Столбчатый фундамент расстояние между столбами: Столбчатый фундамент своими руками | Строительный портал

Что такое столбчатый фундамент, в каких случаях он применяется.

Неприхотливой к качеству грунта и одновременно быстро возводимой несущей конструкций считается фундамент столбчатый. Если вы намерены, возвести такой фундамент для дома, то общие положения о технологии возведения и рекомендации по обустройству можно почерпнуть здесь.

Для каких грунтов рекомендуется использовать столбчатый фундамент

Повышенный интерес для строительства домов на пучинистых грунтах вызывает столбчатый фундамент. Среди разнообразных фундаментов,  в случае исключения отрицательного воздействия морозного пучения, фундамент столбчатый в меньшей степени подвержен такому влиянию. При значительной глубине промерзания грунта эффективными считают анкерные столбчатые и железобетонные столбчатые фундаменты.

Предпочтительными условиями для использования фундамента являются:
• легкие дома или здания без подвалов
• кирпичные стены, требующие значительной глубины заложения: от 1,6 до 2,0 м.

• в случае обязательного исключения отрицательного воздействия морозного пучения
• в случае, когда расчетные нагрузки грунтов предполагают осадку ленточного фундамента.

Добавим, что трудоемкость затрат на возведение столбчатого фундамента почти вдвое экономичнее ленточного.

Что представляет собой фундамент

Столбчатый фундамент представлен системой столбов, расположенных в точках пересечения несущих стен, в углах дома или здания, а также в иных местах сосредоточения нагрузки. На столбчатый фундамент воздействие сил пучения грунта незначительно. Это объяснимо тем, что силы морозного пучения воздействуют на боковую поверхность фундамента, а столбы возводят из расчета минимального поперечного сечения.

Столбы фундамента располагают в зонах, которые по расчету фундамента требуют повышенного внимания и обеспечения устойчивости, например области внутренних перегородок и стен. При устройстве фундамента расстояние между отдельно стоящими столбами равно 1,5-2,5 м.

Чтобы столбчатый фундамент представлял единую конструкцию, между столбами устраивают ростверк.

Ростверк (рандбалки и обвязочные балки) помогают избежать горизонтального смещения или опрокидывания конструкции. Главной рабочей функцией ростверка является жесткая фиксация фундамента дома, которая исключает смещение по горизонтальной плоскости. При этом, применение ростверка распределяет нагрузку от конструкции дома равномерно по всем установленным столбам, повышая устойчивость и сопротивляемость разрушению.

Фундамент на столбах можно назвать универсальным, потому что такое основание быстро возводится на любом природном рельефе, исключая проведение гидро- и теплоизоляционных мероприятий по обустройству.

Типы столбчатых фундаментов

Общеизвестными типами столбчатых фундаментов являются:
• бетонные и железобетонные
• кирпичные
• бутобетонные
• каменные.

Наиболее востребованным типом фундаментов столбчатых в строительстве можно смело назвать железобетонный фундамент.
Бетонные  и железобетонные столбчатые фундаменты изготавливают из тяжелого бетона марки В15-В25.
Кирпичные  столбчатые фундаменты строят из обожженного красного кирпича, потому что плохо обожженный кирпич недолговечен. Минимальное сечение столбов фундаментных кирпичных при кирпичной кладке составляет 380 мм.

Бутобетонные  типы столбов имеют сечение около 400 мм.
Минимальное сечение столбов при каменной кладке составляет 600 мм.

Способы изготовления столбчатых фундаментов

По способу изготовления и используемым материалам различают следующие виды:
• монолитный
• сборный
• опорно-столбчатый
• фундамент с ростверком.

Конструктивно фундамент столбчатый монолитный представляет собой бесшовный столб с подошвой, выполненный с использованием армированного бетона и технологии армировки. Обладает высокой прочностью и несущей способностью.

Сборный столбчатый фундамент имеет конструкцию, состоящую из железобетонных блоков, кирпичей и камня. Высокая скорость возведения не выдерживает конкуренции. Однако не стоит обольщаться – у такой конструкции швы не достаточно надежны.
Опорно-столбчатый фундамент предпочтителен для деревянных домов, не имеющих глубоких подвалов и цокольных помещений. Простота конструкции в этом случае оправдана незначительной ценой фундамента.

Фундаментные столбы устанавливаю под углами дома, в местах пересечения тяжелых стен и перестенков. Необходима также песчано-гравийная подсыпка.
И, наконец, столбчатый фундамент с ростверком считается наиболее предпочтительным.

В зависимости от способа изготовления фундамента, производится приблизительный расчет.

Расчет фундамента столбчатого

Перед устройством фундамента рекомендуется произвести расчет. Основными расчетными величинами будет являться:
• глубина залегания столбчатого фундамента
• вес дома и вес столбчатого фундамента

На основании данных геологических исследований грунтов и расчетных данные можно произвести расчет на РС, предварительно скачав из Интернета специальную программу. Результатом расчетов будут являться величины несущей способности столбов, их размер и площадь сечения, а также минимальное количество столбов для возведения фундамента.

Технология возведения своими руками фундамента

Возведение столбчатого фундамента своими руками по алгоритму проведения работ ничем не отличается от установки фундамента свайного или ленточного.

Поэтому своими руками на участке под строительство, производятся следующие этапы работ:

• подготовительный
• создание дренажной подушки
• гидроизоляционные работы столба
• возведение опалубки
• армирование столба
• заливка столба товарным бетоном.

Для того, чтобы установить одиночный столб, необходимо подготовить яму заданного диаметра для его размещения. Затем на дно подготовленной ямы укладываем лист рубероида. Предварительно подготовим арматурный каркас по высоте будущего фундамента. Из рубероида сворачиваем цилиндрическую трубку расчетного диаметра. Перевязываем ствол будущего столба проволокой и закрепляем проволоку. Вставляем в подготовленную яму трубку и армируем ее.

Затем начинаем постепенно наполнять трубку столба бетоном, одновременно производя засыпку столба грунтом снаружи. Это будет первый столб фундамента. Последующие столбы фундамента возводят аналогичным образом. Более детальная информация предложена в видео.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками – устройство и этапы заложения

 

Как я уже неоднократно говорил, этап заложения фундамента является одним из самых ответственных этапов строительства всего дома. А учитывая то, что опорно-столбчатый — самый «слабый» из семейства фундаментов, имеющий самую маленькую несущую способность, по сравнению с его конкурентами, к его заложению необходимо подойти еще с большей ответственностью, не смотря на то, что сам процесс заложения очень прост.

Что такое опорно-столбчатый фундамент и его отличие от других видов

Столбчатый фундамент — некоторое количество бетонных столбов, зарытых в грунт на определенную глубину (какая должна быть глубина заложения и какое количество столбов – об этом поговорим чуть далее). Сверху эти столбы жестко связываются ростверком.

В качестве ростверка, как правило, используются бетонные, либо деревянные балки, в некоторых случаях ростверк заливается бетоном и является монолитной жесткой железобетонной конструкцией.

Как уже говорилось выше, у опорно-столбчатого фундамента очень малая несущая способность, даже по сравнению с такими как мелкозаглубленный и незаглубленный ленточный фундамент, не говоря уже о монолитной плите. Но несмотря на это, при технически правильном подходе, он будет достаточно прочным, надежным и очень недорогим решением для некоторых типов домов, тем более что заложить его своими руками будет не так уж и сложно.

Где и как используется опорно-столбчатый фундамент

Из-за своих конструктивных особенностей опорно-столбчатый фундамент подходит не для всех типов домов. Из-за его малой несущей способности, основным условием для постройки дома на таком фундаменте является небольшой вес. А из-за малой устойчивости – дом должен быть построен из материала прочного на разрыв.

Также, опорно-столбчатый фундамент не подходит для тех домов, в которых планируется подвальное помещение, так как устроить его у Вас, скорее всего, не получится.

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что столбчатый фундамент подходит только для деревянных домов, каркасных, каркасно-щитовых или подобных. Тяжелые дома из блоков или кирпича, я бы на таком фундаменте строить не стал, учитывая его особенности.

После того, как мы определились для каких домов подходит такой тип фундамента, давайте разберемся в какой грунт его можно закладывать, а в какой нет.

Подбирая подходящий фундамент для своего частного дома, многие не берут во внимание грунт на строительном участке, но это очень большая ошибка.

Грунт, в который закладывается будущая основа для дома, играет огромнейшую роль в технических характеристиках фундамента, начиная от выбора его типа, заканчивая глубиной его заложения и размером столбов.

В первую очередь, грунт на строительном участке, где будет закладываться опорно-столбчатый фундамент, должен быть неподвижен, так как подвижный грунт придаст такому фундаменту значительную неустойчивость.

Несущая способность самого грунта так же играет большую роль в выборе именно столбчатого фундамента. Такие грунты как торфяные, глинистые, содержащие в себе много воды, грунты дающие большую усадку – совершенно не подходят для любых столбчатых фундаментов. На таком грунте столбы будут в плане усадки вести себя по-разному, что приведет, со временем, к перекосу всего дома. Даже если дом будет деревянный, это может пагубно повлиять на дверные и оконные проемы и т.п.

Глубина заложения опорно-столбчатого фундамента

Глубина заложения столбов фундамента полностью зависит от региона, а конкретно — от глубины, на которую промерзает грунт на строительном участке.

Закладывать опорно-столбчатый фундамент своими руками всегда следует ниже глубины промерзания, для того, чтобы исключить воздействия прямых сил пучения грунта на основу столбов, защитив себя, тем самым, от различного рода «перекосов» как самого фундамента, так и всей постройки в целом.

Какое количество столбов необходимо для заложения фундамента

Столбы должны располагаться под всеми углами дома, а также в местах наибольших нагрузок, таких как пересечение стен (как внутренних, так и наружных), в местах дополнительных нагрузок.

При выборе количества столбов необходимо основываться на том, что столбы должны располагаться под всеми стенами дома, а расстояние между их осями должно не превышать 1,5 – 2 м.

Но это еще не все, очень часто закладываются дополнительные столбы внутри дома, для придания дополнительной жесткости полу.

А что будет, если построить кирпичный дом на опорно-столбчатом фундаменте?

Если построить дом из кирпича на опорно-столбчатом фундаменте, существует большая вероятность того, что столбы будут давать не равномерную усадку по грунту, и в лучшем случае, стены такого дома будут постоянно в трещинах. Это при том, что грунт, в котором заложен такой фундамент будет очень хорошим.

О худшем и говорить не хочется, так как при большой разнице в усадке опорных столбов, стены кирпичных домов могут просто не выдержать нагрузки на разрыв, и даже армирование стен не изменит ситуацию.

Вообще процессы заложения любых фундаментов своими руками не так сложен, как кажется на первый взгляд, а устройство опорно-столбчатого — самый простой из них.

Первый вопрос, возникающий в устройстве опорно-столбчатого фундамента своими руками – с чего начать?

А начинать необходимо, как и при устройстве любой другой опоры для дома, с очистки участка и его разметки.

Этапы заложения опорно-столбчатого фундамента

Очистка участка и разметка дома

Первым этапом заложения фундамента является уборка лишней травы и мусора с части участка, где будет построен будущий дом. Чистый участок позволит правильно произвести разметку дома, копку, да и вообще на очищенном участке гораздо приятнее работать.

После того, как участок почищен, необходимо провести разметку периметра дома и внутренних стен. Процесс разметки будущего строения практически не зависит от типа фундамента под дом и производиться для всех домов одинаково.

Разметка столбов под дом

Когда все стены размечены, необходимо обозначить места для будущих столбов. Как уже говорилось, расстояние между столбами зависит от длины стен, грунта, толщины столбов, типа постройки, и не должно превышать 2м, но, как правило, расстояние между столбами закладывают около 1,5 м.

Не забывайте, что столбы должны подпирать не только внешние стены, но и внутренние. Так же столбы устраиваются в местах повышенных нагрузок, таких как пересечение стен, углы и т.д. А в некоторых случаях, дополнительные столбы устраиваются внутри дома для подпорки пола и придания ему жесткости.

Удаление грунта для заливки столбов

После всех проведенных разметок пора приступить к бурению столбов, либо их копке. Если будете бурить, то это лучше всего делать с помощью спецтехники, так будет быстрее и удобнее, но это, как правило, стоит не дешево.

Бурение можно производить и ручным бензобуром, но если у Вас его нет, и попросить не у кого, то необходимо посчитать, что для Вас будет выгоднее – купить бензобур с насадками, либо воспользоваться услугами спецтехники.

Для того, чтобы практически исключить действие касательных сил пучение на столбы, необходимо чтобы снаружи эти столбы были гладкими. Этим самым мы значительно уменьшим «движение» столбов.

Для этого лучше всего использовать асбестовые трубы, они вставляются в скважины и будут служить несъемной опалубкой для будущего фундамента.

Армирование опорно-столбчатого фундамента

Армируются столбы арматурой диаметром 8 – 12 мм, в зависимости от их толщины, материала из которого построен дом и т.д. Армирование, так же, как и другие этапы устройства фундамента, не сложный процесс, который с легкостью можно произвести своими руками.

Я думаю, стоит отметить, что армирование опорно-столбчатого фундамента лучше производить с помощью стальной арматуры, применение стеклопластиковой арматуры — я бы не рекомендовал.

Арматура располагается вертикально по всей длине столбов, а для того, чтобы в последствие их связать ростверком, она выпускается на 15 – 20 см выше заливки бетона.

Этап заливки бетона своими руками

Заливаются столбы, как правило, обычным бетоном марки не ниже М-200, а для этого необходимо соблюдать состав и пропорции бетона для фундамента. Так как бетона нам понадобится не так много, как для других типов фундамента, его можно приготовить своими руками с помощью бетономешалки.

Покупка бетона выйдет немного дороже, а учитывая небольшой объем заливки, стоимость его доставки на участок станет немалой частью всех затрат на его покупку. Учитывая это, можно сделать вывод, что этап заливки бетона для опорно-столбчатого фундамента, не будет большой проблемой и его с легкостью можно будет освоить своими руками.

Помните! Бетон набирает прочность в течение 28 суток, это при том, что температура окружающего воздуха будет в районе +20 градусов. Другими словами — опорно-столбчатый фундамент будет полностью готов к следующим этапам строительства через 28 дней!

разновидности, используемые материалы, этапы монтажа, фото

расстояние между столбами, технология устройства

Разновидностью оснований для легких и сверхлегких построек является столбчатый фундамент. Эта конструкция фундамента одна из самых дешевых, поэтому ее зачастую применяют при строительстве небольших хозяйственных и дачных построек.

Столбчатый фундамент отличается максимальной простотой конструкции

Применение, преимущества и недостатки столбчатого основания

В некоторых ситуациях фундамент на столбах является предпочтительнее других конструкций:

1. Возведение постройки со стенами из легких строительных материалов и без подвального помещения.

2. При возведении временных сараев и прочих хозпостроек.

3. Необходимость максимально сэкономить на фундаменте.

4. Все перечисленное, плюс, нецелесообразность возведения ленточного фундамента.

Кроме того, популярность столбчатого основания характеризуется следующими преимуществами конструкции:

1. для монтажа столбов требуется минимум времени;

2. невысокие затраты на рабочую силу

3. доступность строительных материалов;

4. обычно нет необходимости в специальной строительной технике;

5. требуется минимум материалов для тепло и влагоизоляции;

6. длительный период эксплуатации;

7. возможность монтажа конструкции на грунтах, подверженных значительному промерзанию;

8. простота в обслуживании и ремонте конструкции;

себестоимость столбчатого основания значительно ниже, по сравнению с другими фундаментами.

В некоторых случаях, можно обойтись минимумом земляных работ и без бетонирования

Не рекомендуется монтаж столбчатой конструкции при следующих ситуациях:

• наличие слабых или подвижных грунтов на строительной площадке;

• почва имеет в своем составе значительную часть торфа или глины;

• высокий уровень залегания грунтовых вод;

• использование тяжелых строительных материалов и возведение нескольких этажей;

• перепад высот на строительной площадке более двух метров.

Также от столбчатого фундамента придется отказаться, если по каким-либо причинам под постройкой нужен подвал.

Устройство конструкции и разновидности

Столбчатый фундамент представляет собой установленные в определенном порядке столбы, удерживающие строение и передающие нагрузки от него почве.

Обычно у столбчатого фундамента расстояние между столбами от 1.5 до 2.5 метров друг от друга. Меньше попросту нецелесообразно – тогда главный козырь фундамента – дешевизна, окажется сомнительным. Больше не делается по причине возможного провисания лаг и расшатывания всей конструкции в будущем.

В обязательном порядке столбы монтируются под углы, точки пересечения стен, по линии установки несущих стен и балок будущего строения.

Пример «свайного поля» – чертежа, показывающего количество и расположение столбов

В разрезе сечение опоры может быть круглым или прямоугольным. Материал для изготовления может использоваться разный:

1. Монолитный железобетон. Наиболее долговечная и устойчивая конструкция, которая изготавливается из бетона, усиленного арматурной решеткой.

2. Кирпич. Рекомендуется использовать красный полнотелый керамический кирпич. Он обладает высокой прочностью, устойчив к низким температурам и не впитывает влагу.

3. Бетонные блоки. Немногим уступают монолитному железобетону. Но для их монтажа необходимо использовать специальную технику, так как блоки обладают значительным собственным весом.

4. Бут или бутобетон. Смесь бутового камня с бетоном. Применим для легких хозяйственных построек, но ощутимо «утяжелит» смету. Здесь потребуется тщательный подбор камней, так как от степени прилегания их друг к другу зависит плотность опоры.

5. Дерево. В последнее время деревянные столбы под фундамент используются только для временных и самых легких построек. В любом случае, применяются твердые сорта древесины: дуб, сосна или лиственница.

Объединение столбов в монолитную конструкцию проводится при помощи ростверка.

Монолитный столбчатый фундамент с ростверком

Виды ростверка

Чтобы нагрузка от строения равномерно передавалась грунту, на столбы устанавливают ростверк. Он соединяет столбчатые элементы конструкции в единую систему и сводит к минимуму разницу усадки стоек основания. На этапе монтажа столбчатых оснований, в них устанавливается специальный штырь или болт, на который впоследствии будет смонтирован ростверк.

Варианты оборудования ростверка:

1. Деревянные балки с большим сечением. Применяются для деревянных строений небольшого веса.

2. Двутавровые или тавровые конструкции. Могут использоваться, как отдельный элемент, или служить основанием под деревянные лаги.

3. Бетонные балки – могут быть сборные или монолитные. Устанавливаются при необходимости обеспечить максимальную устойчивость и прочность постройки, если для возведения используется плотная древесина или сравнительно тяжелые строительные материалы.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства малых архитектурных форм (беседки, хозблоки, гриль-домики) под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Расчеты для монтажа столбчатых опор

Перед установкой конструкции необходимо выполнить обязательные расчеты и подготовить строительную площадку.

Даже для неприхотливого столбчатого фундамента, участок желательно выровнять

Перед началом расчетов, необходимо взять пробу грунта на глубине 0.5 метра ниже уровня монтажа столбов. Проведенный анализ позволит понять, подойдет ли почва под монтаж столбчатого фундамента.

