Столбчатые фундаменты: что это такое, применение для каркасного дома, плюсы и минусы, фото опорно- бетонного основания, виды, размеры, схема устройства столбов

Столбчатый фундамент: виды и особенности конструкций

Строительство основания на столбах актуально для домов с легким стеновыми конструкциями. Столбчатый фундамент для дома выполняется, если в качестве основного материала применялись дерево, кирпич или каркасные изделия. Цоколь может заливаться и под кирпичом, но в этом случае делают глубокие заглубления. Столбчатый прочный фундамент по сравнению с ленточным отличается недорогой себестоимостью работ, увеличивает несущую способность здания на болотистой, торфяной, песчаной почве, переувлажненных или сильно промерзающих грунтах.Возведение столбчатого фундамента из блоков своими руками

Содержание

Отличия основания на столбах

Описание фундаментальной основы согласно СНиПу 3.02.01-87, ГОСТу 20522-75 и СНиПу 2.02.01-83 сообщает о следующих конструктивных характеристиках:

  • для изделия применяются столбики, заглубленные на 1,5 м в почву (средний показатель равняется 0,5 – 0,7 м). Верх изделий выступает на 0,2 – 0,5 м;
  • фундамент на столбах выполняется строго в зонах углов строения, на местах пересечения стен и межкомнатных перегородок;
  • постройка с большой нагрузкой требует усиления дополнительными опорами длиной 3 – 3,5 м;
  • расстояние между столбами варьируется от 1,5 до 3 м и зависит от массы, этажности дома и типа грунта;
  • ростверок организовывается обязательно – он выполняет функцию распределения нагрузки. В конструкциях из дерева используются брусья или бревна с обвязкой. Здания из кирпича предусматривают ростверки из металлошвеллера, балок, монолитного армирующего каркаса.

Строительство по проекту фундамента легкого столбчатого выполняется с учетом региональных климатических условий, режима эксплуатации конструкции.

Основные разновидности оснований на опорах

Устройство столбчатого фундамента оправдано для дачных домов, загородных каркасных коттеджей, бань, беседок, хозпостроек. При выборе материала для опор специалисты акцентируют на общей массе сооружения. Жилище или хозяйственный блок из тяжелых материалов с легким фундаментом имеет риски деформации – просадке или искривлению стен.
Чертеж столбчатого набивного фундамента

Современная классификация цоколей, изготавливаемых под столбы, предусматривает сходную технологию выполнения. Различия заключаются в типе материала, с помощью которых проводятся работы.

Железобетонные монолиты

Монолитные сооружения из бетона отличаются прочностью и надежностью, подходят для возведения жилых строений. Основания характеризует плотность, подходящая для работ на неподвижных грунтах. Строительные нормативы допускают подобный фундамент столбчатый для усиления домов из дерева, рассчитанных на 1 – 2 этажа.

Кирпичные цоколи

Столбчатый фундамент из кирпича распространен благодаря долговечности и устойчивости. Прочная конструкция получается, если использовать качественный материал с обжигом. Мероприятия по обустройству жилого двухэтажного здания можно проводить на плотных почвах, соблюдая сечение опоры 40х40 см.Как рассчитать размеры столбчатого фундамента для дачи

Блочные конструкции

Столбы для фундамента из бута, бутобетона, асбестовой трубы либо винтовых свай по прочности и способности выдерживать большие нагрузки соотносимы с кирпичными. Сооружения отличаются в зависимости от используемого материала:

  • с бутовым камнем не работают на холмистых местностях или на пластичных грунтах – постройки теряют устойчивость и могут разрушаться;
  • бутобетонные составы размещают порядовым способом или заливают тесто из бетона в каркас из бута;
  • асбестовые трубы подбирают диаметром 15 см для деревянных домов, для массивных конструкций диаметр увеличивается от 25 до 40 см. Труба также используется как опалубка для крепления армированных свай;
  • металлические сваи ввинчиваются непосредственно в почву. Прием повышает устойчивость здания на плотных или пластичных почвах.

В зависимости от типа грунта и конструктива здания выбираются столбы – фундамент должен иметь устойчивость и надежность даже в интенсивных условиях эксплуатации.

Технические параметры материалов для строительства

При возведении столбчатой разновидности фундамента необходимо тщательно выбирать материалы – так определяется качество сооружения и длительность монтажных мероприятий. Современный рынок предлагает застройщикам следующие виды изделий:Как самостоятельно сделать столбчатый фундамент из кирпича

  • трубы из асбестоцемента. Элементы легко и не затратно перевозить, но при недорогой себестоимости материалов имеются ощутимые затраты на бурение ям.
  • кирпич. Блоки отличает дорогая цена, длительный срок эксплуатации и хорошая ремонтопригодность. При обустройстве основы на почвах, подверженных вспучиванию, есть риски деформаций.
  • дерево. Недорогой материал с минимальной износостойкостью. Опоры могут повреждаться насекомыми, загнивать, если не провести предварительную подготовку – обработку антисептическими, гидроизоляционными и антисептическими составами.
  • железобетон. Характеризуется долговечностью, прочностью, оптимальной ценой. Недостаток материала – трудоемкие монтажные операции.

Изучив специфические особенности материалов, хозяева частных владений могут подобрать оптимальный вариант.

Заглубленность фундамента – особенности классификации

По углублению ямы под фундамент, сооружения подразделяется на мелкозаглубленные и заглубленные. Критерии выбора основываются на типологии почвы под застройку:

  • мелкозаглубленные варианты обустраивают на песчаниках, скальных породах с глубоким расположением почвенных вод, которые не смещаются под воздействием погодных факторов. Опорные элементы закапывают на расстоянии 65-70 см;
  • заглубленные основания располагают в толще грунта на 1,5 – 2 м. Конструкции оправданы в регионах с землями, промерзающими до 50 см и нестабильными подвижными почвами.

Стандартное расстояние, которое будет между опорными столбами для фундамента, равняется 100 – 200 см.Как сделать столбчатый фундамент из ФБС для дачи

Как рассчитать проект фундаментальной столбчатой основы?

Строительство столбчатого фундамента своими руками начинается с его калькуляции. Чтобы рассчитать свой проект, можно воспользоваться бесплатными онлайн-программами. Вам понадобятся следующие исходные данные:

  • глубина залегания опоры;
  • местность, на которой находится конструкция;
  • примерная масса здания с учетом отделки, коммуникаций и меблировки;
  • общая масса фундамента;
  • сезонные факторы – ветровые и снежные нагрузки;
  • тип грунта, метраж промерзания, расположение УГВ.

