Ленточный фундамент под каркасный дом. Столбчатый фундамент под каркасный дом Столбчато ленточный фундамент для каркасного дома

столбчатый фундамент для каркасного дома расчет - столбчатый фундамент для каркасного дома расчет

В связи с планируемой постройкой каркасного дома в деревне (на замену старой бревенчатой избушке) я задумался над выбором и расчетом фундамента. После довольно длительных поисков в интернете было принято решение остановиться на столбчатом фундаменте. Осталось дело за малым: рассчитать нагрузки и уточнить по этим нагрузкам конструкцию фундамента.

Столбчатый фундамент - это фундамент из нескольких столбов, заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной, металлической обвязки или железобетонного ростверка.

Столбчатые фундаменты применяются в основном для возведения деревянных или каркасных домов высотой не более 2-х этажей, бань, хозяйственных построек, удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить нецелесообразно, в связи с относительно невысокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

Столбчатый фундамент хоть и является самым дешевым, но в случае его правильного проектирования он также будет надежной опорой.

Достоинства столбчатого фундамента:

1. экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ;
2. высокая скорость строительства нулевого цикла.

Основной недостаток столбчатого фундамента:

1. непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке (особенно для фундаментов без монолитного ростверка).

Отличия столбчатого фундамента от ленточного:

1. подходит для построек, относящихся к облегченному типу (деревянные строения без подвального помещения, колонны и т.д.);
2. представляет собой ряд опор, находящихся в наиболее нагруженных точках.

Виды столбчатого фундамента:

1. по особенностям конструкции:
   • монолитный, который имеет большую прочность, т.к. изготовлен из армированного бетона.
   • сборный, который состоит из отдельных элементов, поэтому имеет слабые места по швам (стыкам).
2. по глубине размещения основания:
   • заглубленный - размещен ниже уровня промерзания, обязателен на глинистых почвах.
   • малозаглубленный - выполненный на глубине до 700 мм, целесообразен на песчаных или скалистых грунтах.

Расчет столбчатого фундамента каркасного дома

Исходные параметры для расчета столбчатого фундамента:

1. тип грунта и перепад высот в месте будущего строительства;
2. глубина залегания подземных вод;
3. уровень промерзания грунта;
4. проект дома (расположение несущих и внутренних стен).

Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод. Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов. Кроме того, столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

Сначала необходимо исследовать грунты на месте будущего строительства. Подробно об этом говорится в статье по ссылке http://moi-domostroi.ru. Запомните: приняв решение строить столбчатый фундамент, в обязательном порядке необходимо делать пробное бурение на 0,5-0,6 метров ниже предполагаемой глубины заложения столбов для выявления водонасыщенных слабых грунтов (плывунов).

После исследования грунтов необходимо определить нагрузку, которую дом с фундаментом будут оказывать на несущий грунт, проще говоря, расчёт веса дома. Оценивается примерная масса будущей постройки (точную считать бессмысленно, однако при подсчетах постарайтесь учесть и нагрузки из-за домашней утвари), после чего выбирается вид столбчатого фундамента. Если есть сомнения, то лучше взять более прочный вариант.

Приближенные значения удельного веса для отдельных элементов конструкции

Примечания:

1) При угле наклона скатов крыши больше 60º снеговая нагрузка принимается равной нулю.

2) При расчёте фундамента к весу дома прибавляется и ориентировочный вес самого фундамента. Высчитывается его примерный объём и умножается на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³.

Источник: http://moi-domostroi.ru/stolbchatyi-fundament/

После определения веса дома рассчитываем минимально необходимую суммарную площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо,

где 1,3 - коэффициент запаса надёжности;

Р - общий вес дома вместе с фундаментом, кг;

Rо - расчётное сопротивление несущего грунта, кг/см².

Значение Rо

Значение Rо, называемое ещё несущей способностью грунта, ориентировочно можно принять по таблице ниже:

Примечание:

Значения расчётных сопротивлений даны для грунтов расположенных на глубине около 1,5 метров. У поверхности несущая способность почти в полтора раза ниже.

Рассчитав значение суммарной площади оснований всех столбов, мы теперь можем определить их необходимое число в зависимости от диаметра или размеров сечения.

