При строительстве здания на сложном грунте с преобладанием грунтовых вод или торфяных залежей наиболее предпочтительными типами оснований являются столбчатые фундаменты. Такой каркас представляет собой опору из отдельно стоящих столбов, уходящих в грунт на столько, на сколько позволяет того почва. При этом опоры располагают исключительно под несущими стенами будущего дома. Столбчатые опоры устраивают в местах максимальной нагрузки на здание. Таковыми являются углы дома, выступы и пандусы, пролеты стен длиной более 2,5 метров, места стыков стен и пр.
Столбы основания могут быть выполнены из различных материалов (от кирпича или шлакоблока, до природного бута). Именно от типа материала, из которого предполагается делать опоры, зависит высота столбов и их сечение. В свою очередь, расстояние между столбами будет тесно связано с параметрами опор (сечением, высотой), а также будет зависеть от этажности здания и его итоговой массы.
Как эффективно и легко закрепить деревянный столб к монолитному фундаменту
При строительстве здания на сложном грунте с преобладанием грунтовых вод или торфяных залежей наиболее предпочтительными типами оснований являются столбчатые фундаменты
В среднем расстояние между опорами фундамента равно 1,5-2,5 метра, в то время как сечение каждой «ножки» столбчатого каркаса может варьироваться в пределах 25-40х25-40 см. Круглые опоры могут иметь диаметр от 20 до 25 см.
Важно: глубина залегания опор зависит от параметров дома, а вот надземная их часть должна быть не менее 50 см. При этом каждый столбчатый фундамент должен иметь единую горизонтальную плоскость для всех без исключения опор. Это является залогом ровности, устойчивости и крепости дома.
Связывает все «ножки» основания прочная лента-обвязка. Материал её изготовления напрямую зависит от того, из какого строительного материала изготовлены столбы основы.
Основными преимуществами фундамента столбчатого типа являются:
- Простота устройства и возможность монтажа своими руками;
- Экономия строительных материалов, а значит, экономия бюджета;
- Возможность возводить здания даже на самых сложных грунтах;
- Хорошая несущая способность, которая позволяет основанию выдерживать вес дома в два-три этажа при условии его возведения из бруса или оцилиндрованного бревна.
Важно: перед монтажом столбчатого каркаса необходимо грамотно провести все расчеты и наметить месторасположение опорных столбов относительно подвижности грунта.
Виды столбчатого фундамента
Столбчатый фундамент выполняется в разных интерпретациях с использованием различных материалов для его изготовления
Столбчатый фундамент выполняется в разных интерпретациях с использованием различных материалов для его изготовления, применением разного диаметра для столбов и пр. Поэтому стоит рассмотреть подробнее все виды основания под каркасный дом с тем, чтобы понимать, как устраивать такое основание своими руками под выбранный тип здания.
Так, в соответствии с сечением опор, столбы фундамента могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными.
По типу используемых материалов для возведения опор столбчатый фундамент может быть:
- Бутобетонным;
- Железобетонным;
- Кирпичным;
- Блочным;
- Комбинированный;
- Деревянный.
Кроме того столбчатые фундаменты различают и по способу монтажа. Каркасы в этом случае бывают такими:
- Сборные — опоры собираются из составных частей, таких как кирпич, блоки, бут или бутовая смесь.
- Монолитные . В этом случае столбы-опоры просто заливаются в смонтированную опалубку с параллельным армированием конструкции.
И стоит отметить также, что основным параметром, по которому различают столбчатые фундаменты, является уровень углубленности опор в грунт. В этом случае каркасы бывают такими:
- Незаглубленный фундамент . Это самый простой вариант столбчатого основания для дома. Здесь подошва столбов располагается исключительно на уровне грунта на небольшой песчано-гравийной подушке. Целесообразно возведение таких каркасов своими руками только в том случае, если дом будет одноэтажным и очень легким (как правило, это брус или бревно). Кроме того, незаглубленный столбчатый фундамент можно возводить только на непучнистом грунте.
- Мелкозаглубленный . Это тип фундамента уходит столбами в глубину грунта на 50-70 см. Здесь основную величину углубления столбов составляет песчано-гравийная подсыпка. И при этом фундамент такого вида можно монтировать также на непучнистом или слабопучнистом грунте.
- Заглубленный столбчатый фундамент . Здесь глубина монтажа опор опускается ниже уровня промерзания грунта. При этом подобный вид фундамента можно монтировать на подвижных или глинистых грунтах. Заглубленное столбчатое основание является самым затратным среди приведенных видов фундаментов.
Важно: при монтаже столбчатого основания для дома иногда используют принцип устройства ростверка. Это своеобразная фундаментная балка, которая усиливает износостойкость столбчатого каркаса и предотвращает сдвиг опор в результате горизонтального движения грунта. Ростверк равномерно распределяет нагрузку от здания на опорные столбы, и может быть как наземным (низким), так и висячим (высоким). В первом случае ростверк монтируют вровень с грунтом или на песчано-гравийной подушке, уходящей в почву на 15-20 см. Если же предполагается висячий ростверк, то его располагают на уровне 15-20 см над землей.
К сожалению, ростверк используется в строительстве столбчатого фундамента не часто ввиду затратности работ и не обязательной необходимости.
Подробнее о каждом из видов столбчатого основания для каркасного дома в материале ниже.
Монолитный железобетонный фундамент столбчатого типа
Для такого фундамента характерно использование бетонного раствора и стальной арматуры. Готовый раствор заливается своими руками в смонтированную заранее опалубку, которую устраивают в выкопанных под столбы ямах. Опалубку необходимо надежно крепить и укрывать изнутри гидроизоляцией. Заливать раствор также можно и в яму без опалубки, но только в том случае, если грунт не склонен к рыхлости и сыпучести. Необходимо лишь устелить стенки плотной ямы гидроизоляционным материалом, который предотвратит воздействие влаги на готовые опорные столбы фундамента.
Важно: в любом из случаев цементный раствор заливается на подушку из песка и гравия. Причем её толщина для мелкозаглубленного фундамента может составлять 30-50 см, а для заглубленного основания — 15-20 см.
Столбчатый монолитный фундамент может иметь форму опор круглого или квадратного сечения. И при этом столбы могут быть как едиными по толщине вверху и внизу, так и монтироваться на своеобразном башмаке, располагающемся внизу столба. То есть опора имеет расширение к низу. Под башмак нужно предварительно готовить яму соответствующей ширины, а опалубка должна иметь определенную сужающуюся к верху форму.
Важно: изредка применяется технология заливки башмака отдельно от столба. В этом случае сначала своими руками льют раствор в форме башмака с выпуском арматуры. И только после того как бетон высохнет, приступают к монтажу опалубки под столб и заливка раствора в неё.
Арматура внутри будущего столба устанавливается в виде решетки из стальных прутьев сечением от 6 до 20 мм (в зависимости от диаметра опоры). При этом расстояние от крайних точек будущего столба, включая низ и верх опоры должно составлять не менее 10 мм.
Важно: если предполагается монтаж бетонного ростверка, то верхние края армирующих прутьев должны выступать из залитых столбов на высоту от 15 до 25 см. Таким образом, в дальнейшем можно провести вязку арматуры для ростверка.
Заливку бетонного раствора можно провести своими руками или пригласить специалистов. Важно лишь использовать для приготовления смеси цемент марки не ниже М-200. При заливке раствора в опалубку необходимо хорошо трамбовать раствор с помощью строительного вибратора, чтобы крепость конструкции в последующем была максимальной.
Если предполагается заливка круглых железобетонных столбов, то технология монтажа здесь будет такой же, с той лишь разницей, что ямы под опоры придётся бурить садовым шнеком диаметром 200-250 мм. В качестве опалубки будет использоваться крученный в трубку рубероид. Можно также использовать пластиковые или асбестовые трубы, которые в дальнейшем не придётся демонтировать.
Важно: для монтажа круглых опорных столбов с башмаком можно применить специальный бур с «плугом». В этом случае откидной механизм даёт возможность сделать яму под столб с расширением внизу.
Опоры из блоков
Такой столбчатый фундамент монтируют из специальных бетонных блоков. Их также устанавливают на подушку из щебня и песка. Для монтажа подобного столбчатого основания используют либо стеновые прямые блоки, либо блоки подушечные, выполненные в виде трапеции. Последние чаще применяют для установки в нижней части столбов.
Важно: блочный столбчатый фундамент не рекомендуется монтировать на грунтах, подверженных горизонтальным сдвигам или имеющих высокий уровень грунтовых вод.
Кирпичный столбчатый фундамент
Этот тип фундамента пригоден для грунтов с низким уровнем залегания грунтовых вод и неподвижных в горизонтальной плоскости
Этот тип фундамента пригоден для грунтов с низким уровнем залегания грунтовых вод и неподвижных в горизонтальной плоскости. В противном случае опоры из кирпича будут просто разрушены.
Для монтажа опор своими руками используют кирпич-железняк. Его укладку производят либо на подушку из песка и щебня, либо на залитый ранее бетонный башмак. При этом класть кирпич можно по две или четыре штуки в ряду. Таким образом, сечение столба (его размеры) будет либо 25х25 см, либо их размеры будут 38х38 см. При установке кирпичных столбов можно провести их армирование.