Проведя несложные операции, вы вычислите, как сделать основание и закупить столбы с нужным сечением и несущей способностью.

Технология обустройства цоколя с ростверком

Чтобы залить столбчатый фундамент ростверкового типа, понадобиться рассчитать проект. Снеговая нагрузка равняется 100 кг/м2, внутреннее наполнение – еще 100 кг/м2, несущая способность грунта – 0,5 – 0,6 кг/м2. В работе понадобиться поэтапное руководство от профессионалов, которое приведено ниже.Сборный и монолитный столбчатые фундаменты

Выкапывание траншей

Для домашнего строительства оправдано бурение ямок диаметром 15-20 см, которое делается садовым буром. Дальнейшие мероприятия предусматривают:

  1. Армирование ямок рабицей с мелкими ячейками.
  2. Засыпка траншей смесью бетона М200 и песка.
  3. Фиксация по центру канавы арматурных прутов с выступом на 10 см.

Чтобы жидкий цементный состав не впитывался в почву, укладывают гидроизоляцию из рубероида или полиэтилена.

Установка опор

Оптимальный материал под столбы – отрез трубы из асбестоцемента 10 см в диаметре. На кусок укладываются арматурные штыри 12 мм в диаметре. Конструкция устанавливается на строительный «башмак», заливается пескобетоном и трамбуется. Наверху для прочности крепят небольшой арматурный прут.
Повторное бурение
Работы выполняются после того, как сделанный бетон схватился – через 5-6 дней. Последовательность мероприятий выглядит так:

  1. Буром проделываются отверстия 30 см в диаметре с углублением ниже уровня промерзания почвы.
  2. В проем вставляется столб, рассчитанный на нагрузку массой 11 тонн.
  3. Отверстие засыпается извлеченным грунтом.

Почвосмесь обязательно трамбуется.Столбчатый фундамент из кирпича - экономное решение для строительства частного дома

Формирование ростверка

Материалом для ростверка служит бетон, дерево или металл. Располагают элемент с выступом над грунтом на 10 см. Конструкция выдерживает нагрузку небольших строений из бруса, бревна или каркасных изделий.

Классический фундамент со столбчатой опорой

Алгоритм, как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками, подходит для всех материалов опоры – камня, кирпича, железобетона. Работы имеют строгую последовательность, от которой зависит надежность и прочность сооружения.

Подготовительные задачи

Перед тем, как бетонировать опорные элементы, нужно очистить местность, снять верхний дерновый слой почвы на высоту 30 см. При наличии глинистых грунтов изготавливают подложку на основе гравия или песка. Подготовка гарантирует ровную поверхность, где удобно проводить разметку. Перенесение схемы основания на поверхность проводится при помощи колышков, веревки и песка.Столбчатый фундамент из покрышек для небольшой легкой постройки на дачном участке

Обустройство ям

При подготовке ям существует одно правило – строгое осевое расположение. Выкапываются траншеи вручную, для масштабных задач оправдано арендовать экскаватор. Удаляя грунт, руководствуйтесь следующими требованиями:

  • стенки отверстий, углубленных на 1 м, не укрепляют;
  • увеличение глубины предусматривает формирование откосов, установка брусьев с распорками.
  • фактическую глубину ямы делают на 30 см больше расчетной.

Ширина отверстия выбирается с учетом наличия опалубка и распорок.

Монтирование опалубного каркаса

Опалубка под столбчатый фундамент изготавливается из оструганного бруса толщиной 4 см и шириной 1,5 см. Допускается монтаж досок ДСП, листов металла или фанеры с устойчивым к воздействиям влаги покрытием. Опалубка для столбчатого фундамента устанавливается по линии бетона.

Выполнение армирования

Для армирования фундаментной опоры используются стержни класса А3 от 12 до 14 мм в диаметре. Устанавливают перемычки вдоль, соблюдая горизонтальное направление и шаг в 20 см. Как альтернативный материал применяют штыри 6 мм в диаметре.Столбчатый фундамент из труб под дачный дом

Технология заливки

Работы по заливке подразумевают укладку бетонного теста в трубы. Смесь располагают слоями высотой 20-30 см и трамбуют вибропрессом. Благодаря применению ручного инструмента состав становится однородным – из него выходит воздух.

Гидроизоляционные мероприятия

Для защиты от влаги используется подход аналогичный тому, которым гидроизолируется ленточный фундамент, своими руками изготавливают холодную или горячую мастику, наклеивают мембраны, рубероид.

Выполнение ростверка

При помощи ростверка обеспечивается жесткость и устойчивость сооружения. Самый простой вариант для домашнего строительства – выполнение сборного железобетонного пояса. Задачи проводятся поэтапно:

  1. Перемычки привариваются друг к другу обрезками арматурных штырей на монтажные пели.
  2. Монтируется опалубка, фиксируется арматурный каркас и заливается тестом из цемента марки М200.
  3. После набора бетоном прочности, проведения гидроизоляционных работ пазухи канавок засыпают грунтом и крепят перекрытия.
  4. Для защиты подвального помещения формируют забирку (стену) из кирпича.
  5. В забирке проделываются коммуникационные отверстия.

Декор внутри постройки выполняют из фальш-панелей или сайдинга. Для строительства повышенного ростверка организовывают подушку на основе песка или гравия толщиной 10-15 см. Конструкция оправдана на пучинистых почвах для снижения УГВ и поднятия грунта при понижении температуры.Столбчатый фундамент с ростверком своими руками

Незаглубленные виды фундаметов

Столбчатый незаглубленный фундамент выполняется своими руками легко – пошаговая инструкция презентует подробную этапность работ.

Технология строительства

Незаглубленное основание на столбах или блоках выполняется в строгой технологической последовательности:

  1. Размечается площадка – очищается от мусора, снимается дренажный слой, устилается подушка и формируется гидроизоляция.
  2. Определяются точки размещения опор – блоков из бетона с параметрами 20х20х40 см.
  3. Выкапываются небольшие траншеи с обязательным строительством подложки из песка.
  4. Монтируются опорные элементы – на один столбик будет нужно 4 блока указанных габаритов. Их выкладывают в два ряда, соблюдая расстояние в виде шахматки между опорными столбами будущего фундамента.
  5. Проводится заливка столбчатого фундамента – швы обрабатываются плотным раствором на основе цемента.
  6. Стыки обязательно защищаются от влаги битумной мастикой, рубероидом или стеклоизолом.