Расчет столбчатого мелкозаглубленного фундамента на опорных подошвах для моего каркасного дома

Итак, спроектированный мной каркасный дом с мансардой имеет размеры 8 на 8 м, высота потолков 1-го этажа 2.5 м, площадь крыши 108 м 2 , стены толщиной 200 мм с утеплением пенопластом или минватой (окончательное решение еще не принято).

Для расчета нагрузки возьму следующие параметры массы 1 м 2 конструкций:

1. цокольное перекрытие 75 кг;
2. чердачное 75 кг;
3. стены 70 кг;
4. кровля 30 кг;
5. полезная нагрузка помещений (мебель и люди) 210 кг;
6. фундамент 2500 кг/м 3 ;

При расчете массы стен просуммировал площадь всех стен, включая внутренние перегородки, получив следующий результат: площадь стен первого этажа 121.5 м 2 , площадь внутренних стен мансарды 41.5 м 2 . Таким образом, масса всех стен дома равна (121.5 + 41.5)*70 = 11 410 кг.

Площадь перекрытий (цокольного и первого этажа): 8 * 8 = 64 м 2 . Масса перекрытий 64*2*75 = 9 600 кг.

Полезная нагрузка помещений: 64 * 210 = 13 440 кг.

Масса чердачного перекрытия (мансарда с утеплением): 108 * 200 = 21 600 кг.

Масса снеговой нагрузки (при самых худших условиях): 108 * 190 = 20 520 кг.

Общая масса дома равна примерно 77 тонн.

Масса фундамента (22 опоры): 4 м 3 * 2500 = 10 000 кг.

Итого, масса дома с фундаментом составляет около 87 тонн.

Так как по проекту у меня запланирована установка 22 столбов-опор, теперь необходимо определить потребную площадь их основания (грунт: 50 см плодородный слой, далее - супесь, грунтовые воды расположены ниже 2 м).

Минимально необходимая суммарная площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1,3×P/Rо,

S = 1.3 * 87 000 (кг) / 3,5 = 32 314 см 2

Теперь находим потребную площадь одной опоры: 32 314 / 22 = 1 468 см 2 , что соответствует квадрату со сторонами 38 см.

Если принять размер опоры 0.6 м х 0.6 м (площадь основания 3600 см 2 или 0.36 м 2), то суммарная площадь основания всех опор будет равна 7,92 м 2 , а нагрузка на грунт составит не более 1,3 * 87 000/79200 = 1,42 кг/см 2 , что обеспечивает необходимую несущую способность фундамента (ведь под подошвами опор у моего фундамента будет насыпной грунт с уплотнением, т.е. R 0 должно быть не более 1,5 кг/см 2).

Строительство столбчатого фундамента

Инструмент, который понадобится при возведении столбчатого фундамента:

1. Лопата.
2. Опалубка.
3. Рулетка.
4. Рубероид.
5. Геотекстиль плотностью 200 гр/м 2 .
6. Армирующий каркас.

Разметка столбчатого фундамента

В связи с тем, что я собираюсь строить столбчатый мелкозаглубленный фундамент (а устройство этого типа основания предполагает, что глубина его заложения не будет превышать 80 см), то технология будет следующей:

1. на месте строительства снимается плодородный слой почвы;
2. в минеральном грунте в местах нахождения опор по проекту копаются ямы размером 0,6 х 0,6 м 55-60 см глубиной;
3. ямы застилаются геотекстилем 200 гр/м 2 и засыпаются щебнем 5-20 слоем 25-30 см, который трамбуется, далее геотекстиль нужно завернуть и положить сверху слой рубероида;
4. связать армирующий каркас для подошв из арматуры 12мм, уложить на дно ям (прутья арматуры не должны соприкасаться с грунтом), обеспечить вверх вывод концов (до 15 см) для связи с армированием столбов;
5. залить подошвы столбов (в моем случае опалубкой будут выступать стенки ям).

В качестве опалубки самих столбов я буду использовать старые доски и фанеру, оставшиеся после разборки старой постройки), хотя некоторые предлагают использовать безнапорную асбоцементную трубу диаметром 300 мм. Армирование столбов - арматура 12 мм.