Это в разы укрепит опоры и повысит их износостойкость.
Важно: ровность кладки кирпичей постоянно контролируют с помощью отвеса и строительного уровня.
Комбинированный фундамент столбчатого типа
Такое основание изготавливают своими руками, как правило из нескольких видов материала, комбинируя их между собой в зависимости от типа опор
Такое основание изготавливают своими руками, как правило, своими руками из нескольких видов материала, комбинируя их между собой в зависимости от типа опор. К примеру, можно залить башмак или заглубленную часть опоры сплошным бетонным раствором с арматурой, а надземную часть столбов выложить из кирпича или бетонного блока. Такая технология монтажа экономит трудозатраты на обустройство опалубки и заливку раствор
Бутовый столбчатый фундамент
Для изготовления своими руками таких опор под сборный дом можно использовать природный камень. Он и является строительным бутом. Такой материал имеет отличные сцепляющие свойства с раствором. Именно поэтому бутовый фундамент любого типа имеет такую популярность.
Возводят бутовый столбчатый фундамент путем кладки бута и заливки его готовым раствором средне-жидкой консистенции. Монтаж проводят поэтапно. Сначала укладывают ряд бута, потом заливают его раствором. Так продолжают до самого верха столбов.
Укладку бутобетонных столбов производят на подготовленную и гидроизолированную подушку из песка и щебня.
Каркас для дома из деревянных столбов
Этот тип фундамента используется исключительно для возведения легких построек в один этаж. Чаще всего это бани, беседки, каркасные дома и пр. В качестве материала для изготовления опор используют дуб, тик, лиственницу или сосну. Стоит отметить, что деревянный фундамент столбчатого типа служит от 11 до 25 лет, в зависимости от сорта дерева и качества антисептической обработки материала.
Важно: какой бы тип столбчатого фундамента вы ни выбрали, перед его проектированием и монтажом необходимо сначала провести тщательный анализ грунта на участке. Это позволит правильно рассчитать сечение и высоту опор для дома.
Источник: kakpostroitdomic.ru
Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция
Как уже говорилось, столбчатый фундамент называют еще столбовой или на столбах) нормально себя ведет на грунтах с нормальной несущей способностью. На сыпучих песках, торфяниках и других нестабильных основаниях они не применяются. Основные его особенности — невозможно организовать подвал и продуваемый промежуток между уровнем грунта и черновым полом. Их тоже надо иметь в виду при выборе.
Подходят они для следующих случаев:
- под дома из легких материалов — деревянные, каркасные, щитовые;
- под тяжелые стены если требуется закопать фундамент глубже чем на 1,8-2 метра и ленточный становится очень дорогим;
на сильно пучинистых грунтах — на столбы действует меньшие силы, чем на ленту.
Один из столбчатых фундаментов — вид снизу
В то же время есть ряд ситуаций (кроме слабых грунтов), когда фундаменты на столбах использовать не рекомендуют:
- при большом перепаде высот на участке застройки — более 2 м;
- при сложной геологии с возможным смещением пластов.
В остальных случаях их можно использовать.
Инструменты и материалы
В ходе строительных работ, из инструментов нам потребуется:
- рулетка, колышки и шнур для разметки участка, строительный уровень;
- садовый бур (диаметр шнека должен на 10 см превышать диаметр выбранной трубы);
- штыковая лопата и тачка для вывоза грунта;
- болгарка с кругом по камню/ножовка/циркулярная пила или любой другой инструмент для резки асбестоцементных труб;
Из материалов нужно подготовить следующее:
- трубы асбестоцементные;
- цемент марки М200, емкость для раствора и воронка;
- арматурные стержни (как выбрать арматуру для фундамента читайте здесь);
- деревянные рейки;
- средства индивидуальной защиты (респиратор, перчатки, очки).
Незаглубленный столбчатый фундамент из бетонных блоков
Для возведения небольших и сравнительно легких строений из древесины оптимальным вариантом является блочное столбчатое основание. Также идеально подойдет такой фундамент для каркасного дома. При этом все работы без особого труда можно сделать самому.
Монтаж основания из блоков 20х20х40 выполняется следующим образом:
- Строительная площадка очищается от мусора, дерна, насаждений, имеющихся построек, затем снимается верхний плодородный слой почвы. Иногда производится песчаная засыпка участка или укладывается геотекстиль, чтобы предотвратить появление растительности в дальнейшем.
- Производится разметка территории и определяются места под установку опор. По внутренней и наружной сторонам будущего фундамента на столбах натягиваются шнуры. Привязывая их к вставленным в грунт колышкам, следует с помощью нивелира или строительного уровня контролировать, чтобы весь контур находился в одной горизонтальной плоскости. Именно до этого уровня будет подниматься каждая опора. Столбы устанавливаются как по углам будущего строения, так и через каждые 1 – 2 метра по периметру. Следует учитывать и обязательное наличие опор под перекрытиями пола, а также в местах пересечения стен.
- Бурятся или выкапываются ямы под установку столбов. Глубина лунок определяется в зависимости от ряда параметров, основными из которых являются вес здания и тип почвы. Если грунт устойчив, то глубина заложения фундамента должна быть около 50 см. При этом стоит учитывать, что любая опора монтируется на песчано-гравийную подушку высотой не менее 30 см, которая проливается водой и тщательно утрамбовывается. Перед установкой столбов на песок застилается рулонная гидроизоляция, например, рубероид.
- Подготавливается цементный раствор густой консистенции. При использовании марки М400 на 1 часть цемента необходимо примерно 3 части песка.
- Производится установка опор фундамента. При возведении столбов из блоков 20х20х40 см выполняется кладка, состоящая как минимум из двух рядов. Таким образом, на одну опору требуется минимум 4 блока – не менее двух на каждый ряд. Слой раствора для перевязки уровней должен составлять около 10 мм. Чтобы предотвратить возможные перекосы, желательно по контуру предыдущего ряда подкладывать обрезки арматуры или соответствующей толщины рейки, которые в дальнейшем можно будет убрать.
- Когда раствор полностью затвердеет, выполняется гидроизоляция: бетонные опоры, в соответствии с технологией, огрунтовываются при помощи специального праймера, затем покрываются битумной мастикой.
- На заключительном этапе на верхнюю поверхность опор, которая будет непосредственно контактировать со стенами будущего строения, укладывают рулонную гидроизоляцию. Рубероид, толь или стеклоизол приклеиваются непосредственно на слой мастики.
Отличия в установке столбчатого фундамента для бани и дома
Однако не стоит экономить и закладывать данный тип основания для сооружения тяжелых кирпичных или блочных конструкций домов, а тем более коттеджей в несколько этажей. В любой момент такое здание может разорвать. Даже винтовые сваи не всегда способны выдержать чрезмерно высокие нагрузки.
В настоящее время большой популярностью пользуется столбчато-ленточный тип фундамента, который способен выдерживать чрезвычайно большой вес строения. Глубина заложения опор в этом случае располагается ниже уровня промерзания, а сверху столбы соединяются лентой. Однако самостоятельно, без использования специальной техники соорудить такой комбинированный фундамент практически невозможно. К тому же затраты на материалы будут немаленькими. После заливки такого основания дальнейшие строительные работы можно проводить не ранее, чем через месяц – такой срок необходим для полного затвердевания цемента.
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.
После того, как мы определились для каких домов подходит такой тип фундамента, давайте разберемся в какой грунт его можно закладывать, а в какой нет.
Материалы для работы
Еще одно огромное преимущество таких оснований – это возможность выбора различного материала
Еще одно огромное преимущество таких оснований – это возможность выбора различного материала. На основе видео рекомендаций и литературы, мы выделили для вас, самые популярные вариации такой постройки:
- Трубы из асбеста. Такой материал имеет достаточно высокую прочность, экономичность и комфортность при установке.
- Кирпич. Это один из самых востребованных вариантов закладки. Хотя стоит отметить, что из его плюсов можно выделить только долгий срок эксплуатации и прочность. При этом такой материал имеет ряд недостатков, таких как сложность установки, высокая цена материалов и подверженность пучению земли, что приводит к появлению деформаций.
- Бревна из дерева. Такой вариант наиболее экономичен, и применяется в строительных проектах для легких типов построек. Также к плюсам стоит отнести и легкость монтажных работ объекта. Среди недостатков присутствуют такие негативные характеристики, как недолговечность и обязательная потребность в гидроизоляции и обработке специальным септиком.
- Железобетонный материал. Бетон имеет очень высокий уровень прочности, долгий эксплуатационный срок. Стоит отметить, что это как раз тот вариант, когда качество приравнивается к цене. Но, существует также недостаток, который проявляется в сложности монтажных работ.
Стоит отметить, что лучше отдать свой выбор в сторону монолитного основания, так как в комплект входит его и арматура, которая увеличивает способность фундамента выдерживать нагрузку. Если вы выбираете сборный тип постройки, то могут в зимний сезон происходить выталкивания столбов, что приведет к многочисленным ремонтным работам. Именно по этой причине мы советуем все-таки выбор монолита.
Из чего делать столбы?