Столбчатый фундамент стаканного типа изготовление и монтажСооружение обустраивается на почвах непучинистого типа или грунтах со слабым вспучиванием и оправдано для легких построек (деревянных домов, бань, хозяйственных блоков, пристроек или летних кухонь). Мероприятия на скальных породах целесообразны при возведении бревенчатых или брусовых домов. При уменьшенном пучении основание делают на песчаной подушке.

Как сделать мелкозаглубленное основание?

Установка мелкозаглубленного столбчатого универсального фундамента оправдана для каркасных конструкций. В качестве опалубки применяются пластиковые, асбестовые трубы, а столб из железобетона принимает всю нагрузку легкой кухни, бани, дома или беседки.

Выбор диаметра труб

Параметры отрезков трубы определяются нагрузкой здания:

  • легкие строения предусматривают диаметр элементов 10 см. На них понадобится около 0,1 кубометра бетонного теста;
  • бревенчатые дома требуют изделий с диаметром 25-30 см. В первом случае будет достаточно 0,5 м3 бетона, а во втором – 1 м3 смеси.

Указанные выше параметры актуальны для бетонной фундаментной подложки.Строительство столбчатого монолитного фундамента с ростверком своими руками

Схема мероприятий

Столбчатый долговечный фундамент можно сделать своими руками, ведь пошаговая подробная инструкция включает поэтапные работы:

  1. Строительная площадка подготавливается. Нужно удалить мусор, инородные предметы, снять дерновый слой и выровнять почву.
  2. Проводится разметка территории. Используя колышек, веревку, отмечают конфигурацию постройки – стены, углы, перегородки.
  3. С помощью ручного бура проделываются траншеи на глубине 20 см. Для подушки углубленность увеличивается.
  4. Обстраивается бетонная подушка. На дно ямы засыпается щебень, по наружному контуру будущего здания устанавливается опалубка для бетонного фундамента. Последующие действия заключаются в формировании армирующего каркаса. К арматурным прутам привариваются горизонтальные элементы.
  5. Поверх арматуры заливается бетонная смесь послойно и протыкается арматурным штырем.
  6. После застывания состава проделываются отверстия с применением спецтехники.
  7. Устанавливаются трубы, выступающие на 10 см, выравниваются по уровню и закрепляются деревянными брусьями. Близкий УГВ предусматривает работы по гидроизоляции.
  8. Основание трубы на 0,5 м заливается смесью бетона и гравия. На 1 часть цемента М500 понадобиться 2 части песка и 2 части гравия.
  9. После помещения бетонного теста трубы приподнимают на 20 см, фиксируют и оставляют на 21 день до полного застывания материала.
  10. Проводят гидроизоляцию внешней поверхности опор рубероидом, засыпают яму песком, поочередно проливая и утрамбовывая его.

Работая с трубами, целесообразно поместить внутрь арматурный прут и залить трубу бетоном. Дальнейшие мероприятия проводятся только после отвердевания состава.Схема опорно-столбчатого фундамента

Выгоды строительства фундамента на столбах

К достоинствам, которыми отличается установка прочного столбчатого надежного фундамента, относятся параметры:

  • надежности – сроки эксплуатации жилого дома продлеваются до 100 лет;
  • универсальности – сооружения применяются на пучинистых, глинистых или плотных грунтах;
  • экономичности – работы имеют небольшую себестоимость, и, по сравнению с ленточной или монолитной конструкцией, застройщик экономит в 2 раза больше средств;
  • отсутствия масштабных подготовительных задач, минимальных затрат на гидроизоляцию;
  • скорости монтажных мероприятий – строительство можно выполнять самостоятельно;
  • быстрых сроков постройки дома, дачи или хозяйственного блока.

Схема строительства столбчатого фундамента под частный домКонструкции исключают обустройство погреба, но идеально подходят для легких построек. С целью организации подпола оправдан ленточный фундамент своими руками.
Строительство самостоятельно фундамента на опорах столбчатого предусматривает правильный выбор глубины, которая зависит от расстояния промерзания почвы. Опытные специалисты рекомендуют рассчитывать конструкцию, чтобы исключить ее деформации и растрескивания.

Столбчатый фундамент - расчет и советы как сделать правильно основание для дома

Началом строительства любого дома является правильное сооружение фундамента. От него зависит крепость и надежность всей конструкции. Виды строительных материалов, из которых будет строиться здание, влияют на выбор типа фундамента. Чем тяжелее будут стены, тем крепче должно быть основание.

Если строение сооружается из относительно легких материалов, то целесообразно применять столбчатый фундамент. С его помощью дом будет устойчиво стоять даже на болотистом, переувлажненном, и торфяном грунте.

Краткое содержимое статьи:

Применение столбчатых фундаментов

Конструкция, для которой подходит столбчатый фундамент, должна быть деревянного типа. Например, дом из сруба, баня, в том числе различные постройки хозяйственного назначения.

Возводить каменные и кирпичные постройки на подобном основании крайне не рекомендуется. Столбчатые опоры под большим весом неминуемо начнут проседать в грунт. Стены дома начнут лопаться, и разрушаться.

В тех районах, где грунт постоянно скован морозами применяется строительство столбчатого основания для жилых, и промышленных сооружений.


Виды столбчатого основания

Если посмотреть на различные фото столбчатого фундамента, то можно заметить разнообразие его конструкций. Встречаются такие виды:

  • Сплошная железобетонная конструкция;
  • Столбчатая конструкция из кирпича;
  • Столбчатый фундамент из шлакоблоков;
  • Конструкция из бутового камня;
  • Конструкция из бутобетонного состава;
  • Деревянный столбчатый фундамент;
  • Асбестовые трубы в основании;
  • Основание из металлических свай.

Основные элементы базовой конструкции

Если посмотреть на столбчатый фундамент в разрезе, то можно увидеть очень простое строение.

Обязательным элементом в строительстве каждой опоры является песок, и бетон. Дальнейшее использование материалов для возведения конструкции зависит от вида фундамента.

Основные расчеты

Рассмотрим, как рассчитать столбчатый фундамент. Первым шагом в строительных работах считается правильно составленный проект. От него зависит качество будущего сооружения, поэтому к этому делу рекомендуется привлекать профессионалов.

С начала определяется, какую площадь будет занимать строение. Обязательными параметрами являются его масса, и место для застройки. Для этого используют геодезическую съемку, и привязывают объект к месту застройки.

В проектировке будут учитываться следующие факторы:

  • Состав грунта на месте строительства;
  • Наличие, и глубина залегания грунтовых вод;
  • Глубина промерзания почвы с измерением вспучивания;
  • Сколько этажей будет в доме, и какова его высота;
  • Тип строительных материалов, какие буду перекрытия и кровля;
  • Расчет основных и дополнительных нагрузок на каждую опору.