К необходимым расчетам относятся:

1. Определение веса будущей постройки. Это позволить определить общее давление на грунт: суммарную массу стен, перекрытий, крыши, ветровой нагрузки, планируемой мебели.

2. Расчет количества опор. Периметр строения делится на два метра (шаг монтажа опор). Кроме того, необходимо добавить столбы, которые будут установлены под внутренние опорные стены и перекрестия.

3. Площадь опорных столбов. Табличное значение. Например, площадь опоры диаметром 40 см составляет 1250 см.кв.

От площади опорных столбов напрямую зависит их количество. Чем меньше площадь опоры, тем больше их количество необходимо установить.

Для каждого материала установлен минимальный размер сечения опоры. Для монолитного железобетона эта величина составляет 0.3 метра, кирпича – 0.38 метра, бетона – 0.4 метра, бута и бутобетона – 0.6 метра.

Расчет основания столбов должен выполняться с таким расчетом, чтобы размер опоры превышал толщину стены на 10 сантиметров – по 5 сантиметров с каждой стороны.

Толщина столбов и стены постройки Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про фундаментные плиты.

Подготовка к работе

Начало робот начинается в подготовки строительной площадки и материалов. Для обеспечения строительства необходимо:

1. Очистить площадку от мусора.

2. Растительный слой почвы убрать на глубину 15-20 см и на два-три метра в стороны от строительной площадки.

3. Провести выравнивание строительной площадки, проверить ровность участка. Для этого, используют строительный уровень, установленный на доску, длиной около двух метров.

4. Если под срезом плодородного грунта обнаруживается глинистая почва, то надо оборудовать песчано-щебневую подушку.

После того, как участок готов, можно приступать к строительству.

Выполнение строительных работ

Разбивка основания

Суть работ заключается в том, что схема монтажа опор переносится с чертежа на строительный участок.

Перед разбивкой основания, по периметру будущей постройки, на расстоянии одного-двух метров от него, делают так называемую обноску. Это обыкновенные столбики, на которые набиты деревянные планки. Между планками натягивается веревка, которая и будет размечать строительный участок.

Даже при всем торжестве технологий, без обноски на стройке пока никуда…

Далее отмечаются детали фундамента: ямы и траншеи, их размеры и глубина. По периметру и внутри основания из веревки делаются растяжки, с указанием места бурения скважин под опоры. Осевые линии, угла строения контролируются измерительными приборами. Их расположение друг к другу должно находиться строго под углом 90°.

Теодолидом проверяют низ площадки, углы будущего строения и мест соединения стен. Отметка после проверки должна быть аналогична проектному показателю.

Полезно знать! Теодоли́т – измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических измерениях, в строительстве и прочих работах. Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про то, как и чем утеплить фундамент дома снаружи.

Ямы под опоры

Под железобетонные или сборные основания ямы роют с использованием специальной техники или вручную. Ямы должны иметь вертикальную форму.

Если грунт не сыпучий и глубина ямы не превышает одного метра, то ее стенки могут быть прямыми. При глубине котлована более одного метра или при наличии сыпучего грунта, стенки ямы делаются наклонными наружу. При необходимости, укрепляют досками или распорками.

Глубина ямы под столб должна превышать проектную величину на 0.2-0.3 метра.

Теперь можно делать песчано-щебневую подушку

Ширина котлована должна отличаться от проектной ширины на 0.2-0.4 метра в каждую сторону. Это даст возможность свободно смонтировать опалубку и установить распорки.

Под круглые столбы ямы выполняются специальным автоматическим или ручным буром. Для уширения основания используется бур, оборудованный специальными складными ножами (ТИСЭ). На заданной глубине ножи открываются и выполняют проектное уширение основания.

В любом варианте, ширина столбчатого основания должна превышать ширину стен будущего строения.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу аудита строительных работ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Строительство подушки

Под каждым столбом оборудуется песчано-щебневая или просто щебневая подушка – это устранит морозное пучение. Подушка должна превышать размеры основания столба на 0.1-0.2 метра со всех сторон.

Дно котлована на высоту 0.1-0.15 метра засыпается щебнем, который после засыпки трамбуется. На утрамбованный щебень укладывается слой крупнозернистого песка, высотой около 0.1 метра, поливается водой и трамбуется. Общая высота слоя должна быть такой, чтобы после его укладки можно было выйти на нулевой уровень установки основания столба. Чтобы из бетона, который будет заливаться, не уходила вода, подушка накрывается полиэтиленом или рубероидом.

На песчаную подушку укладывается гидроизоляция

При оборудовании ям под круглые столбы, принцип установки подушки аналогичен. Трамбовка выполняется при помощи длинного шеста.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про фундамент для дома.

Монтаж опалубки

Для изготовления бетонных монолитных столбчатых опор может применяться многоразовая, или одноразовая, несъемная опалубки.

Многоразовая опалубка представляет собой конструкцию, которая изготавливается из различных материалов и может собираться в разных вариантах. Это могут быть:

1. Доски, которые сбиваются в щиты разных габаритов.

2. Фанерные листы, толщиной 1-1,5 см.

3. Металлические съемные опалубки.

4. Пластиковые сборные опалубки.

Металлические и пластиковые опалубки чаще применяются в промышленном строительстве.

Для деревянной опалубки используется струганная односторонняя доска, толщиной от двух, до четырех сантиметров и шириной 12-15 см, влажностью не более 20%. Монтаж досок проводится струганной стороной внутрь. Доски или фанера для опалубки должны быть влажными. Иначе они будут впитывать влагу из бетона.

В качестве одноразовой опалубки используются трубы из твердого картона или пластика, толщиной от 0,5 до 2,5 см. Диаметр труб и их длина могут быть различных размеров. Внутренняя поверхность труб обработана водоотталкивающим раствором. Роль одноразовой опалубки может исполнить обычный рубероид.

Рубероид, как одноразовая опалубка

В качестве несъемной опалубки может использоваться кирпичная кладка, асбестовая или пластиковая труба, тот же рубероид. После заполнения бетонным раствором, такая опалубка не снимается.

Арматурный стакан

Формируется из арматурных стержней, диаметром 1.0-1.2 см. Количество стержней в одном столбе может достигать от 4 до 6 штук. Могут располагаться квадратом или по кругу. По всей длине через каждые 15-20 см арматурные стержни скручиваются проволочной рамкой или кольцом, для которых используется арматурная проволока, диаметром 0.6-0.8 см. Такое соединение придаст устойчивость арматурным стержням, жесткость арматурной конструкции и столбчатому основанию в целом. Расстояние от арматурных стержней до опалубки не должно быть менее пяти сантиметров.

Если планируется впоследствии возведение монолитного бетонного ростверка, то рекомендуется арматурные стержни вывести наружу – это упростит сцепление столбов с ростверком. Если планируется монтаж деревянной, двутавровой или тавровой балки, желательно предусмотреть установку в застывающий бетон монтажного стержня или болта.

На столбы будет устанавливаться бетонный монолитный ростверк Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про свайно-ростверковый фундамент.

Заливка раствора

Для обычного железобетонного основания раствор заливается частями по 0.3 метра высотой. Каждая такая часть отдельно вибрируется, чтобы воздушные пузырьки вышли наружу. Такая процедура повторяется до тех пор, пока внутренняя емкость опалубки не будет наполнена на проектную высоту.

Если под столбы используется кирпичная кладка, то раствор делают из портландцемента марки, не менее М300. Лучший вариант – это марка М500. Раствор может быть нескольких вариантов изготовления:

1. Цемент – 1 часть, песок – 3 части.

2. Цемент – 1 часть, песок – 10 частей, известняк – 3 части.

3. Цемент – 1 часть, песок – 10 частей, глина – 1 часть.

При бутовой кладке применяют камни, толщиной более 25 см. Укладка проводиться на раствор с максимальной подгонкой камней друг к другу. Пустоты заполняются средним или мелким щебнем с последующей трамбовкой. Для повышения прочности, арматурная решетка при бутовой кладке может устанавливаться в любом положении.

Опоры столбчатого фундамента должен быть одной высоты. Для этого необходимо постоянно следить за вертикальной плоскостью и «отбивать» лишнюю величину. Застывшую верхушку снять сложно и требует лишних затрат.

Как делается установка армокаркаса и заливка бетона, смотрите в видеоролике:

Декорирование подпольного пространства

При возведении постройки на столбчатом фундаменте, между уровнем земли и ростверком (черновым полом) получается проветриваемое пространство. Это позитивно влияет на поддержание постоянного уровня влажности материалов, но негативно сказывается на теплоизоляции помещения. Кроме этого, в пустующем пространстве могут поселиться животные. Поэтому, в большинстве случаев, пустующее пространство стараются зашить. Для этого применяется один из вариантов:

1. Обивка по периметру листовым или отделочным материалом. На столбы фундамента крепят несущие рейки. К ним, при помощи саморезов или оцинкованных гвоздей, прикрепляется отделочный материал.

2. Изготовление забирки. Между столбами из кирпича или камня выполняется кладка в один ряд. При этом, можно монтировать декоративные элементы для цилиндрических столбов фундамента.

Оба варианта могут иметь свою дизайнерскую красоту, но вариант забирки будет стоить несколько дороже.

Еще можно установить панели с имитацией каменной кладки

Пристроенные конструкции

Часто к уже выстроенной постройке может добавляться дополнительная конструкция. В случае со столбчатым фундаментом, когда «коробка» не стоит на земле, как минимум, такой конструкцией может стать крыльцо. Также, может быть пристроено другое помещение, которое по своей массе будет легче существующего.

В любом случае, для пристраиваемых конструкций изготавливается свой контур и свой фундамент. Так делается из-за того, что конструкции имеют различную массу и если они будут жестко связаны, то в случае усадки основной «коробки», пристройки будут деформироваться и разрушаться.

Последствия подобной ошибки показаны в следующем видео:

Фундаменты «коробки» и пристроек не должны соприкасаться. Между ними устанавливается деформационный шов. Для шва используются плотные материалы с хорошей поглощающей способностью. Например, сложенный в несколько рядов рубероид, минеральная вата, резиновые прокладки.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу монтажа и ремонта фундаментов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Самый большой плюс столбчатого фундамента – в его цене, ведь для такого основания не нужны специфические стройматериалы или высокая квалификация рабочих. Но всегда надо помнить, что столбчатые фундаменты предназначены исключительно для легких построек. Строить на таком основании жилой дом не возьмется ни один специалист, который заключает с вами договор, где будут прописаны гарантийные обязательства.

m-strana.ru

Столбчатый фундамент расстояние между столбами

Столбчатые фундаменты используют при строительстве домов со стенами из различных видов древесины. Давление на грунт у таких домов значительно меньше, и можно сэкономить на материале для фундамента.

Столбчатые фундаменты устраивают следующим образом: выкапывают ямы-шурфы нужной глубины и сечения. Расстояние между ними зависит от конструкции и материала стен. Столбы фундаментов должны располагаться под углами наружных стен, в местах примыкания внутренних стен, под пересечениями внутренних стен.

Если грунт плотный и промерзает равномерно, то небольшое строение можно ставить на валуны, бетонные блоки или деревянные стулья («стул» — это комлевая часть бревна диаметром 20—40 см, установленная на горизонтальный чурбак-лежень или на крестовину и скрепленная с лежнем или крестовиной косынками), уложенные прямо на землю. Промежутки между опорами оставляют открытыми для проветривания.

Под домом удобно хранить запас пиломатериалов, но только в том случае, если пол в доме надежно утеплен. В противном случае пространство между опорами закладывают мелкими камнями, боем кирпича и т.д. затем обмазывают глиной, раствором. Плотные грунты (глинистые, песчаные и т.д.), содержащие не слишком много влаги, служат надежным основанием для устройства фундамента.

Насыпные грунты — рыхлые и неоднородные, поэтому их необходимо или тщательно уплотнить тяжелой трамбовкой, или выбрать из котлована под фундамент.

Глубина промерзания грунта для различных районов нашей страны составляет:

1,0 м — Астрахань, Ростов-на-Дону; 1,2 м — Волгоград, Курск, Смоленск; 1,4 м — Воронеж, Москва, Новгород, Тверь, Санкт-Петербург; 1,5 м — Вологда, Нижний Новгород, Саратов; 1,7 м — Вятка, Ижевск, Казань, Самара, Уфа.

На склонных к оседанию грунтах приходится устраивать солидный фундамент, закладываемый на 20—30 см ниже глубины промерзания. Впрочем, утопленный ниже уровня промерзания почвы фундамент оправдывает себя лишь для тяжелых строений.

Легкие же постройки имеют вес, недостаточный для удержания фундамента на месте: при замерзании вода расширяется, почва вспучивается и выталкивает фундамент с домом вверх. Поэтому при малом весе строения фундамент нужно изолировать от почвы противопучинными щитами или оболочкой. Можно заполнить пространство в траншее или яме вокруг ленты фундамента или сваи песком, мелким щебнем. Лучше — обмазать фундамент солидолом, смесью отработанного машинного масла с садовым варом (смешивать в нагретом виде). Этой обмазкой нужно покрыть фундамент на глубину не менее 70% от глубины промерзания грунта.

Начинают фундаментные работы с подготовки площадки — с нее нужно снять дерн, выровнять (спланировать).

Затем приступают к разметке. По контуру будущего строения на колышках натягивают шнуробноску так, как это показано на рисунке: чтобы колышки были вынесены за контур.

Закончив разметку, по контуру роют ямы для столбов

на расстоянии 2—3 м друг от друга (но обязательно под всеми углами, под печью и в иных местах повышенной нагрузки).

Столбы можно делать из дерева, кирпича, бетона, бута. Можно использовать асбестоцементные трубы, заполненные бетоном. Деревянные столбы или стулья обмазывают горячим битумом, гудроном. Опорой для деревянного столба может служить камень, кирпич, а также утрамбованный слой щебня или бетонная лепешка.

Наибольшему разрушению подвергается часть

деревянного столба у поверхности земли, ее полезно обернуть рубероидом или пергамином

по горячей битумной обмазке. Для деревянного

фундамента берут бревна из сосны, лиственницы, дуба. Столб должен на 30—35 см выступать над уровнем почвы. Обычно на верхнем торце столба нарезают шип длиной 12—15 см, шириной 7 см и высотой 10—12 см, который входит в гнездо окладного венца.

Конструкция столбчатого фундамента приведена на рисунке.

Для сооружения твайной опоры пробурите ручным буром скважину диаметром 240 мм, глубиной около 1,5 м (на это потребуется 20 минут), вставьте в нее асбестоцементную трубу диаметром 200 мм и залейте в нее на треть раствор.

Приподнимите трубу вверх, чтобы смесь вытекла вниз и образовала уширенную подушку, затем добавьте бетонную смесь почти доверху и вставьте арматурный прут. Через пять суток опора готова. Пустое пространство исключает выталкивание сваи при промерзании почвы.

Если опора фундамента кирпичная, бутовая или бетонная, следует озаботиться соответствием цементного раствора характеру грунта. То же относится и к раствору для бетонной подушки в основании столба.

СОСТАВ БЕТОННОГО РАСТВОРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Столбчатый фундамент расстояние между столбами видео

Специально для вас мы приготовили полезное видео, которое поможет вам лучше понять и усвоить материал, смотрим видео Столбчатый фундамент расстояние между столбами: Читайте и другие интересные статьи о ремонте:

Как вязать арматуру на фундамент

Как укрепить фундамент

Какой кирпич лучше для фундамента

Ленточный фундамент без опалубки

Вы можете оставить комментарий, поделившись своим опытом или можете спросить совет.

Если эта статья была вам полезна, то расскажите о ней своим друзьям и знакомым используя кнопки ниже.

Удачного ремонта! 🙂

remtem.ru

материалы, конструкция, инструкция по возведению

Самым главным элементом любого строения является его фундамент. Именно опора играет главенствующую роль в надежности и долговечности здания. Очень часто сегодня можно встретить, как многие хозяева, перестраховываясь, возводит дачные строения на ленточном фундаменте. Такой выбор не всегда бывает целесообразным. Поскольку дачные строения отличаются легкостью, как, впрочем, и другие деревянные или каркасные, то для них прекрасно подойдет фундамент на столбах. Стоит сказать, что фундамент на столбах своими руками закладывается довольно легко.

У столбчатого фундамента есть некоторые преимущества. Так, например, особенно рекомендуется отдавать предпочтение столбчатому фундаменту в тех местах, где грунт перенасыщен влагой или же где морозное пучение окажет неблагоприятное воздействие на фундамент – вытолкнет его или нанесет повреждения.

Столбчатый фундамент

Разновидности столбов

Как видно из названия, в основе такого фундамента лежат столбы. Они представляют собой, заглубленные в грунт опоры, некоторая часть которых продолжает выступать над уровнем земли. Очень важно, чтобы верхний уровень таких опор был одинаковым. Распределить равномерно нагрузку на опоры, а также соединить их, позволит оборудование на выступающих участках столбов ростверка.

Бетонные столбы для фундамента следует располагать под всеми углами строения. Помимо этого, опоры также должны присутствовать и на участках с максимальной нагрузкой, а также находиться на участках, где проходит пересечение стен. Столбы допускается изготавливать из самых разных материалов:

• Дерева;
• Кирпича;
• Труб металлических;
• Бетонных блоков;
• Бетона;
• Труб асбестоцементных;
• Бутового камня.

Фундамент на деревянных столбах

Реже всего можно встретить сегодня деревянный фундамент на столбах своими руками. Совершенно понятно, что деревянные столбы недолговечны. Однако возведение веранды или какой-то другой легкой деревянной конструкции может проходить и на деревянном столбчатом фундаменте. Фундамент из кирпичных столбов предполагает небольшое заглубление в землю или же полное отсутствие заглубления. При этом ширина таких опор не допускается меньше 0,38 м.

Наиболее распространенным подобным фундаментом является бетонный. Здесь опорой служат армированные столбы, сделанные из бетона. Само собой, что такой фундамент отличается высокими показателями надежности. Ширина таких опор составляет 0,4 м.

Устройство фундамента

Глубина фундамента под столб рассчитывается индивидуально, поскольку напрямую зависит от грунта, его структуры, отметки промерзания, и, конечно ж, наличия грунтовых вод. Погруженность в почву фундамента всего на 0,4 м говорит о его мелкозаглубленности, тогда как заглубленным фундаментом называют тот, что уходит в почву ниже порога промерзания, примерно, на 0,15-0,5 м.

Очень важно правильно располагать столбы, так, например, расстояние между столбами фундамента может варьироваться между 1 и 2,5 метрами, при этом расстояние более 3 метров делать крайне не рекомендуется.

Расстояние между столбами

Для изготовления ростверка допускается применять прочный брус. Стоит отметить, что при возведении деревянного сооружения, деревянный ростверк также будет совмещать и должность венца закладного. В наши дни особой популярностью пользуется монолитный ростверк, формируемый из бетона. Он формируется способом заливки в опалубку из дерева. Существует две разновидности ростверка такого фундамента. Первая разновидность называется низким ростверком, когда он непосредственно лежит на самом грунте. Вторая разновидность называется высоким ростверком, когда он возвышается над уровнем земли более чем на 35-75 см.

Помимо всего прочего, столбчатый фундамент имеет одну немаловажную особенность – отсутствие возможности построения подвала.