Прежде чем приступать к самостоятельному обустройству столбчато-ленточного основания, вы должны выбрать оптимальный материал для изготовления опор. В число доступных решений входят: древесина, бетонные блоки, кирпич, а также трубы из асбестоцемента и металла. Ознакомьтесь с особенностями каждого варианта и выберите наиболее подходящее под вашу ситуацию решение.
Деревянные опоры
Применяются крайне редко по причине своей сравнительно низкой долговечности. Столбы из древесины подойдут разве что для обустройства фундамента, предназначенного под установку террасы либо другой подобной конструкции.
Оптимальный диаметр деревянных столбов – 150-200 см.
Для гидроизоляции древесины оптимально подходят мастики на основе битума.
Кирпичные опоры
Для обустройства столбчато-ленточной конструкции хорошо подходит кирпич-железняк. С его применением также возводятся мелкозаглубленные столбчатые фундаменты.
Профессионалы рекомендуют обустраивать кирпичные опоры шириной порядка 40-50 см.
Бетонные опоры
Опоры в виде бетонированных столбов, дополнительно упрочненных армированием, считаются наиболее надежными. Ввиду этого именно такие опоры пользуются наибольшей популярностью.
Столбы из бетона могут иметь как цельную (монолитную) конструкцию, так и состоять из нескольких блоков.
Трубчатое основание
Трубы из асбоцемента либо металла очень удобны в установке. Монтаж сводится к размещению полых труб в предварительно подготовленных углублениях, установке внутрь труб стержней арматуры и финишной заливке полости бетонным раствором.
Работа выполняется предельно быстро и просто. Оптимальный диаметр труб подбирается индивидуально с учетом предполагаемой нагрузки на возводимое основание.
Монтаж опалубки
Рассмотрим, как сделать полукруглую опалубку самостоятельно. Чтобы справиться с задачей, понадобится рассчитанный подробным образом и начерченный проект, а также основополагающие навыки в строительном деле.
Для колец
Как сделать круглую опалубку для колодца своими руками? Такая система по своему определению представляет собой разновидность форм, которыми пользуются при строительстве колодцев. Особой популярностью среди частников пользуется вариант скользящей опалубочной конструкции.
Чтобы подготовить опалубку для бетонных колец, нам потребуются листы металла, толщина которых не превышает двух миллиметров. Длину внутренней полосы принимаем за 2.6 м, наружной – 2.86 м. Высота будет стандартной, как сам лист – 1 м.
Из параметров стального листа ясно, что конструкция получится основательной. Отметим, что дачники зачастую останавливаются на 1.5 м для внешнего диаметра и 1.3 м – для внутреннего. Листы в этом случае подбираются полуторамиллиметровой толщины и высотой в 0.62 м, что значительно облегчает вес конструкции.
Такие параметры считаются удовлетворительными, потому что можно изготовить цельную железобетонную трубу, так что кольца даже не потребуются. По концам каждой полосы сверлятся отверстия для пяти болтов.
Соорудив такую опалубку для бетонных колец, вы сможете самостоятельно вырыть и оборудовать колодец.
Для фундамента
Закругленные фундаментные основания сегодня заливаются многими. Частники пытаются такие работы выполнять своими силами, так как все оказывается достаточно просто.
В первую очередь готовится строительная площадка под закладку фундамента. Снимается слой растительного грунта, определяются точки, по которым будет готовиться траншея.
Закончив с разметкой, выбирают вариант опалубки, определяются с размерами и материалом для ее изготовления. Из отдельных элементов создается цельный каркас, верхний край которого выравнивается по общему уклону участка.
Основная особенность круглой опалубки – выбор правильного материала, в котором будут сочетаться гибкость и необходимый показатель прочности. Если на строящийся фундамент большие нагрузочные воздействия не предполагаются, то отличным вариантом окажется опалубка из пластика, которому легко придать требуемые формы.
Если устраивается опалубка из древесины, то основание ее укрепляется колышками, а стыки в качестве дополнительной меры промазываются раствором. Для соединения элементов используются специальные перемычки.
Фанерный материал по своим характеристикам напоминает пластик, но изгибанию поддается меньше. Существенные нагрузки такая опалубка не выдерживает.
Лучшим вариантом для круглой опалубки оказывается металл. Работать с ним из-за массы и прочности несколько сложнее, соединения стыков выполняются сварным способом или с помощью саморезов.
Круглые резервуары опалубки чаще всего изготавливаются в заводских условиях и транспортируются на строительную площадку в свернутом состоянии. Там листы разворачиваются и монтируются в необходимых местах.
Для колонн
Если круглых опор несколько, то рекомендуется изготовить универсальную опалубку, чтобы геометрические формы колонн не отличались
Обращаем внимание, что сверху может предусматриваться стык с прогоном, что тоже придется учитывать при устройстве опалубки
Проектируем точные размеры колонн, заблаговременно готовим материалы, из которых будет формироваться поверхность. Если предстоит воспользоваться досками, то внутренние поверхности рекомендуется обработать рубанком.
Доски сшиваем бруском. Расположенный поперек, он выполнит роль ребра жесткости. Определенное количество соединенных досок собирают в форме столба. В основании должно быть прочное соединение, так как именно здесь давление от раствора окажется максимальным.
Из проволочных скруток выполняется стальной каркас. Его так же можно изготовить, воспользовавшись сварочным аппаратом. В деревянную конструкцию закладывается армирующая основа.
Чтобы в дальнейшем легко выполнить демонтаж конструкции, внутри поверхность щитов рекомендуется обтянуть полиэтиленовой пленкой.
Монолитный столбовой фундамент: инструкция
Данный метод возведения столбового фундамента мало отличается от предыдущего варианта. Различие состоит в том, что в вырытых ямках стоит предусмотреть вертикальные опалубки.
Они съемного типа и распираются между стенками. И только после этого можно приступать к изготовлению столбиков, для чего применяется раствор бетона. Желательно использовать цемент марки не ниже М200. Обязательным требованием является создание арматурной обвязки внутри опалубки. После этого заливается бетонный раствор.
Необходимо еще раз напомнить, что длина прутьев над землей должна составлять 20 см как минимум.
Когда бетонный раствор застынет, сбивается опалубка, выполняются мероприятия по гидроизоляции опор. При этом желательно воспользоваться рубероидом, с помощью которого происходит обертывание столбиков в 2 или 3 слоя.
Как уже было сказано выше, вторая составляющая фундамента такого вида – ростверка. После установки опалубки горизонтальные и вертикальные прутья перевязываются между собой, затем заливается раствор бетона. Когда ростверки застынут, стоит приступить к созданию гидроизоляции с помощью рубероида. Сверху устанавливаются плиты перекрытия.
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.
Подготовка к изготовлению
На подготовительной стадии следует выяснить размеры будущего строения, нагрузку на фундамент вышестоящих конструкций и несущую способность грунта. Перед возведением каркасного дома можно самостоятельно выполнить исследование почвы. Для этого необходимо пробурить несколько ям на участке. Глубина скважины — ниже 50 см подошвы фундамента. Таким способом определяется тип грунта и отсутствие водоносных слоёв.
Расчёты глубины и количества столбов
Столбчатые основания бывают заглублёнными (для водонасыщенных и глиняных грунтов) и малозаглублёнными (для скальных и песчаных почв с низким уровнем залегания грунтовых вод). Высота заглублённого фундамента зависит от средней глубины промерзания почвы в вашей местности. Подошва такого основания должна располагаться ниже этого уровня на 30–50 см. Перед началом работ следует рассчитать нагрузку дома, для этого суммируется вес стен, перекрытий, кровли и масса фундамента.
Тип конструкции | вес |
Каркасные утеплённые стены толщиной 15о мм | 25–50 кг/м² |
Деревянные балки с перекрытиями и утеплителем | 90–140 кг/м² |
Кровля и снеговая нагрузка | |
Металлическая | 45–60 кг/м² |
Из гибкой черепицы | 45–65 кг/м² |
Керамическая | 75–115 кг/м² |
Снеговая нагрузка в разных регионах России | |
Средняя полоса | 100 кг/м² |
Южные регионы | 50 кг/м² |
Северная часть страны | 90 кг/м² |
Для определения веса железобетонного столбчатого фундамента нужно его объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м³). Для подсчёта веса одного столба используется следующая формула: V=3,14*G²*h. V — объем столба, G — радиус столба, h — высота столба. Все величины указаны в метрах. Полученную величину нужно умножить на количество столбов, и у нас получится общий объем фундамента.
Несущая способность разных грунтов (в кг/см²):
Несущая способность грунтов | |
Галька с глиной | 4,5 |
Крупнопесчаная | 6 |
Среднепесчаная | 5 |
Мелкопесчаная | 4 |
Гравий с глиной | 4 |
Суглинок | 3.5 |
Глина | 5 |
Выбор материала и расчёт количества
Для устройства столбчатого фундамента используются разные материалы:
- Дерево — весьма недолговечный материал, даже при обработке защитными составами прослужит не более 20 лет.
- Каменные столбы — обычно возводятся из бута или гранитных камней. Отличаются долговечностью и надёжностью. Недостаток — массивность и трудоёмкость при постройке.
- Монолитные бетонные столбы.