Работа с грунтом

Рассмотрим строительство столбчатого фундамента своими руками поэтапно:

Все начинается с подготовки основания грунта, и его разметки. Для этого используют веревку и колышки. Для обозначения ширины фундамента протягивают две веревки параллельно. Необходимо соблюдать прямые углы на пересечении веревок, поэтому лучше воспользоваться геодезическим прибором.

Разметив участок необходимо снять с него верхний слой земли глубиной до 200 мм. Следуя проекту, делают разметку под столбы с точным соответствием размеров.

Далее при помощи специального бура делают скважины в соответствии с указанной глубиной в проекте. Если углубить скважину до 1000 мм, то закреплять ее стенки возможно не понадобится.

В скважине делается песчаная подушка, которую следует увлажнить, и тщательно уплотнить. На песчаное основание необходимо залить раствор бетона. Так получится крепкая основа.

Конструкция опор из кирпичей

Рассмотрим инструкцию, как правильно сделать столбчатый фундамент с использованием кирпича или блоков:

  • На стенки скважин стелется рубероид, одна из его особенностей – хорошая гидроизоляция.
  • На всю глубину ямы монтируется конструкция из арматуры. Она не должна быть выше уровня грунта.
  • Далее проходит заливка раствора бетона, в который добавляют гравий или щебень.
  • В результате, скважина должна быть полностью залита бетоном. Процесс схватывания бетона длится до 10 дней.
  • На поверхность бетонного основания устилают несколько слоев рубероида, который послужит хорошей гидроизоляцией для последующей кладки.

Такова технология строительства столбчатого фундамента, она намного экономичнее в своей конструкции. Ее под силу сделать своими руками.

Фото столбчатого фундамента

Также рекомендуем просмотреть:


Пожалуйста, сделайте репост
область применения, плюсы, минусы, типы столбов для комбинированного опорного основания, пошаговая инструкция работ своими руками

Выбор определенного типа фундамента зависит от особенностей грунта. Участки с неустойчивой и постоянно движущей почвой требуют использования комбинированных систем.

Одной из таких систем является столбчато-ленточный фундамент, как комбинированный вариант двух самых популярных типов основания. Что это за вид фундамента, какими преимуществами обладает, как выполнить монтаж своими руками — изучено в этой статье.

Краткое описание и область применения

Столбчато-ленточный фундамент представляет собой комбинацию из округлых или прямоугольных опор, расположенных отдельно друг от друга по периметру строительной площадки, углубленных ниже уровня промерзания земли на 1-3 м. Между собой они закреплены лентой.

Такое основание применяется для строительства легких сооружений, одно- и двухэтажных домов из бруса, а также деревянных, каркасных и сип-панелей.

Это отличный вариант для укрепления конструкций на неустойчивых пучинистых грунтах, именно на:

  • глинистых почвах;
  • мелко-песчаных;
  • болотистых;
  • торфяных.

Также комбинированный столбчатый-ленточный фундамент подходит для строительства террас, бань, хозяйственных построек на участках с сильными перепадами высоты.

Фото 2

Виды комбинированного основания

Существуют следующие типы столбов:

  1. Деревянные. Обладают небольшой несущей способностью, поэтому пригодны для возведения террас, временных конструкций. Чтобы увеличить срок службы, материал просушивается и покрывается водоотталкивающими средствами. Гидроизоляция выполняется из битумной мастики. Размер бруса для столбов — 12-20 см.
  2. Кирпичные или блочные. Мелкозаглубленное квадратное сечение выкладывается из кирпичей или блоков. Его размеры — 40-50 см.
  3. Бетонные. Создается опалубка, затем она армируется стальными прутьями, заливается цементом. Форма сечения столбов составляет 40 см. Востребован этот тип при капитальном строительстве жилых одноэтажных домов и бань.
  4. Бутобетонные. Столбы выкладываются из бутового камня, закрепляются раствором. Технология очень сложная, поэтому ее способны выполнить только профессионалы.
  5. Бетонные, металлические, пластиковые или асбестоцементные трубы. Монтируются в землю, армируются, заливаются бетоном. Подходит для строительства массивных сооружений. Если применяются металлические трубы, то требуется выполнить гидроизоляцию для исключения возникновения коррозии.
  6. Набивные и буронабивные столбы. Требуют привлечения специальной техники. Представляют собой полые опоры, внутри которых монтирован арматурный каркас, залитый бетоном. Основное преимущество — возможность строительства комбинированных оснований из двух видов столбов.

Фото 3

Плюсы и минусы

Основные преимущества:

  • быстрота возведения — не требуется проводить сложные земляные работы;
  • низкая стоимость материалов;
  • возможность строительства на сильнопучинистых, болотистых, торфяных почвах;
  • не требуется аренда спецтехники, привлечение рабочей силы;
  • прочность, долговечность;
  • устойчивость к резким перепадам температур;
  • не податливость к коррозии, влиянию различных насекомых и грызунов.

Недостатки:

  • не подходит для строительства тяжелых сооружений из кирпича;
  • необходимо утепление цоколя из-за образования сквозняков;
  • требуется утепление пола.

Выбор материалов для опорной конструкции

На начальном этапе работ необходимо определиться с типом фундамента (описаны выше), исходя из вида будущей постройки. Для сооружения частного дома и бани отлично подойдет основание из кирпичных или бетонных столбов.

Далее подготовить набор инструментов и материалов:

Фото 4

  • рулетку;
  • бельевой шнур;
  • строительный уровень;
  • прямоугольный треугольник;
  • колышки из дерева.

Пошаговая инструкция выполнения работ своими руками

Расчет

Первое, что нужно сделать — произвести расчеты. Для этого понадобятся данные:

  • о грунте — делается анализ строительной площадки;
  • глубине промерзания;
  • общей массе сооружения — суммировать массу стен, перекрытий и кровли;
  • весе ленты.

Все расчеты лучше доверить специалистам. Так можно сэкономить время, увеличить безопасность будущей постройки во время эксплуатации. Не рекомендуется пренебрегать геологическими изысканиями, поскольку это самый важный этап строительства.

Практика доказала, что самостоятельное изучение грунта приводит к получению неверных сведений. В итоге основание быстро изнашивается.

Определить площадь основания для всех столбов можно по формуле S=P/Ro, где:

  • Р — общий вес конструкции, кг;
  • Ro — сопротивление грунта, кг/кв. см.

Пример: S = 61940/4.0 кг/кв. см = 15485 кв. см. Площадь одной опоры составляет 1600 кв. см (из расчета 40х40). Количество опор = 15485/1600 = 9.67 шт. округлить до 10 шт.