Подготовительные работы

Прежде чем взяться за строительство фундамента, необходимо полностью подготовить всю документацию. В первую очередь, рекомендуется создать проектную документацию. Для нее потребуется следующая информация:

1. Характеристики грунта;
2. Силы морозного пучения;
3. Глубина залегания грунтовых вод;
4. Уровень промерзания грунта;
5. Материал, из которого будет возводиться сооружение;

   Сооружение дома

6. Количество этажей;
7. Высота здания;
8. Тип перекрытий;
9. Кровельный материал;
10. Нагрузка на те или иные участки и т.д.

После того, как вышеперечисленные сведения будут получены, необходимо произвести расчет фундамента на столбах. Это необходимо для того, чтобы правильно определить необходимое количество столбов и материал, из которого они будут изготовлены.

Земляные работы

Само собой, что прежде чем начать закладывать ленточный фундамент на столбах, необходимо тщательно подготовить участок земли. Подготовка заключается в устранении лишнего грунта, после чего производится выравнивание поверхности. В том случае, если грунт оказался глинистым, большая его часть устраняется, а на ее место засыпается песок.

Следующий этап заключается в проведении разметки участка. На основании чертежа необходимо нитью разметить площадку под фундамент. Натягивать ее следует двумя линиями строго параллельными, при этом образуемое расстояние должно соответствовать запланированному ленточному фундаменту.

Очень важно все время отслеживать углы запланированной конструкции, а также, получаемые при пересечении нитей. Само собой, что они должны соответствовать строго 90 градусам. Не стоит забывать об отметках, свидетельствующих о пересечении стен или их примыканиях, а также символизирующих о наибольшей нагрузке в данном месте.

После завершения разметки фундамента, необходимо в местах предполагаемого пролегания ленточного фундамента, изъять грунт на 30-40 см, при этом ширина должна превышать разметку на 7-10 см, поскольку этот запас пойдет на опалубку. С помощью бура необходимо сделать углубления под столбы в тех местах, где согласно чертежу будут установлены столбы. При небольшой глубине столбов, равной 1 метру, дополнительная фиксация не требуется, тогда, как глубина столбов более 1 метра требует деревянных подпорок, которые будут защищать грунт от осыпания. После подготовки ям, их дно следует устлать 10-сантиметровым песочным слоем.

Обустройство столбов

Для того чтобы сделать столбы под фундамент, понадобится бетон, листы рубероида, арматурные прутья (d=10-14 мм) и проволока (d=6 мм). Дополнительную гидроизоляцию столбам придаст рубероид, из листов которых, сложенных в два раза, формируются трубы. Закрепить стыки и швы можно с помощью скотча. По окружности такая труба также полностью проклеивается. После этого труба вставляется в яму до упора. При помощи арматурных прутьев и проволоки необходимо сварить армирующий каркас, который следует вставить в яму. При этом прутья должны возвышаться над ямой на 15-25 см.

После того, как каркас будет подготовлен, можно начинать к заливке столбов. Как залить столбы под фундамент? В первую очередь, необходимо создать подошву из бетона. Для этого необходимо залить 20-25 см слой бетона, приподняв рубероидную гидроизоляцию. После этого можно заливать всю конструкцию, тем самым, формируя столб. Очень важно после заливки утрясти бетон, что позволит полностью устранить имеющиеся пузырьки воздуха в нем. Это можно проделать с помощью глубинного вибратора, работающего от электричества. Залитые столбы должны полностью высохнуть.

Облегченный фундамент ленточный

Как при возведении обычного ленточного фундамента, потребуется также подготовить арматурный каркас, который состоит из прута арматурного с привлечением проволоки. По завершении сварки каркаса, его необходимо надежно прикрутить к прутам от столбов, которые возвышаются над уровнем грунта. Далее следует сформировать опалубку, для которой рекомендуется подбирать доски 4-сантиметровой толщины, с шириной – 10-15 см. Окончив формирование опалубки, внутрь конструкции следует настелить слой гидроизоляции. В качестве нее хорошо подойдут мембраны или полиэтилен. По завершении укладки гидроизоляции можно приступать к заливке фундамента. Само собой, что бетон также следует утрясти глубинным вибратором. Снятие опалубки допускается после полного высыхания конструкции, то есть, спустя, примерно, 28 дней. Однако период высыхания может отличаться в зависимости от погодных условий. Поэтому спешить с устранением опалубки не стоит, лучше дождаться максимальной прочности фундамента.

nafundamente.ru

Столбчатый фундамент своими руками

       Бюджет постройки лёгких дачных строений можно значительно сократить за счёт фундамента. Смета на фундамент – одна из самых затратных при строительстве. Поэтому, чтобы не тратить лишние деньги на цемент, песок, камень и арматуру и не проводить тяжёлые земляные работы, в некоторых случаях можно устроить столбчатый фундамент. Его возведение настолько просто, что все работы можно выполнить своими руками.

 

   Столбчатый фундамент своими руками можно и нужно делать при строительстве беседок, навесов, сараев, настилов, дровниц, дачного душа и туалета и других построек, выполненных из дерева или лёгких материалов. Зачем копать глубокую траншею и цементировать камни, если стены строения будут выполнены из бруса и весят не так много? В этом случае дешевле, легче и быстрее пробурить в земле отверстия, выставить по уровню небольшую опалубку, залить цементный раствор  и на получившихся столбиках начать возводить стены. Более подробно об устройстве столбчатого фундамента своими руками мы расскажем в этой статье.

    Расстояние между столбами фундамента зависит от размера постройки и материала обвязки. Если на столбики устанавливают деревянный брус, расстояние делают меньше, если железный двутавр – больше. Обычно это 1 — 2,5 метра. Размер лунок зависит от тяжести постройки – чем она тяжелее, тем больше диаметр.

   Расстояние между столбиками по периметру и по диагонали должно быть одинаковым. Здесь нужно проявить педантичность, от этого зависит красота и пропорциональность строения.   

СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ СВОИМИ РУКАМИ

  Приступим к устройству лунок. Мы свои сделали садовым буром с диаметром шнека 13 см.  

   Для нашей постройки этого размера оказалось достаточно. Столбчатый фундамент обычно делают на глубину ниже точки промерзания, чтобы подвижки грунта при низких температурах его не повредили. Мы сделали 6 лунок глубиной 1,2 м.  

   Дальше насыплем в ямки слой песка высотой примерно 10 см и хорошо его утрамбуем.

   Так как сверху столбчатого фундамента мы сделаем обвязку будущей постройки брусом, то для дальнейшего облегчения работ необходимо выровнять столбы по уровню. Для этого на каждую лунку мы изготовим индивидуальную опалубку из досок в форме квадрата с длиной стороны 20 см. Измерив уровень грунта, определим высоту каждой опалубки. Все 6 столбиков должны быть в одной плоскости. Проверим поочерёдно все конструкции с помощью строительного уровня, переставляя его с одной на другую.  

   Чтобы сделать гидроизоляцию бетона, в каждую лунку вставим по куску рубероида, свёрнутого в трубочку.  

   Для прочности строения нужно будет закрепить брус на столбчатом фундаменте. Для этих целей мы взяли шпильку диаметром 12 мм и болгаркой отрезали 6 кусков длиной 25 см. Этого размера будет достаточно для крепкого соединения конструкции.  

   Теперь всё готово для заливки столбчатого фундамента своими руками. Приготовим раствор, взяв 1 часть цемента  и 4 части песка. Добавим в ёмкость воды и всё тщательно перемешаем.  В качестве наполнителя возьмём 4 части щебня.  

   Полученным раствором заполним первую лунку и вставим  в неё шпильку. 15 см шпильки воткнём в бетон, 10 см оставим на поверхности. Установим её строго вертикально.  

  Тоже самое повторим и для пяти оставшихся лунок. Шпильки нужно вставлять в раствор на одной линии, чтобы удобней было крепить обвязку.  

  Основную работу мы сделали. Через пару дней, когда раствор схватится, опалубку можно будет разобрать. Столбчатый фундамент, сделанный своими руками, готов.  

  Ещё через несколько дней можно будет сделать обвязку фундамента брусом и продолжить строительство постройки. Но это уже совсем другая история.  

stroimzanovo.ru

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент можно использовать только для строительства  нетяжелых домов без подвальных сооружений на неподвижных почвах.

Что такое столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент  — это набор столбов, установленных на пересечении стен, в углах, а также под местами большой нагрузки здания. Столбчатый фундамент соединяет столбы в единую конструкцию, благодаря чему повышается устойчивость, позволяющая избежать смещений и опрокидываний. Для того, чтобы обустроить опорную часть цоколя, надо сделать ростверк между опорами. Основным видом столбчатых фундаментов, которые используются при строительстве жилых домов, считается монолитно — железобетонный.

Расстояние между столбами фундамента 1,5 — 2,5 метра

В таком случае ростверк создается в качестве рядовой армированной перемычке, а для терассы или веранды необходимо будет строить отдельный фундамент. Основное помещение надо отделять от пристроенных деформационным швом, в результате того, что осадка у них будет отличаться друго от друга

Расстояние между столбами фундамента 2,5-3 метра

В этом варианте ростверк должен делаться из рандбалки, которая создается в качестве монолитной или сборной балки из железобетона. Также можно применять металлический швеллер или профиль.

Плюсы применения столбчатого фундамента

На сооружение столбчатого фундамента уйдет примерно 15-18% от всего объема строительства.

Осадка грунтов под отдельными опорами при равных давлениях намного меньше.

Когда стоит применять столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент применяют с следующих случаях:

— под строительство дома без подвальных помещений с легкими стенами;

— под кирпичные стены, когда необходимо применять глубокое заложение;

— когда столбы создают равномерное давление на грунт, что обеспечивает меньшую усадку;

— при необходимости исключения негативного воздействия на фундамент пучения почвы.

Когда не стоит применять столбчатый фундамент

Есть и условия, в которых не стоит применять столбчатые фундаменты:

— в подвижных и слабых грунтах, из-за того, что подобный вид фундамента неустойчив к опрокидыванию. Для того, чтобы избежать боковой сдвиг нужен жесткий железобетонный ростверк, а он стоит не так уже дешево;

— на слабонесущих грунтах;

— для строительства домов с тяжелыми стенами;

— при ограниченных финансовых возможностях;

— при ограниченном времени для устройства цоколя, так как это очень сложный и трудоемкий процесс;

— в местах сильного перепада высот.

Глубина закладки опор столбчатого фундамента

Есть три главных момента, на которые обязательно надо обратить пристальное внимание при вычислении глубины закладки фундамента:

1.            Глубина промерзания грунта. Столбы на закладывать ниже глубины промерзания почвы, чтобы избежать деформации фундамента.

2.            Определение вида почвы. Наилучшим грунтом станет песок, так как у него очень высокая несущая способность и в нем не задерживается вода.

3.            Уровень нахождения грунтовых вод. Если недалеко от места строительства есть водоем, тогда надо будет делать дренаж или гидроизоляцию.

Ошибки при закладке столбчатого фундамента

При закладке фундамента часто допускаются непоправимые ошибки, которые впоследствии приводят к повреждениям самого фундамента и здания. К таким ошибкам относятся:

Неравномерность проседания фундамента

Она может возникнуть в результате неверно расчитанной глубины закладки, различной величины заглубления опор, неодинаковой нагрузке на фундамент.

Чтобы такого не произошло, необходимо производить подробный расчет одинакового распределения нагрузки на фундамент. Также стоит учитывать и то, что при строительстве второго уровня, нагрузка на фундамент увеличивается.

Материал низкого качества

В данном случае применялся цемент худшего качества, плохой песок с домесью глины. Необходимо помнить, что цемент хотя и можно долго хранить, но через полгода его качество ухудшается на 25%, а через год  — на 35%.

Неправильная оценка грунта

Избежать подобных ошибок можно, если правильно составить проект и все время контролировать строительство независимым экспертом.

 

 

www.stroymens.ru

Устройство столбчатого фундамента: пошаговая инструкция

Столбчатый фундамент — это прекрасная опора для нетяжелых зданий и сооружений. Как правило, устройство столбчатого фундамента выполняется при строительстве деревянного дома. Особенности конструкции позволяют использовать ее даже на пучинистых грунтах и в любых климатических условиях.

Схема столбчатого фундамента.

Подготовка к строительству столбчатого фундамента

Строительство любой конструкции начинается с планирования на местности. И столбчатый фундамент не является исключением.

Приступать к установке конструкции можно только после того, как будет составлен генеральный план фундамента, подготовлены необходимые чертежи и схемы, закуплены инструменты и материалы для работы. Если установка фундамента выполняется на участке с высоким уровнем подземных вод, характеризующемся глубоким промерзанием, то устройство фундамент такого типа будет самым оптимальным решением.

Схема столбчатого набивного фундамента.

Если фундамент столбчатый возводится на сыром участке, нужно использовать бетонные растворы высокой прочности. Помимо этого, бетонные столбы обязательно армируются металлическими стержнями.

Для строительства столбчатого фундамента понадобится множество различных инструментов и дополнительного оборудования. Так, чтобы составить план фундамента и перенести его на местность, вам понадобятся:

• карандаш;
• бумага;
• отвес;
• строительная рулетка;
• уровень;
• бельевой шнур;
• угольник;
• деревянные колышки;
• чертеж фундамента.

После того как будет составлен план фундамента, а также проработан и утвержден чертеж фундамента, можно приступать к выполнению земляных работ. Для этого понадобится следующее:

• лопата с прямой режущей частью;
• остроконечная лопата;
• заступ;
• кирка.

Строительство столбчатого фундамента невозможно и без следующих приспособлений:

Рисунок 1. Схема, показывающая виды столбчатого фундамента.

• молотка;
• расшивки;
• щетки и кисти;
• клещей;
• бетономешалки;
• кельмы;
• ведра;
• лейки;
• бочки;
• граблей;
• трамбовки;
• терки;
• зубила.

Существует несколько разновидностей конструкций столбчатых фундаментов. Схема, показывающая виды столбчатого фундамента, представлена на рис. 1.

Вернуться к оглавлению

Рекомендации по составлению плана фундамента

План фундамента изображается в виде сечения горизонтальной плоскостью, проведенной выше подошвы столбчатого фундамента, но ниже уровня земли. План фундамента должен показывать конструкцию основания столбчатого фундамента (раскладку сборных бетонных или железобетонных блоков, бутобетонную или бутовую подушку и пр.). При наличии подвального помещения план фундамента показывает и контур его стен, опирающихся на данную конструкцию. При этом линии подвала наносятся на чертеж фундамента тонкой линией, а подушка столбчатого фундамента наносится более толсто.

Схема строения столбчатого фундамента.

На чертеж фундамента наносятся координационные оси, размеры, позволяющие определить расстояния между столбами фундамента, размерную привязку поверхностей элементов или осей конструкции к координационным осям сооружения (здания) или при необходимости к прочим элементам конструкций. На чертеж фундамента наносятся и другие нужные размеры, такие как отметки самых характерных уровней заложения подошвы конструкции, марки элементов сборных конструкций. Без чертежа фундамента вы не сможете построить правильную и надежную конструкцию. Если вы не уверены, что сможете составить чертеж фундамента самостоятельно, поручите это профессионалам. Не жалейте денег на данном этапе, т.к. правильно составленный чертеж — это залог надежности и долговечности конструкции.

После того как чертеж фундамента будет готов, выполняется разбивка плана. Данная операция представляет собой перенос с чертежа на участок и закрепление основных размеров конструкции и осей. Прежде чем переносить с чертежа фундамента на участок, по периметру нужно установить столбы (обноску). Столбы устанавливаются на расстоянии 1 или 2 м от строения. Со стороны намеченных стен здания параллельно им к столбам по уровню необходимо прибить доски или деревянные рейки. На них указываются размеры отдельных элементов ям и траншей самого фундамента и будущих стен. Разбивка осевых линий контролируется при помощи рулетки.

Рисунок 2.Чертеж фундамента.

Обязательно проверяются углы прямоугольного основания. При помощи теодолита проверяется разметка низа траншеи, в особенности по углам будущего дома, а также в точках пересечения лент. Разметка должна в точной мере соответствовать проектной (если проектная величина заглубления столбчатого основания составляет 1,4 м, то и низ траншеи тоже должен быть на 1,4 м ниже отметки нуля будущего дома). Расстояние между столбами конструкции должно быть не более 1,5-2,5 м. Чертеж фундамента обязательно предусматривает эти и все остальные важные параметры. С планом такого основания вы можете ознакомиться на рис. 2.

Столбчатый фундамент прекрасно подходит для строительства домов без подвалов там, где необходимо обеспечить минимальную нагрузку на почву. Чертеж фундамента учитывает количество опорных столбов, ширину и длину всего основания, глубину расположения столбов, расстояние между столбами и прочие важные параметры.

Составляя план фундамента, необходимо знать глубину промерзания грунта, уровень прохождения подземных вод и т.д. Столбчатый фундамент гораздо дешевле ленточного благодаря меньшим расходам материалов, однако его используют только при малоэтажном строительстве.

Вернуться к оглавлению

Начальные этапы строительства столбчатого фундамента

Схема столбчатых фундаментов: 1 – гравийно-песчаная подушка; 2 – опорная плита; 3 – грунт; 4 – сборный железобетонный столб; 5 – арматура; 6 – монолитный бетон; 7 – асбоцементная труба.

Монолитный железобетонный столбчатый фундамент получил очень широкое распространение в частном строительстве. Устройство фундамента такого вида не требует больших денежных и временных вложений. Прежде чем приступать к строительству столбчатого основания, нужно правильно подготовить участок.

Сначала площадка очищается. Для этого удаляется растительный слой грунта (15-30 см) не менее чем на 2-5 м во все стороны от запланированного размещения столбчатого основания.

Если почва под срезанным слоем состоит из песка и мелкого камня, она используется в качестве основания для столбчатого фундамента вне зависимости от влажности грунта, глубины промерзания или уровня подземных вод.

Если земля глинистая (супеси, глины, суглинки), обязательно создается песчано-гравийная подушка, толщина которой зависит от геологической характеристики почвы. Торфяные или илистые грунты под удаленным слоем являются свидетельством того, что нужно выполнять полную замену основания и обращаться к геологу за консультацией по устройству и составу конструкции.

С площадки, отведенной под устройство фундамента, убирается мусор и прочие посторонние предметы. После этого выполняется горизонтальная планировка, а также снимаются бугры и подсыпается грунт в ямы. Горизонтальность участка необходимо проверить при помощи уровня, установив его на ровную рейку длиной 2 м. Подготовка к возведению столбчатого основания заканчивается после завозки на участок необходимых материалов и инструментов.

Вернуться к оглавлению

Устройство фундамента: пошаговая инструкция

Схема устройства столбчатого фундамента из кирпичной кладки по деревянной балке.

Прежде всего выполняются земляные работы. Прямоугольные ямы для столбчатого фундамента роются экскаватором или вручную. Их необходимо расположить строго по осям. Ямы глубиной менее 1 м можно делать с вертикальными стенами. В данном случае не нужно устанавливать крепления. Если же глубина ямы превышает 1 м, то создаются крепления из досок (горбылей) или с откосами. Яма должна быть на 20 или 30 см глубже, чем заложение столбчатого фундамента, и шире него на 20 или 40 см в каждую сторону. Такой запас нужен для установки опалубки и распорок.