Для того чтобы рассчитать количество бетона на столбчатый фундамент можно воспользоваться следующей таблицей:
Радиус столба с круглым сечением | |
7,5 см | 0,0176 м³ |
10 см | 0, 0314 м³ |
15 см | 0,07 м³ |
Квадратное сечение | |
20х20 см | 0,04 м³ |
30х30 см | 0,09 м³ |
40х40 см | 0,16 м³ |
Арматура для столбчатого основания используется рифлёная, класса А, диаметром 10–12 мм. Металлические прутья нужны той же длины, что и опоры. Для столба диаметром 10–14 мм понадобится 4 прутка арматуры. Их размещают на расстоянии 10 см друг от друга и перевязывают через полметра гладкой и более тонкой арматурой диаметром 6 мм.
Таким образом, для двухметрового столба понадобится 8 м толстой и 1,2 м тонкой арматуры. Полученные цифры умножаем на количество опор и получаем метраж необходимой для столбчатого основания арматуры.
Необходимые инструменты
Перед началом строительства необходимо подготовить следующие инструменты:
- Бетономешалка;
- Лопата;
- Рулетка;
- Уровень;
- Гвозди и саморезы;
- Молоток;
- Шнур;
- Колышки;
- Ручной бур;
- Мастерок;
- Трубы или доски для опалубки.
Виды столбчатых фундаментов
По варианту изготовления фундамент столбчатого типа можно разделить на:
- сборный;
- монолитный;
- деревянный.
Сборный вид включает бетонные блоки, кирпич, а также стальные трубы.
Монолитный вид представляет собой железобетон. Строительные материалы, которые используются для производства отдельных элементов, должны отвечать всем предъявляемым требованиям, а также обеспечивать надежность и высокую прочность. Монолитный вид возводится на строительной площадке путем заливки раствора бетона в выполненную опалубку с армированием. Столбы при таком варианте могут иметь квадратное, а также прямоугольное сечение.
Монолитный железобетонный вариант является самым устойчивым при выполнении строительных работ по возведению сооружения.
Глубина заглубления такого варианта обычно не превышает полутора метров. Стандартное расстояние между столбами должно быть не менее 1,5 метров, но не более 2,5 метров.
По заглублению столбчатое основание можно разделить на:
- заглубленный вариант, который располагается ниже уровня промерзания грунта, глубина которого, равна одному метру и более;
- мелкозаглубленный вид чаще всего заглубляется на 50 сантиметров;
- незаглубленный вариант используется только для легких построек, снимается только верхний плодородный слой почвы.
Нижняя часть опоры должна располагаться на 30 сантиметров ниже уровня промерзания грунта.
Основное требование, которое предъявляется к уровню заглубления – конструкция не должна касаться уровня грунтовых вод.
Виды фундамента по варианту сечения:
- Фундамент стаканного типа может возводиться под общественными, а также промышленными сооружениями. Он может выдерживать довольно большие нагрузки. Данный вид имеет ступенчатую форму. Состоит конструкция из основания, которое возводится на песчаной подложке, стаканного подколенника, на который устанавливаются опорные столбы. Такой вариант обеспечивает надежность конструкции, а также более долгий срок службы всего здания.
- Столбы постоянного сечения могут быть использованы для одноэтажных построек с не большим общим весом, которые могут быть выполнены из натурального бруса или каркасных вариантов. Площадь основания не способна выдержать сильных нагрузок.
При необходимости возведения более тяжелого сооружения, а также строительства на неустойчивых грунтах, строители рекомендуют выполнить комбинированный вид – столбчато-ленточный фундамент.
Он сочетает достоинства двух видов фундаментов. Столбы при таком варианте заглублены в грунт, а ленточное основание равномерно распределяет общую нагрузку между сваями. Лента не оказывает никакого давления на грунтовое основание.
Опорно-столбчатый фундамент может быть выполнен из кирпича, стальных, либо асбестовых труб, из монолита, бетонных блоков, а также натурального дерева. Такой вариант позволяет выполнить все работы максимум за три дня. Эта цифра может меняться в зависимости от площади будущей постройки.
Инструкция – как обустроить фундамент самому
Возводятся столбчатые фундаменты по технологии в четыре этапа:
Земляные работы с выбуриванием ям под опорные столбы и устройством на их дне подушки из песка.
Установка несъемной опалубки для опор фундамента с последующей заливкой бетона либо выкладывание их из кирпича или бетонных блоков.
Устройство для этой разновидности свайно-ростверкового фундамента верхней распределяющей нагрузки части из железобетона, стального швеллера или древесины.
Гидроизоляция всей конструкции и обшивка опор по периметру здания сайдингом или профлистом.
Все достаточно просто, но есть в этом процессе и ряд нюансов. Первый из них – независимо от уровня заложения ростверка, подпорные сваи столбчатого варианта фундамента для частного малоэтажного дома следует погружать глубже точки промерзания. Чтобы ускорить работы, в отдельных случаях лучше всего будет привлечь специализированную технику с буром.
Сами опоры основания могут быть выполнены из:
Залитого в асбестоцементную трубу железобетона;
ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);
Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:
Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы
Засыпаем ямы щебнем, сверху песком и несколько раз проливаем и повторяем процедуру засыпания песком
Выставляем на подушку первые 4 блока по углам и выравниваем по шнурке и размерам
Подставляем второй блок и выравниваем по уровню
Гидроуровнем отмеряем нулевой уровень фундамента — его высоту
Выставляем следующие уровни блоков нашего основания
По уровню делаем все остальные столбы
Выкладываем рубероид на столбики для гидроизоляции
Также возможно использование стальных винтовых свай. Но это уже будет больше одна из вариаций свайно-винтового фундамента. Раньше опоры делали даже из влагостойкой лиственницы. Однако сегодня большинство частных застройщиков предпочитают ставить под свой дом что-нибудь более долговечное и бетонное.
Опоры ставятся с интервалом 1,5–2,5 метра так, чтобы находиться под углами строения, в местах пересечения внутренних стен и заложения несущих балок, а также под печами и каминами. Это точки основных нагрузок. Часть из них ростверк вполне в состоянии распределить по всей конструкции. Но в идеале основной вес должен приходиться как раз на опорные сваи, на которых покоится столбчато-ленточный фундамент.
Выбирая кирпич, следует сразу исключить силикатную его разновидность. А керамический следует брать с максимально высокой морозостойкостью. В целом, если замешивать и заливать бетон не хочется, то лучше всего предпочесть ФБС. Эти блоки изначально предназначены для возведения фундаментных оснований для различных зданий.
По конструкции бетонный ростверк поверх столбов – это небольшой ленточный фундамент. Для него собирается отдельная опалубка с укладкой в нее арматуры из стальных прутков в 10–12 мм. После их связки готовый армирующий пояс останется лишь залить бетонным раствором с маркой не ниже М-300. При этом для деревянных строений ростверковая часть нередко выполняется вовсе из бруса. Во многих случаях его вполне хватает для перераспределения нагрузок.
Для гидроизоляции элементов столбчатого основания можно воспользоваться рубероидом либо жидкой битумной мастикой. Подойдет даже мягкая черепица, если она осталась неизрасходованной при покрытии кровли на уже построенном здании.
Источник: sdelai-lestnicu.ru
Столбчатый фундамент
Эта статья продолжает цикл публикаций, посвящённых строительству фундаментов. Настало время уделить внимание столбчатому фундаменту, разобраться, в каких условиях он покажет свои лучшие характеристики, понять, как он устроен и по какому принципу работает, изучить основные технологические операции по его возведению.
Взгляните также на другие наши работы о нулевом цикле:
Особенности столбчатых фундаментов
Столбчатый фундамент можно считать младшим братом более индустриального свайного фундамента, так как он имеет схожую конструкцию и принцип работы. В обоих случаях по осям здания располагается система отдельных вертикальных опор прямоугольного или круглого сечения, которые есть во всех точках пересечения несущих стен, по углам, под особо нагруженными участками (каменные печи, межкомнатные перегородки основания лестничных маршей, колонны). И там и там может применяться ростверк для связки основных элементов фундамента, пространство между стойками заполняется — выполняется так называемая «забирка».
Главное отличие заключается в следующем — столбы не заводят ниже глубины промерзания (это уже будут сваи, длина которых в земле стартует с 2 метров), поэтому они оказывают только подошвенное сдавливающее воздействие на грунт, тогда как сила трения в зоне боковых стенок имеет незначительные показатели. Исходя из этого обстоятельства, технологически столбчатый фундамент может быть не только цельным/монолитным, но и собираться из готовых штучных элементов. Согласитесь, выполнить кирпичную кладку, например, в трёхметровом шурфе просто нереально, а при заглублении в 40–70 см — без проблем.
Столбчатый фундамент имеет свои явные преимущества:
- сравнительно невысокая стоимость — он примерно в 1,5–2 раза дешевле своего прямого конкурента, мелкозаглублённого ленточного монолитного фундамента (меньше материалов и земляных работ, не нужна техника);
- малая трудоёмкость;
- строить его можно даже в одиночку, поэтапно изготавливая отдельные элементы.
Естественно, этот фундамент не является универсальным, иначе все бы строили на столбах, и просто не существовало бы других вариантов. Не будем называть это его недостатком, правильнее будет — специфика.