Каркасный дом, построенный своими руками на столбчатом фундаменте, имеет преимущество быстроты возведения при экономии по материалам. Устройство столбчатого фундамента для каркасного дома начинают стандартно – готовят площадку, при необходимости корчуют растительность и выравнивают рельеф. Еще одно важно достоинство столбчатого и столбчато-ленточного фундамента – это возможность поднять дом на нужную высоту. В районах, где существует опасность сезонного разлива рек, а также на участках со сложным, крутым и пересеченным рельефом такой плюс значителен. Вкладывать средства в планировку и отсыпку не всегда оптимальное решение, и высокие дома на столбчатых опорах - архитектура «дом у озера» - встречаются и в каркасных вариантах. Своими руками построить каркасный дом на высоких опорах возможно, но проект и расчеты должны делать специалисты, причем по фактическим данным геологии и гидрологии участка.

Устройство столбчатого фундамента каркасного дома

Первым этапом после подготовки площадки под дом всегда выполняют разметку фундамента. Участок ограничивают по опорным точкам согласно составленного проекта, используя простые инструменты и приспособления: шнуры или бечеву, колышки, угольники и рулетки. Если запланированы свайные опоры, места их установки размечают согласно проекта. Применение лазерного нивелира существенно облегчит работу и обеспечит точность разметки. При обозначении размеров будущего фундамента, и соответственно траншей и котлованов под столбы или точек заглубления свай, контролируют прямизну углов и совпадение длин диагоналей прямоугольных участков фундамента.

После разметки снимают верхний почвенный слой плодородного грунта на высоту 20-35 см, поскольку даже под домом без подвала и забирными стенками оставлять био-слой недопустимо. Затем для установки столбов отрываются котлованы или небольшие ямы, в зависимости от заглубления, или же забуриваются в отмеченных точках скважины проектного сечения, обычно от 150 до 400 мм (если строится более тяжелый дом, чем каркасный) для свай – буронабивных, иногда и для забивных. Винтовые сваи вкручивают без лидерных скважин. Для заглубленных опорных фундаментов с квадратными столбами также пробуривают скважины, а затем расширяют их штыковыми лопатами до проектного размера. Бетонирование в грунте, без опалубки – преимущество плотных и устойчивых грунтов, но для супесей, песков, обломочных грунтов и суглинков понадобится укрепление стенок, чтобы грунт не осыпался.

При установке столбчатых опор из кирпича или бетона на дно ям засыпают слои песка по 60-100 мм, увлажняют утрамбовывают как можно тщательнее. Общая толщина песчаной подушки под опоры не менее 150-200 мм. По песчаной подготовке можно выполнить бетонную аналогичной толщины по слою гидроизоляции. После подготовки котлованов или скважин под столбчатые опоры приступают к их устройству. Видов опор-стоек, применяемых для частного строительства, очень много, но чаще всего применяются столбчатые опоры из кирпича, блоков, армированного монолитного бетона или сборных ж/б блоков. Заглубленные опорно-ленточные фундаменты выполняют на буронабивных сваях ТИСЭ, на винтовых сваях и на сваях в оболочках из асбестоцементных и пластиковых труб.

Опорные стойки из кирпича и блоков

В подготовленный котлован на песчаную подсыпку или бетонную подготовку устанавливают опалубку из плотного рулонного гидроизоляционного материала. При этом котлован может быть и круглым, и прямоугольным – после монтажа столба пазухи забутовывают песчано-гравийной смесью, если есть необходимость минимизировать касательные нагрузки при замерзании и весеннем пучении глинистого грунта. Рубероид, техноэласт, мембранный или другой гидроизолятор послужит опалубкой и впоследствии защитой кирпича или бетона от агрессии почвенной влаги. В котлован устанавливают арматурный каркас из вертикальных стержней и поперечных хомутов до уровня грунта (если в проекте не предусмотрены выпуски для связи с верхней кирпичной частью столба), а затем бетонируют подвижной бетонной смесью на среднефракционном щебне или гравии. Котлован бетонируют до уровня верха грунта, выравнивают кельмой, укрывают, чтобы не допустить размывания в первые сутки и пересыхания поверхности в последующие. Для набора прочности в теплое время года бетону требуется 10-14 суток, затем можно приступать к устройству горизонтальной гидроизоляции и кладке блоков или кирпича.

Кирпичную кладку выполняют до требуемой высоты столба, с обязательной перевязкой. Применяют как сплошную кладку столбиков, так и колодцевую – с последующим заполнением колодца бетонной смесью. Подобная технология применима и для устройства столбиков из блоков.