Ширина столбчатого фундамента должна быть не меньше ширины возводящихся стен. На дно укладывается подушка из гравия примерно на 10-20 см шире фундамента с каждой стороны. Гравийная подушка обильно смачивается водой и утрамбовывается. Сверху укладывается полиэтилен или рубероид.

Опалубка для столбчатого фундамента изготавливается из досок, оструганных с одной стороны. Доски устанавливаются к бетону именно своей струганной частью. Можно использовать древесину любой породы с влажностью не более 25%. Ширина досок — 120-150 мм, толщина — 25-40 мм. Широкие доски не подходят для создания опалубки, т.к. при их монтаже появляются щели. Можно применять для этого древесно-стружечные плиты, металлические конструкции, клееную водоупорную фанеру. Но наиболее предпочтительной является именно деревянная опалубка, т.к. она имеет наименьшую силу сцепления с бетоном.

Установка опоры столбчатого фундамента.

Если стены котлована сухие и не осыпаются, бетон можно заливать и без опалубки. В данном случае по периметру необходимо проложить полиэтилен.

Для опалубки столбчатого основания можно использовать железные, асбестовые и керамические трубы. Внутренний диаметр таких труб должен быть не меньше 100 мм. Точное значение зависит от конструкции здания. Бетон заливается в трубы и они остаются в земле вместе с основанием.

При устройстве деревянной опалубки помните о том, что доски должны быть сырыми. Если доски сухие, их необходимо обильно смочить. В противном случае сухая древесина будет впитывать воду, что негативно отразится на прочности готового бетона.

Вернуться к оглавлению

Армирование и заливка бетона

Устройство фундамента данного вида предусматривает наличие армирующего каркаса. Столбы армируются продольной арматурой. Диаметр арматуры — 10-12 мм. При этом через каждые 20-25 см необходимо делать хомуты диаметром 6 мм. Продольная арматура устанавливается вертикально и обхватывается хомутами или отожженной проволокой. Следует постараться обеспечить выход арматуры на 10-20 см над верхом конструкции, чтобы в дальнейшем к ней можно было приварить арматуру монолитного ростверка.

Классификация столбчатого фундамента.

Устройство фундамента этого типа предполагает послойную укладку бетона. Используется бетон, приготовленный из 1 части цемента марки М400-М500, 3 частей песка и 5 частей щебенки. Толщина слоя — порядка 20-30 см. Ростверк выполняется в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.

После устройства столбчатого фундамента обязательно проверяются отметки верхнего уровня. При необходимости они выравниваются цементным раствором. Далее выполняется устройство монолитного, сборно-монолитного или сборного железобетонного ростверка (пояса). Устройство фундамента с монолитным поясом позволяет обеспечить хорошую продольную жесткость и устойчивость конструкции. Прежде чем приступать к устройству пояса, следует прочно соединить между собой сборные перемычки. Для этого монтажные петли связываются проволокой крест-накрест.

После этого поверх перемычек устраивается опалубка, делается арматурный каркас и укладывается бетон марки М200. поверхность бетона необходимо выровнять и обязательно закрыть гидроизоляционным материалом.

Вернуться к оглавлению

Рекомендации по гидроизоляции конструкции столбчатого фундамента

Устройство столбчатого основания предполагает наличие гидроизоляционного слоя. Обязательно устраивается забирка. Она представляет собой ограждающую стенку между столбами, которая предназначена для ограждения конструкции от пыли, влаги, мусора, снега и т.п. Для создания забирки между опорами конструкции делается бетонная стяжка в качестве основания.

Схема столбчатого фундамента для дома из ракушняка.

Забирка укладывается на бетонную стяжку. Устройство фундамента предполагает присутствие в забирке технологических окон для подвода коммуникаций. Забирка не связывается с опорами, т.к. неровная осадка приводит к возникновению трещин. Высота забирки — от 40 см.

Как уже было сказано, устройство фундамента предполагает гидроизоляцию. Существует несколько методов:

• верхняя часть опор и забирки покрывается слоем битума. На него укладывается полоска рубероида, наносится еще 1 слой битума и укладывается следующая полоска рубероида;
• верхняя часть опор и забирки покрывается цементным раствором. Сверху раствора насыпается слой сухого цемента толщиной в 2-3 мм. После схватывания цемента укладывается полоска толя или рубероида.

Вернуться к оглавлению

Устройство фундамента: важные моменты

Устройство фундамента такого типа требует соблюдения ряда важных правил и требований. Так, если вы построите фундамент на сыром участке и оставите на зимнее время без перекрытий, стен и крыши, то конструкция может деформироваться. Это правило общее для всех фундаментов, но в особенности оно важно для столбчатого, т.к. каждый столб в данной системе представляет отдельный фундамент ввиду отсутствия единого жесткого остова. Каждый столб такого основания дает свою осадку, что усложняет устройство ростверка и стен в будущем.

Схема столбчатого фундамента с ростверком.

Устройство фундамента должно выполняться летом или в начале осени, когда грунт достаточно прогрет и подземные воды находятся в нижних пластах. Если в процессе устройства фундамента использовались монолитные бетонные столбы, необходимо помнить, что бетон будет полностью готов через 30 дней. В течение этого времени нельзя давать нагрузки на бетонные опоры и нужно следить за тем, чтобы верхний слой бетона не пересыхал. Его можно укрыть пленкой или рубероидом. Чтобы раствор схватывался равномерно, опоры следует периодически смачивать.

Для устройства фундамента используется бетонная смесь на основе цемента марки М400. В качестве наполнителя применяется мелкий гравий и крупнозернистый песок. Вода добавляется в таком количестве, чтобы готовая смесь легко укладывалась, но не заливалась. Слишком густая или жидкая консистенция бетонной смеси снижает прочность конструкции на 25%.

При закладке опоры допускается ряд типичных ошибок. Одна из них — это неравномерность проседания. Причины следующие:

• неправильный расчет глубины;
• неравномерная нагрузка на опоры;
• разная величина заглубления опор;
• низкокачественные материалы;
• неверная оценка несущих особенностей почвы.

Избежать этих и других ошибок вам поможет проект основания, составленный специалистами, и постоянный контроль выполнения строительных работ.

moifundament.ru

Столбчатый фундамент своими руками, расчет столбчатого фундамента, устройство столбчатого фундамента, фундамент столбчатого типа.

Содержание статьи:

• Столбчатый ФУНДАМЕНТ и ГРУНТЫ
• Этапы строительства столбчатого фундамента – ВИДЕОСХЕМА
• Расстояние между столбами и ростверк (рандбалка)
• Столбчатый фундамент СТРОИМ если…
• Столбчатый фундамент НЕ СТОИМ если…
• Определение ГЛУБИНЫ закладки столбчатого фундамента
• МАТЕРИАЛЫ для столбов фундамента
• Итоговые РЕКОМЕНДАЦИИ

Столбчатый фундамент в основе своей не что иное, как определенная система, состоящая из столбов, которые возводятся по углам будущего здания, а также в местах пересечения стен.

Столбчатый фундамент и грунты

Столбчатый фундамент своими руками — это действительно просто и выгодно! Если фундамент положен с учетом всех отметок и чертежей, то столбы равномерно снижают величину осадки благодаря особенностям расположения, так как грунты основания «воспринимают» отдельно стоящие опоры гораздо лучше, «легче». Это позволяет значительно увеличить давление на грунт, что дает большое преимущество для возможности увеличения площади возводимого здания. Как и высокое сопротивление так называемым «Силам Морозного Пучения», которые при неправильных строительных расчетах способны серьезно повредить фундамент здания. Так что требуется учитывать такой показатель, как суммарная нагрузка строения на фундамент, который должен быть больше, чем «Силами Морозного Пучения».

Из вышесказанного можно сделать вывод, что негативного воздействия пучинистых грунтов можно избежать, если при возведении строений, в которых не предусмотрены подвалы, ставить эти строения на малозаглубленные (от 1,5 до 1,7 м нормативной глубины промерзания) либо незаглубленные (от трети до половины глубины промерзания) фундаменты. В случае большой глубины промерзания лучшим вариантом будут либо сборные фундаменты, либо анкерные столбчатые железобетонные монолиты. Их эффективность обусловлена малым влиянием Сил Морозного Пучения на неширокую боковую поверхность, ведь обычно столбы фундамента имеют минимальное поперечное сечение.

ВИДЕО — СХЕМА создание столбчатого фундамента своими руками. Устройство столбчатого фундамента.

Создание столбчатого фундамента своими руками

Расстояния между столбами и ростверк (ранбалка) в столбчатом фундаменте

Немаловажно разместить такие столбы и в точках, которые, согласно плану, «возьмут» на себя наибольшую нагрузку постройки балки, несущие простенки, а также простенки тяжелые. А для того, чтобы столбы фундамента «работали» слаженно, как единое целое, а здание обрело устойчивость, между столбами располагают т.н. «ростверк», который представляет из себя обвязочные балки, или, говоря «научным языком», рандбалки. Установка обвязочных балок помогает избежать как опрокидывания, так и горизонтального смещения столбов фундамента, равно как и является необходимым моментом для устройства опорной части цоколя.

Наиболее распространенным типом в повседневном строительстве фундаментов столбчатого типа являются фундаменты монолитные, построенные из железобетона. Обычно расстояние между столбами основы колеблетсяот 1,5 до 2,5 метров, но допустимо и несколько большее.

Если расстояние равно вышеуказанному, то в качестве ростверка выступает обычная армированная перемычка, но в этом случае следует избегать конструктивного единения основных помещений дома и второстепенных, то есть тех, которые не являются внутренней составляющей жилого помещения (например, крылечко, веранда, терраса) так как для них предусматривается возведение индивидуального фундамента. Такие пристройки более легки по своему весу, нежели основной дом, и степень осадки у них разная. Соответственно, каждая из данных пристроек обязательно должна быть отделена от основного строения при помощи деформационного шва.

В случае же превышения стандартного расстояния между столбами фундамента — например, от 2,5 до 3 метров, соответственно, и ростверк должен быть более мощным, чтобы уверенно держать достаточно высокую весовую нагрузку. Варианты изготовления такого ростверка различны – профиль, железобетонные балки, сборные монолитные. Возможно так же использование для этих целей швеллера либо двутавра.

МАТЕРИАЛЫ для столбов фундамента:

• Для каменных столбов фундамента отлично подойдет бутовый камень либо плитняк среднего размера. В последнем варианте предпочтительно подбирать плиты одного размера, причем они должны быть как можно более плоскими.
• Для наибольшей долговечности строения выбирают сверхпрочные монолитные железобетонные фундаменты, «продлевающие» эксплуатационный срок до полутора веков.
• Для экономии времени можно выбрать готовые сборные блоки из железобетона или просто бетона.
• Лучшим вариантом для кирпичного столбчатого фундамента будет кирпич-железняк, причем он должен быть очень хорошо обожжен.
• Для фундаментов из бетона предпочтительны марки от В 15 до В 25-й.
• Так же хорошим вариантом будут и трубы из металла либо асбестоцемента. Они обычно заполняются бетонной смесью.

Каждый материал предполагает свой минимум сечения при изготовлении столбов для фундамента:

• Камень – порядка 0,6 м;
• Бутобетонные, как и столбы из бетона — 0,4 м.

Кирпичная кладка:

• выше уровня земли – 0,38 м,
• в случае перевязки с забиркой – 0,25 м.

Наиболее рентабельно применять столбчатый фундамент, если:

• В плане строительства не предусмотрено возведение подвала, а стены строения планируется сооружать из легких материалов, (например, дерево), или каркасные стены, или щитовые стены.
• При глубоком заложении здания из кирпича, когда ленточный фундамент нерентабелен (при заложении от 1.6 метров до двух, что составляет расстояние больше глубины сезонного промерзания грунта).
• Во время эксплуатации строения осадка грунтов, согласно расчетам, будет намного меньшей, чем, если бы применялся ленточный фундамент.
• Требуется обезопасить строение от негативных воздействий Сил Морозного Пучения.
• Необходимо максимально исключить отрицательное воздействие на фундамент морозного пучения.

Не следует «ставить» дом на столбчатый фундамент, если:

• Строительство запланировано на местности, где грунты либо достаточно слабые, рыхлые, либо горизонтально подвижные. Столбчатые фундаменты достаточно устойчивы к опрокидыванию. Для укрепления фундамента от бокового сдвига придется ставить жесткий ростверк из железобетона, что по стоимости сравнимо с использованием ленточного фундамента, т.е., является в данном случае нерентабельным.
• Строительство запланировано на грунтах слабонесущих, подверженных просадке (глинозем, торф, болотистые местности).
• Планируется возведение здания с тяжелыми стенами, выполненными либо из массивного кирпича, либо ж\б блоков и плит.
• При нехватке времени либо средств на устройство цоколя, так как забирка (т.е. заполнение пространства между столбами фундамента) — очень трудоемкий и длительный процесс. В этом случае целесообразен выбор ленточного фундамента.
• Строительство запланировано на участке с большим перепадом высоты (порядка двух и более метров).

При определении глубины закладки столбчатого фундамента важно помнить, что:

• Важно знать состав и вид грунта на предполагаемом месте строительства. К примеру, если участок расположен на болотистой местности, то требуется полная либо частичная замена грунта, наилучший вариант – песок, так как он обладает достаточно высокой несущей способностью и хорошо пропускает воду.
• При закладке фундамента обязательно учитывается глубина промерзания почвы в районе строительства. Для того, чтобы обезопасить строение от возможной деформации фундамента, столбы закладываются несколько ниже этой глубины.
• Следует учитывать уровень грунтовых вод. Если он слишком высок (в случае расположения водоемов в непосредственной близости от участка), то потребуется дренаж либо гидроизоляция.

То есть, проект здания обязательно должен учитывать все особенности выбранного под строительства участка местности.

ПОСЛЕДНИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Фундаменты из традиционных стройматериалов при строительстве требуют сужения стен, дабы верно распределить их нагрузку на фундаменты. Для снижения негативного влияния Сил Морозного Пучения можно воспользоваться при покрытии боковых стен фундамента материалами, которые понижают трение грунта. Это могут быть различные пластические смазки (марок БАМ-3 и 4, синтетический солидол и т.п.), или же битумная мастика. Так же целесообразным будет утеплить тот верхний слой грунта, который окружает фундамент.

Кроме естественных влияний на будущий фундамент, требуется принять во внимание, и то, каков будет вес будущего дома, также вес опор фундамента. Сюда же приплюсовать и примерный вес будущей обстановки дома вкупе с массой его жителей. Как и климатические особенности, к которым относятся сезонные проявления (дождь, снег – как временные нагрузки). То есть, в создании проекта обязательно должен участвовать специалист, владеющий полными знаниями о выбранном участке местности, который верно высчитает все параметры для более рентабельного и качественного строительства.

www.promnet.ru

Столбчатый фундамент

Каждый из нас привык оценивать дома по их внешнему виду, что не удивительно, ведь мы так любим встречать «по одежке», Однако дом — это не только красивая оболочка, но и то, что скрывается от глаз непрофессионалов и во многом определяет привлекательность и долговечность строения. А именно — фундамент, являющийся основой абсолютно каждого дома из бруса или какого бы то ни было другого материала.

Качество фундамента влияет на все аспекты эксплуатации строения, в связи с чем к выбору материалов и технологий для устройства фундамента предъявляются особо серьезные требования. Фундамент может иметь различную глубину, ширину, состоять из кирпича, бетона и т.д., но его задача всегда одна — надежно удерживать конструкцию дома, равномерно распределяя идущие от него нагрузки на слои почвы. Рассмотрим подробнее один из видов фундамента, наиболее часто использующийся при строительстве домов из бруса нашей компанией — столбчатый  фундамент.

Столбчатый фундамент находит широкое применение при строительстве домов с относительно легкими стенами и перегородками. Дома из бруса, строящиеся компанией «Возрождение», относятся к этой категории, поэтому при их возведении нередко используется столбчатый фундамент. К его достоинствам относятся простая технология устройства, экономичность, отсутствие необходимости в дополнительной гидроизоляции дома из бруса, возможность использования в северных регионах с глубоким промерзанием почвы.

Устройство столбчатого фундамента

При возведении дома из профилированного бруса на фундамент возлагается относительно невысокая нагрузка, что позволяет в 1,5-2 раза сократить расходы на его устройство. В основе устройства столбчатого фундамента — отдельные элементы (столбы), которые, в зависимости от особенностей грунта и будущего строения могут быть изготовлены из кирпичной или каменной кладки, бетона. Строительство домов из бруса предполагает также возможность использования в качестве столбов фундамента асбестовых труб, заливаемых бетоном.

Столбы располагаются по всем углам дома из профилированного бруса, в точках пересечения несущих стен и перегородок, под стойками каркаса, а также в других местах, испытывающих повышенную нагрузку. При строительстве дома из бруса расстояние между столбами фундамента не должно превышать 1,5-2,5 м.  

Фундамент дома из бруса под ключ

В нашей компании Вы можете заказать строительство дома из бруса под ключ с устройством фундамента, соответствующего характеристикам грунта и особенностям будущего строения. Мы строим дома из бруса под ключ много лет, поэтому гарантируем качество и высокий профессионализм выполняемых работ на объектах любой сложности.

Столбчатый монолитный фундамент своими руками, этапы работ

Если стоит задача сделать прочный фундамент на столбах, можно взять на заметку монолитный вариант конструкции. Это простой в реализации и относительно не затратный вид основания под забор. Его можно построить своими руками, но предварительно следует выполнить расчет используемого материала: кирпича, арматуры, составляющих бетонной смеси.

Для какого забора подойдет

Фундамент ленточного типа имеет существенное преимущество, которое заключается в распределении оказываемой нагрузки (от заборного полотна и ветра) по всей поверхности основания. Тогда как столбчатый, хоть и монолитный вариант конструкции, допускает применение менее тяжелых материалов для заполнения пролетов забора.

Схема видов столбчатого фундманта

Однако разница между классическим столбчатым фундаментом и его монолитным аналогом заключается в том, что для первого из них подходят исключительно легкие конструкции: из сетки, профнастила, дерева. А второй может выдержать несколько более утяжеленное заборное полотно. Это достигается благодаря строительству бетонных столбов и ростверка.

Монолитный фундамент на столбах предполагает необходимость копки ям под установку опор. Их размеры должны быть несколько больше, чем при обустройстве классического столбчатого основания на металлических столбах. Между опорами может отсутствовать бетонная полоса, что отличает конструкцию от ленточно-столбчатого фундамента. Однако для придания прочности готовят ростверк – соединяющая столбы, мелкозаглубленная бетонная полоса.

Внутри столбов для жесткости установлен армирующий каркас. Его можно сделать из прутьев разного диаметра. Поверху бетонных опор возводятся надстройки из кирпича. На финишном этапе нужно своими руками выполнить отделку столбов.

Особенности расчета

Учитывая, что между опорами отсутствует бетонная лента, необходимо сделать расчет материалов, используемых при изготовлении столбов.

Способы определения грунта

Для этого нужно располагать следующими данными: высота опоры, габариты сечения (для квадратной конструкции) или площадь сечения (круглые стойки).

На основании этих параметров производится расчет объема одного столба: V=S*H, где S – площадь (3,14*R), H – высота.