Из-за небольшой суммарной опорной поверхности столбчатый фундамент не может корректно передать на грунт массу тяжёлого дома. Сжимающие силы под подошвами опор оказываются настолько велики, что основание не способно выдержать вес строения, требуется увеличение количества столбов и площади их поперечного сечения, что нейтрализует экономическую выгоду от применения такого фундамента. Поэтому столбчатые фундаменты целесообразно применять только для лёгких домов из древесины (каркасных, из бруса, из бревна), для строений из облегчённых минеральных материалов, только если они небольшие, малоэтажные, с деревянными перекрытиями. В любом случае, нагрузки и сопротивляемость грунта следует считать, об этом будет ниже.
Вытекающее из первого пункта ограничение — нельзя такой фундамент закладывать на водонасыщенных, слабонесущих и пучинистых грунтах. Заболоченные и слабонесущие основания не могут выдержать концентрированных нагрузок и просаживаются, а возможные силы морозного пучения легко преодолевают небольшую загруженность фундамента от лёгкого здания (с весовым моментом мы уже определились). На рыхлых нестабильных участках лучше работают сваи, которые либо «достают» до плотных пород, либо, благодаря своей длине и большой наружной поверхности, цепляются, используя силы трения.
Опасно использовать столбы на крутых склонах (если перепад высот под домом приближается к 1,5–2 метрам). В таких условиях слишком активно действуют горизонтально направленные сдвигающие силы, которые способны просто опрокинуть строение. Тем более что глубина залегания столбчатого фундамента маленькая по определению, а, следовательно, и цепляется дом за основание сравнительно слабо.
Конструктивно этот фундамент не предполагает устройства заглублённых помещений. Если нужен подвал или подземный гараж, то лучше (во всех отношениях выгоднее) возвести монолитную, либо сборную ленту, которая сама по себе будет формировать стены в грунту.
Ну, и чтобы завершить наше вступление, заметим, что конструктивно и по материалу изготовления столбчатые фундаменты разделяют на:
- деревянные (в шурфе располагают брёвна со всевозможными расширениями на торце — стулья);
- сборные (кладка из обожжённого кирпича, готовые железобетонные изделия);
- монолитные (самые надёжные, бетон заливают в скважину непосредственно на участке);
- бутобетонные (в раствор вводится бутовый камень).
Проектирование столбчатого фундамента
Разработка конструкции фундамента — это наиболее сложная и очень ответственная задача для частного застройщика. Ведь нам нужно учесть массу важнейших моментов, главными среди них будут свойства грунта, на котором мы возводим дом, а также уровень нагрузок, которые будет оказывать на дом во время эксплуатации. В статье «Ленточный фундамент: типы, грунты, проектирование, стоимость» rmnt.ru подробно рассказывал о том, как рассчитать нагрузки, а также определить тип и, соответственно, несущие характеристики грунта. Что касается столбчатого фундамента, то здесь проектировочных вопросов никак не меньше.
Длина столбчатых опор
Уже было сказано, что столбчатый фундамент закладывают выше глубины промерзания. При качественном исполнении каждой единичной опоры, уже при глубине заглубления фундамента в 40–50 см дом нормально зацепится за естественное основание. Есть смысл углубиться на несколько десятков сантиметров, только если ниже располагаются более устойчивые пласты и на них можно опереться. Стойки, проходящие ниже глубины промерзания, давайте всё же отнесём к набивным сваям и поговорим о них в следующей статье.
Теперь о высоте над землёй. Чтобы на достаточное расстояние удалить пол и стеновые конструкции от земли, оголовки столбов примерно на 30–50 см поднимают над поверхностью. Это положительно сказывается на влаго- и теплоизоляции первого перекрытия, позволяет создать цоколь в виде забирки, и тем самым защитить нижнюю часть деревянных стен.
Сечение столбов
Сборный столбчатый фундамент придётся устраивать в прямоугольном или квадратном шурфе, монолит можно изготовить круглого сечения, а следовательно, применить для разработки грунта буры, облегчающие работу, и позволяющие уйти от использования съёмной опалубки.
В большинстве случаев сечение опор делают неравномерным — внизу организовывают расширение, а к поверхности выходят с меньшим поперечным размером. Благодаря такой конструкции увеличивается суммарная площадь опоры всего фундамента и снижается нагрузка на грунт. Вариантов несколько:
- Для деревянного столба это «стулья» (перпендикулярно расположенные к стойкам отрезки брёвен), пятно бетона на дне скважины, куда торцом «насырую» утапливается опора, иногда в каждую выборку просто укладывают крупный плоский камень.
- Для кирпичного фундамента это расширенные 3–4 ряда в два кирпича, тогда как последующие ряды кладутся в полтора кирпича или в один кирпич.
- Монолитные столбы могут стартовать с плоской плиты толщиной примерно в 100–150 мм, которая на 200–250 мм шире самой стойки, в известной технологии ТИСЭ опорная платформа получается сферической.
- Для сборного фундамента ЖБ иногда применяют более крупные блоки, или, например, элементы ФЛ.
К оголовку столбы выводят шириной, как правило, не более 60 см, тогда как минимум составляет 200 мм (для стоек с несъёмной стальной оболочкой). В среднем же самым распространённым и технически оправданным считается сечение столба в 40–50 см.
Количество столбов, расстояние между опорами
На практике стойки фундамента удаляются друг от друга на расстояние от 1,5 до 3 метров. Точные показатели можно получить, если мы знаем, сколько нужно использовать столбов. Для проведения необходимых вычислений мы должны понять, какой вес передаётся от каждой подошвы, и какую массу способен выдерживать грунт.
Сначала высчитываем опорную площадь столба:
- для квадратной стойки/плиты с сечением 40×40 см — это 1600 см 2 (перемножаем стороны сечения);
- круглую подошву, например, диаметром 40 см, рассчитаем по формуле S = πr 2 (3,14 · 202 = 1256 см 2 ), или как вариант — S = 3,14D 2 /4.
Разбираемся с типом грунта (особое внимание уделяем слоям, которые примут нагрузку — от 50 см и ниже). По таблице определяем несущую способность основания. Например, суглинки средней твёрдости/пластичности успешно сопротивляются нагрузкам в 2,5 кг/см 2 .
Выходит, что квадратного сечения столб с подошвой 40 см должен нагружаться на плотных суглинках не более чем на 4 тонны (1600 · 2,5 = 4000 кг).
Чтобы вы увидели соотношение типа почвы и проектной нагрузки на отдельный столб, приведём ещё примеры для стойки того же сечения: если строим на пластичных суглинках (несущая способность в среднем составляет 1,5 кг/см 2 ) — грузить можно не более 2,4 тонны, для очень мокрых песков (1 кг/см 2 ) — не более 1,6 т.
Зная общий вес всех строительных конструкций здания, добавив к этому массу возможного снежного покрова и эксплуатационные нагрузки (люди, предметы интерьера…), получим расчётную массу строения. Для примера возьмём дом 100 тонн.
При несущей способности грунта 2,5 кг/см 2 дом массой 100 тонн необходимо будет установить не менее чем на 25 столбов (100 т./4 т. = 25 шт.).
Если наше гипотетическое здание имеет площадь 10×10 метров, при этом есть одна центральная несущая стена, то суммарная длина всех осей фундамента составит 50 м. п. — это нагрузка 2 тонны на один погонный метр. Зная, сколько максимально должен нести один столб (в нашем случае это 4 т.), можем предварительно высчитать минимально допустимое расстояние между опорами — 4 т./2 т. = 2 метра.
Разметка и подготовительные работы
Перед началом работ необходимо в обязательном порядке: произвести исследования грунта, сделать замеры перепадов высот, создать план-схему фундамента, выполнить временный водоотвод в виде дренирующих канав, очистить площадку от дёрна.
Когда все начальные операции выполнены, приступают к выносу проектных отметок в натуру. Разметка заключается в привязке строения к красным линиям и разбивке осей будущего здания, а также внешнего и наружного контура фундамента. Как и для ленточного, в случае со столбчатым фундаментом есть смысл изготовить обноску с несколькими контрольными шнурами.
Есть два основных момента при выполнении разметки:
- Соблюсти прямоугольность сопряжения линий (воспользуйтесь теоремой Пифагора, Египетским треугольником, лазерным построителем углов, промеряйте и сравнивайте диагонали — они должны быть равны).
- Выдержать верх столбов на одном горизонтальном уровне (особенно важно для сборных вариантов, так как подрезать оголовки будет крайне сложно — натягивайте контрольные шнуры точно по отметкам гидроуровня или нивелира).
Подробно технологию подготовки и выноса отметок в натуру портал РМНТ описывал в статье «Ленточный фундамент: подготовка, разметка, земляные работы, опалубка, арматура».
Земляные работы
Объём земляных работ для столбчатого основания один из самых небольших среди всех типов фундаментов, лучше дело обстоит, пожалуй, только с винтовыми и забивными сваями. Однако в большинстве случаев шурфы или скважины должны быть несколько больше, чем это кажется на первый взгляд.