Столбчатый фундамент на монолитных железобетонных опорах

Последовательность работ отличается незначительно: после подготовки скважины или ямы в нее устанавливают опалубку из рубероида, свернутого не менее чем в два слоя до уровня подъема фундаментного столба. Чтобы обеспечить гидроизоляционному рулону устойчивость, применяют металлические сетки, прокладывая их в трубке. При укладке бетона в подобную опалубку можно будет тщательнее уплотнить смесь, слегка встряхивая трубу-опалубку. Установку каркаса из арматуры и укладку бетона ведут аналогично. Высота рабочих стержней армокаркаса должна быть достаточна для того, чтобы загнуть эти стержни в тело бетонного ростверка (если запланирована обвязка монолитом). Гидроизоляция столбов под устройство ростверка любого типа необходима, и выполняется обмазкой битумом или битумно-полимерной мастикой и прокладкой рулонного гидроизоляционного материала.

Опоры из асбестоцементных труб

Столбы фундамента могут состоять из асбоцементых труб, выполняющих роль прочной водостойкой опалубки, и бетона. Внутрь трубы может быть установлен армокаркас, необходимость усиления зависит от массы дома. Легкие каркасные дома также могут устанавливаться на фундаменты из асбоцементных труб диаметром обычно не более 200 мм.

Опалубка-труба монтируется в подготовленную скважину на песчаную подушку с гидроизоляцией или на бетонную подготовку. Для усиления нижней части труб и создания эффекта «шляпки гвоздя» выполняют в нижней части трубы отверстия и закрепляют в них отрезки толстой арматуры. При установке такой трубы в скважины делают засыпку лещадным щебнем, уплотняя его, чтобы укрепить выпуски арматуры. Асбоцементную трубу выравнивают строго в вертикаль и раскрепляют, а затем бетонируют до одной трети высоты. До схватывания бетонной смеси устанавливают стальное усиление по проекту – каркасное или в виде одного или нескольких вертикальных стержней арматуры. Дальше бетонируют до верха, уплотняя смесь штыкованием и разравнивают верх столба кельмой. Арматурный выпуск оставляют, если запланирована обвязка монолитным ростверком. Готовую сваю, не откладывая, забутовывают плотно мятой глиной или выбранным грунтом с тщательным уплотнением и контрольной проверкой вертикальности.

Опорные стойки для столбчатого фундамента из винтовых свай

Под винтовые сваи не нужно делать лидерные скважины, этот вид металлических свай вкручивают обычно непосредственно в грунт согласно разметке. Исключением являются только очень плотные глинистые грунты. Соответственно не нужна и подготовка скважин, подушка и гидроизоляция. Но сами винтовые сваи должны соответствовать будущей нагрузке от дома, наконечники предпочтительны литые, а антикоррозионная обработка металла должна быть заводского качества. Трубы для изготовления свай должны быть бесшовными, толстостенными. Внутреннее заполнение полостей труб раствором делают не для необходимости усиления, а с целью антикоррозионной защиты трубы изнутри. Сваи вкручивают на проектную глубину до опоры на несущий слой грунта, постоянно контролируя их вертикальность. Монтаж винтовых свай ведется не в одиночку, а при большом их количестве сложных условиях зачастую прибегают к аренде техники. Преимущество фундамента на металлических винтовых сваях – это возможность работать зимой, используя рычажный механизм. В мерзлые грунты сваи входят проще, чем во влажные.

После монтажа свай и контрольной проверки их вертикальности трубы через воронку заполняют подвижной бетонной смесью до верха и оставляют до набора бетоном прочности. По верху винтовых трубчатых свай обычно выполняют обвязочные ростверки из металлопроката – швеллера или уголков, под каркасные дома возможна и обвязка брусом. Для этого по верху выровненных под горизонталь свай приваривают опорные детали из металла с отверстиями для болтовых соединений, а затем закрепляют по этим площадкам подготовленные антисептированные брусья обвязки.

Реже для каркасных домов применяется металлическая обвязка по сваям: поясные перемычки-связи по верху опорных стоек и в уровне грунта. Подобные конструкции обладают хорошей жесткостью, устойчивы и создают надежное основание для дома.