Для определения достаточных размеров стойки, используется формула:

S=(Kn*F)/(Kc*R),

где Kn – коэффициент уровня надежности;

F – общая нагрузка, оказываемая на основание грунта;

Kc – коэффициент условий эксплуатации;

R – расчетное сопротивление грунта.

Все эти параметры, кроме общей нагрузки F, являются табличными величинами. Полученное значение площади фундамента нужно разделить на количество столбов, если расчет выполняется для столбчатого основания.

Несущую способность грунта.

Чтобы забор в будущем служил максимально долго, следует определить достаточные размеры столбов, иначе нет гарантий, что основание выдержит оказываемые на него нагрузки.

Инструменты и материалы  для работы

Для строительства опор подготавливаются компоненты для замешивания раствора: песок, цемент, щебень. Можно своими руками изготовить бетонную смесь, однако, более тщательно перемешает компоненты бетономешалка.

Лопата, строительный уровень, отвес – необходимый инструмент для работы. Разметку нужно сделать перед тем, как приступать к бурению отверстий под столбы. Для этого пригодится шнур и несколько деревянных кольев.

В зависимости от разновидности материала, из которого изготавливается надземная часть поры, нужно подготовить определенное количество кирпича, камня, плитки и пр.

Различные схемы монтажа столбового основания

Монолитный фундамент обычно обустраивается с применением арматуры, для жесткости конструкции используется и столб из различных материалов: металл, асбестоцемент. Утепление столбчатого фундамента производится с применением теплоизоляционных материалов, например, пенополистирола.

Этапы строительных работ

Первоначально следует выполнить разметку участка, для чего требуется задействовать определенное количество деревянных кольев, что соответствует количеству опор, включая и стойки под установку ворот, калитки.

Размета: колышки и устанавливаются в нужных местах, после чего соединяются натянутой проволокой.

Рекомендуется бурить отверстия под столбы глубиной до 1,5 м, так можно наверняка обойти глубину промерзания почвы. Значение ширины/диаметра стойки не должно быть меньше 40 см.

Такой фундамент закладывают на глубину промерзания грунта. В пробуренное отверстие устанавливается труба, которая будет служить основанием столба

Расстояние между опорами находится в пределах 2-3 м. Далее, можно переходить к обустройству подготовленных ям. Для этого на дно укладывается песчано-гравийная подушка (послойно, 10 см высота слоя). Песок и гравий пропитывается водой, что позволяет снизить интенсивность забора жидкости из фундамента. Далее, устанавливается армирующий каркас. Для обустройства фундамента обычно используют прутья диаметром от 10 мм и выше. Нужно своими руками сделать опалубку.

Если между опорами планируется ростверк, то наряду с вышеописанными работами готовится мелкозаглубленная траншея. Утепление столбчатого фундамента обычно производится с помощью плит пенополистирола, а для защиты от влаги используется гидроизоляция. В бетонный раствор может быть добавлен щебень.

Установка опор в ямы производится только после их обработки: поверхность грунтуется и окрашивается. В том случае, когда надземная часть столбов будет своими руками строиться с применением кирпича, бетонное основание покрывается стяжкой (30 мм толщина слоя). Причем в состав добавляются специальные уплотняющие компоненты, что дополнительно обеспечит защиту от влаги.

Советы по возведению, распространенные ошибки

На первоначальном этапе наиболее часто встречается главный недочет разнотипных конструкций – неточно произведенный расчет нагрузки. Если на свое усмотрение строить ограждение, взяв за основу более широкий фундамент, при пучении его попросту «вытолкнет», потому как в данном случае оказываемые нагрузки будут недостаточными.

В противном же случае, когда основание забора по ширине значительно меньше требуемого значения, ограждение начнет разрушаться, но уже по причине слишком большого нагрузочного усилия.

При возведении ограждения и, в частности, при подготовке бетонного раствора, нужно соблюдать пропорции количества материалов. Наиболее подходящая марка бетона для этой цели – М150-М250. Составы, которые по степени прочности хуже указанных вариантов, негативно повлияют на срок службы конструкции.

Если заборное полотно изготовлено из деревянных досок, сетки или профлиста, можно обойтись без организации ростверка между столбами. При условии, что используется более тяжелый материал, рекомендуется упрочнить конструкцию своими руками, обустроив ростверк.

Сечение арматуры монолитного основания также определяется уровнем оказываемых на него нагрузок. Например, для забора из бетона и кирпича рекомендуется использовать прутья диаметром 10-12 мм. Для более легких конструкций (из деревянных досок, сетки) можно задействовать вариант 6-8 мм.

На конечном этапе своими руками выполняется отделка столбов. Надземная часть из кирпича пропитывается специальными составами, что позволит продлить период эксплуатации готовой конструкции.

Не рекомендуется возведение столбчатых фундаментов на подвижных грунтах, а также при больших перепадах высот

Опалубка подготавливается из деревянных досок, брусков. С наружной стороны устанавливаются подпоры, с их помощью материал противостоит деформациям под воздействием расширения бетонной смеси.

Если в качестве армирующего элемента использовались асбестоцементные трубы, рекомендуется с нижней стороны сделать заглушку, иначе под воздействием перепадов температур и постоянного воздействия влаги опоры подвергнутся разрушению. А в целом асбестоцемент намного реже применяется при строительстве заборов как раз по этой причине.

Расстояние между опорами может быть таким же, как и для других видов оснований: 2-3 м. Конфигурация столбчатого фундамента варьируется в зависимости от вида материала для секций: из деревянных досок, профлиста, сетки или кирпича.

Для более тяжелых конструкций рекомендуется сделать ростверк. Его изготавливают из разных материалов, а дополнительно к тому с его помощью можно утеплить фундамент.

назначение, устройство, преимущества и недостатки

Каждому, даже не имеющему отношения к строительству, человеку хорошо известно, что основой для строительства любого дома или другого здания есть фундамент. Специалисты знают, что фундаменты бывают разных типов: сплошные, сборные, ленточные, столбчатые – и каждый из типов приминается в зависимости от особенностей грунтов, способов видов строительства.

Для опытного строителя или архитектора не составляет большого труда определить допустимый тип фундамента для возведения того или иного сооружения и предложить застройщику нужный вариант.

Но и застройщик, по моему мнению, должен иметь элементарные знания в области устройства фундаментов, иметь представления о типах фундамента, их назначении, преимуществах и недостатках, а также основных принципах устройства фундаментов.. Хотя бы для того, что бы осуществлять общий контроль над строительством, особенно в случаях, если подрядчик – не строительная фирма, а частное лицо или бригада.

Далее, предлагаю подробнее остановится на столбчатом фундаменте, который становится все более популярным у в связи из распространением каркасных деревянных домиков.

Столбчатые фундаменты предназначены для строительства зданий из сравнительно легких конструкций (например деревянных домов из каркасными щитовыми стенами).

Технология устройства такого фундамента очень проста: в грунте проделываются скважины, в которые устанавливается арматура, а потом заливают бетоном. Скважины необходимо делать глубже уровня промерзания грунта (в нашей климатической зоне это около 2 м.). Опытные строители рекомендуют также на дно скважины установить песчаную подушку, бетонную или каменную плиту, призванную обеспечить устойчивость фундамента и снижение давления на почву.

Столбы фундамента необходимо установить под все углы дома, а также под все пересечения несущих стен и перегородок. Расстояние между столбами рекомендуется делать от одного до двух метров, и соединять их перемычкой.

Столбчатый фундамент может исполнятся из разных видов материала: бетон, камень, дерево, кирпич. Для устройства деревянного фундамента используют сосну или дуб, кругляк размером около 200 мм, предварительно обожженный и обмазанный битумом. Фундамент может быть устроен из кирпича-железняка (но ни в коем случае не из обычного красного). Размер кирпичного фундамента должен быть не менее 500 х 500 мм. Столбы можно формировать из бутового камня (размер столба 600 х 600 мм.). Но предпочтительнее все же для строительства столбчатого фундамента использовать бетон или бутобетон при размере столба 400 х 400 мм.

Преимущества столбчатого фундамента очевидны: это его легкость и относительная дешевизна за счет снижения затрат материалов и труда. Кроме того, такой тип фундамента хорошее себя зарекомендовал в условиях холодного климата с глубоким промерзанием почвы.

Но, столбчатый фундамент имеет существенные недостатки, среди которых, в первую очередь, низкая устойчивость в горизонтально подвижных грунтах и значительные трудности при возведении цоколя. Потому, при выборе данного типа фундамента необходим тщательный анализ состояния грунтов и расчет нагрузок на почву, что невозможно произвести без привлечения опытных специалистов инженерных или проектных бюро.

И все же, столбчатый фундамент – это хорошее и экономичное решение для строительства легких конструкций и деревянных домов, особенно каркасно-щитовых, преимущественно в секторе частного индивидуального строительства.

Столбчатый и свайный фундамент

Расчет количества материалов столбчатого фундамента

Выберите тип фундаментного столба

Это могут быть столбы с круглым или прямоугольным основанием. И с круглой или прямоугольной основной частью.

Укажите размеры в миллиметрах

B — Ширина или диаметр.
H — Высота основной части.

A — Высота основания столба. Если свая без основания, то не указывайте этот размер.
D — Ширина или диаметр основания.

D1 — Длина для прямоугольного основания.
B1 — Ширина для прямоугольного столба.
При круглых сечениях эти размеры в расчете не участвуют.

Габариты столбчатого фундамента

X — Ширина фундамента.
Y — Длина фундамента.

X1 — Количество столбов по ширине, включая столбы по углам.
Y1 — Количество столбов по длине, включая столбы по углам.

S — Если отмечено, то будут рассчитываться столбы, расположенные равномерно под всем домом. Если нет, то столбы только по периметру фундамента.

Габариты ростверка

E — Ширина ростверка.
F — Высота ростверка.
Если расчет монолитного ростверка не требуется, то не указывайте эти размеры.

Арматура

ARM1 — Количество прутьев арматуры в одном столбе.
ARM2 — Количество рядов арматуры в ленте ростверка.
ARMD — Диаметр арматуры. Указывается всегда в миллиметрах.
Если армирования не требуется, то установите значения в 0.

Укажите количество цемента для изготовления одного кубического метра бетона. В килограммах.
Укажите пропорции для изготовления бетона, по весу. Эти данные различны в каждом конкретном случае.
Они зависят от марки цемента, размеров щебня и технологии строительства. Уточняйте их у поставщиков строительных материалов.

Для расчета ориентировочной стоимости строительных материалов укажите их цены.

В результате программа автоматически вычислит:
Расстояние между фундаментными столбами и их количество.
Объем бетона для одного столба, отдельно для верхней и нижней части.
Количество бетона для ростверка.
Длину и вес необходимого количества арматуры.
Стоимость строительных материалов для устройства монолитного столбчатого или свайного фундамента с ростверком.
Чертежи дадут общее представление и помогут в проектировании свайных фундаментов.

Для бань и домов без подвалов, домов с легкими стенами и домов из кирпича, где применять ленточный фундамент не экономично, часто применяется столбчатый фундамент. Его расчет дело трудоемкое, но с нашей программой подсчеты не отнимут у вас много времени. Все, что вам нужно, это заполнить согласно инструкции соответствующие поля, и вы получите сведения о необходимых для строительства материалах, узнаете их количество и общую стоимость.

Краткая характеристика

Столбчатый фундамент имеет вид столбов, которые объединены при помощи ростверка. Столбы эти располагаются по углам будущего строения, а так же на местах пересечения стен, под несущими или просто тяжелыми стенами, балками и ответственными конструкциями. В тех местах, где нагрузка особенно велика. Ростверк служит для усиления столбчатого фундамента, и имеет вид армированной перемычки между столбами.

Где не стоит применять столбчатый фундамент

Применять столбчатый фундамент не рекомендуется там, где находятся подвижные или слабые грунты, такие как торф или насыщенные водой глинистые грунты. Не стоит применять фундамент этого типа и в зонах, где наблюдается резкий перепад высот.

Преимущества

Столбчатый фундамент имеет ряд достоинств, делающих его оптимальным решением при строительстве частного дома. Он дешевле, чем ленточный или плитный фундамент, экономичнее по расходу строительных материалов и затратам на его возведение, дает меньшую усадку и позволяет сократить общую площадь фундамента. Такой фундамент эффективно противостоит разрушительному воздействию морозного пучения грунта.

Материалы

В зависимости от массы и этажности дома следует подбирать и материалы для изготовления фундамента. Это камень, кирпич, бетон и железобетон. Согласно типу материала подбирается и минимальный размер сечения столбов. Так, для бетонных столбов размер сечения не должен быть меньше 400 мм, для каменной кладки не меньше 600 мм, для кирпичной кладки 380 мм, если она выше уровня земли, и от 250 мм, если использована технология перевязки с забиркой.

Строительство фундамента

Прежде чем приступать к строительству, необходимо выяснить глубину промерзания почвы, вид и состав грунта, чтобы при необходимости устроить его замену, и уровень расположения грунтовых вод для выявления необходимости в дренаже и гидроизоляции. Строительство столбчатого фундамента протекает в 9 последовательных этапов.
1. Подготовительные работы, представляющие собой очистку строительной площадки.
2. Разметка фундамента, когда земельный участок размечается согласно проекту.
3. Рытье ям.
4. Установка опалубки для столбов.
5. Установка арматуры.
6. Заливка столбов.
7. Изготовление ростверка.
8. Постройка так называемой забирки или заграждающей стенки между столбами.
9. Меры по гидроизоляции фундамента.

Важные моменты

Если дом возводится на пучинистых грунтах, то нельзя откладывать начатое строительство. Если оставить пустующий фундамент на зиму, он может деформироваться.
Только что залитые опоры из бетона должны отстояться в течение 30 дней. В этот период нагружать их не рекомендуется.
Для изготовления бетона оптимально подойдет цемент марки М400, а в качестве наполнителя мелкий гравий и крупнозернистый песок.

Pillar Foundation: Пошаговые инструкции | Тойиб

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

Достоинства и недостатки столбчатого фундамента

Самостоятельно спроектированный и укомплектованный своими руками столбчатые фундаменты для каркасных домов и построек без подвалов, не оказывающие сильного давления на грунт, просты в реализации и относительно дешевы.

Полезный совет! Столбчатый фундамент — оптимальное решение для легких построек, объемная масса которых не превышает 1000 кг / м. ³ (каркасные дома, бани, хозяйственные постройки, садовые домики, террасы, навесы, гаражи, летние кухни, беседки, так далее.).

Колонный фундамент — простой в установке и доступный по материалам

Столбчатый фундамент по отзывам имеет довольно внушительный список достоинств:

1. Могут быть спроектированы, рассчитаны и построены самостоятельно, без привлечения специальной техники и специалистов.
2. Их можно устраивать практически на любых почвах (кроме тех, где возможны процессы пучения или есть высокие грунтовые воды).
3. Могут располагаться на участках с заметным перепадом высот (и даже на склонах холмов).
4. Не требует подготовительных работ для выравнивания ландшафта.
5. Их можно возвести в кратчайшие сроки (максимальный срок строительства столбчатого фундамента с нуля — 2 недели).
6. Не требует сложной и дорогой гидроизоляции.
7. Прочность и долговечность конструкции (столбчатый фундамент, возведенный с тщательным соблюдением технологии работ, может прослужить более полувека).
8. Относительно невысокая общая стоимость.

Армирование столбчатого фундамента осуществляется арматурой

При этом недостатков столбчатых фундаментов всего два:

1. Не предназначен для тяжелых кирпичных домов и многоэтажных домов.
2. Исключено создание подвальных помещений.

Фундаментные материалы

Для фундаментов могут использоваться следующие материалы:

• железобетон;
• бутобетон;
• блоков;
• кирпич;
• натуральный камень;
• дерево;
• трубы: асбестовые или пластиковые.

Первый этап устройства фундамента — разметка

Глубина фундамента

Глубина залегания столбчатого фундамента определяется его конструкцией, технологическими параметрами строения и геологическими характеристиками грунта на строительной площадке.

Полезный совет! На песчаной почве, в которой грунтовые воды ниже 1 метра, кирпичный коттедж может поддерживать столбчатый фундамент с блочной конструкцией.

По глубине кладки столбчатые основания делятся на три основных типа:

1. Погребенный — глубиной ниже уровня промерзания грунта.
2. Мелководье — глубиной 40-70 см от земли.
3. Не глубоко — находится на поверхности земли при полном отсутствии подземной части.При этом в местах установки колонн с почвы снимается плодородный слой и добавляется неметаллический материал.

Фундамент на столб своими руками: пошаговая инструкция

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

В целом конструкция опорно-колонного фундамента представляет собой систему опор минимально возможного сечения, расположенных в точках концентрации нагрузки: в углах здания, на пересечении стен, под нагрузкой- несущие балки, простенки, под печку.Для определения количества отдельно стоящих колонн расстояние между ними принимается равным 1,5–2,5 м. Для соединения фундаментных опор в единую конструкцию между ними делают ростверк.

Устройство деревянной опалубки под столбчатый фундамент

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

Расчет колонного фундамента

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

1. Глубина фундамента и его усиление.
2. Месторасположение будущего здания.

Проект каркасного дома на столбчатом фундаменте, созданный в трехмерной программе

Технология строительства фундамента столбчатыми опорами также требует дополнительных данных:

1. Приблизительный вес здания, включая вес предполагаемого интерьера и меблировки.
2. Общий вес самого фундамента.
3. Сезонная нагрузка (ветер и снежный покров).
4. Разновидность почвы и ее свойства.
5. Уровень промерзания почвы и средняя температура в зимний период.
6. Уровень залегания подземных вод с учетом его сезонных колебаний.

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

1. Минимальное количество постов.
2. Площадь поперечного сечения столбов и их размеры.
3. Величина несущей способности столбов.

Фундамент на мелкий столб

Довольно часто используется столбчатый неглубокий фундамент на опорах, расположенных с шагом 1,5–2,5 м. Такие фундаменты можно возводить на непористых и слабопористых грунтах, несмотря на то, что постройка (деревянный или панельный дом, баня, избушка, пристройка или летняя кухня) имеет небольшую площадь и, соответственно, небольшую масса.Более того — если строительство ведется на каменистом, крупнозернистом или неперемещающемся основании, такой тип фундамента можно устроить и под дом достаточно большой площади из бревна или бруса. Также возможно возведение фундамента на неглубоких опорах при условии уменьшения влияния сил пучения на конструкцию. Для этого грунт под опорами заменяют песчаной подушкой.

Незавершенный фундамент можно возводить на непористых и слабопористых грунтах.

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

Возведение безнапорного столбчатого фундамента из готовых блоков можно разделить на несколько основных этапов:

1. Разметка будущей строительной площадки, очистка почвы, установка дренажного слоя и работы по гидроизоляции.
2. Определение расположения опор под фундамент (бетонные блоки 20х20х40). При этом все материалы лучше закупить заранее.
3. Подготовка мест для опор. Подушка из песка под каждой опорой.
4. Установка опор, каждая из которых состоит не менее чем из 4-х блоков под фундамент 200х200х400. Стоимость всего фундамента с учетом этого состояния считается очень легкой. Опоры (по инструкции и фото) столбчатого фундамента из блоков 20х20х40 своими руками выкладываются в два ряда шахматным узором.Для стыков используется густой неразбавленный цементный раствор, открытая часть блоков должна быть отделана штукатуркой.
5. Обязательная гидроизоляция опор фундамента на стыке с домом битумной мастикой, рубероидом, рубероидом или стеклянной изоляцией.

