фундамента дождевой водой.

Важно! Если вы сделали опалубочный ящик высоким, но недостаточно жестким и прочным, особенно в центральной или нижней части, в этом случае может возникнуть ситуация, когда бетонная масса раздавится и расширит нижнюю часть формы фундамента.

Получилась не прямоугольная опора, а бочкообразная. Все бы хорошо, но при этом увеличивается объем формы, а уровень бетона падает, а значит, высота фундаментного столба уменьшится.Поэтому опалубку нужно заливать на несколько миллиметров выше расчетной. Примерно через пару часов поверхность можно присыпать влажным песком, чтобы уменьшить растрескивание и усадку столбов фундамента.

После схватывания бетонной массы опалубку разбирают и снимают, после чего ту часть опорной поверхности, которая будет находиться под слоем грунта, необходимо обработать гидроизоляционным битумным покрытием. Через 7-8 часов пространство вокруг столбчатого основания можно засыпать слоями смеси гравия, керамзита и песка.

Заключение

Как бы вы ни старались, столбчатое основание не имеет идеально ровной и горизонтальной верхней поверхности. Примерно через пару дней, пока бетон не достигнет расчетной прочности, плоскость каждой опоры необходимо разрезать болгаркой или болгаркой по горизонту и высоте. Перед началом обвязки опоры столбчатого фундамента обработайте мастикой и уложите рулонную гидроизоляцию. Далее можно уложить деревянный брус и связать его опорами столбчатого фундамента, но возведение стен и дальнейшее строительство разрешается не ранее, чем через месяц.

На выбор цоколя под дом или другое здание влияет множество факторов. Для каждого конкретного случая может использоваться собственная конструкция фундамента. На первом месте по частоте использования — ленточная структура; для неустойчивых грунтов распространен свайный фундамент. Построить столбчатый фундамент своими руками достаточно просто, который по некоторым параметрам не уступает перечисленным вариантам цоколя. У этого оформления в закладке есть свои разновидности и нюансы.О каждом из этих моментов и пойдет речь в статье.

Преимущества решения

За время использования данного типа фундаментной конструкции пользователям и строителям удалось составить определенный перечень выявленных положительных качеств. Среди них:

• возможность самостоятельного проектирования;
• относительная простота расчетов;
• возможность использования на различных типах почв;
• возможность использования на участках с перепадом уровней;
• возможность избежать планирования участка;
• высокая скорость строительства;
• длительный срок службы;
• Сравнительно невысокая стоимость проекта.

Возможно, эти нюансы касаются не всех типов столбчатых фундаментных конструкций, но для классического сооружения с бетонным ростверком именно так. Есть и недостатки, которых намного меньше. Одна из них — невозможность возведения тяжелых зданий, стены которых построены из кирпича. Последний способен оказывать на основание значительное давление, что часто приводит к разрушению. Это связано с усадкой, хотя в промышленных масштабах такая конструкция фундамента применяется для кирпичных построек на вечномерзлых грунтах.Еще один неприятный момент — невозможность устроить подвал или гараж прямо под домом, так как фундамент такого типа не предусматривает закладку монолитной конструкции на большую глубину.

Примечание! Столбчатые фундаменты чаще всего используются для возведения конструкций, в которых используются газонаполненные блоки или которые выполнены по каркасной технологии. Также разрешено возводить постройки из оцилиндрованного бревна.

Разновидности конструкций

Конструкция столбчатого фундамента во многом будет зависеть от того, для какой конкретно конструкции он будет использоваться.Если речь идет об обычной беседке, то ее габариты будут намного меньше, чем требуемые для бани или дачи. По используемому материалу типы столбчатых фундаментов можно разделить на:

• монолитный с бетонным ростверком;
• монолитный с деревянным ростверком;
• кирпич;
• с бутонами;
• щебень бетонный;
• дерево;
• монолитный из асбестовых труб;
• столбчато-свайный.

Первый вариант конструкции самый прочный.Это связано с тем, что столбы и ростверк представляют собой единую конструкцию, способную равномерно распределять нагрузку на все столбы. Эта конструкция дороже других, но прослужит намного дольше. Такой столбчатый фундамент позволяет возводить дома в несколько этажей по каркасной технологии или из сруба. Следующий вариант столбчатого фундамента с ростверком выполняется по аналогичной технологии. Его столбы также залиты железобетоном, на них укладываются только деревянные балки, которые являются основой стен конструкции.

Чаще всего, когда говорят о столбчатом фундаменте, имеют в виду именно третий вариант конструкции, который кладут с помощью кирпича. В отличие от предыдущих вариантов, кирпичный столбчатый фундамент достаточно прост в возведении и требует относительно меньших затрат. При хорошем качестве почвы, а также правильном подходе к строительству можно добиться срока службы в несколько десятков лет. Многие старые постройки, дошедшие до наших дней, построены на этом фундаменте. В некоторых населенных пунктах на таком фундаменте можно построить дом в несколько этажей.

Примечание! В качестве основы под кирпичный фундамент можно использовать блоки других типов. В этом случае прочность и устойчивость основания будет полностью зависеть от качества и прочности используемого материала.

Заливной столбчатый фундамент закладывают из кирпича или камня от старых построек. Такое решение подходит для устойчивых грунтов и для участков, где нет перепадов уровней, так как устойчивость такого фундамента намного ниже, чем у предыдущих вариантов.Основание конструкции из бутового бетона также возводится из упомянутых выше материалов, но связующим звеном в этом случае выступает цементный раствор. В результате получается монолитная, но не армированная конструкция.

Деревянное основание конструкции сейчас практически не используется, но все еще остается актуальным для участков, где необходимо поднять конструкцию на значительную высоту во избежание затопления. Это касается теплых частей света. Подобный метод применялся и в других сферах, но для правильного выполнения требуется специальная обработка древесины, чтобы исключить гниение и усыхание.Колонный фундамент из дерева — отличное решение для пристроек возле дома. Это касается, например, террас. Помимо антисептических пропиток древесину покрывают еще и гидроизоляционным материалом. В качестве последних часто используются битумные мастики.

Еще один интересный вариант конструкции — фундамент из асбестовых труб. Чаще всего его делают аналогично монолитному столбчатому раствору. В этом случае трубы выступают в роли опалубки, в которую вставляются стержни арматуры и заливается бетонный раствор.Обычно используется труба диаметром от 20 см. Столбчато-свайный фундамент выполняется с помощью винтовых или других типов свай. В первом случае для возведения основания не требуется никакого специального оборудования, кроме бетономешалки. Винтовые сваи могут быть установлены небольшой бригадой из трех человек.

Преимущество этого решения — большая устойчивость основания конструкции. Это связано с тем, что свая опускается на значительную глубину, которая проходит уровень промерзания и достигает плотных слоев почвы, где и осуществляется фиксация.Конструкцию с винтовыми сваями можно использовать под сруб или под каркас. Если речь идет о буронабивных сваях, которые переплетаются с бетонным ростверком с металлическим каркасом, то такой фундамент используют при строительстве домов из блоков.

Разновидности по глубине

Разница между фундаментами заключается не только в материалах, которые используются для их укладки, но и в глубине установки основания. Проще говоря, как и ленточные фундаменты, бывают двух типов:

В первом случае глубина погружения обычно составляет 50 или 80 см, что несколько снижает стоимость оборудования самого основания.Такая несущая конструкция применяется для легких построек. Утопленная конструкция подразумевает использование опор, уходящих в землю на 150 или 200 см, в зависимости от уровня промерзания. Такая конструкция более предпочтительна для участков, где наблюдается наличие пучинистых грунтов или высокая неустойчивость верхних слоев. Помимо глубины основания, отличается и высота, на которой располагается ростверк. В связи с этим выделяются: накладные расходы

• ;
• наземный;
• встраиваемый.

Варианты конструкции надземного фундамента отлично подходят для тех случаев, когда верхние слои почвы характеризуются высокой степенью пучинистости. Если ростверк уложить прямо на землю, то есть вероятность перекоса или повреждения. В случае возведения надземного варианта конструкции столбы делают большей высоты, чтобы поднять ростверк на определенную высоту. Недостатком такого решения является необходимость дополнительного утепления пола.Это связано со свободной вентиляцией пространства под домом. Обычно боковины закрыты, и остаются лишь небольшие дефлекторы.

Надземная конструкция построена на подготовленной песчано-гравийной подушке. Ставится заподлицо с поверхностью. С одной стороны, это исключает сильный обдув, как в случае с надземным вариантом конструкции, но с другой — для такой конструкции возникает необходимость в правильном подходе к гидроизоляции. Неглубокий вариант столбчатого фундамента очень похож на аналогичный ленточный фундамент, но дополнительно в траншее готовятся опорные элементы в виде столбов или свай, которые заглублены на значительную глубину.Второй и третий варианты чаще реализуются с использованием бетонного ростверка.

Основные концепции

Почти все типы столбчатых фундаментов имеют один принцип, по которому они устроены. Чтобы добиться успеха, важно учитывать определенные нюансы. Среди них:

• подушка под столбы;
• подставка в виде пятки;
• пост строительный;
• расположение колонн;
• Устройство ростверка.

Если речь не идет о свайных опорах, то под столбы требуется предварительная засыпка.Для этих целей обычно используется среднезернистый песок. Толщина самой подушки зависит от количества влаги в почве, а также от предполагаемого веса. Он может достигать 30 см, а минимально допустимое значение находится в пределах 10 см. Если требуется дополнительный дренаж, то под столбы укладывается дополнительный слой щебня, который пропускает воду быстрее, чем песок. Функциональное назначение такой подушки — равномерно распределять давление, а также снижать уровень влажности под столбами.

Для монолитных столбов, которые изготавливаются методом заливки, изготавливаются подошвы, представляющие собой небольшую бетонную плиту толщиной до 50 см. Он превышает опорную стойку по ширине и длине, чтобы увеличить зону взаимодействия. Следующий нюанс такого фундамента — необходимость армирования. Если говорить о монолитном фундаменте, то по армированию вопросов не возникает, но это касается и других вариантов. Только в этом случае проводится внешнее армирование, исключающее деформацию стоек.Чтобы влага не попадала на ростверк и здание, необходимо правильно подойти к вопросу гидроизоляции.

Важно правильно определить количество колонн в фундаменте и распределить их по территории. От этого будет зависеть то, как будет распределяться нагрузка. Вылет столбов над уровнем земли будет зависеть от того места, с которым сделан ростверк, а также от того, какой рельеф участка. В некоторых случаях владельцы домов на столбчатом фундаменте предпочитают делать пикап.Это дополнительная бетонная конструкция, которая устраивается между стойками для перекрытия подпольного пространства. Для него также требуется армирование. Подборщик для столбчатого фундамента дополнительно укрепляет всю конструкцию.

Примечание! В местах, где возможно затопление, высота столбов может достигать 2,5 метров над уровнем земли. Расчет основан на максимальном уровне воды в данном районе.

Самостоятельный расчет

Залогом успешного завершения строительства сооружения является расчет столбчатого фундамента и подготовка проекта.Они начинаются еще до начала процесса подготовки и планирования участка под фундамент. Лучше, если в составлении проекта поможет профессионал своего дела. Благодаря этому удастся учесть все нюансы, которые касаются почвы и ожидаемой нагрузки. Также учитываются пожелания заказчика. Основным исходным параметром при составлении дизайн-проекта является площадь, которая отводится под постройку. Следующий важный показатель — масса конструкции.Для правильного оформления всех документов потребуются геодезические изыскания на местности и привязка будущего сооружения к конкретному участку.