Свайно-винтовые опоры для столбчатого фундамента актуальны для сильнопересеченных местностей и для районов с угрозой паводка или высокой сезонной верховодкой. Еще один плюс подобных оснований – возможность небольшой коррекции свай по высоте.

Ростверки опорно-столбчатых фундаментов

Ростверки, обвязки или перемычки по опорным столбам фундаментов под каркасные дома обязательны – это связующие элементы для каркасной конструкции в целом и надежная опора для будущих стен дома. Любой из видов столбчатых опор под каркасный дом, независимо от материала и технологии, дает возможность применить в виде обвязки деревянный брус. Монолитный железобетонный ростверк, бревно в качестве обвязки или металлопрокат монтируют на бетонных столбах.

Крепление обвязки зависит от вида ростверка и материала опорных стоек:

• Деревянную обвязку крепят о обычно анкерами;
• Металлические пояса из швеллера, уголков или двутавра крепят болтовыми соединениями или электросваркой;
• Железобетонный ростверк связывают с опорными стойками посредством арматурных выпусков рабочих стержней внутреннего каркаса стойки, оставленных при бетонировании. Выпуски загибаются в тело бетона и связываются проволочными скрутками с рабочими стержнями каркаса монолитного ростверка.

Cтолбчатый фундамент — это деревянная, металлическая, кирпичная или железобетонная несущая конструкция в виде стержней, чаще квадратного сечения. Стержни-столбы, воспринимают нагрузки от вышележащего строения и передают их на грунт. Применяется этот фундамента для легких строений, и особенно для каркасных домов.

Cтолбчатый фундамент, пожалуй, один из самых не сложных и не дорогих фундаментов для самостоятельного изготовления. Однако с течением времени и, особенно, на пучинистых и слабых грунтах столбчатый фундамент становится миной замедленного действия. Столбы могут постепенно как проседать так и «вылезать», очень часто просто кренятся:

Первоначально это приводит к заклиниванию окон и дверей, щелям и трещинам во внутренней отделке. В последующем такое здание переходит в разряд аварийных и опасных для жизнедеятельности, проживающих в нем людей.

Чтобы избежать в будущем проблем со столбчатым фундаментом, в этой статье мы не будем рассматривать фундаменты из кирпичей, «блочков», ФБС и прочих часто применяемых материалов.

Рассмотрим мелко заглубленный столбчатый фундамент, как один из самых надежных фундаментов для большинства видов грунтов, в том числе сильно пучинистых и слабых грунтах.

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент представляет из себя опорную площадку, установленную на песчаную или щебеночную подошву и столб, выведенный выше уровня земли. Такой фундамент может быть установлен на участке с уклоном, верх фундаментных столбов выводится в одну отметку.

1. Расчет фундамента

С чего начинать? С расчетов и проекта, хотя бы на бумаге в клеточку.

Для начала необходимо подсчитать полный вес дома, т.е. сумму строительных конструкций (фундамент, перекрытия, стены, крыша), вес снега и эксплуатационную массу (мебель, бытовая техника, люди). Воспользоваться можно одним из калькуляторов широко представленных в сети. Для примера возьмем дом 9х9 м и весом в 100 т. Рекомендуем добавить до 30% запаса. Итого 130 т.

Для нашего дома весом 130 т (130 000 кг.) опорная поверхность фундамента на грунт составит:

130 000 / 2 = 65 000 (см2)

Возьмем размер опорной подушки столба 70х70 см или 4 900 см2

65 000 / 4 900 = 13 шт.

Т.е. всего 13 шт. таких столбов могут нести вес нашего дома.

Для одной стены нашего рассматриваемого дома 9х9 м потребуется 4 столба. Для всего периметра 12 столбов. Очевидно, что и внутри будут несущие стены. Добавим еще 2 столба. Итого нам следует изготовить 14 столбов. Тогда как нам требуется только 13 штук. Запас надежности для данного случая имеется. Причем в самом начале наших расчетов мы уже дали запас в 30%. Если в результате расстановки фундаментных столбов нужно, к примеру, 20 шт. , а требуется только 13 шт. имеет смысл уменьшить площадь опорной площадки, т.е. рассмотреть 65х65 см, 60х60см. и выполнить расчеты заново.