После получения необходимых данных можно приступать к обустройству столбчато-ленточного фундамента. На первом этапе требуется освободить участок от мусора, растительности, ненужных построек.

Подготовка и разметка участка

Затем снять плодородный слой почвы. Если строительство производится на глинистых почвах, то рекомендуется засыпать песок с последующим уплотнением и выравниванием.

Приступить к разметке участка. Использовать колышки и веревку. Нити натянуть на расстоянии, совпадающей с шириной ленты. Обязательно следить за их пересечением в местах соединения. Углы должны составлять 90 градусов.

Оставить метки в местах пересечения несущих и вспомогательных стен. Также установить сваи в зонах с повышенными нагрузками.

Фото 5

 

Рытье траншеи

Третий этап — создание траншеи и углублений под столбы. Воспользоваться следующими рекомендациями:

  1. Выкопать траншею глубиной 40 см. Ширина должна превышать высоту на 10 см.
  2. Сделать углубления для опор в областях с высокой нагрузкой. Диаметр должен соответствовать нагрузке на основание (согласно плану). Чем выше показатель, тем больше сечение столбов. Создать каналы поможет бур, а длинные углубления — шнек.
  3. Если закладка опор происходит на глубину более 1 м, следует сформировать прочные деревянные подпорки. Они исключат обвал грунта. Дно каналов засыпать песком. Толщина слоя — 50 см. Если глубина закладки элементов небольшая, то моно обойтись без подпорок. При этом толщина песчаного слоя должна составлять 10 см.

Армирование

Четвертый этап — армирование. Работы следующие:

  1. Вертикальные элементы создать из арматуры диаметром 12-14 мм класса А3 (А400). Стержни должны выступать над верхом столба на 25 см, быть загнутыми снизу.
  2. Поперечные хомуты изготовить из арматуры диаметром 6-8 мм класса А1 (А240). Отогнуть их концы на 20 см под прямым углом. Монтировать элементы по высоте через каждые 30 см каркаса.
  3. Для создания сетки взять арматуру диаметром 10-12 мм класса А3 (А400). Стержни связать с ячейкой 15х15 см.
  4. Соединить все элементы вязальной проволокой. На низ сетки установить пластиковые «стаканы».

Фото 6

Заливка подошвы

Пятый этап — заливка подошвы. Металлическую конструкцию разместить на дне ямы. Каркас зафиксировать доской, которую необходимо уложить по верху ямы. Тщательно прижать ее к грунту грузом, стержни привязать к ней проволокой.

Нижнюю часть забетонировать. Бетонный слой должен иметь толщину, которая указана в проектной документации. Уплотнить заливку глубинным вибратором.

Шестой этап — опалубка под столбы и засыпка. Рекомендации следующие:

  1. Изготовить опалубку можно из деревянной доски, фанеры, листа ДСП или ОСП. В каждом углублении разместить опалубку поверх армированного каркаса. Уложить пленку с запуском на стенки. Затем к ним по кругу прикрепить рубероид с помощью гвоздей. Так можно исключить пересыхание бетона.
  2. Послойно засыпать грунт. Каждые 15 см пролить водой, уплотнить вручную брусом с перекладиной.

Если залить бетон в яму без опалубки, то цементное молоко будет уходить в грунт. Качество бетона будет постепенно ухудшаться. Даже столбы без нижнего уширения должны монтироваться в надежную опалубку.

Установка столбов

Следующий этап — заливка столбов. Инструкция следующая:

  1. Удалить мусор и грязь из опалубки строительным пылесосом.
  2. Приготовить бетонный раствор. Пропорции указаны производителем на заводской упаковке соответствующей марки бетона. Лучше использовать материал класса В15 или В20.
  3. Залить столбы послойно. Каждый слой составляет 30-40 см. Уплотнить также послойно глубинным вибратором. Укрыть полиэтиленовой пленкой.
  4. Выполнить работы по гидроизоляции. Покрыть поверхность каждого столба битумной мастикой в два слоя.

Фото 7

Обустройство ленты

Далее начинаются работы по обустройству ленты. Рекомендуется следовать следующей технологии:

  1. Создание траншеи под ленту. Сечение должно соответствовать расчетам при проектировании. В зависимости от особенностей стен дома ширина ленты может составлять 30-50 см, высота — 30-40 см. Пример: сечение ленты 40х40 см, ширина должна быть 45 см с запасом для монтажа опалубки, глубина — 20 или 30 см с учетом подушки из щебня (толщина 20 см) и пенопластового слоя (толщина 10 см). Щебеночную подушку обязательно утрамбовать.
  2. Опалубка ленты. Создать из доски или листового материала. Собрать их в щиты. Установить крепеж из бруса по разметке. Забить в грунт по краям траншеи, выдерживая шаг 80-100 см. К брускам закрепить щиты, верх которых следует скрепить проволочными стяжками, а наружные стороны — упорами. Изнутри обтянуть полиэтиленом.
  3. Армирование. Собрать каркас из четырех или шести стержней диаметром 12-14 мм класса А3 (А400). Первую половину разместить в нижнем поясе ленты, остальные — в верхнем. Скрепить арматуру из хомутов диаметром 6 мм класса А1 (А240) через каждые 40 см по длине. Каркас сделать секциями длиной по 4-6 м. Уложить их в опалубку с нахлестом.
  4. Залить бетонную смесь по разметке за один прием. Уплотнить глубинным вибратором, а после выровнять поверхность терками.
  5. Распалубка и гидроизоляция. После достижения бетона 70% проектной прочности можно снять опалубку. Если погода была теплой, то этот этап наступает через 2-3 недели после бетонирования. Затем ленту по бокам покрыть битумной мастикой в два слоя.

Фото 8

Когда бетон набирает прочность, следует выполнять мероприятия по уходу. При жаркой погоде периодически поливать, чтобы не допустить растрескивания поверхности. Также накрывать полиэтиленом.

Если возведение фундамента происходит зимой, то необходимо проложить греющий кабель по всей площади основания.

Полезное видео

Особенности выполнения столбчато-ленточного фундамента в видео:

Заключение

Столбчато-ленточный фундамент — это прочное и долговечное основание. Выполнить его монтаж несложно, если грамотно подготовиться к процессу. Важно помнить, что особого внимания требует изучение строительной площадки, расчет площади, создание схемы.

Рекомендации и советы от опытных специалистов помогут быстро, правильно создать крепкий фундамент.