При проектировании также будут учтены следующие моменты:

• специфика грунта;
• близость водоносных горизонтов;
• уровень промерзания грунта;
• этажность;
• строительные материалы;
• возможные дополнительные нагрузки.

Первый и второй факторы будут определять необходимую глубину расположения столбов или свай для строительства фундамента, а также их уровень над землей.Третий фактор необходим, чтобы определить, ниже какой глубины должны располагаться опорные элементы фундамента. От количества этажей зависит количество опорных элементов, а также выбор материала для строительства. Учитываются дополнительные нагрузки, которые могут оказывать ветер, изменения грунта или осадки. Все эти факторы дают четкое представление о количестве и параметрах столбов будущего фундамента.

Имея достаточный опыт, вы можете попробовать выполнить проектирование конструкции самостоятельно.Для этого потребуется собрать все данные, относящиеся к определенной области. Их можно найти на официальных сайтах различных сервисов или получить непосредственно из сервисов. При выводе показаний требуется знание многих формул. Но даже использование онлайн-помощников может не помочь, поскольку будут упущены важные факторы, которые можно оценить только на конкретном сайте. Если вы обратитесь к специалистам, которые уже выполнили не один десяток расчетов для конкретного региона, то можете быть уверены, что они хорошо знают все нюансы грунта в этом районе.Кроме того, профессиональные услуги подразумевают оформление конкретных документов, которые потребуются при получении необходимых разрешений на строительство.

Процесс строительства

Каждый вариант возведения фундамента имеет свои нюансы возведения, поэтому стоит рассмотреть пошаговую инструкцию для нескольких вариантов. Первым из них будет монолитный столбчатый фундамент.

Монолитный вариант

После составления дизайн-проекта наступает очередь практических работ.Первым делом необходимо подготовить и разметить участок под монолитный столбчатый фундамент.

Как видно на фото выше, необходимо выполнить предварительную разметку участка, на котором будет располагаться конструкция. Для этого углы постройки размечаются колышками. Между последними натягивается хорошо видимая веревка или шпагат. Особой точности углов не требуется, так как разметка конструкции проводится для предварительной подготовки территории под строительство.

Следующим шагом является удаление верхнего слоя почвы вместе с растительностью, которая на нем расположена. Для удобства использования область можно сжать, чтобы было удобнее ориентироваться.

По окончании подготовительного этапа можно переходить к более точной разметке конструкции фундамента. Для этого угловые колышки устанавливаются точно на место, проверяется расстояние между ними. Также необходимо определить, равны ли диагонали получившейся фигуры будущей фундаментной конструкции.Если они не совпадают, то стоит выяснить, у какого из углов неправильный угол, и сместить один или несколько столбцов.

В соответствии с разработанным проектом нанесена разметка столбов, которая будет установлена ​​позже. Для этих целей используются дополнительные колья и веревки. Последние натягиваются в местах, где будут проходить ряды столбов. На фото видно, что натянутая посередине струна обозначает край столбов фундаментной конструкции.Одновременно с этой процедурой делаются пометки, где именно будут располагаться колонны под фундаментом.

Если обратить внимание на фото выше, то можно увидеть, что мастер специально отмечает границы ямы под колонкой. Для этого по его краям вбиваются четыре части арматуры, что облегчает ориентировку при копании. К нему можно приступать сразу после разметки конкретного элемента конструкции фундамента. Это можно сделать механически или вручную.Все будет зависеть от качества почвы, которая находится на том или ином участке. Квадратный каблук с размером сторон 40 см считается стандартом, но в некоторых случаях его можно увеличить до 80 см. Именно такого размера, плюс зазор в опалубке, должен быть котлован под фундамент.

Расстояние между отдельными стойками конструкции может варьироваться от одного до трех метров. Когда котлован под фундаментный столб будет готов, необходимо гидроизолировать нижнюю часть, где будет заливаться пятка опорного элемента.На фото выше видно, что для этого на дно укладывается полиэтиленовая клеенка. Плотность клеенки должна быть 200 мкм. Располагается завитком на стенах. Дополнительная гидроизоляция и одновременно опалубка конструкции — это бикрост, рубероид или аналогичный материал, не имеющий пудры. Гидроизоляцию можно крепить к стене гвоздями или другим крепежом. Впоследствии он будет раздавлен бетоном. Высота такой опалубки должна равняться высоте каблука, который будет засыпан под столб.

Следующим этапом строительства столбчатого фундамента является подготовка арматурных элементов, которые будут заливаться бетоном. Для этих целей используются стержни с ребрами жесткости, которые имеют диаметр 10 мм и более. Необходимо рассчитать элементы так, чтобы пятка была больше по размеру, а вертикальное армирование соответствовало стойке. Высота арматуры должна быть достаточной для объединения столбов с монолитным ростверком, который в дальнейшем будет заливать.

Чтобы было легче гнуть арматуру, можно сделать устройство, аналогичное изображенному на фото выше. Для этого используются два металлических уголка, которые прикручиваются к стене. Причем их длина равна длине элемента, который будет гнуться. Расстояние между двумя планками равно диаметру арматуры, используемой для фундамента. Чтобы стержни было легче гнуть, в качестве рычага можно использовать металлическую трубу.

Для облегчения сборки обрешетки делаются стойки, как показано на фото выше.К вертикальной плоскости прикручивается опора, в которой делаются выемки на расстоянии стержней арматуры, которые будут закладываться в колонну. Дополнительно изготавливается подставка, которую можно переставлять в зависимости от длины арматуры. Это видно справа.

После этого горизонтальные элементы конструкции равномерно разнесены. Для этого используется рулетка или другое приспособление. Следующим шагом будет установка еще двух вертикальных стоек, как показано на фото выше.Для крепления модулей конструкции друг к другу необходимо использовать вязальную проволоку, которая надежно фиксирует их на месте. Для вязания можно сделать небольшой крючок самостоятельно, что упростит задачу.

Армирование под пяткой выполняется отдельно и представляет собой небольшой квадрат, в котором стержни уложены перпендикулярно, как показано на фото выше. Они завязываются во всех точках пересечения, чтобы обеспечить надежную посадку.

Далее выполняется подготовка опорных стоек конструкции, которые поднимут арматуру под пятку и под колонну на немалое расстояние от земли.Это нужно для того, чтобы элемент был залит бетонным раствором снизу.

Усиление пяточной конструкции устанавливается на пластиковые ножки, а арматура для стоек закрепляется сверху. Все элементы связаны между собой вязальной проволокой. Чтобы получить его как показано на фото ниже.

По готовности арматурных элементов к конструкции столбчатого фундамента производится опалубка каждой колонны. Для этого отлично подойдет пластина OBS толщиной более 12 мм.Если взять материал меньшей толщины, то под давлением бетонного раствора он прогнется. Для правильного армирования столбчатого фундамента бетон должен перекрывать сетку не менее чем на 5 см с каждой стороны. Это значит, что длина и ширина должны быть на 10 см больше элементов армирования. Высота может быть на 5 см выше.

Для скрепления стен опалубки под столбы между собой подходят подвесы для гипсокартонного профиля. В этом случае вырезается средняя часть конструкции и остаются только перфорированные полосы, которые загибаются в углы, как показано на фото ниже.Их прикручивают к стенам и объединяют в необходимую конструкцию.

Когда все элементы готовы, их собирают в общую конструкцию, что обеспечит качественную заливку фундамента.

Чтобы конструкция OSB под столбами фундамента имела достаточный водоотталкивающий эффект и не набухала под воздействием влаги из раствора, ее необходимо покрыть битумной мастикой холодного приготовления. Это делается как внешне, так и внутренне.

Следующим шагом будет установка пояса арматуры под конструкцию фундамента в подготовленных котлованах.

Каркас необходимо разместить ровно посередине подготовленного котлована, чтобы бетонный раствор мог беспрепятственно и равномерно заполнить пространство вокруг конструкции. Кроме того, конструкция должна быть выровнена ровно по вертикали. Для этого можно использовать прием, показанный на фото ниже.

Обычный пузырьковый уровень используется для вертикального расположения конструкции.После этого к дополнительно уложенной балке привязывают армирующую основу, чтобы не было смещения при заливке. Балка закрепляется утяжелителями в виде кирпичей или других приспособлений.

Таким способом осуществляется монтаж всех элементов, отвечающих за устойчивость конструкции столбчатого фундамента.

Затем бетон смешивается для конструкции фундамента. Заполнение столбов будет осуществляться поэтапно. Первым делом фиксируем пятку столба под фундамент.Достаточно размять для каждой пятки. Раствор в фундамент можно укладывать лопатой. Его уровень будет равен высоте подготовленной гидроизоляции. Электровибратор необходим для равномерного распределения бетона в пятке под фундаментом. Его опускают в раствор, чтобы заполнить все пустоты и удалить воздух, который может ослабить конструкцию фундаментного столба.

Осталось дождаться времени, за которое пятка под столбиком фундамента наберет прочность.Как только это произойдет, можно приступать к установке опалубки для столба, которую подготовили из листов OSB. Опалубка выставляется таким образом, чтобы арматура располагалась посередине.

Если заливать бетон в опалубку, не закрепляя ее, это приведет к смещению опалубки и нарушению конструкции фундамента. Поэтому необходимо выполнить засыпку, которая позволит закрепить опалубку под фундаментным столбом. Во время засыпки фундамента земля может попасть в опалубку столба.Чтобы этого не произошло, верхняя часть опалубочной конструкции под фундаментом покрывается плотной пленкой, как показано на фото выше.

Дополнительно крепится к опалубке с помощью строительного степлера, чтобы клеенка не двигалась во время работы.

Для обратной засыпки можно использовать грунт, вынутый при рытье котлованов под фундаментные столбы. Его аккуратно заливают между стенкой котлована и опалубкой под фундаментный столб.Затем уплотнение можно производить с помощью ручной трамбовки, которую легко сделать из бревна и небольшой ручки.

Чтобы обезопасить всех, кто будет передвигаться по строительной площадке, необходимо закрыть торчащие стержни пластиковыми бутылками. Последние легко найти и отлично справятся со своей задачей.

Чтобы засыпка была плотной, можно дополнительно уплотнить ее водой, что позволит грунту просесть под собственным весом.

Снимается защитная пленка с опалубки под фундаментной стойкой.На дне конструкции остаются мелкие камни, а также прочий мусор, который может помешать хорошему сцеплению. Чтобы устранить это, вы можете удалить их с помощью обычного или промышленного пылесоса, трубка которого будет привязана к столбу, как показано на фото выше.

Перед заливкой очередной партии бетона под фундамент необходимо смочить пятку под фундаментом, а также опалубку. Это сделано для лучшего взаимодействия компонентов фундаментной конструкции.После этого можно заливать колонну в подготовленную опалубку. Раствор следует уплотнить вибратором, чтобы исключить присутствие воздуха в конструкции. Чтобы в процессе набора прочности колонна под фундаментом не теряла слишком много влаги, необходимо на арматуру фундамента положить клеенку, которая предотвратила попадание земли в колонну.

После заливки столбов под фундамент можно приступать к рытью траншеи между столбами фундамента.В этом случае траншея понадобится для устройства ростверка под фундамент. Его глубина рассчитывается таким образом, чтобы в него поместилась подушка из гравия и песка. Второй в этом случае будет 30 см, а первому будет достаточно и 15 см. В этом случае также необходимо определить, на каком уровне будет стоять ростверк. Если немного глубже, то на этот уровень нужно идти глубже.