Чтобы на глубине, предположим, в 70 см создать опору из кирпича — придётся вручную копать прямоугольный шурф, причём его размер в самом низу будет примерно на 15–20 см больше стойки с каждой стороны. Кверху выработка должна расширяться, так как откосы будут препятствовать осыпанию грунта в шурф. Примерно такие же ямы нужно готовить для изготовления монолитных квадратных столбов, так как необходимо будет устанавливать и раскреплять опалубку, а после произвести её демонтаж. Несомненным плюсом укрупнённых шурфов является возможность после распалубки осмотреть тело столба, сделать его гидроизоляцию.
Намного проще дело обстоит с опорами круглого сечения, для их установки нужны скважины, которые могут быть отрыты с помощью ручных буров или специальной техники — мотобуров, ямобуров. Явным плюсом такого метода является возможность произвести заливку монолита непосредственно по стенкам выработки, без применения опалубки. Однако механизированное изготовление скважины диаметром свыше 40 см невозможно из-за отсутствия специального инструмента, поэтому нередко круглые столбы с опорной пятой устанавливают в шурфы, вырытые лопатой.
Обратите внимание, что необходим некоторый запас выемки по глубине, около 20 сантиметров ямы «заберёт» подушка.
Устройство подушки
Если для фундаментов, в которых подошва располагается ниже глубины промерзания, подушка как таковая не нужна (так технология ТИСЭ даже запрещает её делать), то для столбчатого фундамента, всегда закладываемого на половину или даже на 1/3 часть высоты замерзающего грунта, она является обязательным элементом. Так как при возможном морозном пучении основания грунт будет давить на столбы снизу, мы меняем его на демпферный непучинистый материал — крупнозернистый песок, смесь песка со щебнем (40/60) или на чистый щебень, десятисантиметровым слоем втрамбованный в дно скважины.
Песчаную подушку делают слоем не менее 15–20 см, при этом располагают материал в выборке от стенки до стенки. Масса обязательно должна быть пролита водой и тщательно уплотнена.
Применение опалубки
Если мы решили строить монолитный столбчатый фундамент с прямоугольными стойками, без применения опалубки не обойтись, ведь выкопать шурф точно по размеру никак не удастся. Щиты опалубки собирают чаще всего из обрезной доски, хотя отлично подходят и листовые материалы типа ОСП или влагостойкой фанеры. При любом варианте необходимо очень тщательно раскрепить щиты в скважине, дабы не допустить перекосов во время заливки.
Заметим, что строительными нормами чётко регламентированы все допуски, так отклонение столбов по оси не может превышать 5 мм (по оголовкам), по дну шурфа стойки не должны «расходиться» от оси более, чем на 30 мм, допустимый перепад вертикали — 1 см на метр. Линию горизонта для всех оголовков фундамента необходимо выдержать с минимальной погрешностью, не превышающей 1,5 мм.
При разработке скважины буром опалубку можно не применять и заливать бетон непосредственно по стенкам выработки. Однако всё равно необходимо как-то формировать часть столба, выступающую над поверхностью земли. Обычно вопрос решается использованием рубашки из рубероида. Она заводится до самого дна скважины, надземную часть рубашки укрепляют сеткой и фиксируют от грунта. На поверхности рубероид будет служить опалубкой, в грунту бетон его плотно придавит к стенкам, и рубашка выступит в качестве гидроизоляционного материала, кроме того она снижает воздействие сил трения, возникающих при морозном пучении.
Армирование, устройство оголовка
Используя бетон, как строительный материал, необходимо усиливать его стальными прутами с переменным сечением — арматурой. Стержни сечением от 10 до 14 мм объединяют в каркас с четырьмя продольными (вертикальными) нитками, которые раскрепляются между хомутами из тонкой гладкой арматуры диаметром 6 мм. Фиксация элементов каркаса осуществляется вязальной проволокой или электросваркой.
Для армирования столбов круглого сечения (при сравнительно небольшом диаметре), возможно, лучше подойдёт каркас из трёх рабочих ниток, расположенных внутри треугольных хомутов. Главное, нам необходимо выдержать минимальный коэффициент армирования, который для монолитных колон составляет 0,4% (рассматриваем площадь поперечного сечения столба), нормальным считается показатель в 1–2%.
Если фундамент будет иметь железобетонный ростверк, то продольные пруты арматуры делают на 40–50 см длиннее, чем сама стойка. Арматура впоследствии загибается в горизонтальную плоскость и перевязывается с каркасом ростверка. Если в качестве ростверка используется деревянный брус или готовые ЖБ перемычки, то оголовок может оформляться одним центральным стержнем, в том числе замоноличенной резьбовой шпилькой.
Бутобетонные столбы не армируются, здесь камень усиливает массив, но такие конструкции не должны иметь бута в верхней части, так как в этой части необходимо анкеровать арматуру, предназначенную для связки с ростверком.
Чтобы сформировать защитный слой бетона (около 5 см) и надёжно закрепить каркас в опалубке, необходимо применить специальные распорные элементы. Лучше всего для этих целей использовать заводские пластиковые ограничители-звёздочки, которые надеваются прямо на арматурные стержни. О нюансах работы с арматурой читайте в разделе «Армирование фундамента» второй статьи о монолитных ленточных фундаментах, о типах прутов и проектировании каркаса кое-что интересное есть в разделе «Расчёт арматурного пояса» первой статьи о ленточных монолитах.
Сборка и бетонирование столба
Сборку стоек столбчатого фундамента необходимо внимательно контролировать по высоте после монтажа каждого ряда, в этом помогут грамотно натянутые шнуры обноски, от которых рулеткой можно произвести необходимые замеры. Если железобетонную сваю можно «подрубить» до необходимой высоты и выровнять все оголовки в одну горизонтальную линию, то, например, с кирпичом так просто не справиться. Те же проблемы возникают и с фундаментами из ЖБ блоков. Внутри сборного кирпичного столба, положенного в полтора или два кирпича, образуется колодец, который следует заармировать стальным стержнем и залить бетоном.
Деревянные столбы изготавливают чаще всего из дубовых брёвен диаметром около 200–250 мм, которые обжигают на слабом огне до обугливания, обрабатывают дёгтем, битумом или отработанными маслами. Готовые стулья устанавливают в шурфы или открытые котлованы и фиксируют обратной засыпкой.
Бутобетонные фундаменты собирают попеременной укладкой камня (диаметр не более 25 см, прочность на сжатие не менее марки крупного заполнителя) и бетона. Сначала укладывают бетон слоем 30–35 см, затем на него кладут камни и утапливают их до полного погружения. Ориентировочное соотношение бетон/бут должно составлять не более 3:1. Минимальная ширина бутового фундамента составляет 500 мм.
Для удобства заливки бетона в узкие скважины, с опалубкой или без неё, есть смысл предварительно изготовить из листового металла загрузочную воронку диаметром 700–800 мм. Бетон укладывают в опалубку слоями в 30–35 см и подвергают вибрированию или штыкованию.
После завершения бетонирования изделие укрывается полиэтиленом и до момента снятия опалубки (около 5 дней) нуждается в уходе — увлажнение, обогрев и прочее. По прочности на сжатие наиболее подходящим будет бетон класса В15 и более, с крупным заполнителем фракцией до 70 мм. Для самостоятельного приготовления бетонной смеси стоит принять за основу соотношение 1:3:5:0,5 (цемент, песок, щебень, вода). Все основные моменты, касающиеся бетонирования фундаментов, были нами изложены в статье «Ленточный фундамент: бетонирование, заключительные операции».
Обратная засыпка
Эта операция является обязательной, если только вы не лили бетон непосредственно в круглую скважину, вырытую буром. Засыпать пазухи шурфа следует поэтапно, при этом каждый слой толщиной около 20 сантиметров должен быть уплотнён трамбовкой. Лучше всего, если материалом для заполнения выборки будет крупный песок или смесь щебня и песка, которые являются непучинистыми, малосжимаемыми грунтами.
Устройство ростверка
Ростверк представляет собой систему балок или цельную плиту, которая проходит через оголовки всех столбов и связывает их в единое целое. Ростверковая конструкция позволяет равномерно распределить вес здания на все опоры (каждая ось дома может быть нагружена по-разному). Заметим, что для деревянных домов ростверка в привычном понимании может и не быть, но тогда его роль выполняет брус или бревно нижней обвязки.
В некоторых случаях ростверк сваркой или на болтах собирают из стальных балок. Такая конструкция очень надёжна относительно сил сжатия и растяжения, но при огрехах в обработке сильно подвержена коррозии.
Чаще всего ростверк изготавливают из железобетона — сборным или монолитным. Сборный ростверк получают укладкой поверх столбов готовых ЖБ-перемычек, типа 5ПБ-25–37 П, которые стыкуют по центрам столбов и соединяют сваркой освобождённых армирующих элементов.
Для устройства монолитного ростверка следует изготовить П-образные короба на весь периметр здания, они устанавливаются поверх оголовков и подкосами надёжно раскрепляются от кольев, забитых в грунт. Чтобы конструкция не прогнулась под весом бетона, в пролётах между столбами под коробом делают подпорки. Некоторые мастера предпочитают по периметру создать гребень из песка, на который опалубка будет опираться.