Стоит отметить, что расстановку столбов фундамента стоит каждый раз рассматривать индивидуально. Здесь описан общий случай. Но принцип ясен.

С расчетами мы закончили. Теперь переносим наш чертеж на выбранный участок с помощью обносок и приступаем к практике — изготовлению мелко заглубленного столбчатого фундамента.

2. Необходимый перечень инструментов и материалов

Из инструмента нам понадобятся:

1. лопата, тяпка, грабли
2. молоток
3. шуруповерт
4. уровень
5. гидроуровень или лазерный нивелир
6. трамбовка (ручная или механическая)
7. строительная тачка
8. шпатель, мастерок
9. крюк для вязки арматуры, пассатижи
10. болгарка (УШМ)
11. рулетка
12. ножовка или циркулярная дисковая пила.
13. бетономешалка или корыто для замеса бетона
14. строительные ведра
15. приспособление для гнутья арматуры
16. нить строительная

Бетономешалку можно взять в аренду. Циркулярная дисковая пила у будущего каркасостроителя как минимум должна уже быть.

Из материалов нам понадобятся:

1. доска толщиной 25 мм для опалубки (можно использовать остатки ДСП или фанеры от мебельного производства)
2. гвозди или саморезы для сборки опалубки
3. арматура рифленая ф10 и вязальная проволока
4. геотекстиль
5. цемент
6. щебень
7. песок
8. шпильки М12 и гайки к ним.

Этапы выполнения работ

1. Копаем ямки 80х80 см и глубиной 50 см. Плодородный грунт заботливо перевозим садовой тачкой в то место, где он действительно нужен — под будущие посадки. Застилаем дно ямки геотекстилем. Засыпаем крупнозернистый песок или щебень фракции 5-20.

Песок или щебень засыпаем послойно. Разравнивать удобно граблями либо тяпкой. Уплотняем ручной или механической трамбовкой. Если отсыпку производим песком то дополнительно проливаем водой. Толщина отсыпки должна получится не менее 30 см. Заворачиваем края геотекстиля — получаем подушки. Так мы заменили пучинистый грунт на непучинистый.

2. Приступаем к изготовлению опалубки для опорной площадки. Из досок или обрезков ДСП, фанеры собираем короб размером 70х70 см и высотой 20 см. Для сборки одного короба понадобится 6м доски 100х25мм.

3. Вяжем арматурные каркасы. Для изготовления применяем рифленую арматуру ф10 мм. Вяжем с помощью вязальной проволоки. Вязальную проволоку можно заменить на пластиковые стяжки. Точечной сваркой пользоваться не стоит. Каркас состоит из двух частей — армируем опорную площадку и будущий столб 30х30 см. Количество стержней арматуры в столбе должно быть не менее 4-х штук. Столб должен выступать над уровнем земли минимум на 30 см, т.к. это минимальное допустимое расстояние между грунтом и древесиной.

Арматурный каркас вяжем меньше чем подготовленный короб.

Важно!!! Защитный слой бетона между арматурой и грунтом должен составлять 3-4 см.

Для изготовления одного арматурного каркаса требуется 7 м арматуры. При условии, что опорный столб будет выше уровня земли на 30 см. При другой высоте столба метраж арматуры следует пересчитать.

4. Устанавливаем короб в ямку на подушку из геотекстиля, устанавливаем арматурный каркас.

5. Бетон готовить будем в два этапа. Сначала заливаются опорные площадки, затем столбы. Готовим бетон в пропорции 1:2:3 (цемент-песок-щебень). Это примерно соответствует марке бетона М250-М350.

Важно!!! Воды, для приготовления качественного бетона, требуется совсем немного (водо-цементное отношение В/Ц = 0,2-0,4).

Причем это отношение должно быть дополнительно уменьшено если песок и щебень влажные. При добавлении излишнего количества воды теряем в марке бетона. Он становится более хрупок и менее морозоустойчивым. Чтобы сделать такой жесткий бетон более пластичным применяют пластификаторы для бетона или обычное жидкое мыло.

Количество бетона для одной опорной подушки размером 70х70х20 см требуется 0,098 м3.

6. Заливаем опорные площадки. Штыкуем бетон, для того чтобы он уплотнился, заполнил форму и из него вышел воздух. Выравниваем. На фото ниже промежуточное состояние работ для следующего этапа.