Первый — это песчаная подушка под фундаментной конструкцией, которая хорошо утрамбована.Далее под фундамент засыпается вторая подушка в виде мелкого щебня. Его также необходимо хорошо утрамбовать, чтобы добиться равномерного распределения нагрузки от фундамента до земли. Для этого используется бензиновый или электрический вибратор. Лучше всего работать, располагая перпендикулярно траншее под фундамент, чтобы не собирался щебень по краям.

Когда основание фундаментной конструкции готово, можно переходить к устройству опалубки столбчатого фундамента.Вам понадобится обрезка деревянного бруса. Длина такой балки для опалубки фундамента должна быть такой, чтобы она могла погружаться в землю на 45 см и выступать на всю высоту ростверка фундамента. Чтобы брус легче было вбивать в землю, его нужно заточить снизу топором, как показано на фото.

После этого элемент выравнивается и забивается кувалдой на необходимую глубину. Периодически необходимо проверять уровень конструкции, так как она может сбиться.Кроме того, это будет залог правильной установки опалубки под фундамент.

К установленным опорам под опалубку прибивается доска. Отдельные элементы опалубки фундамента необходимо расположить так, чтобы между ними не было зазоров.

Опалубочная плита фундамента деформируется от воздействия влаги, поэтому ее необходимо защитить. Самый простой способ сделать это — использовать полиэтиленовую пленку.Крепится к доскам с помощью строительного степлера.

Для усиления конструкции опалубки устанавливаются укосины, упирающиеся в другую стойку. Элементы монтируются через одну стойку. Свободные стойки связываются между собой при помощи вязальной проволоки, как это видно на фото ниже.

Дополнительно к конструкции прибиваются поперечные элементы, стягивающие стены опалубки фундамента. Сначала необходимо уложить арматуру внутрь, так как тогда сделать это будет проблематично.

Примечание! Для армирования фундамента используется арматура диаметром 14 мм. При этом хомуты могут быть выполнены из стержней диаметром 8 или 10 мм.

Арматуру, которая остается торчащей из фундаментных столбов, необходимо согнуть, чтобы она переплеталась с арматурой ростверка. Его привязывают к стержням, которые укладывают в опалубку, с помощью вязальной проволоки.

Когда все будет готово, можно заливать фундамент бетоном.Это проще сделать с помощью бетононасоса, который можно направлять по всему периметру фундамента. После заливки ростверк обрабатывается вибратором и выравнивается кельмой.

Когда фундамент наберет достаточную прочность, можно демонтировать опалубку и очистить фундамент от остальной почвы. Вы можете наглядно увидеть процесс установки конструкции этого фундамента на видео ниже.

С кирпичными столбами

Этот вариант конструкции сооружается несколько проще, чем предыдущий, но следует понимать, что столбчатый фундамент из блоков нельзя использовать для серьезных сооружений.Он отлично подойдет для сараев или беседок, где вес будет минимальным. Разметка для этого типа фундаментной конструкции выполняется аналогично предыдущему варианту.

Приямки для фундаментных столбов строятся с небольшим запасом, чтобы опорная площадка была немного больше, чем площадь, необходимая для поддержки блоков. На дно подготовленной ямы укладывается щебень. Его слой может достигать 20 см. Важно хорошо уплотнить материал. Он не только обеспечивает правильное распределение нагрузки, но и отвечает за дренаж, что исключит влияние жидкости на уложенные блоки.

После укладки щебня насыпают песок. Его слой будет десять сантиметров и более. Важно его хорошо утрамбовать и выровнять по горизонтали.

После этого можно переходить к кладке блоков. Их выравнивают и скрепляют цементным раствором. Второй ряд выкладывают перпендикулярно первому, чтобы обеспечить перевязку швов для большей прочности конструкции. Поверх блоков укладывается гидроизоляция фундамента в виде рубероида.Необходимо не допускать попадания в ростверк влаги, которая может от него загнить. В качестве ростверка для таких фундаментных конструкций чаще всего используется деревянный брус сечением 15 см. Укладывается по всему периметру фундамента.

На пересечении конструкции плетение выполняется с помощью шипового соединения. На фото видно, что две балки тоже можно соединить пополам. При этом в каждом из элементов ростверка делается пропил на половину толщины и на ширину бревна.После этого два фундаментных элемента крепятся друг к другу при помощи шпильки или самореза с шестигранной головкой.

Свайный вариант

Следующий вариант устройства фундамента, который также можно отнести к категории столбчатых, — это свайный фундамент с ростверком. Для самостоятельного возведения конструкции подходят винтовые сваи, которые проще всего установить без дополнительного оборудования. Такой фундамент обладает достаточной надежностью и позволяет закрепиться в прочных слоях грунта.Делается это довольно просто, так как сваи для такого фундамента можно подобрать самой различной длины. Вопрос только в удобстве их вкручивания. В некоторых случаях для начала работы потребуются дополнительные площадки. Но чаще всего такой фундамент закладывают без них.

Вопрос надбавки к конструкции фундамента на винтовых сваях на начальном этапе относительный. Это связано с тем, что во время работы стоит начинать с первого ворса.Его установка на фундамент определяется планом, в котором указано, как именно должен располагаться дом на участке. Необходимо выбрать любой угол фундамента, с которого будет удобно начинать работы. Эта свая станет отправной точкой, с которой можно будет легко производить остальные замеры для фундамента.

Установить сваю будет проще, если для нее подготовить небольшую яму. Обычно для этих целей достаточно глубины 30 см.Диаметр котлована делают немного больше диаметра сваи для фундамента. Выкопать его можно садовым буром, если позволяет его диаметр, или обыкновенной лопатой.

Установить такой фундамент будет проще, если сваю прикрутить не просто с помощью рычага, который вставляется в отверстие, а с помощью специального приспособления. Вы можете арендовать ворсовый рукав, как показано на фото выше. Благодаря дугам, которые расположены по бокам сцепления, легче передавать усилие от рычага, который находится в любом положении.В этом случае погружение сваи под фундамент происходит плавно. Вращать сваю под фундаментом через отверстие, расположенное сверху, не всегда удобно, так как могут быть ограничения по площади движения вокруг сваи.

В качестве рычага, который будет использоваться для погружения сваи в землю, одной трубы будет недостаточно, так как направление силы, которая будет приложена с ее помощью, может изменить положение фундаментной сваи, т.е. очень неудобно.Для возведения конструкции потребуется не менее двух рычагов. Длина каждого от трех метров. В некоторых случаях для правильного монтажа конструкции потребуются более длинные рычаги, если сваю предполагается располагать достаточно глубоко.

Для облегчения монтажа конструкции требуется не менее трех человек. Два из них действуют на рычаги. Задача третьего на начальном этапе — удерживать сваю в вертикальном положении. Пока основная часть сваи находится на поверхности, нет смысла использовать пузырьковый уровень для строительства.Это связано с тем, что свая все еще имеет значительную амплитуду смещения.

Примечание! Толщина стенки рычага должна быть не менее 3 мм, чтобы обеспечить необходимое усилие для вкручивания сваи.

Заворачивание по часовой стрелке. Это можно определить по направлению винта в конце свайной конструкции. Как видно на фото, основная нагрузка при вкручивании конструкции для того, кто держит ее в вертикальном положении, ложится не на руки, а на плечо.Руки выступают помощниками, так как хорошо ухватить стопку такого диаметра практически невозможно. Опору поддерживают согнутые ноги, широко расставив ноги.

Как только большая часть свайной конструкции окажется в земле, необходимо увеличить усилие, так как вкручивание будет труднее. Для этого рычаги выдвигаются на максимальное расстояние, так что только небольшая часть муфты входит в зацепление с дугами.

Как только станет ясно, что свая находится в хорошем положении и надежно удерживается землей, можно переходить к точному вертикальному позиционированию конструкции.Для этого потребуется уровень, который можно будет закрепить на теле сваи с помощью магнита. На фото видно, что уровень неспроста расположен на свае. Он расположен перпендикулярно двум опорным рычагам. Это единственный способ правильно отследить положение сваи. Для удобства отслеживания можно использовать еще один уровень, который устанавливается прямо под рычагом.

Когда уровень находится на своем месте, необходимо немного по-другому расположить конструкцию.Если в предыдущем варианте ворс держался за плечи, то теперь его нужно выровнять весом тела, направив в противоположную сторону от той, в которую уклоняется ворс. Поддержка также осуществляется на широко расставленных и согнутых в коленях ногах.

Чем глубже заходит свая, тем больше усилий нужно приложить, чтобы направить и повернуть ее. Возможно, вам придется заручиться поддержкой еще нескольких человек, как вы можете видеть на фотографии.

После завершения монтажа первого конструктивного элемента фундамента необходимо определить точку, в которой будет располагаться вторая угловая свая, которая совпадает с первой.Измерения лучше проводить по центрам кругов. Это означает, что конец ленты устанавливается по центру трубы. Измеряется расстояние до центра второй сваи для фундамента. Он будет равен общей длине или ширине дома, из которой вычтена ширина одной стены. После определения расстояния необходимо выровнять сваи фундамента. Самый простой способ для этих целей — найти общий ориентир, например, забор, и разместить от него фундаментную конструкцию на одинаковом расстоянии.

Вторую сваю вкручивают так же, как и первую. Но теперь необходимо следить не только за вертикальным уровнем сваи для фундамента, но и за расстоянием, на котором она находится от первой сваи. Если в процессе возникнет необходимость подкорректировать положение конструкции, то действовать просто наклоном в заданном направлении не стоит. На фото видно, что свая должна быть наклонена в сторону, противоположную той, в которой сваю необходимо выровнять.После этого делается два витка сваи под фундамент, и она выравнивается до вертикального положения. Если при этом не удается добиться желаемого эффекта, то операцию необходимо повторить.

Когда две сваи уже установлены, можно переходить к установке третьей. Точка его крепления рассчитывается несколько сложнее, чем в первом и втором случаях. При установке третьей сваи конструкции столбчатого фундамента необходимо руководствоваться теоремой Пифагора.Известна ширина постройки, известна и длина, теперь необходимо вычислить диагональ или гипотенузу прямоугольного треугольника. Для этого толщина стены вычитается из ширины и длины, так как измерение центрируется, и каждое число возводится в квадрат. Сумма полученных чисел и будет размером диагонали. На фото видно, что один из способов обозначить третью точку конструкции фундамента — это использовать две рулетки. Точка, где находится третья свая, находится на пересечении требуемых значений.

Примечание! Если в наличии нет двух длинных рулеток, то можно использовать шпагат, на котором отмечен нужный размер.

После определения места расположения третьей сваи под столбчатым фундаментом, сваю предварительно устанавливают в подготовленный для нее котлован. Когда она прочно встала на место, необходимо провести повторные измерения, чтобы убедиться, что фундаментная свая находится на месте. Если есть определенные ошибки, то необходимо выровнять сваю фундамента так, как было указано выше.

Когда установка сваи на ее место закончена, необходимо ее дополнительно закрепить. Для этого яму, которую вырыли ранее, засыпают землей. Последние важно хорошо утрамбовать, чтобы не расшаталась верхняя часть сваи фундамента.

Четвертая фундаментная свая также монтируется с учетом диагонали и размеров стены. В этом случае все показатели известны, поэтому можно с помощью рулетки или шпагата прикрутить сваи на место под фундамент.Периодически, привинчивая сваю на место, необходимо проверять, соблюдаются ли расстояния, на которых она должна располагаться по отношению к другим сваям.

Опора всей конструкции готова, теперь под фундамент будет проще установить оставшиеся сваи. Для этих целей между всеми подступенками натягивается веревка. Он должен располагаться как можно ближе к земле. Будет проще действовать, если между сваями фундамента натянуть две струны, которые укажут коридор, в котором должны располагаться сваи.Каждая стена разделена на две половины. Полученный размер отмечают на натянутой тетиве и под нее выкапывают яму для сваи будущего фундамента. Таким образом, необходимо воздействовать на все четыре стороны дома.