Полезный совет! Иногда (например, в случае столбчатого фундамента для бани) опоры также могут быть деревянными — из торцевых частей дуба или сосны диаметром 20-30 см, пропитанных дегтем или отработанными маслами.Для повышения устойчивости опоры погружают в 10-15 см слой бетонного раствора, залитого в ранее вскрытую яму.

При изготовлении фундамента из блоков 20х20х40 своими руками видеоролики и пошаговые инструкции помогут разобраться в технологии работы, разобраться в процессе и точнее оценить финансовые затраты.

Фундамент на мелкий столб

Фундамент мелкого заложения — одна из самых популярных разновидностей столбового фундамента.Средства и усилия, которые требует его устройство, минимальны, а спектр применения для зданий каркасного типа очень широк.

В качестве основы для каркасного дома или легкой бани часто делают столбчатый фундамент с использованием труб в качестве опалубки для бетонной смеси. Поскольку всю нагрузку будет нести железобетонный столб, материал труб особого значения не имеет: подойдут как пластиковые, так и асбестовые трубы, обычно используемые для канализационных сетей.

Диаметр труб зависит от нагрузки.Для легких построек типа беседки или пристройки достаточно 10 см, для срубов нужны трубы 25-30 см. Количество бетона в итоге определяется именно диаметром трубы. На 10 м трубы диаметром 10 см потребуется 0,1 м ^{3 из} бетона, для трубы 20 см потребуется 0,5 кубометра, а на 30 см потребуется 1 кубический метр. Расчет производится с учетом бетонной подушки основания.

Пошаговое возведение столбового фундамента

Схема работ по устройству столбового фундамента из асбестовых труб своими руками в целом выглядит следующим образом:

• подготовка строительной площадки — вывоз мусора, удаление посторонних предметов, удаление дерна и выравнивание.Разметка периметра будущего здания, углов, внутренних стен и их пересечений. Места установки фундаментных опор обозначены колышками;
• затем просверлите отверстие в земле ручным сверлом для столбов. Глубина колодца должна быть на 20 см больше расчетной: для установки песчаной подушки;
• Устройство песчаной подушки с обязательной утрамбовкой и заливкой песка водой. После окончательного впитывания воды на дно следует уложить куски рубероида, чтобы предотвратить попадание влаги в песок из бетонной смеси;
• 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 в тщательно перемешанную бетонно-гравийную смесь (1 часть цемента и 2 части песка, разбавленного водой до состояния жидкого теста, смешиваются с 2 частями мелкого гравия). Сразу после заливки трубу поднимают на высоту 15-20 см и оставляют в таком положении до полного затвердевания цемента.Это необходимо для создания основы, защищающей от выброса при вспучивании;
№
• после застывания бетона трубу снаружи гидроизолировать рубероидом, а колодец засыпать песком с постепенной заливкой и утрамбовкой;

Полезный совет! В процессе работы периодически проверяйте монтаж трубопровода с помощью уровня.

Внутрь труб укладывается арматура

• , после чего оставшаяся часть трубы заливается бетоном;
• после окончательного затвердевания бетона — через 2-3 недели — продолжить строительные работы.Стоит добавить, что гидроизоляцию фундамента будет полезно выполнять полимерными или битумными растворами.

Для рытья ям используйте специальную дрель для столбов

По такой же схеме возможен монтаж столбчатого фундамента из пластиковых труб. Разобраться в тонкостях рабочего процесса помогут видео и фото, как правило, несложно.

Столбчатый фундамент с ростверком

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

Чтобы облегчить понимание процесса, необходимые работы описаны поэтапно.

Каркас арматуры помещается в вырытую яму, на дне которой оборудована песчано-гравийная подушка

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 удаляют дерн и верхний слой почвы;
• для опор необходимо копать ямы на 20 см глубже уровня промерзания почвы. Ширина котлована должна быть на 40 см больше ширины стены, так как с каждой стороны прибавляется по 20 см для опалубки и подкосов;
№
• на дне каждой ямы сделана хорошо уплотненная подушка из песчано-гравийной смеси высотой 20 см. Подушка облицована рубероидом или полиэтиленом, чтобы влага из залитого в яму бетона не уходила в землю;
Опалубочные ящики
• собираются из досок толщиной 20 мм;

Полезный совет! Если стенки ям не отваливаются и не высохли, можно просто уложить их полиэтиленом и обойтись без опалубки.

№

• Установленную в ямках опалубку рекомендуется тщательно увлажнить, чтобы предотвратить впитывание влаги из цементного раствора и облегчить снятие;
• После установки опалубки в ямки поместите каркас из арматуры. Каркас собирается отдельно, из бруса диаметром 10-14 мм. Длина стержней подбирается так, чтобы затвердевшие бетонные концы выступали над землей на 30-40 см;
Бетонная смесь
• заливается непрерывно, слоями по 20-30 см, разравнивая вибратором во избежание образования пузырьков воздуха;
• через 3-4 дня опалубку снимают, поверхность опор обрабатывают любой подходящей гидроизоляционной смесью, а оставшуюся часть котлована засыпают песком.Перед засыпкой можно также утеплить фундамент экструдированным пенополистиролом.

После снятия опалубки поверхность бетонной опоры обработать гидроизоляционным составом

Устройство ростверка:

Возможны два варианта монтажа ростверка: укладка на землю или подъем над поверхностью. Достоинством второго метода является устранение воздействия подъемных сил:

1. Установка опалубки.Опалубка устанавливается сплошной по периметру фундамента.
2. Заполнение дна опалубки песком и облицовка полиэтиленом.
3. Сборка и установка арматурного каркаса из прутка диаметром 12-14 мм.
4. Одновременная заливка ростверка бетоном с удалением воздуха из раствора с помощью вибратора.
5. Снятие опалубки после укладки 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 значительно 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, бесплатны и имеют интуитивно понятный интерфейс.

Колонна

RCC | Максимальное расстояние между двумя колоннами RCC

РУКОВОДСТВО

Видеоурок по строительству проясняет, какое должно быть наибольшее расстояние / интервал от центра до центра среди 2 бетонных колонн в дополнение к самым высоким видимым и эффективным расстояниям.

Урок является отличным материалом для студентов-строителей.

Чистый пролет указывает на очевидное пространство между двумя внутренними фасадами соседней опоры, такими как стена, колонна и т. Д.в то время как эффективное расстояние между серединами опор или очевидное пространство между опорами вместе с эффективной глубиной плиты или балки выбирается меньшее количество / значение.

Обычное расстояние между двумя колоннами составляет 16,40 футов или 5 метров. Наибольшее расстояние между двумя колоннами составляет 24 фута или 7,5 метра (поскольку 1 метр равен 3,28084 футам). Наименьшее расстояние между двумя колоннами составляет от 5 до 7 футов или от 2 до 3 метров.

Он используется в стене шахты, лифтовой стене или предлагает место для огромного барьера.Такая короткая колонна предлагается на лестницах, на кухне, в подпорной стене и т. Д.

В случае увеличения расстояния между столбцами размер и расстояние столбцов вниз оказываются увеличенными.

При проектировании колонны необходимо соблюдать эквивалентное расстояние между двумя колоннами. Огромный размер колонны должен использоваться для удержания большего доступного расстояния барьера.

Предлагается организовать расположение столбцов по сетке.

Расстояние между двумя колоннами размером 9 «x 9» не должно превышать четырех метров от центра до центра колонны.

Размер колонны оказывается больше по следующим причинам: —

Подъем между двумя колоннами (Увеличивает размеры колонн вместе с глубиной балки.) Высота здания (подъём количества этажей точно соответствует размерам колонн).

Пройдите следующий видеоурок, чтобы получить дополнительную информацию.

Лектор: инженер-строитель — полевой эксперт

Каменные стены или бетонные колонны?

Ваш дом построен на столбах? Если эта фраза звучит знакомо, в этом нет ничего удивительного. Сегодня в крупных городах строительство домов с бетонными колоннами и балками становится обычным явлением, как и многоэтажное офисное здание. Неужели несущие стены внезапно потеряли свою несущую способность? Ни в коем случае, это такая же хорошая система, как и всегда.

В старых районах любого города обычно встречаются двух- или даже трехэтажные дома без колонн. Подъем дома со стеной над стеной и полом над полом был самым распространенным методом во всем мире. Систему называют «несущей стеновой системой», в отличие от метода «колонн и балок», называемого «каркасной системой». Обе системы имеют свои преимущества и недостатки, следовательно, требуют разумного синтеза, как того требуют конкретные места.

Столбы становятся неизбежными там, где почва очень рыхлая, земля заболочена, земля подвержена землетрясениям, кладочные материалы редки и желательна легкая конструкция.Простым критерием для принятия решения также может быть наблюдение за тем, как строили наши старейшины. Независимо от контекста и приоритета сайта, сегодня мы видим распространение бетонных столбов повсюду. Стоимость строительства выросла, но идея прижилась!

Мифы…

Среди аргументов в пользу колонн RCC мы слышим, что чем больше колонн, тем выше безопасность от землетрясений. Это не совсем так, поскольку устойчивость конструкции к землетрясениям зависит от основных принципов, таких как угловые ребра жесткости, диагональные связи, пропорции высоты и горизонтальные связи.Если такие проблемы не будут должным образом решены, каркасное здание обязательно треснет или рухнет так же, как и здание, обнесенное стеной.

Другой миф о снижении стоимости из-за более тонких стен, опять же не полностью верен, поскольку дополнительные затраты на бетонные компоненты сводят на нет экономию на кладке, где тонкие стены приносят больше шума и просачивание воды как новый набор проблем. Кроме того, каркасные здания требуют доведения до совершенства, навыков строительства и хорошего соединения материалов, чего чаще всего не хватает.

Основными двумя аргументами в пользу каркасных зданий могут быть скорость возведения и возможность строительства высоких конструкций. Хотя эти два элемента необходимы для многоэтажных зданий, они несущественны для домов, где время, сэкономленное колоннами, незначительно, учитывая время, которое в любом случае затрачивается на отделку дома, и преимущество возможной высоты может не быть критерием, поскольку дома редко выходят за рамки Второй этаж.

Профессионалы и рыночные силы вместе вводили в заблуждение владельцев зданий, возводя колонны RCC повсюду, независимо от их реальной необходимости, во имя долговечности и прочности.Теперь пришло время, когда даже люди просто требуют конкретных опор, превращенных в миф о том, что они лучше. Пора нам понять, как каркасы RCC для домов потребляют больше денег, ресурсов и энергии, ни одна из которых не приносит пользы ни владельцам зданий, ни матери-природе.

(Автор — архитектор, работающий над экологически чистым дизайном, с ним можно связаться по [email protected])

Заявка на патент США

на ПОЛУПРОВОДНИК, ВКЛЮЧАЮЩИЙ СТОЛБНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, ИМЕЮЩИЕ ПЛАНАРНЫЙ РАЗМЕР БОЛЬШЕ ЧЕМ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ ПРОВОДНОЙ ЛИНИИ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Заявка на патент (заявка № 20100052165) от 4 марта 2010 г.

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка основана на предыдущей заявке на патент Японии №2008-223028, поданной 1 сентября 2008 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Уровень техники

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к полупроводниковому устройству и способу его изготовления.

2. Описание уровня техники

Jpn. Пат. Appln. Публикация KOKAI № 2008-84919 раскрывает то, что называется пакетом размера кристалла (CSP), например, как показано на фиг. 13. Этот размер микросхемы включает в себя изолирующую пленку 33 и защитную пленку 34 , нанесенную на полупроводниковую подложку 31 , имеющую множество контактных площадок 32 на своей верхней поверхности; соединительную линию , 35, , предусмотренную на верхней поверхности защитной пленки , 34, , так что эта соединительная линия подключается к контактным площадкам 32, ; столбчатый электрод 36, , предусмотренный на верхней поверхности участка контактной площадки монтажной линии 35 ; герметизирующую пленку 37 , предусмотренную на верхней поверхности защитной пленки 34 , включая линию разводки 35 , так что верхняя поверхность этой герметизирующей пленки находится заподлицо с верхней поверхностью столбчатого электрода 36 ; и шарик припоя 38 , предусмотренный на верхней поверхности столбчатого электрода 36 .В этом случае соединительная линия 35 включает в себя соединительную часть 35 a , соединенную с соединительной площадкой 32 , соединительную часть 35 b на конце и нарисованную линию 35 c между соединительной частью и соединительной площадкой.

Теперь, по словам Jpn. Пат. Appln. Публикация KOKAI № 2008-84919, в общем, множество столбчатых электродов 36 , то есть множество частей контактных площадок 35 b линий разводки 35 , служащих посадочными местами столбчатых электродов 36 расположены в матричной форме.Кроме того, нарисованная линия 35 c соединительной линии 35 , имеющая часть контактной площадки, которая служит опорой для столбчатого электрода 36 , расположенного в центре полупроводниковой подложки 31, , расположена между смежные части контактной площадки 35 b линии разводки 35 , расположенные на периферийных частях на полупроводниковой подложке 31 .

Здесь описан один пример размеров полупроводникового устройства, имеющего такую ​​конфигурацию.Шаг столбчатых электродов 36 составляет 500 мкм, когда ширина линии проводки 35 c линии разводки 35 и расстояние между линиями разводки 35 составляют как минимум 20 мкм. . В этом случае, если диаметр столбчатого электрода 36, составляет 250 мкм, диаметр соединительной площадки 35 b соединительной линии 35 , служащей опорой столбчатого электрода 36 , составляет 270 мкм, поскольку допуск 10 мкм с одной стороны составляет 20 мкм с обеих сторон, расстояние между соседними частями контактной площадки 35 b линии разводки 35 составляет 230 мкм, а количество нарисованные линии 35 c соединительных линий 35 , которые могут быть расположены между соседними частями соединительной площадки 35 b соединительной линии 35 , равно пяти.

Как описано выше, в Jpn. Пат. Appln. Публикация KOKAI № 2008-84919, учитывая, что диаметр столбчатого электрода 36 составляет 250 мкм, когда шаг столбчатых электродов 36 составляет 500 мкм, диаметр соединительной площадки 35 b Линия разводки 35 , служащая опорой столбчатого электрода 36 , составляет 270 мкм и относительно велика, расстояние между соседними частями контактной площадки 35 b линии разводки 35 составляет 230 мкм и относительно small, а количество нарисованных линий 35 c линии разводки 35 , которые могут быть расположены между соседними частями контактной площадки 35 b линии разводки 35 , равно пяти и относительно мало .Это невыгодно накладывает ограничения на чертеж соединительной линии 35, .

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание полупроводникового устройства и способа его изготовления, которые допускают большее расстояние между частями соединительной площадки линии разводки и которые допускают меньшие ограничения на чертеж линии разводки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На первой защитной пленке предусмотрено множество линий разводки. Вторая защитная пленка, имеющая отверстие в части, соответствующей участку контактной площадки линии отжима 7, , предусмотрена на первой защитной пленке, включая линию разводки.Столбчатый электрод предусмотрен на верхней поверхности части соединительной площадки линии отжима, открытой через отверстие во второй защитной пленке и на второй защитной пленке вокруг части соединительной площадки. Таким образом, плоский размер части соединительной площадки линии отжима меньше, чем планарный размер столбчатого электрода, и расстояние между частями соединительной площадки линии отжима может быть больше, так что рисунок линии разводки может быть менее ограниченным.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предоставляется полупроводниковое устройство, включающее в себя полупроводниковую подложку, имеющую интегральные схемы, сформированные на одной поверхности; множество контактных площадок, соответственно подключенных к интегральным схемам вдоль, по меньшей мере, одной комбинации противоположных сторон полупроводниковой подложки; первую изолирующую пленку, расположенную над полупроводниковой подложкой; множество первых линий разводки, которые предусмотрены на первой изолирующей пленке и которые расположены так, что их части контактной площадки образуют внешний круг; вторые линии разводки, которые проходят между частями контактных площадок первых линий разводки и которые расположены так, что их части контактных площадок образуют, по меньшей мере, один круг внутри внешнего круга; вторую изолирующую пленку, которая предусмотрена на первой изолирующей пленке, а также на первой и второй линиях разводки и которая имеет отверстия в частях, соответствующих частям контактных площадок первой и второй линий разводки; и столбчатые электроды, которые предусмотрены над верхними поверхностями частей соединительной площадки первой и второй линий разводки, открытыми через отверстия во второй изолирующей пленке и над второй изолирующей пленкой вокруг этих частей контактной площадки, столбчатые электроды имеют плоский размер больше плоского размера частей контактной площадки первой и второй линий разводки.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставляется способ изготовления полупроводникового устройства, включающий этапы подготовки полупроводниковой подложки, которая имеет интегральные схемы, сформированные на одной поверхности, и которая имеет множество контактных площадок, соответственно подключенных к интегральным схемам. вдоль по меньшей мере одной комбинации противоположных сторон полупроводниковой подложки; формирование над полупроводниковой подложкой первой изолирующей пленки, имеющей отверстия, при этом отверстия открывают, по меньшей мере, части соединительных площадок; формирование множества первых линий разводки и множества вторых линий разводки на первой изолирующей пленке, сформированной на полупроводниковой подложке, при этом множество первых линий разводки, соответственно, имеет участки контактных площадок, а множество вторых линий разводки, соответственно, имеют части контактных площадок; формирование второй изолирующей пленки на первой изолирующей пленке, а также на первой и второй линиях разводки, причем вторая изолирующая пленка имеет отверстия в частях, соответствующих частям контактных площадок первой и второй линий разводки; и формирование столбчатых электродов над верхними поверхностями частей соединительных площадок первой и второй линий разводки, открытых через отверстия во второй изолирующей пленке и над второй изолирующей пленкой вокруг этих частей соединительных площадок, при этом столбчатые электроды имеют плоский размер больше, чем планарный размер частей соединительной площадки первой и второй линий разводки, при этом этап формирования линий разводки включает в себя размещение первых линий разводки так, чтобы их части коммутационной площадки образовывали внешний круг, и размещение вторых линий разводки так, чтобы они продолжались между частями контактных площадок первых линий разводки, так что их части контактных площадок образуют, по меньшей мере, один круг внутри внешнего круга.