В зависимости от того, будет ли зазор между землёй и ростверком, или он будет опираться на грунт своей нижней гранью, выделяют высокий и низкий ростверк. В первом случае свободное пространство (минимум 100 мм) обеспечивает ход пучинистому грунту, и он не будет действовать «на отрыв», поднимая ростверк. Второй вариант подходит для стабильных песчаных грунтов, тогда ростверк передаёт нагрузку на естественное основание, не только через столбы, но и в пролётах. Низкий ростверк даже немного заглубляют и делают под него выравнивающую подушку из песка.
Очевидно, что монолитный ростверк должен быть армирован, как правило, для него хватает 4 арматурных ниток диаметром 10–14 мм. Технология изготовления арматурного каркаса, как, впрочем, и бетонирования, ничем не отличается от работ по монтажу ленточного фундамента или монолитного пояса, поэтому мы снова рекомендуем обратиться к статье «Ленточный фундамент: бетонирование, заключительные операции».
Что касается сечения монолитного ростверка, то обычно оно имеет форму квадрата, со стороной, равной ширине стен, но не менее ширины столбов в зоне оголовка.
Забирка
Этот элемент столбчатого фундамента монтируется последним, часто уже на завершающих стадиях строительства дома. Забирка нужна, чтобы изолировать пространство под нижним перекрытием от внешних воздействий — влаги, снега, низких температур. Суть забирки в том, что между столбами производится кладка штучных материалов (кирпич, бут, блоки…), заливается стена из бетона, или создаётся каркас, который обшивается листовыми панелями, типа цокольного сайдинга. Сквозь массив забирки обязательно устраивают вентиляционные отверстия.
Вот так примерно выглядит технология возведения столбчатого фундамента. Этот тип основания прочно занял одну из лидирующих позиций среди всех конструкций. И дело тут не только в экономии сил и материальных ресурсов, просто правильно рассчитанный и умело построенный столбчатый фундамент способен без проблем прослужить не меньше, чем сам дом. Это уже проверено временем.
Источник: www.rmnt.ru
Столбчатый фундамент для дома своими руками, пошаговая инструкция
В зависимости от того, какой грунт находится на строительном участке, приходится правильно выбирать тип фундаментной конструкции. Если грунт мягкий, подвижный, с подтоплением или с высоким уровнем пролегания грунтовых вод, тогда без столбчатого фундамента не обойтись. При кажущейся простоте проведения монтажных работ, процесс сооружения столбчатой конструкции требует точного расчета относительно несущей способности каждой опорной стойки.
Но среди всех типов основ под дом этот самый дешевый в плане расхода материала, тем более, есть возможность использовать различные стройматериалы для нее. Давайте рассмотрим, пошаговую инструкцию сооружения столбчатого фундамента своими руками.
Преимущества и недостатки
Об одном из достоинств уже упоминалось, это малозатратное строительство. К преимуществам можно еще добавить:
- быстрое сооружение фундамента;
- нет необходимости применять строительную технику;
- простота проводимых работ, поэтому сделать столбчатый фундамент своими руками – не проблема;
- отсутствие дополнительных мероприятий, связанных с теплоизоляцией фундаментной основы;
- столбчатый фундамент легко поддается ремонту;
- можно возводить этот вид на промерзших грунтах;
- срок службы столбов при точном следовании технологии до 100 лет.
Что касается недостатков, то их не так много:
- не очень высокая несущая способность, поэтому на столбах рекомендуется сооружать легкие постройки: деревянные, каркасные, щитовые;
- устойчивость опор снижается, если они возводятся на подвижных грунтах;
- отсутствует возможность организовать подвал или подпол.
Перед тем как начинать делать столбчатый фундамент своими руками, надо ознакомиться с его классификацией, материалами и провести расчет.
Общая схема устройства
Общую схему проведения строительных работ можно обозначить несколькими главными этапами. Они, в принципе, не отличаются от возведения любого типа фундаментов.
- Проводится расчет несущей способности с учетом количества опорных столбов и веса постройки.
- Изготавливается общий чертеж столбчатого фундамента с точным указанием расстояния между стойками, сечением опор и высотою выступа над уровнем грунта.
- Проводятся подготовительные работы. Это разметка в точности по плану, земляные с выкапыванием ям — скважин, изготовлением армирующих каркасов, подсыпкой подушки в ямы, гидроизоляция и установка каркасов. Если есть необходимость, то собирается опалубка цокольной части.
- Изготовления бетонного раствора и его заливка в подготовленные скважины с последующим удалением воздуха путем штыкования смеси. Если в качестве материала для столбчатого фундамента используются кирпичи или блоки, то производится их укладка.
Весь узел столбчатого фундамента – это объединение столбов горизонтальной лентой, которая называется ростверком. Он может быть бетонным, металлическим, деревянным или быть нижним венцом бревенчатого сруба.
Как видно, позиций по схеме не так много, поэтому и считается, что столбчатый фундамент своими руками возводить несложно.
Классификация по материалу
Как и любая основа под дом, столбчатый фундамент должен быть прочным и надежным. Поэтому для его сооружения используются строительные материалы, которые могут обеспечить необходимую прочность и надежность. К таким относятся бетон, бетонные блоки, кирпичи, камень, металл и некоторые сорта древесины, которые используются в виде бревен или бруса, установленных вертикально.
Выбор материала на самом деле ответственный момент, от которого зависит качество конечного результата. И если стоит задача – построить столбчатый фундамент своими руками, то надо правильно выбрать материал для его возведения. К примеру, считается, что монолитные конструкции лучше возводить на водо ненасыщенных грунтах, а блочные сборные на сырых.
Монолитные железобетонные столбы
Это самая прочная и надежная конструкция. У такого фундамента под столбы высокая прочность на растяжение и сжатие. Конечно, если учесть правильно проведенное армирование.
При этом если грамотно распределить стойки по всему периметру дома, учитывая необходимое сечение опор, то на таком фундаменте можно возводить многоэтажные строения.
Добавим, что фундамент столбчатый железобетонный сооружается в тех случаях, когда необходимо залить его на достаточную глубину, и чаще ниже уровня промерзания грунта. Он прекрасно выдерживает пучение почвы, но боится соприкосновения с грунтовыми водами. Поэтому надо позаботиться о гидроизоляции опор.
Асбестоцементные столбы
Трубы из асбестоцемента для сооружения столбов для фундамента используются не часто. Хотя они прекрасно себя чувствуют в любых грунтах.
Несущая способность у них не высокая, но она и не требуется, потому что трубы в конструкции фундамента выполняют функции опалубки.
Для легких сооружения рекомендуется использовать трубы диаметром до 150 мм. Для тяжелых построек не меньше 250 мм.
Столбы из пластиковых труб
Здесь та же ситуация, что и с асбоцементными. То есть, пластиковые трубы выступают в роли опалубки. Они не подвергаются коррозии, не разрушаются под действием воды, поэтому для них не нужна гидроизоляция. Единственное – это надо правильно опоры залить под фундамент. А именно: установить в них армирующий каркас и залить бетонный раствор.
Из кирпичей или блоков
К кирпичным столбам для фундамента надо относиться как к самым давно известным конструкциям. Из истории европейской и российской архитектуры они являются «долгожителями».
До сих пор кирпичные столбы стоят под огромными зданиями, и стоять, как видно, будут еще не одно столетие.
Потому что отношению к выбору кирпичей в те давние времена было серьезным. Обязательно использовался жженный кирпич высочайшего качества. Поэтому, сооружая дом на столбчатом фундаменте, надо учитывать это требование.
Что касается блочных столбов, то по прочности они не уступят кирпичным, конечно, в зависимости от материала, из которого блоки изготавливаются. Предпочтение лучше отдать бетонным блокам, шлакоблок в этом плане не может нести большие нагрузки, хотя их используют под легкие постройки типа веранда, баня и так далее.
К блочным конструкциям можно отнести столбы, возведенные из камня. Неплохой вариант, достаточно прочный, но подвиги грунта такие опоры выдержать не могут. Поэтому, когда строится дом на склоне, то от каменных стоек лучше отказаться. Как замена им – фундаменты из бутобетона. Это когда в подготовленную опалубку засыпаются камни, а затем их заливают бетонным раствором.
Деревянные столбы
Такой столбчатый фундамент, как и кирпичный, используется в России давно.
Сегодня он не так востребован, но, к примеру, под бани, установленные у реки или озера, они встречаются часто.
Надо отдать должное правильному выбору древесины. Чем она прочнее, тем дольше срок эксплуатации столбов. При этом необходимо очень тщательно провести защитные мероприятия.
- Обработка всего столба антисептическими составами.
- Обработка углубленной в грунт части битумными мастиками с приклеиванием слоя или двух рубероида.
Все это сделать самому – не проблема. Главное – не только сделать защиту, но и установить под столбы деревянные опоры. Они делаются из доски толщиною не меньше 50 мм и шириною по всей площади в два раза больше, чем сечение столба. Опорные доски также надо защитить от влаги и негативного действия грунта.
В основном используют деревянные стойки под легкие сооружения, хотя еще лет сто тому назад на них строили боярские хоромы в несколько этажей.
Виды по глубине заложения
Морозное пучение – это та сила, которая при проектировании столбчатого фундамента берется в расчет в первую очередь.
Это очень опасное давление, которое при неправильной закладке может разорвать основу дома.