При вворачивании необходимо следить за тем, чтобы отмеченная точка находилась в центре свайной трубы. Все фундаментные сваи погружаются до необходимого уровня.

Также потребуются фундаментные сваи для внутренних стен. Для их обозначения можно использовать точки пересечения линий существующих свай.Для этого между сваями натягивают веревки, которые хорошо видны. В точках пересечения, где необходимо, готовится яма и вкручивается свая. При этом она должна располагаться таким образом, чтобы не тянуть веревку и не прогибать ее. Важно следить за уровнем фундаментной сваи на протяжении всего процесса завинчивания.

Свая должна располагаться на пересечении натянутых веревок, как показано на фото выше. Канаты касаются друг друга, поэтому центр фундаментной сваи не совмещен с центром ввинчиваемой сваи.

После того, как все сваи уложены, необходимо обрезать их по горизонтали. Это позволит правильно расположить фундамент даже на наклонном участке. Для этого можно использовать два инструмента. Один из них — лазерный уровень. Им проще пользоваться. Достаточно расположить балку на необходимой высоте и спроецировать ее на тело свай. После этого на сваи для фундамента наносится разметка и выполняется подрезка болгаркой.

Другой вариант — использовать уровень воды.Перед использованием его необходимо хорошо выровнять, чтобы не было перегибов. Далее на одну из свай устанавливается емкость, в которой находится вода для гидроуровня. Один из мастеров опускает часть трубки в емкость, а второй создает разрежение, чтобы вода под собственным давлением начала заполнять трубку.

Далее гидравлический уровень проверяется на работоспособность. Два его конца соединены вместе и ждет определенное время. После его прохождения жидкость в двух форсунках должна достичь одного общего уровня.Если это произошло, то можно переходить к процессу замера высоты для свай фундамента. Если нет, то стоит внимательно его изучить и выявить излишки или места, где попал воздух.

Примечание! Чем больше длина гидроуровня, тем дольше жидкость внутри него успокаивается.

На одной из угловых свай фундамента наносится точка, в которой должны находиться все сваи фундамента. На него прикладывают одну часть гидроуровня, а вторую подводят к следующей угловой свае.После того, как уровень воды успокоится, можно сделать отметку на свае, которую нужно обрезать. Это перенесет отметку на все угловые сваи фундамента.

Чтобы разметить линию по всей площади фундаментной сваи, необходимо сделать форму из пластиковой трубы, которую для удобства установки на трубу срежут с одной стороны. Маркер очерчивает круг.

Для переноса линии разметки на остальные сваи, которые находятся в середине конструкции фундамента, необходимо натянуть прочную леску по меткам на внешних сваях.Она будет индикатором нужной строки. После этого выполняется разметка маркером в выбранной точке. С помощью подготовленной детали проводится линия по всей площади свай.

Как только разметка свай для фундамента будет завершена, можно переходить к обрезке всех элементов по нарисованным линиям.

Следующим шагом будет заполнение установленных винтовых свай для фундамента. Делается это не бетоном, а обычным цементно-песчаным раствором в соотношении три к одному.Раствор должен быть достаточно жидким, чтобы заполнить полость сваи. Целью этой процедуры является не придание фундаменту дополнительной жесткости, а предотвращение воздействия кислорода на внутренние стенки сваи, что может привести к коррозии и разрушению фундамента. Заливка производится не до самого верха. Необходимо оставить зазор 10 см. Он залит сухой смесью, которую можно купить уже в готовом виде.

Следующим этапом является установка головы на сваю.Он должен располагаться на горизонтальной поверхности. Назначение головы — удерживать ростверк, на котором будут крепиться стены. Голова приваривается к свае, чтобы фиксация была максимально надежной.

Сварные швы очищаются и окрашиваются для защиты от коррозии. Видео полного процесса строительства фундамента этого типа находится ниже.

Сводка

Как видите, столбчатый фундамент — довольно распространенная конструкция.Незаменимый вариант, когда планируется возведение небольшого здания легкой конструкции. Последний может быть оцилиндрованным бревном или каркасом. При закладке фундамента важно учитывать все особенности грунта, а также другие параметры, которые были описаны в статье.

Фундамент — важнейший элемент любого строения: от легкой садовой беседки до капитального многоэтажного загородного особняка. Это начало строительства и его фундамент в прямом смысле слова.От того, насколько правильно выбран, рассчитан и выполнен фундамент, зависит прочность, долговечность и безопасность постройки. Вопрос, какой тип фундамента выбрать, возникает еще на этапе планирования строительства. Оптимальным ее решением во многих случаях будет решение построить столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция по выполнению работ может дать полное представление о принципах его устройства и тонкостях процесса обустройства.

Преимущества и недостатки столбчатого фундамента

Самостоятельно рассчитываемый и самооборудованный столбчатый фундамент для каркасных домов и построек без подвала, не оказывающий сильного давления на грунт, прост в исполнении и относительно дешев.

По отзывам, столбчатые фундаменты обладают довольно внушительным списком достоинств:

Их можно спроектировать, рассчитать и построить самостоятельно, без привлечения специальной техники и специалистов.

Их можно устанавливать практически на любой почве (кроме тех, где возможны процессы пучения или есть высокие грунтовые воды).

Могут располагаться на участках с заметным перепадом высот (и даже на склонах холмов).

Не требуют подготовительных работ для выравнивания ландшафта.

Возводятся в кратчайшие сроки (максимальный срок строительства столбчатого фундамента с нуля — 2 недели).

Не нуждаются в сложной и дорогой гидроизоляции.

Прочность и долговечность конструкции (столбчатый фундамент, возведенный с тщательным соблюдением технологии работ, может прослужить более полувека).

Сравнительно невысокая общая стоимость.

При этом недостатков столбчатых фундаментов всего два:

Не подходит для тяжелых кирпичных и многоэтажных домов.

Исключено создание подвалов.

Типы столбчатых фундаментов

Прежде чем приступить к детальному проектированию и расчету столбчатого фундамента, необходимо определиться, на каком участке, какого типа и по какой технологии на нем будет возводиться здание. От этих факторов зависит выбор материала столбчатых фундаментов и глубины их фундамента.

Материалы для устройства фундамента

Для фундамента можно использовать следующие материалы:

• железобетон;
• щебень бетонный;
• блоков;
• кирпич;
• натуральный камень;
• дерево;
• трубы: асбестовые или пластмассовые.

Глубина фундамента

Глубина столбчатого фундамента определяется его конструкцией, технологическими параметрами сооружения и геологическими характеристиками грунта в месте застройки.

По глубине столбчатые основания делятся на три основных типа:

Заглубленный — с глубиной залегания ниже уровня промерзания грунта.

Мелководье — глубиной 40-70 см от уровня земли.

Мелководье — находится на поверхности земли при полном отсутствии подземной части. При этом в местах установки столбов с почвы снимается плодородный слой и добавляется неметаллический материал.

Для устройства столбчатого фундамента своими руками необходима пошаговая инструкция как максимально подробное и наглядное пособие.

В общем случае сооружение опорно-столбчатого фундамента представляет собой систему опор минимально возможного сечения, расположенных в точках сосредоточения нагрузки: в углах здания, на пересечении стен, под несущими балками, стенами, под топкой. Для определения количества отдельно стоящих столбов расстояние между ними принимают 1,5–2,5 м. Чтобы связать опоры фундамента в единую конструкцию, между ними делают ростверк.

Высота стоек над нулевой отметкой индивидуальна и зависит от конструктивных особенностей ростверка.

Расчет столбчатого фундамента

Возведение столбчатого фундамента начинается с расчета. Скорее всего, чтобы самостоятельно проводить расчеты, вам понадобится такая программа, как «Foundation» или какая-то другая, которую можно найти в Интернете и бесплатно скачать. Для работы с такими программами необходимы следующие параметры:

Глубина фундамента и его армирование.

Расположение будущего строения.

Технология строительства фундамента с столбчатыми опорами также требует дополнительных данных:

Приблизительный вес здания, включая вес предполагаемого интерьера и меблировки.

Общий вес самого фундамента.

Разновидность грунта и его свойства.

Уровень промерзания почвы и средняя температура в зимний период.

Уровень залегания грунтовых вод с учетом его сезонных колебаний.

В результате проведенных расчетов будут получены следующие значения, необходимые для устройства столбчатого фундамента:

Минимальное количество постов.

Площадь сечения столбов и их размеры.

Величина несущей способности столбов.

Фундамент фундаментный столбчатый

Колонный не заглубленный фундамент на опорах, расположенных с шагом 1,5-2,5 м, применяется довольно часто.Такие фундаменты можно возводить на непористых и слегка ослабленных грунтах, несмотря на то, что постройка (деревянный или панельный дом, баня, хозблок, пристройка или летняя кухня) имеет небольшую площадь и соответственно низкий вес. Причем, если строительство ведется на каменистом, крупнозернистом или малоподвижном грунте, такой тип фундамента можно устроить и под дом из бревна или бруса, достаточно большой по площади. Также возможно возведение фундамента на не заглубленных опорах при условии уменьшения влияния сил пучения на конструкцию.Для этого грунт под опорами заменяют песчаной подушкой.

В качестве материала для столбов можно использовать бетон, бутовый бетон, пескобетон или бетонные блоки для фундамента, размеры и цена которых очень разнообразны. Однако чаще всего берут фундаментные блоки размером 20х20х40. Стоимость такого фундамента, а также количество блоков, необходимых для его возведения, можно рассчитать самостоятельно или с помощью онлайн-калькулятора «фундамент».Также можно сделать столбчатый фундамент из кирпича своими руками, но необходимо учитывать, что недопустимо использование силикатного или керамического кирпича с низкой морозостойкостью.

Работы по возведению подземного столбчатого фундамента из готовых блоков можно разделить на несколько основных этапов:

Планировка будущей строительной площадки, очистка грунта, устройство дренажного слоя и гидроизоляционные работы.

Определение расположения опор под фундамент (бетонные блоки 20х20х40).Лучше закупить все материалы заранее.

Подготовка мест для опор. Установка песчаной подушки под каждую опору.

Установка опор, каждая из которых состоит не менее чем из 4-х блоков под фундамент 200х200х400. Зная это условие, очень легко рассчитывается цена всего фундамента. Опоры (согласно инструкции и фото) столбчатого фундамента из блоков 20х20х40 выкладывают своими руками в два ряда, в шахматном порядке.Для стыков используется густой неразбавленный цементный раствор, открытая часть блоков должна быть отделана штукатуркой.

Обязательная гидроизоляция опор фундамента на стыке с домом битумной мастикой, рубероидом, рубероидом или стеклянной изоляцией.

При возведении фундамента из блоков 20х20х40 своими руками видео и пошаговые инструкции помогут разобраться в технологии работы, вникнуть в процесс и точнее оценить финансовые затраты.

Фундамент столбчатый мелкий

Фундамент мелкого заложения — один из самых популярных типов столбчатого фундамента. Средства и усилия, необходимые для его устройства, минимальны, а область применения для зданий каркасного типа очень широка.

В качестве основы для каркасного дома или легкой бани часто делают столбчатый фундамент с использованием труб в качестве опалубки для бетонной смеси. Так как железобетонный столб возьмет на себя всю нагрузку, материал труб особого значения не имеет: подойдут как пластиковые, так и асбестовые трубы, которые обычно используются для строительства канализационных сетей.