Столбчатый фундамент. Заливка своими руками. — Свой Дом

Сегодня я продолжу серию статей о фундаментах и рассмотрю такой тип, как опорно-столбчатый.Мы узнаем, где такой фундамент применяется, обсудим его достоинства и недостатки. Так же Вы узнаете о том, как можно сэкономить на чужом труде и заложить его своими руками.     На сегодняшний день, столбчатый фундамент очень популярен среди частных застройщиков, учитывая его дешевизну и простоту заложения.

Содержание статьи:

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.

Подходящий грунт для опорно-столбчатого фундамента


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.

Иногда, устройство такого фундамента будет целесообразным, если верхний слой грунта подвижен и слаб, а постоянные и твердые породы грунта находятся значительно глубже на 1 – 1,8 м. Тогда необходимо закладывать столбы так, чтобы их основание располагалось в «хорошем» грунте.

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.

Заливка опорно-столбчатого фундамента своими руками


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 поля
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!

Источник: postroj-sam.ru

Столбчатые фундаменты и их применение

Столбчатые фундаменты и их применение

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент является наиболее дешевым и простым в возведении. Ему отдают предпочтение при строительстве как производственных и общественных зданий, так и одноэтажных дачных построек. Но по ряду причин применение столбчатых фундаментов имеет ограничения и не учитывать их нельзя.

 

 

Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают.

Столбчатый фундамент

К разметке таких фундаментов предъявляются повышенные требования. Для просадочных грунтов и характеризующихся морозным пученьем они не годятся

Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву.

Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта.

Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня.

Столбчатый фундамент стаканного типа

Столбчатый фундамент стаканного типа оптимален для стоек забора. Столб можно отпито заранее или прямо в отрытом под него колодце. В опорной части (подошва) он имеет расширение.

 

Устройство столбчатого фундамента

Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня).

Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя.

Нагрузка на столбчатый фундамент

Нагрузка на столбчатый фундамент определяет его размеры и конструкцию. Оптимальное восприятие нагрузки фундаментом и перенос ее на грунт основания показан на эпюре сопротивления: угол 60° и более гарантирует запас прочности даже не армированному фундаменту, менее 60° фундамент требует усиления армированием

Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки.

 

Ошибки при устройстве столбчатого фундамента

Коснемся лишь дачного строительства, где самой распространенной ошибкой в устройстве столбчатого фундамента является отсутствие в нем развитой опорной части (подошвы). Связано это с тем, что стремясь снизить трудоемкость работ, столбы фундамента заливают из бетона в выбранных в грунте вертикальных колодцах равного сечения: выкапывают или бурят вертикальный канал, стенки которого обкладывают рубероидом или погружают в грунт трубу обсадным способом и заливают туда раствор. Как правило, такие столбы начинают быстро и неравномерно проседать даже при весьма хорошем грунте основания.

Если вы выбрали именно эти технологии возведения столба, рекомендуем нижнюю часть колодца хоть немного расширить: аккуратно выбирая грунт из стенок небольшой лопаткой или трамбуя его ниже окончания обсадной трубы. Но форма и размеры всех таких колодцев для одной постройки должны быть идентичны. Иначе не избежать неравномерной осадки столбчатого фундамента даже в хорошем грунте.

Столбчатый фундамент на просадочных грунтах (илистых или торфяных) — дом интенсивно и длительный период погружается в грунт даже при развитых подошвах в основании столбов.

Столбчатый фундамент возводят на глинистых грунтах с морозным пученьем. Зимой такая постройка на таком фундаменте не в состоянии компенсировать выталкивающее действие сил даже от незначительного морозного пученья: столбы поднимаются из грунта и уходят в сторону, даже с подошвами, заложенными ниже глубины промерзания. Эго явление можно наблюдать после каждой зимы на стойках заборов, установленных на столбчатых фундаментах, но их подправить намного легче, чем заваливающийся дом.

Допускаются ошибки и при разметке столбчатого фундамента. Поскольку столбы заводят под места локальных нагрузок от несущих конструкций постройки (стойки колонны или балки опорной рамы), важно чтобы они имели центральное загружение и были строго вертикальны. В противном случае, в передаваемой на столб нагрузке возникает боковая составляющая, которая уводит его в сторону. К аналогичным последствиям может привести недостаточное количество столбов под нагруженной балкой: балка прогибается и передает на столбы боковое усилие.

 

Можно ли исправить допущенные ошибки, если дом уже построен?

Рекомендуется на столбчатом фундаменте возводить дома из бревен и бруса или сборно-каркасные и не более.

Во-первых, в силу своей конструкции, такие дома передают на каждый столб одинаковые нагрузки.

Во-вторых, если фундамент все-таки уходит в грунт, да еще и неравномерно, такие дома можно выправить:

  • под нижний венец сруба или опорную раму подводят домкраты (над столбами) и приподнимают или выравнивают дом; столбы наращивают и выравнивают по уровню бетонным раствором или каменной кладкой;
  • после набора бетоном необходимой прочности, дом равномерно опускают домкратами на столбы.

При необходимости, такие дома выдержат не один подобный ремонт. Эти работы доверяют только специалистам.

 

 

 

 

Что бы еще почитать?
фондов науки о данных: выбор правильной базы данных

Детали курса

За последние несколько лет в мире баз данных появилось множество новых типов баз данных: документ, ключ-значение, график и столбец. Кроме того, профессионалы в области науки о данных также могут использовать в качестве опции старый гигант - системы управления реляционными базами данных (RDBMS). Типичные варианты использования науки о данных и аналитики теперь распространились на текст, социальные сети, Интернет вещей и облако.Учитывая все это, как выбрать правильную базу данных для вашего конкретного проекта в области науки о данных? Этот курс может помочь, поделившись тем, что вам нужно знать, чтобы принять обоснованное решение.

Кумаран Поннамбалам начинает с обсуждения роли баз данных в науке о данных, а также ключевых функций и требований к производительности для баз данных в этой области. Затем Кумаран рассматривает различные типы баз данных, рассказывая о сильных и слабых сторонах каждой из них. В заключение он рассматривает конкретные варианты использования и показывает, как выбрать лучшую технологию баз данных для каждой ситуации.

инструктор

  • Click here to view Kumaran Ponnambalam’s instructor page

    Кумаран Поннамбалам

    Руководитель и автор AI / Big Data

    Кумаран Поннамбалам работает с данными более 20 лет.

    Он создал корпоративные и облачные приложения, которые собирают данные для получения значимой информации для своих потребителей. Данные всегда интриговали Кумарана, и он всегда искал способы добывать, управлять и справляться с этим. Его основная область интересов - использование аналитики для решения бизнес-задач. В последнее время он проявил большой интерес к созданию качественных курсов, позволяющих людям понимать и использовать данные. Аналитика больших данных быстро развивается, но ему не хватает качественного образования, особенно в прикладных областях, и он хочет внести свой вклад в это.