В соответствии с данным изобретением первые линии разводки размещаются на первой изолирующей пленке так, что участки контактных площадок первых линий разводки образуют внешний круг. Вторые линии разводки проходят между частями контактных площадок первых линий разводки и размещаются так, что их части контактных площадок образуют, по меньшей мере, один круг внутри внешнего круга. Вторая изолирующая пленка, имеющая отверстия в частях, соответствующих участкам контактной площадки первой и второй линий разводки, предусмотрена на первой изолирующей пленке, а также на первой и второй линиях разводки.Столбчатые электроды, имеющие плоский размер больше, чем плоский размер частей соединительной площадки первой и второй линий разводки, предусмотрены на верхних поверхностях частей площадок подключения первой и второй линий разводки, открытых через отверстия во второй изоляционной линии. пленку и на второй изолирующей пленке вокруг частей контактной площадки. В результате плоский размер частей соединительной площадки первой разводки, образующей внешний круг, меньше, чем плоский размер столбчатого электрода.Это допускает большее расстояние между частями контактных площадок первой линии разводки и, следовательно, допускает меньшие ограничения на прорисовку вторых линий разводки, проходящих между частями контактных площадок первых линий разводки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой вид в разрезе полупроводникового устройства как одного варианта осуществления этого изобретения;

РИС. 2 — фактический вид сверху полупроводникового устройства, показанного на фиг.1, на котором отсутствуют шарики припоя;

РИС. 3 — увеличенный переданный вид сверху части, обозначенной символом A на фиг. 2;

РИС. 4 — вид в разрезе первоначально подготовленных материалов в одном примере способа изготовления полупроводникового устройства, показанного на фиг. 1;

РИС. 5 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 4;

РИС. 6 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 5;

РИС. 7 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг.6;

РИС. 8 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 7;

РИС. 9 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 8;

РИС. 10 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 9;

РИС. 11 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 10;

РИС. 12 — вид в разрезе этапа, следующего за фиг. 11; и

фиг. 13 — вид в разрезе одного из примеров обычного полупроводникового устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 показан вид в разрезе полупроводникового устройства в качестве одного из вариантов осуществления настоящего изобретения. Это полупроводниковое устройство обычно называется CSP и содержит кремниевую подложку (полупроводниковую подложку) 1 . Интегральные схемы с заданными функциями, в частности, элементы (не показаны), такие как транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы, сформированы на верхней поверхности кремниевой подложки 1, . Контактные площадки 2 , изготовленные, например, из металла на основе алюминия и подключенные к интегральным схемам, предусмотрены в периферийных частях верхней поверхности кремниевой подложки 1 .Хотя показаны две соединительные площадки 2 , большое количество соединительных площадок 2 фактически размещено в периферийных частях верхней поверхности кремниевой подложки 1 .

Изолирующая пленка 3 , сделанная, например, из оксида кремния, предусмотрена на верхней поверхности кремниевой подложки 1 , за исключением центров контактных площадок 2 . Центры контактных площадок 2 открываются через отверстия 4 , предусмотренные в изолирующей пленке 3 .Первая защитная пленка (первая изолирующая пленка) 5 , изготовленная, например, из смолы на основе полиимида, нанесена на верхнюю поверхность изолирующей пленки 3 . Отверстия 6 предусмотрены в частях первой защитной пленки 5 , соответствующие отверстиям 4 в изолирующей пленке 3 .

На верхней поверхности первой защитной пленки 5 предусмотрена соединительная линия 7 . Линия разводки 7 имеет двухслойную структуру, включающую основной металлический слой 8 , который изготовлен, например, из меди и нанесен на верхнюю поверхность первой защитной пленки 5 , и верхний металлический слой. слой 9 , выполненный из меди и нанесенный на верхнюю поверхность металлического слоя основания 8 .Один конец соединительной линии 7, соединен с контактной площадкой 2 через отверстия 4 и 6 в изолирующей пленке 3 и первой защитной пленке 5 . Здесь соединительная линия 7 включает в себя соединительную часть 7 a , соединенную с соединительной площадкой 2 , соединительную часть 7 b , имеющую плоскую круглую поверхность на конце, и нарисованную линию 7 c между соединительной частью и соединительной площадкой.

Вторая защитная пленка (вторая изолирующая пленка) 10 , изготовленная, например, из смолы на основе полиимида, нанесена на верхнюю поверхность первой защитной пленки 5 , включая проводку 7 . Отверстие 11 предусмотрено в части второй защитной пленки 10 , соответствующей круглому участку контактной площадки 7 b соединительной линии 7 . Металлический слой 12 основания, имеющий круглую плоскую поверхность и сделанный, например, из меди, предусмотрен на верхней поверхности круглой части контактной площадки 7 b линии разводки 7 , открытой через отверстие 11 во второй защитной пленке 10 и на верхней поверхности второй защитной пленки 10 вокруг круглой соединительной площадки 7 b.

Столбчатый электрод 13 из меди расположен на верхней поверхности металлического слоя основания 12 . В этом случае столбчатый электрод , 13, предусмотрен на всей верхней поверхности основного металлического слоя , 12, , имеющего круглую плоскую поверхность, и имеет круглую плоскую поверхность. Диаметр (размер в плоскости) столбчатого электрода 13 больше диаметра (размер в плоскости) участка 7 b соединительной площадки соединительной площадки 7 .Таким образом, часть нарисованной линии 7 c разводки 7 может располагаться непосредственно под столбчатым электродом 13 .

Герметизирующая пленка 14 , сделанная, например, из эпоксидной смолы, расположена на верхней поверхности второй защитной пленки 10 вокруг столбчатого электрода 13 , включая металлический слой основы 12 , так что верхняя поверхность этой герметизирующей пленки , 14, может быть заподлицо с верхней поверхностью столбчатого электрода 13 .На верхней поверхности столбчатого электрода 13 предусмотрена припоя 15 .

Хотя две контактные площадки 2 и четыре столбчатых электрода 13 показаны только здесь, на фиг. 1, как описано выше, на самом деле имеется большое количество контактных площадок 2 и большое количество столбчатых электродов 13 . В качестве примера на фиг. 2 показывает фактический вид сверху полупроводникового устройства, показанного на фиг. 1, на котором шарики припоя 15 не показаны.

Как показано на фиг. 2, большое количество контактных площадок 2 расположено вдоль четырех сторон или, по меньшей мере, одной комбинации противоположных сторон кремниевой подложки 1 , а большое количество столбчатых электродов 13 расположено на кремниевой подложке 1 в матричной форме. Следовательно, участки 7 b соединительной площадки соединительной линии 7 , предусмотренные непосредственно под центрами столбчатых электродов 13 , показанных на фиг.1 расположены так, чтобы образовывать множество кругов.

РИС. 3 показывает увеличенный вид сверху в переданном виде части, обозначенной символом A на фиг. 2. Здесь левая сторона фиг. 1 соответствует сечению части по линии I-I на фиг. 3. Участки контактной площадки 7 b линий разводки 7 , в дальнейшем иногда называемые первыми линиями разводки 7 , предусмотренных непосредственно под центрами столбчатых электродов 13 , расположенных на самой внешней периферии в ИНЖИР.2 расположены так, чтобы образовать самый дальний круг.

Нарисованные линии 7 c линий разводки 7 , кроме первых линий разводки 7 , проходят между частями контактной площадки 7 b первых линий разводки 7 и части соединительной площадки 7, , b, вторых линий разводки 7, скомпонованы так, чтобы образовывать один круг или два или более окружностей внутри самого внешнего круга. Кроме того, иногда в дальнейшем могут упоминаться вторые соединительные линии , 7, .

Теперь описывается один пример способа изготовления полупроводникового устройства, имеющего такую ​​конфигурацию. Во-первых, как показано на фиг. 4, на кремниевой подложке 1 в состоянии пластины приготовлены следующие материалы: соединительная площадка 2 , например, из металла на основе алюминия, изолирующая пленка 3 , например, из кремния. оксида и первой защитной пленки 5 , изготовленной, например, из смолы на основе полиимида, при этом центр соединительной площадки 2 открыт через отверстия 4 и 6 , сформированные в изолирующей пленке 3 и первая защитная пленка 5 .

Затем, как показано на фиг. 5, металлический слой основы 8 сформирован на всей верхней поверхности первой защитной пленки 5 , включая верхнюю поверхность соединительной площадки 2 , открытую через отверстия 4 и 6 в изолирующей пленке 3 и первая защитная пленка 5 . В этом случае основной металлический слой 8 может быть только медным слоем, сформированным химическим нанесением покрытия, может быть только медным слоем, сформированным распылением, или может быть медным слоем, сформированным напылением на тонкопленочный слой, такой как сформированный титаном. распылением.

Затем на верхней поверхности основного металлического слоя 8 формируют узор / формируют пленку покрытия 21 . В этом случае отверстие 22 формируется в части плакирующей резистной пленки 21 , соответствующей области, где должен быть сформирован верхний металлический слой 9 . Кроме того, электролитическое покрытие медью выполняется с использованием металлического слоя основания 8 в качестве пути тока покрытия, тем самым формируя верхний металлический слой 9 на верхней поверхности металлического слоя основания 8 внутри отверстия 22 в покрытии резиста пленка 21 .

Затем снимается пленка гальванического резиста 21 , а затем металлический слой основы 8 в области, которая не находится под верхним металлическим слоем 9 , протравливается и удаляется с использованием верхнего металлического слоя 9 в качестве маску, при которой основной металлический слой 8 остается только под верхним металлическим слоем 9 , как показано на фиг. 16. В этом состоянии вторая соединительная линия 7 двухслойной структуры, имеющая участок контактной площадки 7 b , образована верхним металлическим слоем 9 и основным металлическим слоем 8 , остающимся под ним. .

В этом состоянии части 7, , b, соединительной площадки первых линий 7, разводки скомпонованы так, чтобы образовывать самый дальний круг. Нарисованные линии 7 c вторых линий разводки 7 проходят между частями соединительной площадки 7 b первых линий разводки 7 и частями коммутационной площадки 7 b линии вторые соединительные линии , 7, расположены так, чтобы образовывать один круг или два или более кругов внутри самого внешнего круга.

Затем, как показано на фиг. 7 — вторая защитная пленка.

10 , изготовленные, например, из смолы на основе полиимида, сформированы на верхней поверхности первой защитной пленки 5 , включая проводку 7 , например, методом трафаретной печати или центрифугированием метод. В этом случае отверстие 11 формируется фотолитографическим способом в части второй защитной пленки 10 , соответствующей части 7 b соединительной площадки соединительной линии 7 .

Затем, как показано на фиг. 8, на верхней поверхности металлического слоя 12 , включая соединительную площадку 7 b линии разводки 7 , открытую через отверстие 11 , нанесена металлическая резистная пленка 23 . во второй защитной пленке 10 . В этом случае круглое отверстие 24, формируется в части плакирующей резистной пленки 23 , соответствующей области, где должен быть сформирован столбчатый электрод 13 .Кроме того, диаметр отверстия 24 в пленке резиста 23 покрытия немного больше диаметра отверстия 11 во второй защитной пленке 10 .

Затем выполняется электролитическое покрытие медью с использованием металлического слоя основы 12 в качестве пути тока покрытия, чтобы сформировать столбчатый электрод 13 на верхней поверхности металлического слоя основы 12 внутри отверстия 24 в пленке резиста покрытия 23 .

Затем снимается пленка резиста 23 покрытия, а затем металлический слой основы 12 в областях, которые не находятся под столбчатыми электродами 13 , протравливается и удаляется с использованием столбчатых электродов 13 в качестве масок, посредством чего металлический слой основы 12 остается только под столбчатыми электродами 13 , как показано на фиг. 9.

Затем, как показано на ФИГ. 10, герметизирующая пленка 14 , сделанная, например, из эпоксидной смолы, формируется на верхней поверхности второй защитной пленки 10 , включая металлический слой основы 12 и столбчатый электрод 13 , например, посредством , метод трафаретной печати или метод центрифугирования, так что толщина этой герметизирующей пленки 14, может быть больше, чем высота столбчатого электрода 13 .Следовательно, в этом состоянии верхняя поверхность столбчатого электрода 13 покрыта герметизирующей пленкой 14 .

Затем сторона верхней поверхности герметизирующей пленки 14, должным образом шлифуется, чтобы обнажить верхние поверхности столбчатых электродов 13 , как показано на фиг. 11, и верхняя поверхность герметизирующей пленки 14, , включая верхние поверхности открытых столбчатых электродов , 13, , выровнена, как показано на фиг.11. Кроме того, как показано на фиг. 12, шарики припоя 15 сформированы на верхних поверхностях открытых столбчатых электродов 13 . После этапа нарезки кубиками множество полупроводниковых устройств, показанных на фиг. 1.

В полученном таким образом полупроводниковом устройстве первые соединительные линии 7, расположены на первой изолирующей пленке b, так что участки 7 b соединительной площадки первой соединительной линии 7 образуют внешний круг.Вторые соединительные линии 7 расположены так, чтобы проходить между частями соединительной площадки 7 b первых линий разводки 7 , так что части соединительной площадки 7 b второй линии разводки 7 сформируйте один круг, два или более круга внутри внешнего круга. Вторая изолирующая пленка 10 , имеющая отверстия 11 в частях, соответствующих участкам соединительной площадки 7 b первой и второй соединительных линий 7 , предусмотрена на первой изолирующей пленке 5 , а также на первая и вторая проводные линии 7 .Столбчатые электроды 13 , имеющие плоский размер, превышающий плоский размер частей соединительной площадки 7 b первой и второй линий разводки 7 , предусмотрены на верхних поверхностях частей соединительной площадки 7 b, первой и второй соединительных линий 7, , открытые через отверстия 11 во второй изолирующей пленке 10 и на второй изолирующей пленке 10 вокруг участков 7 соединительной площадки. В результате планарный размер частей 7 b соединительной площадки первой соединительной линии 7 , расположенной так, чтобы образовывать внешнюю окружность, меньше планарного размера столбчатого электрода 13 . Это допускает большее расстояние между частями контактной площадки 7 b первой соединительной линии 7 и, следовательно, допускает меньшие ограничения на прорисовку второй соединительной линии 7 , проходящей между частями соединительной площадки 7 б первых линий электропроводки 7 .

Здесь описан один из примеров размеров этого полупроводникового устройства. Даже когда шаг столбчатых электродов 13 составляет 500 мкм, а диаметр столбчатого электрода 13 составляет 250 мкм, диаметр участка контактной площадки 7 b соединительной линии 7 может быть От 10 до 100 мкм, предпочтительно от 30 до 50 мкм, независимо от вышеупомянутых размеров. Диаметр отверстия 11 во второй защитной пленке 10 составляет от 5 до 50 мкм, предпочтительно на 10-20 мкм, меньше диаметра участка контактной площадки 7 b линии электропроводки 7 чтобы учесть допуск.

В полупроводниковом приборе, показанном на фиг. 1, когда и ширина линии, нарисованной линии 7 c линии разводки 7 , и расстояние между линиями разводки 7 составляют как минимум 20 мкм, расстояние между частями соединительной площадки 7 b электропроводки 7 может быть 400 мкм и большим, если шаг столбчатых электродов 13 составляет 500 мкм, диаметр столбчатого электрода 13 составляет 250 мкм, а диаметр соединения участок площадки 7 b разводки 7 составляет 100 мкм.Следовательно, до девяти нарисованных линий 7, , c линий разводки 7, могут быть расположены между соседними частями контактной площадки 7 b линии 7 разводки.

Кроме того, в этом полупроводниковом устройстве линия 7 разводки покрыта второй защитной пленкой 10 , так что надежность влагостойкости линии 7 может быть повышена. В качестве материала второй защитной пленки 10 может быть использован светочувствительный органический материал, обладающий хорошими электрическими и физическими свойствами, такой как полиимид, полибензоксазол, поликарбодиимид, бензоциклобутен, полиборазин или эпоксидный или акриловый материал.Толщина второй защитной пленки 10 может составлять от 5 до 30 мкм, предпочтительно от 10 до 15 мкм, в зависимости от толщины разводки 7 .

5 ПРИЧИН ИСПОЛЬЗОВАТЬ СБАЛАНСИРОВАННУЮ ИЛИ КОНСОЛЬНУЮ НОЖУ

Детская игра «Тиддливинкс» демонстрирует принципы эксцентрических нагрузок. Когда определенные свойства и ограничения конструкции приводят к смещению центров тяжести между колонной или стеной и ее опорной площадкой, необходимо выполнить балансировку. В противном случае ваши опоры могут наклониться или опрокинуться, как диск Tiddlywink, испытывающий давление на свой край.Один из возможных ответов может быть в виде уравновешенных или консольных опор.

ЧТО ТАКОЕ СБАЛАНСИРОВАННАЯ ИЛИ КОНСОЛЬНАЯ НОПА?

Если по какой-либо причине опора колонны по периметру должна быть размещена эксцентрично (не по центру) на ее раздвинутом основании, или качество почвы вызовет дифференциальную осадку, вы можете получить сбалансированное давление на опоры, соединив их с внутренней опорой. с завязкой, или ремешком, пучком. Обычно они состоят из железобетона (в отличие от стальной балки), стяжная балка соединяет оба нижних колонтитула и обеспечивает необходимую устойчивость.Когда прилагаются нагрузки надстройки, балка распределяет давление между опорами, так что комбинированная нагрузка распределяется между ними и, таким образом, уравновешивается.

Жесткость поперечной балки сопротивляется изгибу в результате наклона одного или обоих нижних колонтитулов, таким образом, вес каждой колонны равномерно переносится на почву через нижние колонтитулы. Поскольку его цель — заставить обе опоры нести вес вместе, сама балка не несет нагрузок. Чтобы избежать давления почвы на анкерную балку, она должна либо опираться на рыхлую почву, либо располагаться на несколько дюймов выше почвы.

Как тип комбинированного фундамента под двумя или более колоннами, балки-перемычки могут быть спроектированы как единое целое с нижними колонтитулами или отдельно, в зависимости от условий здания.

В КАКИХ УСЛОВИЯХ МОЖЕТ БЫТЬ ТРЕБУЕТСЯ ПОДНОЖКА С ТЯНЕВОЙ БРАСКОЙ?

Консольные или уравновешенные опоры могут потребоваться по нескольким причинам:

1. ОГРАНИЧЕННОЕ ПОМЕЩЕНИЕ ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ

Городская застройка и реконструкция могут означать ограниченное пространство для строительства. Когда вам нужно поставить опоры вплотную к следующему зданию, недвижимым подъездным путям или полосам собственности, и у вас нет места для полной опоры, сбалансированные опоры предлагают один из возможных ответов.

2. ОПОРНЫЕ СТЕНЫ

Столкнувшись с теми же ограничениями пространства для опор, вы можете вместо этого построить фундамент подпорной стены, который вводит в расчеты сдвиговое давление от земли. Грунт от прилегающего участка может не падать в направлении, абсолютно параллельном вашей стене, угрожая опрокинуть или толкнуть вашу стену и ее нижний колонтитул. Привязка нижнего колонтитула стены к нижним колонтитулам колонн может противодействовать нагрузкам на фундамент.

3.НИЗКАЯ ИЛИ НЕРАВНАЯ ПОДШИПНИК ДЛЯ ПОЧВЫ

Если вы не можете доверять субстрату, чтобы адекватно выдерживать ожидаемые нагрузки, но ваше пространство не позволяет использовать несколько больших подушек, вы можете подключить одно меньшее основание — вне зависимости от того, эксцентрично оно или нет — к большему основанию, чтобы должным образом передать нагрузку на почву. . Кроме того, если у вас плохая почва под одним основанием, но вполне подходящая под другой, анкерная балка должна нейтрализовать разницу в осадке.

4. ШИРОКО РАЗМЕЩЕННЫЕ КОЛОННЫ

Если непрерывные нижние колонтитулы становятся невозможными из-за расстояния между столбцами, сбалансированные нижние колонтитулы могут заполнить счет.Поскольку большие расстояния увеличивают изгибающий момент непрерывного нижнего колонтитула, может быть лучше соединить нижние колонтитулы опоры периметра с нижними колонтитулами более близких внутренних колонн.