Диаметр труб зависит от нагрузки. Для легких конструкций типа беседок или хозяйственных построек достаточно 10 см, для срубов нужны трубы 25-30 см. Количество бетона в конечном итоге определяется диаметром трубы. На 10 м трубы диаметром 10 см потребуется 0,1 м3 бетона, на трубу 20 см потребуется 0,5 кубометра, в 30 см — 1 куб. Расчет производится с учетом бетонной опорной площадки.

Схема работ по возведению столбчатого фундамента из асбестовых труб своими руками (видео процесса можно найти в Интернете) в общих чертах выглядит следующим образом:

• Подготовка площадки — вывоз мусора, удаление посторонних предметов, удаление дерна и выравнивание.Разметка периметра будущего здания, углов, внутренних стен и их пересечений. Места установки фундаментных опор размечаются колышками;
• Затем с помощью ручной дрели для столбов проделываются отверстия в земле. Глубина колодца должна быть на 20 см больше расчетной: для сооружения песчаной подушки;
• Устройство песчаной подушки с обязательным уплотнением и заливкой песка водой. После окончательного впитывания воды на дно следует уложить куски рубероида, чтобы влага из бетонной смеси не уходила с песка;
• установка труб в колодцы с запасом не менее 10 см по высоте.Выравнивание труб по уровню и закрепление их в колодцах с помощью деревянных брусков. При близком залегании грунтовых вод трубы необходимо промазать битумной мастикой до уровня земли для гидроизоляции;

• затем основание трубы заливается на 40-50 см тщательно перемешанной бетонно-гравийной смесью (1 часть цемента и 2 части песка, разбавленные водой до состояния жидкого теста, соединяются с 2 частями мелкого гравия). Сразу после заливки трубу поднимают на высоту 15-20 см и оставляют в таком положении до полного застывания цемента.Это необходимо для создания основы, устойчивой к выталкиванию при пучинистой почве;
№
• после застывания бетона трубу снаружи гидроизолировать рубероидом и засыпать колодец песком с пошаговой заливкой и утрамбовкой;

• фасонные части укладываются внутрь труб, после чего остальная часть трубы заливается бетоном;
• После окончательного затвердевания бетона — через 2-3 недели — строительные работы продолжаются.Добавим, что гидроизоляцию фундамента целесообразно произвести полимерными или битумными растворами.

По такой же схеме можно сделать своими руками столбчатый фундамент из пластиковых труб. Видео и фотографии помогут вам сориентироваться в тонкостях рабочего процесса, что в целом несложно.

Фундамент столбчатый с ростверком

Ростверк представляет собой систему случайных балок и обвязочных балок. Он жестко фиксирует фундамент, исключая его смещение в горизонтальной плоскости или опрокидывание всей конструкции.При наличии ростверка нагрузка от конструкции распределяется равномерно по всем установленным столбчатым опорам, в результате чего повышается устойчивость и устойчивость к разрушению.

Для облегчения понимания процесса необходимая работа описана поэтапно.

Подготовка и установка опор:

• В любом случае начальным этапом подготовки к возведению фундамента является обустройство строительной площадки.После удаления мусора и т. Д. По периметру будущего фундамента удаляются дерн и верхний слой почвы;
• для опор необходимо копать ямы глубиной на 20 см больше уровня промерзания почвы. Ширина котлована должна быть на 40 см больше ширины стены, так как с каждой стороны добавить по 20 см для опалубки и распорок;
• на дне каждой ямы делают разлитую и хорошо утрамбованную подушку из смеси песка и щебня высотой 20 см. Подушка облицована рубероидом или полиэтиленом, чтобы влага из залитого в яму бетона не уходила в землю;

• ящики опалубки собираются из досок толщиной 20 мм;
№

• рекомендуется тщательно смочить опалубку, установленную в ямках, чтобы предотвратить впитывание влаги из цементного раствора и облегчить снятие;
• после установки опалубки в ямы укладывается арматурный каркас.Каркас собирается отдельно, из прутка диаметром 10-14 мм. Длина стержней подбирается таким образом, чтобы при затвердевании бетона их концы выступали над уровнем земли на 30-40 см;
№
• бетонная смесь заливается непрерывно, слоями по 20-30 см, разравнивая вибратором во избежание образования пузырьков воздуха;
• опалубку снимают через 3-4 дня, поверхность опор обрабатывают любой подходящей гидроизоляционной смесью, а остальную часть ямы засыпают песком.Перед засыпкой можно также утеплить фундамент экструдированным пенополистиролом.

Устройство ростверка:

Возможны два варианта установки ростверка: укладка на землю или поднятие над поверхностью. Достоинством второго метода является исключение влияния подъемных сил:

Установка опалубки. Опалубка устанавливается сплошной по всему периметру фундамента.

Засыпка дна опалубки песком и облицовка полиэтиленом.

Сборка и установка арматурного каркаса из прутка диаметром 12-14 мм.

Одновременное заполнение ростверка бетоном с удалением воздуха из раствора с помощью вибратора.

Снятие опалубки после застывания бетона и удаление песка с ростверка.

Стоимость работ по устройству столбчатого фундамента

Полная стоимость столбчатого фундамента складывается из стоимости материалов и стоимости фактических работ.В большинстве случаев она намного ниже стоимости фундаментов других типов, так как практически все типы столбчатых фундаментов можно построить своими руками. Видео и фотографии, инструкции и руководства, которые можно найти в Интернете, также обычно дешевы или бесплатны.

Расчет стоимости большинства типов столбчатого фундамента можно произвести самостоятельно с помощью специальных онлайн-калькуляторов или программ. Многие из них довольно легко найти в Интернете, они бесплатны и имеют интуитивно понятный интерфейс.

Обзор Bigtable | Документация по Cloud Bigtable | Google Cloud

Cloud Bigtable — это малонаселенная таблица, которая может масштабироваться до миллиардов строк и тысяч столбцов, что позволяет хранить терабайты или даже петабайты данных. Индексируется одно значение в каждой строке; это значение известно как строка ключ. Bigtable идеально подходит для хранения очень больших объемов данные с одним ключом и очень малой задержкой. Поддерживает высокую скорость чтения и записи пропускная способность при низкой задержке, и это идеальный источник данных для MapReduce операции.

Bigtable предоставляется приложениям через несколько клиентов библиотеки, включая поддерживаемое расширение библиотеки Apache HBase для Джава. В результате он интегрируется с существующей экосистемой Apache программное обеспечение с открытым исходным кодом для больших данных.

Мощные внутренние серверы

Bigtable предлагают несколько ключевых преимуществ через самоуправляемую установку HBase:

• Невероятная масштабируемость. Прямые пропорциональные весы Bigtable к количеству машин в вашем кластере.Самоуправляемая установка HBase имеет узкое место в конструкции, которое ограничивает производительность после определенного порога. достиг. Bigtable не имеет этого узкого места, поэтому вы можете масштабировать ваш кластер, чтобы обрабатывать больше операций чтения и записи.
• Простое администрирование. Bigtable занимается модернизацией и перезапускается прозрачно и автоматически поддерживает высокий уровень данных долговечность. Чтобы реплицировать данные, просто добавьте второй кластер в ваш экземпляр, и репликация начнется автоматически. Больше не нужно управлять репликами или регионы; просто создайте схемы таблиц, и Bigtable остальное сделаем за вас.
• Изменение размера кластера без простоев. Вы можете увеличить размер Кластер Bigtable на несколько часов, чтобы справиться с большой нагрузкой, затем снова уменьшите размер кластера — и все это без простоев. После изменения размер кластера, под нагрузкой обычно требуется всего несколько минут для Bigtable для балансировки производительности всех узлов в вашем кластер.

Чем хорош

Bigtable идеально подходит для приложений, которым требуется очень высокая пропускная способность. и масштабируемость для данных типа «ключ-значение», где каждое значение обычно не превышает 10 МБ.Bigtable также отлично подходит как механизм хранения для пакетной обработки. Операции MapReduce, потоковая обработка / аналитика и машинное обучение Приложения.

Вы можете использовать Bigtable для хранения и запроса всех следующих типов данных:

• Данные временного ряда, такие как использование ЦП и памяти с течением времени для нескольких серверы.
• Маркетинговые данные, , такие как истории покупок и предпочтения клиентов.
• Финансовые данные, , такие как истории транзакций, цены на акции и валюта обменные курсы.
• Данные Интернета вещей, такие как отчеты об использовании со счетчиков электроэнергии и дома бытовая техника.
• Данные графика, например, информация о том, как пользователи подключены к одному Другой.

Модель хранения Bigtable

Bigtable хранит данные в масштабируемых таблицах, каждая из которых — это отсортированная карта «ключ / значение». Таблица состоит из строк , каждая из которых обычно описывает одну сущность, а столбца , которые содержат отдельные значения для каждой строки.Каждая строка индексируется одним ключом строки и столбцами, которые связаны друг с другом и обычно сгруппированы в столбец семья . Каждый столбец идентифицируется комбинацией семейства столбцов и Квалификатор столбца , уникальное имя в семействе столбцов.

Каждое пересечение строки / столбца может содержать несколько ячеек . Каждая ячейка содержит уникальная версия данных с меткой времени для этой строки и столбца. Хранение нескольких ячеек в столбце предоставляет запись о том, как хранятся данные для этой строки и столбец со временем изменился.Таблицы Bigtable немногочисленны; если столбец не используется в конкретной строке, он не занимает места.

На этой иллюстрации следует обратить внимание на несколько моментов:

• Столбцы подряд можно не использовать.
• Каждая ячейка в данной строке и столбце имеет уникальную метку времени (t).

Архитектура Bigtable

На следующей диаграмме показана упрощенная версия Bigtable общая архитектура:

Как показано на схеме, все клиентские запросы проходят через интерфейсный сервер. перед отправкой на узел Bigtable.(В оригинале Bigtable paper, эти узлы называются «планшетными серверами».) Узлы организованы в кластер Bigtable, который принадлежит экземпляр Bigtable, контейнер для кластера.

Примечание: На схеме показан экземпляр с одним кластером. Ты также можно добавлять кластеры для репликации ваших данных, что улучшает данные доступность и долговечность.

Каждый узел в кластере обрабатывает подмножество запросов к кластеру. По добавляя узлы в кластер, можно увеличить количество одновременных запросов что кластер может обрабатывать, а также максимальная пропускная способность для всего кластер.Если вы включите репликацию, добавив второй кластер, вы также можете отправлять разные типы трафика в разные кластеры, и вы можете переключиться на один кластер, если другой кластер становится недоступным.

Таблица Bigtable разбивается на блоки смежных строк, называемых Планшеты , чтобы помочь сбалансировать нагрузку запросов. (Таблетки похожи на HBase регионов.) Таблетки хранятся в Colossus, файловой системе Google, в Формат SSTable. SSTable обеспечивает постоянный, упорядоченный неизменяемый сопоставление ключей и значений, где и ключи, и значения являются произвольными байтовыми строками.Каждый планшет связан с определенным узлом Bigtable. В Помимо файлов SSTable, все записи хранятся в общем журнале Colossus как как только они будут признаны Bigtable, увеличивая долговечность.

Важно отметить, что данные никогда не хранятся в самих узлах Bigtable; каждый узел имеет указатели на набор таблеток, хранящихся на Colossus. Как результат:

• Перебалансировка планшетов с одного узла на другой выполняется очень быстро, потому что данные не копируются. Bigtable просто обновляет указатели для каждого узел.
• Восстановление после сбоя узла Bigtable очень быстрое, потому что на заменяющий узел нужно перенести только метаданные.
• При выходе из строя узла Bigtable данные не теряются.