    Узнать больше Видеть меньше

Навыки, описанные в этом курсе

Зрители этого курса

6,777 человек смотрели этот курс

Что они делают

Разработчик программного обеспечения и менеджер по технологиям

Где они работают

Связанные курсы

,
Что уникального в столбчатой ​​базе данных? | FlyData

Ищете подходящую технологию баз данных для использования? К счастью, существует множество технологий баз данных на выбор, включая реляционные базы данных (MySQL, Postgres), NoSQL (MongoDB), столбчатые базы данных (Amazon Redshift, BigQuery) и другие. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы, но сегодня давайте рассмотрим, в чем уникальность столбцовых баз данных, сравнив их с более традиционными строковыми базами данных (например, MySQL).

Person modelling data

Источник изображения

Строчная база данных

Традиционные базы данных хранят данные по каждой строке.Поля для каждой записи сохраняются последовательно. Допустим, у вас есть такая таблица:

  + ---- + -------------- + ---------------------- + ---- ------ + ------------- + ------------ + ----------- + ---- - +
| ID | имя | адрес | почтовый индекс | телефон | город | страна | возраст |
+ ---- + -------------- + ---------------------- + ------ ---- + ------------- + ------------ + ----------- + ----- +
| 1 | Бенни Смит | Уоркхейвен Лейн, 23 52683 | 14033335568 | Летбридж | Канада | 43 |
| 2 | Кейт Пейдж | 1411 Lillydale Drive | 18529 | 16172235589 | Вудридж | Австралия | 26 |
| 3 | Джон Доу | Бумажный бул. 1936 г.| 92512 | 14082384788 | Санта-Клара | США | 33 |
+ ---- + -------------- + ---------------------- + ------ ---- + ------------- + ------------ + ----------- + ----- +
  

Эта двумерная таблица будет храниться в строковой базе данных, например:

  1, Benny Smith, 23 Workhaven Lane, 52683,14033335568, Lethbridge, Canada, 43; 2, Keith Page, 1411 Lillydale Drive, 18529,16172235589, Woodridge, Australia, 26; 3, John Doe, 1936 Paper Blvd., 92512,14082384788, Санта-Клара, США, 33;
  

Как видите, поля записи сохраняются одно за другим, затем сохраняются поля следующей записи, затем следующие, и так далее…

База данных столбцов

Сравните приведенное выше с тем, как столбцовая база данных будет хранить эти данные:

  1,2,3; Бенни Смит, Кейт Пейдж, Джон Доу; 23 Workhaven Lane, 1411 Lillydale Drive, 1936 Paper Blvd.; 52683,18529,92512; 14033335578,16172235589,14082384788; Летбридж, Вудридж, Санта-Клара; Канада, Австралия, США; 43,26,33;
  

Каждое поле хранится в столбце , так что каждый «id» сохраняется, затем столбец «name», затем «почтовые индексы» и т. Д. Итак, какие последствия есть при хранении данных в виде столбцов?

Преимущества столбчатых баз данных и недостатки

Основное преимущество, которое вы можете получить, сохраняя данные в базе данных, ориентированной на столбцы, состоит в том, что некоторые из ваших запросов могут стать действительно быстрыми .Представьте, например, что вы хотите узнать средний возраст всех ваших пользователей. Вместо того, чтобы искать возраст для каждой записи строка за строкой (строчная база данных), вы можете просто перейти к области, где хранятся «возрастные» данные, и прочитать только те данные, которые вам нужны. Таким образом, при запросе столбчатое хранилище позволяет очень быстро пропустить все нерелевантные данные.

По строкам:

  1, Benny Smith, 23 Workhaven Lane, 52683,14033335568, Lethbridge, Canada, 43; 2, Keith Page, 1411 Lillydale Drive, 18529,16172235589, Woodridge, Australia, 26; 3, John Doe, 1936 Paper Blvd., 92512,14082384788, Санта-Клара, США, 33;
  

В столбце:

  (пропустить) 43,26,33;
  

Следовательно, запросы агрегации (запросы, в которых вам нужно только искать подмножества ваших общих данных) могут стать действительно быстрыми по сравнению с базами данных, ориентированными на строки. Кроме того, поскольку тип данных для каждого столбца одинаков, вы получаете лучшее сжатие при запуске алгоритмов сжатия для каждого столбца (что сделало бы запросы еще быстрее). И это усиливается по мере того, как ваш набор данных становится все больше и больше.Вы можете подумать: «А что, если мне нужно запросить несколько значений для каждого пользователя? Агрегация - это здорово, но моему приложению нужно отображать данные для каждого отдельного пользователя ?? » Вы были бы на месте. Во многих случаях вам действительно нужно несколько полей из каждой строки. И столбцовые базы данных обычно не подходят для таких запросов. Чем больше полей вам нужно прочитать для каждой записи, тем меньше преимуществ вы получите от хранения в режиме, ориентированном на столбцы. Фактически, если ваши запросы предназначены только для поиска значений, специфичных для пользователя, строковые базы данных обычно выполняют эти запросы намного быстрее.

AWS Illustration

Еще одна вещь, которую следует учитывать при хранении по столбцам, заключается в том, что запись новых данных может занять больше времени. Если вы вставляете новую запись в базу данных, ориентированную на строки, вы можете просто записать ее за одну операцию. Но если вы вставляете новую запись в базу данных по столбцам, вам нужно писать в каждый столбец один за другим. В результате загрузка новых данных или обновление многих значений в столбчатой ​​базе данных может занять гораздо больше времени (возможно, больше, чем вы ожидаете). Вот почему вам обычно нужна строковая база данных, такая как MySQL, на которой выполняется серверная часть вашего веб-приложения и т. Д.И как только ваше приложение станет огромным, вы также захотите рассмотреть возможность наличия столбчатой ​​базы данных, такой как Amazon Redshift, для выполнения ваших аналитических запросов BI (бизнес-аналитики) (которые обычно состоят из запросов агрегирования). Мы видели, как многие компании, выпускающие мобильные игры или веб-приложения, пережили такой же переход.