Поэтому большое количество вариантов сооружения зданий рассматривается с точки зрения воздействия на фундаментную конструкцию морозного пучения.
Основное правило проектирования гласит – фундамент должен закладываться ниже глубины промерзания грунта на 30 — 50 см. И если данный показатель равен, к примеру, 1,2 м, то соответственно глубина заложения будет равна 1,5 — 1,8 м.
Но часто легкая постройка не может оказать такого давления на стойки опор, чтобы сдержать силы морозного пучения. То есть, даже при закладке на большую глубину фундамент будет подвергать деформациям. Поэтому когда строится столбчатый фундамент своими руками, надо учитывать, что существует еще две позиции: мелкозаглубленный и поверхностный.
Незаглубленный
Незаглубленные столбчатый фундамент или поверхностный – это все те же стойки, только их глубина заложения не превышает 30 — 40 см. Часто их просто сооружают на поверхности грунта, предварительно сделав подушку и гидроизоляцию. Проектировщики относят эту разновидность к тем фундаментам, глубина заложения которых не превышает треть от уровня промерзания грунта. Из нашего примера: 120 : 3 = 40 см.
Устройство столбчатого фундамента данного типа относится к категории самых дешевых и быстровозводимых конструкций. Как показывает практика, для них обычно используют блочную модификацию с применением блоков, камней или кирпичей. Но так как высота столбов не очень большая, а значит, их несущая способность тоже невысокая, поэтому рекомендуется увеличить площадь сечения опор. Минимальный размер – 40 х 40 см.
Мелкозаглубленный
Мелкозаглубленный фундамент из своего названия говорит о том, что он заглубляется в грунт, но не на большую глубину. Во всяком случае, не ниже уровня его промерзания. Проектировщики глубину их заложения ведут из расчета 0,5 — 0,7 от глубины промерзания земли. Опять — таки из нашего примера: 120 х 0,5 = 60 см. Основное требование к данной конструкции – не касаться грунтовых вод.
С ростверком
Узел столбчатого фундамента – ростверк несет на себе одну единственную задачу – распределить нагрузку от дома на все столбы равномерно. Как уже было сказано выше, ростверк может быть сооружен из бетона, металла (швеллер или двутавр), дерева (брус сечением 150 х 200 или 200 х 200 мм) или быть бревном первого венца сруба.
Пошаговая инструкция строительства своими руками
Переходим к основному вопросу, как правильно надо сделать столбчатый фундамент своими руками. Выше уже была описана схема проведения работ, где первым этапом было проведение расчетов и составление проекта. Если на столбчатом фундаменте будет сооружаться дом, то этот этап строительства лучше передать специалистам. Ведь для того чтобы точно сделать все расчеты, необходимо учесть большое количество разных показателей и нюансов. К примеру:
- тип грунта на участке;
- уровень пролегания грунтовых вод;
- уровень промерзания почвы;
- тип строения, его этажность, из каких материалов оно сооружается;
- материалы, из которых предполагается возводить сам фундамент;
- дополнительные нагрузки.
Конечно, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, но только не для основательных домов. Для бань, веранды, сарая его использовать можно. И то никто не дает гарантии стопроцентной правильности проведенных расчетов.
Видео
Видео о том, как самостоятельно сделать столбчатый фундамент.
Разметка и земляные работы
Итак, если проект здания на руках, то в нем обязательно проектировщиками сделана привязка фундамента к местности. Это облегчает нахождение его места расположения на плоскости. Обычно привязка проводится к границам участка, с указанием расстояния от фундаментной конструкции до этих самых границ. Поэтому перед тем как разметить столбы, надо отложить от границ эти самые размеры и определить периметр постройки.
Для этого по границам здания натягиваются два ряда бечевок, которые сразу же определяют ширину фундаментных столбов. Остальное все просто:
- на глубину 20 см снимается дерн;
- размечаются места установки столбов: по углам постройки и между ними с необходимым расстоянием, которое определено проектом;
- садовым или электрическим буром в земле делаются скважины, глубина и сечение которых также определено проектом.
Надо отдать должное, что чертеж столбчатого фундамента сильно помогает в разметке. Потому что на нем четко указаны все параметры будущей конструкции.
Устройство подушки
Подушка – это слой песка толщиною 20 — 30 см. Его засыпают в скважины и утрамбовывают подручными средствами. Это может быть брус, деревянная рейка, небольшого сечения бревно. Нередко используют трубу, к концу которой приваривают металлическую пластину.
Назначение подушки с песком – отвести часть воды от опор, которая попадает в грунт. Далее на песок заливается бетонный раствор, который впоследствии станет опорой для столбчатых конструкций. Толщина бетонного слоя 10 — 30 см.
Опалубка
С опалубкой надо разобраться тщательно. Ведь многое будет зависеть от того, какой грунт располагается на строительном участке.
- Если почва глинистая, то есть, прочная, то как таковой опалубки делать нет необходимости. Глина сама, как монолит – не обваливается и не разрушается.
- Если грунт слабый песчаный, то в скважину придется установить опалубку. При этом надо учитывать, какое сечение по форме проектировщики определили: прямоугольное или круглое. Если второе, то в качестве опалубки используются трубы: пластиковые, асбестоцементные или металлические. Если первый вариант, тогда скважину придется расширять, делать прямоугольного сечения, устанавливать в них опалубку из досок или других плоских материалов. Это большой объем земляных работ, так что такую форму для заглубленных конструкций используют крайне редко.
Что касается первой позиции, то обычно внутрь шахты закладывается свернутый в трубочку рубероид. Он формирует стенки фундамента и будет в дальнейшем выполнять функции гидроизоляции. Опалубка из рубероида – обязательный атрибут.
В независимости от того, будет ли установлена опалубка в скважину или не будет, надо обязательно сформировать столб в цокольной части. А значит, здесь опалубка собирается обязательно.
Армирование
Армирование столбов проводится в обязательном порядке, ведь именно уложенная в бетон арматура дает возможность сдерживать нагрузки от сил морозного пучения.
В проекте количество арматурных стержней, их форма соединения в каркас и диаметр указываются обязательно. Поэтому арматура просто нарезается на куски нужной длиной и связывается в каркас.
Его сечение по форме может быть треугольным, квадратным или круглым. Основная задача – правильно сложить арматурные прутки относительно друг друга на необходимом расстоянии. Потом четко их связать между собой проволокой.
После чего каркас опускается в подготовленную скважину точно посередине. После чего можно приступать к заливке бетона.
Длина прутков арматуры подрезается с учетом, что их концы будут крепиться к армокаркасу ростверка. Поэтому стержни подрезаются на 10 — 30 см длиннее. Чтобы они на этот размер торчали над цокольной частью столбов.
Заливка бетона
К заливке столбчатого фундамента надо подходить с позиции стандартной технологии. Изготавливается бетонный раствор по классической технологии:
- одна часть цемента марки М 400;
- две части мытого песка, без большого количества глиняных примесей;
- три части щебня с гранулами 5 — 40 мм.
Самое интересное, что для столбчатого фундамента нет надобности готовить большой замес. И нет необходимости проводить заливку сразу всех столбов за один день, как это обычно делается при сооружении ленточной или плитной конструкции. Достаточно рассчитать объем для одного столба, сделать замес и залить его.
К примеру, в качестве опалубки используется труба диаметром 150 мм, и установлена она на глубину 1,2 м. Получается, что объем пустой трубы равен:
V = SxH, где S – это площадь трубы, а H – это ее длина или глубина установки. Площадь можно найти по формуле: S = πD²/4=(3,14×0,15²)/4 = 0,018 м³. Если перевести в литры, то это будет 18 л. По сути, это два ведра раствора.
Заполняются трубы бетоном, простукивая по опалубке, проштыковывают, чтобы удалить воздух. В таком состоянии столбы должны простоять 28 дней. За это время бетон наберет свою марочную прочность.
Устройство ростверка
Будем считать, что будет ростверк монолитным по проекту. Значит, под него придется сооружать опалубку из любых плоских материалов.
Она делается на весу, поэтому под нижние щиты устанавливаются подпорки из кирпича, блоков, досок, бревен и прочих материалов. Собирается опалубка сечением в прямоугольник с полным и прочным скреплением щитов между собой.
В него укладывается армирующий каркас. Обычно это две вертикальные решетки, связанные катанкой 6 мм или арматурой 6 — 8 мм. Обязательно проводится скрепление арматурного каркаса ростверка с торчащими из столбов отрезками арматуры.
Этот узел столбчатого фундамента подвергается серьезным нагрузкам. Поэтому к креплению двух арматурных конструкций надо подходить внимательно. Производится заливка бетонного раствора с утрамбовкой и штыкованием. Через 7 дней опалубка демонтируется, через 28 дней фундамент можно нагружать.
Подведение итогов
Как видите, подходить к строительству столбчатого фундамента своими руками надо с тщательным разбором всех этапов проводимых строительных процессов. Нельзя допускать просчетов в первую очередь.
Нельзя относится к разметке в большим припусками. Надо точно бурить скважины на необходимую глубину. Даже несколько сантиметров могут в крайних ситуациях сыграть свою несущую роль. Устройство фундамента – это комплексный подход к его возведению, где нет места ошибкам и просчетам.
Источник: osnovapoddom.ru