Подробнее см. Экземпляры, кластеры и узлы информация о том, как работать с этими фундаментальными строительными блоками.

Балансировка нагрузки

Каждая зона Bigtable управляется основным процессом, который балансирует рабочая нагрузка и объем данных в кластерах. Этот процесс разбивает более загруженный / более крупный таблетки пополам и объединяет менее доступные / меньшие планшеты вместе, перераспределяя их между узлами по мере необходимости.Если на определенном планшете наблюдается всплеск трафика, Bigtable разбивает планшет на две части, а затем перемещает одну из новые планшеты на другой узел. Bigtable управляет всем разделением, автоматическое слияние и ребалансировку, избавляя пользователей от необходимости вручную давать свои таблетки. Понимание Bigtable Производительность предоставляет более подробную информацию об этом процессе.

Чтобы добиться максимальной производительности записи от Bigtable, важно как можно более равномерно распределять записи по узлам. Один из способов добиться этого цель состоит в том, чтобы использовать ключи строк, которые не следуют предсказуемому порядку.Например, имена пользователей обычно распределяются более или менее равномерно по алфавиту, поэтому включение имени пользователя в начало ключа строки приведет к распределению записей равномерно.

В то же время полезно сгруппировать связанные строки, чтобы они были смежными с одним другой, что делает чтение нескольких строк одновременно время. Например, если вы сохраняете разные типы данных о погоде с течением времени, ключом вашей строки может быть место, где были собраны данные, за которым следует отметка времени (например, WashingtonDC # 201803061617 ).Этот тип ключа строки сгруппируйте все данные из одного места в непрерывный диапазон строк. Для в других местах строка будет начинаться с другого идентификатора; со многими места, собирающие данные с одинаковой скоростью, записи по-прежнему будут распределяться равномерно через планшеты.

См. Раздел Выбор ключа строки для получения дополнительных сведений о выборе подходящего ключ строки для ваших данных.

Поддерживаемые типы данных

Bigtable обрабатывает все данные как необработанные байтовые строки для большинства целей. Bigtable пытается определить тип только для операции приращения, где цель должна быть 64-битным целым числом, закодированным как 8-байтовое значение с прямым порядком байтов.

Использование памяти и диска

В следующих разделах описывается, как несколько компонентов Bigtable влияют на использование памяти и диска для вашего экземпляра.

Столбцы неиспользуемые

Столбцы, которые не используются в строке Bigtable, не занимают никаких место в этом ряду. Каждая строка по сути представляет собой набор записей ключ / значение, где ключ представляет собой комбинацию семейства столбцов, квалификатора столбца и отметка времени. Если строка не включает значение для определенного столбца, запись ключ / значение просто отсутствует.

Квалификаторы столбца

Квалификаторы столбца занимают место в строке, поскольку каждый квалификатор столбца, используемый в строка хранится в этой строке. В результате часто бывает эффективно использовать столбец квалификаторы как данные.

Уплотнения

Bigtable периодически перезаписывает ваши таблицы, удаляя удаленные записей и реорганизовать ваши данные так, чтобы чтение и запись эффективный. Этот процесс известен как уплотнение . Нет конфигурации настройки для сжатия — Bigtable сжимает ваши данные автоматически.

Мутации и делеции

Мутации или изменения в строке занимают дополнительное место для хранения, потому что Bigtable сохраняет мутации последовательно и только сжимает их. периодически. Когда Bigtable сжимает таблицу, она удаляет значения которые больше не нужны. Если вы обновите значение в ячейке, оба исходных значение, и новое значение будет храниться на диске в течение некоторого времени до тех пор, пока данные уплотнены.

Удаление также занимает дополнительное место для хранения, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, потому что делеции на самом деле являются специализированным типом мутации.Пока таблица не будет сжатый, удаление использует дополнительное пространство, а не освобождает место.

Сжатие данных

Bigtable автоматически сжимает ваши данные с помощью интеллектуального алгоритм. Вы не можете настроить параметры сжатия для своей таблицы. Однако это полезно знать, как хранить данные, чтобы их можно было эффективно сжать:

• Случайные данные не могут быть сжаты так же эффективно, как данные шаблонов. Шаблонные данные включают текст, например страницу, которую вы читаете прямо сейчас.
• Сжатие работает лучше всего, если одинаковые значения близки друг к другу, либо в в том же ряду или в соседних рядах. Если вы расположите ключи строк так, чтобы строки с идентичными порциями данных рядом друг с другом, данные могут быть сжаты эффективно.
• Сжать значения размером более 1 МБ перед их сохранением в Bigtable . Это экономит циклы ЦП, память сервера и сеть. пропускная способность. Bigtable автоматически отключает сжатие значений больше 1 МБ.

Надежность данных

Когда вы используете Bigtable, ваши данные хранятся в Colossus, Google внутренняя высоконадежная файловая система, использующая устройства хранения данных Google центры. Вам не нужно запускать кластер HDFS или любую другую файловую систему, чтобы использовать Большой стол. Если ваш экземпляр использует репликацию, Bigtable хранит по одной копии ваших данных в Colossus для каждого кластер в экземпляре. Каждая копия находится в отдельной зоне или регионе, дальнейшее повышение долговечности.

За кулисами Google использует проприетарные методы хранения для хранения данных. долговечность, превосходящая то, что обеспечивает стандартная трехсторонняя HDFS репликация.Кроме того, мы создаем копии ваших данных для защиты от катастрофические события и предусматривают аварийное восстановление.

Модель согласованности

Экземпляры Bigtable с одним кластером обеспечивают надежную согласованность. По по умолчанию экземпляры, которые имеют более одного кластера, обеспечивают конечную согласованность, но в некоторых случаях их можно настроить на обеспечить согласованность чтения и записи или сильную согласованность, в зависимости от настройки рабочей нагрузки и профиля приложения.

Безопасность

Доступ к вашим таблицам Bigtable контролируется вашим Google Cloud проекта и ролей управления идентификацией и доступом (IAM), которые вы назначаете пользователей.Например, вы можете назначить роли IAM, предотвращающие отдельных пользователей от чтения из таблиц, записи в таблицы или создания новых экземпляры. Если у кого-то нет доступа к вашему проекту или нет Роль IAM с соответствующими разрешениями для Bigtable, они не могут получить доступ ни к одной из ваших таблиц.

Вы можете управлять безопасностью на уровне проекта, экземпляра и таблицы. Bigtable не поддерживает уровень строк, столбцов и ограничения безопасности на уровне ячейки.

Шифрование

По умолчанию все данные хранятся в Google Cloud, включая данные в Таблицы Bigtable зашифрованы в состоянии покоя с использованием те же надежные системы управления ключами, которые мы используем для наших собственных зашифрованных данных.

Если вам нужен больший контроль над ключами, используемыми для шифрования вашего Данные Bigtable в состоянии покоя, вы можете использовать ключи шифрования, управляемые заказчиком (CMEK).

Резервные копии

Резервные копии Bigtable позволяют сохранить копию схему и данные таблицы, а затем восстановить из резервной копии в новую таблицу позже время. Резервные копии могут помочь вам восстановиться после повреждения данных на уровне приложений или от ошибок оператора, таких как случайное удаление таблицы.

Другие варианты хранения и базы данных

Bigtable не является реляционной базой данных.Он не поддерживает SQL запросы, объединения или многострочные транзакции.

• Если вам нужна полная поддержка SQL для онлайн-обработки транзакций (OLTP) системы, рассмотрите Cloud Spanner или Cloud SQL.
• Если вам нужны интерактивные запросы в онлайн-аналитической обработке (OLAP) системы рассмотрим BigQuery.
• Если вам нужно хранить высокоструктурированные объекты в базе данных документов, с поддержка транзакций ACID и SQL-подобных запросов, рассмотрите Магазин огня.
• Для хранения данных в памяти с малой задержкой рассмотрите Память.
• Чтобы синхронизировать данные между пользователями в реальном времени, рассмотрите База данных Firebase в реальном времени.

Дополнительные сведения о других параметрах базы данных см. В обзоре сервисов баз данных. В Google Cloud также есть множество варианты хранения.

Что дальше

Самосборка J-агрегатов многонитевого периленового красителя в столбчатых жидкокристаллических фазах

Конструкция материала и ЖХ поведение ПБИ 1–4

Базовая структура соединений ПБИ состоит из 1,6,7,12 -тетрафенокси-PBI с четырьмя дендронами, прикрепленными к фенокси-спейсерам, и двумя незаблокированными NH в имидных положениях (рис.1а). Настоящая серия соединений (PBIs 1–4 ) была разработана с использованием четырех различных фенокси-спейсеров ( орто -, мета -, пара -гидроксил- и 2-гидрокси-6-метилфенокси) и 3,4,5-тридодецилоксибензоатные дендроны (рис. 1а и дополнительный рис. 1). PBI 1 имеет клиновидные группы в орто — положении фенокси-спейсеров, тогда как PBI 2 и 3 несут их в мета — и пара — положениях, соответственно (рис.1а). В PBI 4 дендронизированные бензоаты также расположены в мета — положениях , но они обладают дополнительной метильной группой в орто — положении — фенокси-спейсера для снижения конформационной гибкости фенокси-заместителей (рис. 1а) ⁴⁰ . Сегментные тетрафеноксизамещенные PBI демонстрируют поворот ядра PBI на ~ 25 ° из-за стерических требований фенокси-звеньев в положениях заливов ²⁵ .

PBI 1–4 были приготовлены в соответствии с нашей ранее описанной методологией (дополнительный рис.1) ^25,38 . В то время как PBI 1 был получен в виде кристаллического красного порошка, PBI 2 — 4 были получены в виде воскообразных темно-синих твердых веществ. Фазовая характеристика тетрагазамещенных PBI 1 — 4 была выполнена с помощью поляризационной оптической микроскопии (POM), дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) и анализа широко и среднеугольного рентгеновского рассеяния (WAXS и MAXS). (Рис. 2 и дополнительные рисунки 2–10). Таблица 1 суммирует фазовое поведение для четырех производных PBI.