5. КОНСОЛЬНЫЕ НАДСТРОЙКИ

Если в поддерживаемом здании будут элементы, выходящие далеко за пределы внешних колонн, консольные бетонные опоры могут помочь уравновесить диагональные нагрузки.

Решения существуют почти для каждой архитектурно-инженерной проблемы, с которой вы сталкиваетесь. Могут ли сбалансированные или консольные опоры решить проблемы с вашим проектом? Поделитесь своими планами с экспертами Barton Supply, вашего надежного поставщика бетонных конструкций для фасадов.Мы можем помочь вам создать идеальный железобетонный фундамент и конструкцию опор, чтобы придать вашей конструкции прочность, необходимую для долговечности. Звоните нам сегодня!

Датчики

| Бесплатный полнотекстовый | Микрожидкостный концентрационный чип с самоорганизующейся химически модифицированной поверхностью для обнаружения следовых карбонильных соединений

3.1. Моделирование методом конечных элементов

Традиционный μCPC состоит из трубки, заполненной гранулированным адсорбентом. Упаковка этих пробирок мелкими частицами может привести к значительным перепадам давления и агрегации проб, но их размер также ограничивает скорость отбора проб.ПК со стенками [38] состоят из трубок, внутренняя стенка которых покрыта адсорбирующим материалом. Они преодолевают некоторые недостатки упакованных ПК, но их емкость для образцов ограничена из-за их небольшой площади адсорбционной поверхности. Это ограничение становится наиболее важным для микропроцессорных микропроцессоров с покрытием из стенок из-за их малых размеров. Одним из способов решения проблемы увеличения площади поверхности, не препятствуя потоку в μ-PC, является изготовление микроколонок внутри структуры μ-PC [39]. Это было применено в данном исследовании для реализации миниатюризации обнаружения за счет использования условий процесса.Микроколонки спроектированы в новом шахматном порядке с длинными полосами. Геометрические размеры показаны на рисунке 4а. Длина полоски W ₁ = 50 мкм, а ширина W ₂ = 20 мкм. Параметр L ₁ для измерения расстояния между центральными точками полосы используется в качестве переменного показателя при моделировании МКЭ в программном обеспечении COMSOL 5.0, где m представляет собой минимальную ширину линии между микростолбиками, рассчитанную из геометрической зависимости с фиксированными параметрами длина и ширина микростолб [Приложение A Рисунок A1].Это важный параметр в практическом процессе изготовления. Два параметра важны для оптимальной геометрии устройства предварительного концентрирования с заданными внешними условиями: площадь контакта с поверхностью и средняя скорость жидкости. Расположенная в шахматном порядке длинная полоска микростолбиков имеет более эффективную зону реакции по сравнению с обычными цилиндрическими микроколонками [28]. Для средней скорости жидкости данные моделирования МКЭ могут помочь при проектировании компоновки микроконтроллера μCPC. Средняя скорость потока жидкости между микростолбиками моделируется при расстоянии между микростолбиками, которое основано на параметре L ₁ в качестве зависимой переменной в диапазоне от 45 до 65 микрон.По мере увеличения расстояния между микроколонками средняя скорость потока жидкости увеличивается. Это означает, что μCPC с небольшим интервалом имеет более длительное время реакции, что является предпочтительным для лучшей эффективности захвата. Однако, с другой стороны, когда расстояние между микростолпами слишком мало, мертвые зоны потока жидкости будут существовать в зазоре микростолбиков в условиях фиксированного давления на входе. Для реализации потока жидкости требуется увеличение давления на входе, что повлияет на надежность упаковки устройства.Следовательно, необходимо найти компромисс между расходом и условиями процесса, чтобы выбрать соответствующий параметр расстояния L ₁ . В процессе моделирования было обнаружено, что конструкция боковой стенки с обеих сторон проточного канала имеет большое влияние. от средней скорости потока при малой скорости потока. Скорость около боковой стенки канала, очевидно, выше, чем скорость внутри μCPC на рисунке 4b и верхнем рисунке 4c, что влияет на захват последующих молекул.Поэтому предлагается стенка с рисунком, соответствующая расположению внутренних микростолб с длинными полосками. Рисунок 4c показывает, что прямая стенка и узорчатая стенка вызывают различное распределение скорости потока при одинаковой минимальной ширине линии устройства. Прямая стенка не мешает потоку горизонтальному потоку, а скорость потока у прямой стенки больше, чем у микростолбиков внутри канала. Это влияет на равномерное распределение общей скорости потока [Приложение A Рисунок A2].Однако узорчатая стенка мешает жидкости, текущей в горизонтальном направлении, поэтому распределение скорости потока возле узорчатой ​​стенки согласуется с распределением скорости потока вокруг микростолбиков в канале, что снижает неэффективное течение жидкости с обеих сторон. Из рисунка 5 также видно, что конструкция узорчатой ​​стенки значительно снижает среднюю скорость потока жидкости, когда расстояние между микроколонками меньше 50 мкм. Судя по смоделированной диаграмме распределения скорости потока, когда расстояние между микроколонками невелико, боковые стенки с обеих сторон имеют большее влияние на общую скорость потока.После увеличения расстояния влияние боковых стенок ослабевает, и скорость потока между микроколонками играет ведущую роль. С использованием средств микротехнологии, используемых в этой работе, максимальное соотношение сторон (высота столба: диаметр столба) составляет около 10 : 1; Между тем, для достижения лучшего эффекта обогащения микростолбики должны иметь высоту более 150 мкм [17]. Таким образом, минимальная допустимая ширина линии m для устройств составляет 15 мкм. Учитывая параметры W ₁ = 50 мкм, W ₂ = 20 мкм в имитационной модели, как показано на рисунке 4a, минимальное расстояние между колонками L ₁ было рассчитано как 50 мкм.В моделировании скорость жидкости возрастает с увеличением L ₁ , что означает, что меньшее значение L ₁ может обеспечить более высокую эффективность захвата. Таким образом, окончательная конструкция устройства принимает структуру узорчатой ​​стенки и расстояние между микроколонками L ₁ = 50 мкм с учетом как данных моделирования, так и условий микротехнологии. Для структурного проектирования впускного и выпускного каналов результаты моделирования с микроканалами в раздвоенной конструкции [40] могут помочь при проектировании μCPC, поэтому мы приняли раздвоенные впускные и выпускные каналы для обеспечения равномерного распределения жидкости [17].

3.2. Описание устройства

Окончательная структура пакета устройства показана на рисунке 6e. Для проверки надежности упаковки прибора был реализован ручной ввод цветных реагентов по капилляру. Рисунок 6e показывает, что проходное сечение окрашенного реагента находится точно над кремниевым устройством. Это подтвердило, что существует хорошее совпадение с кремниевыми и стеклянными подложками без утечки жидкости. На рис. 6d показано простое соединение системы с нагнетательным насосом, соединяющим капилляр для ввода пробы через устройство, в то время как выпускной канал проходит через капилляр к трубке для сбора.Длинные полосообразные микростолбы имеют правильную форму, а стороны микростолбиков крутые и плоские, как показано на рисунке 6b. Для кругового травления микростолбиков глубина травления составила 184 мкм, как показано на рисунке 6c. СЭМ-фотографии были получены при параметрах СЭМ: ускоряющее напряжение 15 кВ, увеличение в 2000 раз, показанное на рисунке 6b, и увеличение в 1000 раз на рисунке 6c. В μCPC было 10 ⁴ микростолбиков, а инжекция и отток жидкости осуществлялись под вспомогательными входными и выходными каналами PDMS с обеих сторон кремниевого чипа.На входе и выходе образца использовались раздвоенные каналы, при этом разделенный слой был разделен на шесть уровней, как показано на рисунке 6a. Типичный метод упаковки кремниевых микрожидкостных микросхем заключается в достижении соединения кремния и стекла с помощью процесса электростатического связывания, но этот процесс трудно осуществить после того, как пластина была разрезана на химическую модификацию, поэтому необходимо рассмотреть возможность упаковки кремниевой пластины. в структуре полости PDMS и реализовать закрытый жидкостный канал при плазменной связи между PDMS и стеклом.

3.3. Измерения флуоресцентного альдегида

Графики флуоресценции для трех наборов неупакованных чипов показаны на рисунке 7: переменные, контролируемые чипом, для каждого этапа модификации поверхности. Из рисунка 7а видно, что поверхность чипа была восстановлена ​​до исходного состояния после элюирования флуоресцентного карбонильного соединения 3-периленкарбоксальдегид, что указывает на то, что поверхность чипа не захватывает карбонильное соединение. На рисунке 7b поверхность второй группы стружек была напылена Ag, но ADT не добавлялся для достижения химической модификации.Поверхностная флуоресценция чипа также была восстановлена ​​до исходного состояния после элюирования флуоресцентным карбонильным соединением 3-периленкарбоксальдегида, что указывает на то, что карбонильное соединение не может быть захвачено без химической модификации ADT. Третья серия экспериментов завершила все этапы модификации поверхности, включая распыление Ag и добавление модификации ADT. После элюирования на поверхности была большая область сигнала флуоресценции высокой интенсивности по сравнению с исходной фоновой флуоресценцией, показанной на Фигуре 7c.Флуоресценцию над микростолбиками наблюдали под микроскопом, в то время как модифицированная часть находилась сбоку от микростолбиков, поэтому фокусировка верхних изображений соответствовала изображениям боковых стенок при операции капания. Другое явление, которое необходимо объяснить, заключается в том, что флуоресценция большой площади над микростолбиками не наблюдалась после добавления по каплям тестируемого флуоресцентного образца, но наблюдалась после элюирования. Причина в том, что большинство флуоресцентных молекул были распределены на стенках микростолбиков, и они перемещались от стороны к вершине микростолбиков после элюирования из-за размыва жидкости.Целью трех серий экспериментов было показать, что частицы Ag могут эффективно иммобилизовать молекулы ADT, что молекулы ADT могут эффективно захватывать карбонильное соединение и что способность захвата оказалась высокой. Результаты подтверждают возможность улавливания карбонильных соединений с помощью химии поверхности на основе химии щелчков. На рисунке 7d показаны количественные результаты интенсивности флуоресценции для каждой серии проверочных экспериментов. Флуоресцентное изображение подвергается градационной обработке, а значение интенсивности флуоресценции поверхности извлекается с помощью программного обеспечения для обработки изображений.Каждую группу экспериментов повторяли трижды, и на каждом снимке брали среднюю интенсивность флуоресценции нескольких групп областей, и, наконец, получали сравнительную таблицу значений интенсивности флуоресценции микростолбиков с ошибками. Результаты проверки функции микросхемы могут быть визуализированы из сравнения гистограмм.

Сравнение результатов трех серий проверочных экспериментов показывает, что необходим каждый этап химической модификации. Модифицированная поверхность может улавливать карбонильные соединения и обеспечивать хорошую платформу для последующего качественного обнаружения.Предел обнаружения можно уменьшить, контролируя объем поступающей пробы после упаковки в последующих экспериментах. Процесс экспериментальной реакции занимает короткое время и может быть реализован при комнатной температуре, что может удовлетворить потребности обнаружения в полевых условиях.

На рис. 8 показана измеренная интенсивность флуоресценции выходящей жидкости при впрыске со скоростью входящего потока от 0,1 до 2,5 мл / мин. Результаты ясно показывают, что по мере увеличения скорости потока интенсивность флуоресценции выходящего потока увеличивается.Это означает, что количество флуоресцентного карбонильного соединения в захваченном образце имеет тенденцию к снижению. Чем выше скорость потока, тем меньше молекул будет захвачено. Эти данные представляют собой технический резерв для практического применения. На рисунке 8 также показано сравнение интенсивности флуоресценции образца, вытекающего при различных скоростях потока, с исходной флуоресценцией образца и исходной флуоресценцией тестовой платформы. Было подтверждено, что упакованное устройство может достигать уровня ppb (0.01 мкмоль / л) следы улавливания карбонильных соединений. В предыдущих экспериментах использовался флуоресцентный альдегид в качестве индикатора для проверки способности захвата поверхностно-модифицированного μCPC. Исходя из этого, мы добавили раствор ацетона в качестве типичного образца карбонильного соединения, установив ряд соотношений концентраций между ацетоном и флуоресцентным альдегидом (3-периленкарбоксальдегидом), протекающим в устройство. Поскольку молекулярная структура ацетона намного проще, чем у 3-периленкарбоксальдегида, стерические затруднения реакции между ацетоном и аминооксигруппой меньше, чем у 3-периленкарбоксальдегида.Реакция ацетона занимала доминирующее положение в конкурентной борьбе, что дало удобный метод количественного определения карбонильных соединений. Для исследования эффективности количественного анализа была приготовлена ​​группа смешанных растворов 3-периленкарбоксальдегида с концентрацией 0,01 мкмоль / л и ацетона с концентрацией увеличенной с 0,02 мкмоль / л до 0,07 мкмоль / л. Затем равные количества смешанных растворов (1 мл) помещали в микродозаторы, закрепленные на шприцевом насосе по отдельности, и получали доступ к входному отверстию устройства, загружая постоянное количество 0.01 нмоль ADT через капиллярную трубку. Набор смешанных растворов пропускался через устройство со скоростью 1 мл / мин. Наконец, мы непосредственно измерили интенсивность флуоресценции поверхности устройства. Интенсивность флуоресценции над микростолбиками соответствует количеству молекул, захваченных на поверхности микростолбиков. Как показано на Рисунке 9, интенсивность флуоресценции постепенно уменьшалась как линейная функция с коэффициентом корреляции R ² = 0,9709, 0,9487, 0,9646, соответствующим расходам 0.1 мл / мин, 1,0 мл / мин, 2,5 мл / мин при добавлении увеличенного количества ацетона. Конкурентные эксперименты с нефлуоресцентными карбонильными соединениями и флуоресцентными карбонильными соединениями показывают, что можно измерить концентрацию нефлуоресцентного альдегида по интенсивности флуоресценции, по линейной корреляции между интенсивностью флуоресценции и концентрацией нефлуоресцентных карбонильных соединений при постоянных условиях. концентрация флуоресцентного карбонильного соединения. Полученные результаты показывают, что предлагаемое нами устройство может обеспечить реальный способ обнаружения следовых уровней карбонильных соединений.[41,42]. Колонна

— Всемирная историческая энциклопедия

Колонна была архитектурным изобретением, которое позволило поддерживать потолки без использования твердых стен, тем самым увеличивая пространство, которое могло быть охвачено потолком, позволяя проникать свету и предлагая альтернативный эстетический вид для экстерьеров зданий, особенно перистилей храмов и колоннад вдоль стоас. Колонны также могут быть встроены (задействованы) в стенах или могут быть отдельно стоящими и нести скульптуру в память об определенных событиях или людях.

Ранние колонны

Впервые колонны использовались в качестве единой центральной опоры для крыши относительно небольших зданий, но с бронзового века (3000–1000 гг. До н.э.) более сложные колонны с другими функциями, помимо прямой структурной поддержки, появились в египетской, ассирийской и минойской цивилизациях. В то время как прежние цивилизации использовали камень для своих колонн, минойцы использовали целые стволы деревьев, обычно перевернутые вверх ногами, чтобы предотвратить повторный рост, стояли на основании, установленном в стилобате (основание пола) и увенчанном простой круглой капителью.Затем они были расписаны так, как в самом известном минойском Кносском дворце. Минойцы использовали колонны для создания больших пространств открытой планировки, световых колодцев и в качестве координационного центра религиозных ритуалов. Эти традиции были продолжены более поздней микенской цивилизацией, особенно в мегароне или зале в центре их дворцов. Важность колонн и их ссылка на дворцы и, следовательно, авторитетность подтверждается их использованием в геральдических мотивах, таких как знаменитые львиные ворота Микен, где два льва стоят с каждой стороны колонны.Будучи деревянными, эти ранние колонны не сохранились, но их каменные основания сохранились, и благодаря им мы можем видеть их использование и расположение в этих дворцовых постройках.

Первые каменные колонны

В архаической Греции камень начал вытеснять дерево в качестве основного строительного материала для больших зданий. Однако переход отнюдь не был однозначным. Считается, что в храмах VIII — середины VII веков до нашей эры на Истмии, Эфесе и Коринфе использовались деревянные колонны с каменными основаниями наряду с другими структурными элементами из камня.Однако постепенно, за исключением балок крыши, камень с его превосходной прочностью и долговечностью стал излюбленным материалом, используемым в строительстве.

Барабан колонны с канавками

Anita363 (CC BY-NC-SA)

В то время как некоторые каменные колонны были вырезаны как одно целое, по мере того, как здания становились больше, колонны стали строить из отдельных барабанов. Они были индивидуально вырезаны и соединены вместе с помощью деревянного дюбеля или металлического штифта в центре барабана.Колонны, изготовленные из отдельных бочек, обладают высокой сейсмической стойкостью. Эластичность, обеспечиваемая возможностью дробных перемещений между барабанами, означает, что обрушение таких колонн почти всегда происходит из-за других разрушительных сил, таких как сильный ветер или ослабление здания из-за удаления каменных элементов для повторного использования в другом месте, а не землетрясений. . Несмотря на это преимущество, римляне предпочитали монолитные монолитные валы для своих колонн. Римляне также стандартизировали производство колонн с 1 века до нашей эры, предпочитая соотношение 6: 5.То есть высота вала колонны составляла пять шестых общей высоты колонны с ее основанием и капителью. Знаменитые образцы этого типа колонн можно увидеть в Пантеоне Рима.

Архитектурные заказы

Эволюция колонн в древнем мире была классифицирована по архитектурным порядкам. Три основных ордена — дорический, ионический и коринфский. Однако сначала мы можем разместить египетские колонны, которые стояли на основании и несли скульптурные украшения из листьев на валу колонны, и персидские колонны, на которых часто были фигуры животных, такие как быки, в качестве их капителей.В греческом мире первым орденом был дорический, чьи колонны были шире внизу и имели простую капитель, но без основания. Ионные колонны стоят на основании и имеют капитель в виде двойного свитка (спирали). Коринфские колонны, как правило, тоньше и выше, стоят на основании и имеют богато украшенную капитель, обычно со скульптурными цветами и орнаментом из листьев. Все три имеют вертикальную рифленую резьбу. Римляне представили тосканскую колонну, у которой не было флейт, а было простое основание и капитель.Римские дорические колонны были похожи, но с каннелюрами. Появились композитные колонны, в которых смешались элементы предыдущих стилей, и, наконец, появились соломоновы колонны с витым стержнем.

Column Capital, Persepolis

Мэри Харрш (сфотографировано в Восточном институте, Чикагский университет) (CC BY-NC-SA)

Колонны

также включают геометрические уточнения, чтобы преодолеть некоторые проблемы оптической иллюзии в больших зданиях. Дело в том, что на самом деле прямые линии кажутся изогнутыми, если смотреть на них с расстояния.Поэтому колонны часто слегка наклонялись внутрь при подъеме, угловые колонны были немного толще, а каждая колонна слегка выпирала посередине ( entasis ), чтобы здание выглядело идеально прямым. Самым известным примером этих техник, несомненно, является Парфенон на афинском акрополе.

История любви?

Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей по электронной почте!

Колонны отдельно стоящие

Колонны настолько вошли в эстетический облик здания, что сами колонны стали самостоятельными художественными элементами.