Заключение

Подводя итог, столбчатые базы данных подходят для:

  • Запросы, содержащие всего несколько столбцов
  • Запросы агрегирования для огромных объемов данных
  • Сжатие по столбцам

Но не так хороши в:

  • Инкрементная загрузка данных
  • Использование онлайн-обработки транзакций (OLTP)
  • Запросы только по нескольким строкам

В этом посте мы очень быстро просмотрели различия между столбцовыми и строковыми базами данных, но для тех из вас, кто хочет погрузиться в подробности, посетите эти ресурсы, которые имеют подробные объяснения по столбчатым базам данных:

Как FlyData может помочь

Чтобы интегрировать транзакционные функции ваших баз данных RDS, MySQL или PostgreSQL с аналитической производительностью Amazon Redshift, FlyData обеспечивает непрерывную репликацию между вашими различными конечными точками почти в реальном времени.FlyData Sync - это чрезвычайно интуитивно понятный, но мощный и экономичный способ интеграции ваших транзакционных баз данных и хранилищ аналитических данных в единый интерфейс без ручного написания сценариев.

Вы можете начать 14-дневную бесплатную пробную версию и начать синхронизацию данных в течение нескольких минут. Если у вас возникнут вопросы о FlyData и о том, как мы можем помочь вам ускорить ваш сценарий использования и переход на Amazon Redshift, свяжитесь с нами по адресу [email protected]

,

Уникальная организация данных - CarbonData

  • Перейти к содержанию
  • Перейти к панировке
  • Перейти к меню заголовка
  • Перейти к меню действий
  • Перейти к быстрому поиску
Связанные приложения

Загрузка…

  • пространства
  • Нажмите Enter для поиска

  • Помогите
    • Онлайн помощь
    • Горячие клавиши
    • Feed Builder
    • Что нового
    • Доступные гаджеты
    • О Confluence
  • Авторизоваться
  • зарегистрироваться

CarbonData
  • Страницы
  • Блог

Дерево страниц

    Практическая криптография

    Введение §

    Столбчатый шифр транспонирования - довольно простой и легко реализуемый шифр. Это транспозиция шифр, который следует простому правилу смешивания символов в открытом тексте для формирования зашифрованного текста.

    Хотя сам по себе он слаб, его можно комбинировать с другими шифрами, такими как подстановка шифр, комбинацию которых труднее взломать, чем любой другой шифр по отдельности. Шифр ADFGVX использует столбчатое транспонирование для значительного повышения безопасности.

    Пример §

    Ключом столбцового шифра транспонирования является ключевое слово, например НЕМЕЦКИЙ. Используемая длина строки то же, что и длина ключевого слова. Чтобы зашифровать фрагмент текста, например

     оборонять восточную стену замка 

    записываем его особым образом в несколько строк (ключевое слово здесь НЕМЕЦКИЙ):

     Г Е Р М А Н
    d e f e n d
    т е е а с
    т ш а л л о
    f t h e c a
    с т л е х х 

    В приведенном выше примере открытый текст был дополнен так, чтобы он аккуратно вписывался в прямоугольник.Это называется обычным столбчатым транспонированием. При неправильном столбчатом транспонировании эти символы остаются пустыми, хотя это немного затрудняет расшифровку. Столбцы теперь переупорядочены таким образом, чтобы буквы в ключевом слове располагались в алфавитном порядке.

     A E G M N R
    н е д е д е
    а х т е с е
    l w t l o a
    c t f e a h
    х т с е х л 

    Зашифрованный текст считывается по столбцам:

     nalcxehwttdttfseeleedsoaxfeahl 

    Пример шифра транспонирования столбцов в JavaScript §

    Это реализация на языке JavaScript шифра транспонирования столбцов.Эта реализация дополняет открытый текст, чтобы его длина была кратна длине ключа.

    Обычный текст
    атака на рассвете

    ключевое слово = символ заполнения =

    Шифрованный текст

    Другие реализации §

    Чтобы зашифровать свои собственные сообщения на Python, вы можете использовать модуль pycipher. Чтобы установить его, используйте pip install pycipher. Чтобы зашифровать сообщения с помощью шифра транспонирования столбцов (или другого шифра, см. Документацию здесь):

     >>> из pycipher import ColTrans
    >>> КОЛЬТРАНС ( "HELLO").encipher ('защищать восточную стену замка')
    'ETSLELDDALHTFHTOCEEEWFANEATS'
    >>> КОЛЬТРАНС ( "HELLO"). Расшифровать ( 'ETSLELDDALHTFHTOCEEEWFANEATS')
    'DEFENDTHEEASTWALLOFTHECASTLE'
     

    Криптоанализ §

    Для получения информации о том, как автоматически взламывать шифры столбчатого транспонирования, см. Здесь.

    Взлом столбчатых шифров транспозиции вручную рассматривается в книге Хелен Фуш Гейнс «Криптоанализ - исследование шифров и их решение» и книге Синкова «Элементарный криптоанализ».Подробное руководство также дано Фридманом в "Военном криптоанализе - часть IV".

    Столбчатый шифр транспонирования не самый простой для взлома шифр транспонирования, но - это статистические свойства языка, которые можно использовать для восстановления ключа. Чтобы значительно увеличить безопасности, может использоваться шифр замены, а также транспонирование.

    Особенностью транспозиционных шифров является то, что частотное распределение символов будет идентичен тексту естественного текста (поскольку подстановки не производились, это просто порядок, который перепутал).Другими словами, это должно выглядеть так:

    Частоты английских букв

    Взлом вручную обычно выполняется путем анаграммирования или попытки восстановить маршрут. Более сложный маршрут, тем сложнее взломать.

    Для метода, который хорошо работает на компьютерах, нам нужен способ определения Насколько "английский похож" на кусок текста, посмотрите раздел криптоанализа характеристик текста. Ключ, который приводит к расшифровке с наибольшей вероятностью английского текста, скорее всего, является правильным ключом.Конечно, чем больше у вас зашифрованного текста, тем более вероятно, что это так (это относится ко всем статистическим показателям, включая частотные подходы, указанные выше). Таким образом, используемый метод состоит в том, чтобы взять зашифрованный текст, попытаться расшифровать его с помощью каждого ключа, а затем посмотреть, какое дешифрование выглядит лучше всего. В случае с этим шифром потенциально может быть довольно много ключей. Мы можем использовать метод оптимизации, такой как имитация отжига или генетический алгоритм, чтобы найти ключ.

    Ссылки §

    • Википедия имеет хорошее описание процесса шифрования / дешифрования, историю и криптоанализ этого алгоритма
    • "Кодовая книга" Саймона Сингха - отличное введение в шифры. и коды.Сингх, Саймон (2000). Книга кодов: наука секретности от Древнего Египта до квантов Криптография. ISBN 0-385-49532-3.
    Пожалуйста, включите JavaScript для просмотра комментариев на основе Disqus. комментарии предоставлены ,

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о