Рис.2

Рентгенограммы и изображения POM PBI 1 — 4 . Интегральные интенсивности порошковой картины MAXS PBI 1 при 136 ° C. На вставке показано изображение POM PBI 1 при 152 ° C ( a ). Интегрированные интенсивности вдоль экватора диаграмм MAXS выровненных волокон PBI 2 при 160 ° C ( b ), PBI 3 при 180 ° C ( c ) и PBI 4 при 224 ° C ( д ). На вставках показаны изображения POM PBI 2 при 240 ° C ( b ), PBI 3 при 210 ° C ( c ) и PBI 4 при 270 ° C ( d ) с соответствующие масштабные линейки указывают длину 100 мкм.Стрелки указывают направление анализатора и поляризатора. Соответствующие шаблоны MAXS показаны на дополнительных рисунках. 3, 7, 9

Таблица 1 Поведение ЖК и параметр решетки PBI 1 — 4

На рисунке 2 показаны рентгенограммы и изображения POM PBI 1 — 4 при различных температурах. PBI 1 демонстрирует кристаллическую фазу, о чем свидетельствует образование игольчатых кристаллов и нетекучий характер образца (рис.2а врезка). Кристаллическая природа образца дополнительно подтверждается большим количеством отражений на рентгенограмме (рис. 2а). Наиболее заметные отражения на рентгенограмме PBI 1 могут быть проиндексированы с помощью индексов Миллера 010, 110, 1-10, 200, 001, 10-1, 101, 210, 020, 2-1-1, 220. , 021, 002 и 102 (рис. 2а), соответствующие триклинной решетке с параметрами a = 41,3 Å, b = 28,2 Å и c = 20,4 Å ( α = 96 °, β = 97 °, γ = 90 °).Напротив, PBIs 2 — 4 демонстрируют столбчатые ЖК-фазы, о чем свидетельствует текучесть образцов, а также наблюдения POM и рентгеновские измерения (рис. 2b – d). PBI 2 демонстрирует как столбчатую прямоугольную (столбец _r ) фазу от 20 до 210 ° C, так и столбчатую гексагональную (столбец _h ) фазу до 255 ° C (таблица 1). Переход между фазой Col _r и фазой Col _h можно четко наблюдать с помощью экспериментов ДСК с энтальпией перехода +5.5 кДж / моль и эксперименты по рассеянию рентгеновских лучей (дополнительные рисунки 2–6). В случае низкотемпературной столбчатой ​​фазы на рентгенограмме PBI 2 наблюдается восемь рефлексов (рис. 2б). Эти сигналы соответствуют индексам Миллера 110, 200, 020, 220, 400, 130 и 510 фазы Col _r ( a = 69,7 Å, b = 47,8 Å). Напротив, при повышении температуры до 250 ° C типичный образец фазы Col _h ( a = 39.9 Å) наблюдается с помощью рентгеновских экспериментов (дополнительные рисунки 5 и 6). Para -функциональный PBI 3 демонстрирует ЖК-фазу между 20 и 240 ° C (дополнительный рисунок 2). Отражения на экваторе (100, 110, 200, 210 и 300) были проиндексированы в соответствии с решеткой Col _h с параметром элементарной ячейки a = 40.9 Å (рис. 2в). Соединение 4 также обнаруживает столбчатую ЖК-фазу от -40 ° C до 319 ° C (таблица 1), проявляющую псевдофокально-коническую текстуру под скрещенными поляризаторами (рис.2-я вставка). Пять отражений на рентгенограмме были проиндексированы с индексами Миллера 100, 110, 200, 210 и 300 (рис. 2d) в соответствии с решеткой Col _h с a = 32,3 Å (таблица 1).

Из вышеупомянутых экспериментов ясно, что все производные PBI самоорганизуются в упорядоченные, анизотропные структуры, независимо от паттерна замещения в фенокси-спейсерах (Fig. 1 and Table 1). PBI 1 образует кристаллическую фазу, в то время как PBI 2 — 4 образуют ЖК-фазы.Однако поразительные различия в этих сборках были выведены из УФ-видимых спектров (в твердом состоянии) и расчетного количества молекул, которые составляют столбчатые слои в различных сборках PBI LC (таблица 1 и дополнительные методы). Спектры УФ-видимой тонкой пленки в ЖК-фазе PBI, отлитых из раствора 2 — 4 , показывают батохромно смещенные полосы относительно мономерных полос PBI в CH ₂ Cl ₂ (дополнительный рис. 11). Это согласуется с образованием сильно связанных J-агрегатов ^{21,22,23,24,25,26} .Однако спектр поглощения PBI 1 в кристаллическом состоянии демонстрирует только небольшой батохромный сдвиг и сохраняющуюся вибронную тонкую структуру полосы поглощения PBI (дополнительный рис. 12a), что свидетельствует о слабой связи между дипольными моментами перехода красителей. Оптические характеристики PBI 1 — 4 подробно анализируются далее в этой статье.

Число молекул на столбчатый срез для всех LC PBIs было оценено из рентгеновских данных с использованием экстраполированных плотностей ^41,42 и экспериментальной столбчатой ​​высоты 13.8–14,2 Å, что приблизительно соответствует длине одного красителя PBI (дополнительные таблицы 1 и 4). Интересно, что мы обнаружили, что столбчатые срезы Col _h фаз PBIs 3 и 4 содержат три и две молекулы, соответственно. Фаза Col _r PBI 2 с более низкой температурой имеет четыре молекулы на столбчатый срез, тогда как фаза Col _h с более высокой температурой состоит из трех молекул на срез (Таблица 1). PBI 1 показывает кристаллическую фазу, которая лучше всего подходит для триклинной элементарной ячейки, заполненной четырьмя молекулами.Эти результаты позволяют предположить, что четыре изомера PBI имеют разное расположение, несмотря на схожую химическую структуру. Эти удивительные результаты побудили нас изучить эти столбчатые сборки более подробно и определить влияние структурных различий на оптические свойства материалов.

Структурный анализ и моделирование сборок PBI

Чтобы получить более подробную картину самоорганизующихся структур PBI 1 — 4 , мы сначала сосредоточились на выяснении относительной ориентации хромофоров в сборки.Для кристаллической структуры PBI 1 твердотельные УФ-видимые спектры (дополнительный рис. 12) предполагают, что ядра PBI не сильно связаны друг с другом. Температурно-зависимые эксперименты с ИК-Фурье показывают сдвиг полосы колебаний NH при плавлении образца, который связан с разрывом межмолекулярных водородных связей (дополнительный рис. 13). В случае PBI 1 точное расположение красителей не может быть определено с помощью рентгеновских исследований, но эксперименты по УФ-видимой и ИК-Фурье спектроскопии согласуются только с сборкой с направленной водородной связью на основе одного прядь.Это может быть объяснено стерическими эффектами дендронов в орто-положениях -, которые предотвращают π – π-взаимодействия между PBI и приводят к Н-связанной одноцепочечной организации через самокомплементарную функциональность NH – CO (рис. 1в).

Анизотропные свойства соединений ЖК ( 2 — 4 ) также были проанализированы с помощью поляризованных ИК-Фурье и УФ-видимых экспериментов после выравнивания образцов с помощью механического сдвига. Этот процесс обеспечил выровненные массивы, в которых столбчатые фазы были ориентированы столбцами, параллельными направлению сдвига ³⁸ .Эксперименты с поляризацией этих образцов в УФ-видимом диапазоне показали, что во всех случаях максимальное поглощение образца достигается с поляризатором, параллельным направлению сдвига (дополнительный рис. 12). С другой стороны, ИК-Фурье спектры образцов показывают колебание NH при 3170 см ^–1 , что указывает на присутствие Н-связей (дополнительные рисунки 13–16) ^38,43 . Важно отметить, что максимальная интенсивность полос колебаний N – H в соединениях 2 — 4 также наблюдалась с поляризатором, параллельным направлению сдвига, с помощью поляризованной ИК-Фурье спектроскопии (дополнительные рис.14–16). Эти эксперименты недвусмысленно подтверждают, что в сборках PBI 2 — 4 скрученные прямоугольные ядра PBI ориентированы своей длинной осью, параллельной оси столбца, и устанавливают межмолекулярные водородные связи (рис. 1) ³⁸ .

Чтобы получить подробную информацию о сборках LC PBI 2 — 4 , были измерены диаграммы WAXS на выровненных волокнах с осями волокна, расположенными примерно параллельно и ортогонально относительно оси наклона детекторов (рис.3).

Рис.3

Шаблоны WAXS для PBI 2 , 3 и 4 . Дифракционная картина WAXS выровненных волокон a , b PBI 2 при 160 ° C, c , d PBI 3 при 180 ° C и e , f PBI 4 при 224 ° C. Взаимное расположение волокон указано желтыми стрелками, а меридиан и экватор — белыми пунктирными линиями. Отражения на экваторе индексируются в соответствии с фазами Col _h или Col _r на рис.2. Отражения на меридиане, относящиеся к линиям слоев, обозначены как L = X. Пунктирные зеленые линии указывают на дополнительные диффузные отражения под малыми углами

Помимо обсуждаемого двумерного массива столбцов, эти эксперименты предоставляют информацию о направлении π-стэкинга мезогенов и периодической самосборки по столбчатым осям. Важно отметить, что все картины показывают дополнительную диффузную интенсивность на экваторе около 4,1 Å. Эти закономерности характерны для таких сборок PBI ³⁸ и возникают из-за расстояний π – π между хромофорами с ортогональной ориентацией относительно столбчатой ​​оси (рис.3а, в, д). Кроме того, диаграммы WAXS LC PBI 2–4 представляют меридиональные и внемеридиональные отражения (рис. 3b, d, f), которые указывают на периодическую организацию PBI вдоль столбцов.

PBI 2 (20 Col _r 199 Col _h 252 Iso) показывает линии различных слоев вдоль меридиана на диаграммах WAXS при 160 ° C в фазе Col _r , что указывает на формирование спиральной структуры ( Рис. 3а, б). Первое отражение на меридиане соответствует субъединицам аксиальной трансляции, появляющимся в 13.8 Å ⁴⁴ , что приблизительно равно длине длинной оси перилена. Когда это отражение относится к линии слоя L = 14, тогда все другие меридиональные интенсивности также идеально расположены на линиях слоя L = 28, 44 и 54 (рис. 3a, b и дополнительный рис. 3). Дополнительные диффузные отражения под малыми углами были четко продемонстрированы в предыдущей работе с аналогичным составом ³⁸ , поддерживающим спиральную упаковку. В случае PBI 2 эти интенсивности намного слабее и обозначены пунктирными зелеными линиями на рис.3a и дополнительный рис. 4. Таким образом, шаг спирали и повтор содержат 14 субъединиц в фазе Col _r PBI 2 , и сборка классифицируется как спираль 14 ₁ с шагом 13,8 Å × 14 = 193,2 Å. Учитывая, что фаза Col _r PBI 2 содержит четыре молекулы на столбчатый срез 13,8 Å (Таблица 1), эта сборка состоит из четырехцепочечной спиральной структуры (Рис. 1c). Напротив, три молекулы заполняют пространство столбчатого слоя из 13.8 Å в фазе Col _h PBI 2 при 200 ° C (таблица 1). Первое отражение на меридиане картины WAXS PBI 2 в его фазе Col _h появляется при 13,8 Å. Наилучшее согласие со всеми наблюдаемыми линиями слоев (L = 14, 26 и 27) достигается, когда это меридиональное отражение отнесено к линии слоя L = 7 (дополнительные рисунки 4 и 5). Это соответствует образованию трехцепочечной спирали 7 ₁ с шагом спирали 7 × 13,8 = 96.6 Å.

Аналогичным образом, para -функционализированный PBI 3 демонстрирует три отражения на меридиане в его диаграмме WAXS (рис. 3c, d) фазы Col _h , которые приписываются линиям слоев L = 7, 9 и 28 (эти линии слоев отчетливо видны на дополнительном рис. 7). Таким образом, PBI 3 образует спираль 7 ₁ с шагом 14,1 Å × 7 = 98,7 Å. Учитывая, что количество молекул на страту для этой фазы Col _h равно трем, PBI 3 образует трехцепочечные спиральные колонки с параметрами спирали, аналогичными тем, которые наблюдались для фаз Col _h PBI 2 и ранее описан MEH-PBI ³⁸ .Напротив, PBI 4 организуется в интересную фазу Col _h только с двумя молекулами на столбчатые слои (Таблица 1). Картина WAXS PBI 4 при 224 ° C показывает различную интенсивность вдоль меридиана, указывающую на спиральное расположение. Меридиональные отражения, появляющиеся при 7,1, 6,9 и 3,6 Å, лучше всего можно отнести к линиям слоев L = 16, 18 и 32 соответственно (рис. 3f и дополнительные рисунки 9 и 10). Осевая трансляционная субъединица для этой сборки рассчитана равной 7.1 Å. Это только половина длины молекулы PBI и может быть объяснена с помощью центрированной структуры вдоль двойной спирали, которая вызывает отсутствие меридионального отражения 008, приписываемого ожидаемому расстоянию до субъединицы 14,2 Å. Соответственно, сборка представляет собой спираль 8 ₁ , и расчетный шаг спирали и повторение составляют 14,2 Å × 8 = 113,6 Å.

Для лучшего понимания и иллюстрации этих столбчатых структур LC мы создали оптимизированные по геометрии модели спиральных структур PBI 2 , 3 и 4 с помощью программы Accelrys Materials Studio 4.4. Мы предположили, что колонки образованы нитями PBI, в которых ядра PBI наносегрегированы в центре колонки и окружены гибкими алифатическими цепями во внешней части. Чтобы подготовить структурные модели, мы рассмотрели молекулярное закручивание (от ~ 22 ° до 30 °) молекул PBI ⁴⁵ , которое налагается четырьмя стерически сложными бай-заместителями. Затем PBI были расположены в соответствии с данными рентгеновского излучения для образования H-связанных цепей, которые, в свою очередь, образуют двухцепочечную спираль (шаг спирали = 113.6 Å) для PBI 4 , трехцепочечная спираль (шаг спирали = 98,7 Å) для PBI 3 (Col _h фаза) или четырехцепочечная спираль (шаг спирали = 193,2 Å) для PBI 2 (столбец _{r фаза} ) (дополнительные рисунки 17–19). Соответствующие спиральные сборки были оптимизированы по геометрии с помощью силового поля Compass с использованием атомного метода суммирования в соответствующих гексагональных или центрированных прямоугольных элементарных ячейках. Для всех смоделированных структур (PBIs 2 — 4 ) были достигнуты сильно отрицательные энергии несвязывающего взаимодействия, подразумевающие стабильные самоорганизованные сборки (дополнительные рис.17–19). Оптимизированные структуры PBI 2 , 3 и 4 показаны на рис. 4. Обратите внимание, что центрированная структура вдоль столбца PBI 4 демонстрируется сдвигом пятого мезогена на c / 2 и поворот на 180 ° относительно первого мезогена в одной цепи двухцепочечной сборки — пятый мезоген красной цепи затем покрывается синей цепью (рис. 4, модель c).

Рис. 4

Оптимизированные самособирающиеся конструкции PBI 2 , 3 и 4 .Мономеры с оптимизированной геометрией, тетрамеры / тримеры / димеры и четырех- / трех- / двухцепочечные спирали PBI 2 ( a ), 3 ( b ) и 4 ( c ). ), соответственно. Спиральность в столбчатых сборках была выбрана равной (P) для графического представления. Обратите внимание, что PBI 1 — 4 являются рацемическими и, следовательно, (P) и (M) спирали могут сосуществовать в фазах LC

Эти смоделированные структуры (рис. 4) подтверждают, что PBI иерархически складываются первыми в скользящих и скрученных π-агрегаты, которые впоследствии самособираются в спирали с водородной связью.Силы, движущие этими беспрецедентными сборками, представляют собой комбинацию наносегрегации ядер PBI через Н-связанные и скользящие π – π взаимодействия, а также стерических и пространственных требований периферийных ароматических и алифатических единиц ⁴⁶ . Примечательно, что скручивание ядер PBI и, следовательно, шаг спирали варьируется в каждой колонной сборке из-за различных стерических требований на периферии мезогенов. Примечательно, что положение замещения дендронов в фенокси-линкере и форма дендронов определяют: (а) средний поворот ядер PBI, (b) количество собранных цепей на столбец и (c) шаг спирали супрамолекулярная структура.Таким образом, это стерическое скопление периферии, которое ограничивает количество агрегированных периленовых красителей и определяет точную спиральную морфологию, в то время как скользящая π-стопка аксиально скрученных периленовых красителей и взаимодействия водородных связей индуцируют спиральную сборку в Состояние LC.

В дополнение к моделированию, дифракционные картины волокон PBI 2 (Col _r ), 3 (Col _h ) и 4 (Col _h ) были смоделированы с помощью CLEARER ⁴⁷ с использованием результатов Materials Studio (рис.4). Для трех различных спиралей PBI 2 , 3 и 4 результаты моделирования находятся в хорошем качественном согласии с экспериментальной дифракционной картиной, как показано на дополнительном рисунке 20. Важно отметить, что отражения на меридиане, приписываемые осевое смещение субъединицы и экватор соответствуют экспериментальным данным. Слабые дополнительные отражения на линиях слоев не появляются в экспериментальных WAXS и MAXS, что объясняется более высоким беспорядком в ЖК-материале по сравнению со структурой в одной элементарной ячейке, используемой для моделирования.Следует также отметить, что диаграмма PBI 4 действительно показывает отсутствие меридионального отражения на L = 8, а вместо этого выявляет меридиональный сигнал, расположенный на линии 16 слоя. Этот результат моделирования очень хорошо согласуется с экспериментом. (Дополнительный рис. 20) и подтверждает молекулярную модель.

Спектроскопические исследования и связывание экситонов

Различная организация PBI 1 — 4 предлагает уникальную возможность для выяснения влияния конкретных упаковочных устройств на функциональные свойства агрегатов красителя, в частности, с точки зрения связывания экситонов красителей ‘дипольные моменты переходов в спектрах поглощения УФ – видимой области.Соответственно, мы сравнили оптические свойства в объемном состоянии с оптическими свойствами их мономеров в растворе (Таблица 2, Рис. 5, Дополнительный Рис. 11 и Дополнительная Таблица 3). УФ – видимые спектры поглощения PBI 1 — 4 в качестве мономеров были измерены в CH ₂ Cl ₂ ( c = 10 ⁻⁵ -10 ⁻⁷ M), а для сыпучих материалов , образцы были приготовлены методом капельного литья из хлороформа ( c = 10 ^-4 M) и сдвигом раствора из метилциклогексана (MCH) ( c = 10 ^-4 M) на кварцевые подложки.Соответствующие спектроскопические свойства суммированы в таблице 2. Для мономеров почти идентичные спектральные формы с максимумами поглощения ( λ _max ) между 562 и 571 нм и молярными коэффициентами экстинкции ( ε _max ) примерно 40,000 л моль. ^-1 см ^-1 , которые приемлемы для тетрафеноксизамещенных PBI ²⁵ .

Таблица 2 Оптические свойства PBI в растворе и твердом состоянии Рис.5

УФ-видимые спектры твердого тела и схемы связи экситонов PBI 1 — 4 . a Нормализованные спектры поглощения PBI в УФ-видимой области 1 (черный), 2 (синий), 3 (зеленый) и 4 (красный) в твердом состоянии, отлитом по каплям из CHCl _{3 Решение} представлено сплошными линиями ( 1 : Cr; 2 , 3 , 4 : LC, c ₀ ~ 10 ⁻⁴ M), а две вертикальные пунктирные линии указывают положение максимумов поглощения ( λ _max ) их соответствующих мономеров в растворе CH ₂ Cl ₂ . b Схематическое изображение предлагаемых J- и H-соединений между следующими соседями в многопроволочных узлах. Синие стрелки указывают на слабую J-связь ( J ₁ ), голубые стрелки на сильную J-связь ( J ₂ ) и серые стрелки на Н-связь ( J ₃ ) между PBI соответственно

Для твердотельных образцов сильный батохромный сдвиг λ _max до 625, 635 и 647 нм по отношению к мономерам в растворе наблюдался для PBIs 2 , 3 и 4 ( Таблица 2).Небольшой батохромный сдвиг до 580 нм с сохраненной вибронной структурой, наблюдаемый в PBI 1 , подтверждает, что это соединение не упаковывается в несколько нитей из-за стерических эффектов, создаваемых орто-заменой ⁴⁰ . Напротив, другие PBI демонстрируют выраженные батохромные сдвиги λ _max , которые являются наиболее сильными для двухцепочечного PBI 4 (> 2000 см ^-1 ) и уменьшаются с увеличением количества нитей от PBI 3 ( > 1800 см ⁻¹ ; три цепи) к четырехцепочечному PBI 2 (> 1700 см ⁻¹ ) (рис.5а).

Для того, чтобы вывести взаимосвязь структура-свойство между данными упаковки из рентгеновских экспериментов ЖК-фаз и оптическими свойствами в твердом состоянии, мы применяем экситонную теорию Каша, основанную на точечном дипольном приближении (PDA), исключая вибронная муфта. Во-первых, мы вывели геометрические параметры (межцентровое расстояние r , угол скольжения θ , поворот α ) из самособранных структур, полученных из моделей Materials Studio.Во-вторых, мы вычислили связи экситонов, J , между ближайшими соседними красителями в пределах КПК (таблица 2, дополнительный рисунок 21 и дополнительные таблицы 3 и 5) ⁴⁸ . Для всех PBI дипольные моменты перехода ( μ, _{, например,} ) были определены как 6,6-7,1 D из спектров поглощения мономеров в CH ₂ Cl ₂ (таблица 2, дополнительный рисунок 11). Эти значения хорошо согласуются с уже опубликованными значениями для аналогичных PBI с заменой отсека ⁴³ .Мы обнаружили слабую J-связь ( J ₁ ) около −155 см ⁻¹ вдоль оси столбцов (направление Н-связывания) почти равного размера для всех предложенных структур ( 1 — 4 ) (Рис. 5b, дополнительная таблица 5). Кроме того, во всех системах, состоящих из нескольких нитей ( 2 , 3 и 4 ), между сдвинутые π-стопки PBI.Это объясняет их гораздо большие батохромные сдвиги λ _max по сравнению с одноцепочечным PBI 1 . Однако эти две муфты J-типа частично компенсируются в сборках с тремя или четырьмя жилами из-за дополнительной муфты H-типа ( J ₃ ) +370 и +435 см ^-1 для PBI 2 и 3 соответственно, происходящие между хромофорами в расположении бок о бок вторых следующих цепей (рис.5b, дополнительная таблица 5). Соответственно, с увеличением количества самособирающихся цепей PBI присутствует больше вкладов J ₃ (рис. 5b). В этом отношении PBI 2 (4 нити) демонстрирует наименьший батохромный сдвиг серии, а PBI 4 (2 нити) — наибольший. Таким образом, мы предполагаем, что PBI 4 должен быть наиболее многообещающим материалом для фотонных приложений.

Для чисто Н-связанной цепи, образованной PBI 1 , уместны некоторые дальнейшие обсуждения, потому что здесь, в отличие от всех других систем, в дополнение к доминирующему 0,01 преобладает колебательный переход 0,1 при 519 нм. переход при 562 нм (рис.5а). Существование колебательной прогрессии можно понять на основе недавней работы Спано, в которой описывается, как конкурирующие экситонные и колебательные связи влияют на спектральную форму полос поглощения агрегатов ¹⁶ . Таким образом, в случаях, когда экситонная связь является доминирующей (как указано в PBIs 2 , 3 , 4 ), наблюдаются выраженные батохромные сдвиги с потерей тонкой колебательной структуры и применением простой модели Каша в КПК. достаточно ⁴⁸ .Однако в случаях слабой связи экситонов по сравнению с колебательной связью наблюдаются только очень умеренные батохромные сдвиги, и основным признаком вклада экситонной связи является перераспределение отношения интенсивностей колебательных полос 0,0 и 0,1 (Дополнительные Таблица 2) ²⁶ . Для PBI 1 , в полном соответствии с ожидаемым взаимодействием J-типа для молекул с Н-связями, выровненных по направлению голова к хвосту, отношение интенсивностей полос поглощения A _0,0 / A _{0, 1} увеличивается от мономера к тонким пленкам, подтверждая наличие слабой связи J-типа в цепях PBI с водородными связями (дополнительная таблица 3).