7. Приступаем к изготовлению опалубки для столба. Из досок или обрезков ДСП, фанеры собираем короб размером 30х30 см и высотой 40 см. Короба собираем высотой больше чем высота столбика, это нужно чтобы снивелировать неровности участка. Подробности ниже. Для сборки одного короба понадобится 5 м доски 100х25мм.

8. Устанавливаем короба на опорные площадки. Делать это стоит не ранее чем на 2-3 сутки (летом) после заливки бетона. Практически не бывает идеально ровных земельных участков. Поэтому на этом этапе после расстановки всех коробов стоит воспользоваться гидроуровнем или лазерным нивелиром, для того что бы найти самый низкий короб. Далее отметку верха самого низкого короба переносим на все остальные короба. По отметке пробиваем короб насквозь гвоздем — по нему в дальнейшем будем заливать бетон. Гвоздь будет служить маячком.

Бетон готовим в той же пропорции 1:2:3 (цемент-песок-щебень).

Количество бетона для одного столба размером 30х30х30 см требуется 0,027 м3. До схватывания бетона необходимо установить резьбовые шпильки с накрученными гайками. Гайку со шпилькой вмуровываем в бетон. Оставляем торчать около 25-30 см. Выступающие шпильки из столбика нам понадобятся далее для сборки деревянного ростверка.

Всего для изготовления одного фундаментного столба требуется 0,125 м3. Для рассматриваемого фундамента из 14 столбов — 1,75 м3. Чувствуете разницу? Для заливки популярного ленточного фундамента на отметку ниже глубины промерзания и высотой цоколя 30 см требуется не менее 20 м3 .

Через несколько дней можно снять опалубку и через неделю-две приступить к сборке каркасного дома.

Возвести столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома вполне возможно и доступно. Такой вариант основания считается недорогим и традиционным видом фундаментов малоэтажного строительства. Нельзя сказать, что эту конструкцию просто построить из подручных материалов. Прежде чем определиться с выбором вида опорной несущей конструкции дома – фундамента, надо учесть категорию грунтов под основание, просчитать нагрузку от стен и крыши, выполнить грамотную разметку. Устройство несущего основания здания – это, прежде всего грамотный расчет, правильный подбор материалов и последовательное выполнение технологического процесса строительства.

Особенности столбчатых фундаментов

Дом каркасного типа относится к классу зданий облегченной конструкции с характерными точечными нагрузками на фундамент. Обычно в таких домах не предусматривается строительство подвала и поэтому выбор столбчатого фундамента в качестве несущего основания будет целесообразным и экономичным.

Например, при строительстве деревянного дома под несущие деревянные балки или брусья устраиваются отдельные столбы, которые и будут воспринимать нагрузку от их веса. Если строительство каркасного дома производиться в местности, где основным строительным материалом будет дерево, то возможно устройство столбчатого фундамента из древесины. Обрезки диаметром от 15 до 30 см комлевой части бревен из сосны или дуба подойдут для фундамента в виде «стульев», устанавливаемых в вертикальном положении в открытый котлован.

Характерной особенностью столбчатого фундамента является то, что точечная нагрузка от веса конструкции дома, передается на отдельные столбы фундамента, а не на бетонную ленту, как у ленточной конструкции основания.

Способ возведения столбчатых фундаментов

В строительстве столбчатые фундаменты устраивают следующими способами:

• Монолитный. Конструкция представляет собой вид бетонного столба с армированием пространственным металлическим каркасом, состоящим из четырех рабочих прутов из арматуры диаметром от 10 до 18 мм и распределительной из гладкотянутой металлической проволоки диаметром 5 или 8 мм. Монолитный столбчатый фундамент обладает достоинствами железобетонных конструкций с высокими техническими показателями по прочности и надежности.
• Сборный. Строительным материалом для сборного столбчатого фундамента служит кирпич, легкобетонные камни (шлакоблок или бетонит), бутовый камень, железобетонные блоки. Такой фундамент возводится быстро и не требует многочисленных затрат на опалубку, арматуру как для монолитного фундамента. К недостаткам относится наличие многочисленных швов соединения материалов, что приводит к ослаблению конструкции.

Виды столбчатых фундаментов

Главными факторами при расчете нижней отметки залегания столбчатого фундамента считается определения класса грунта, уровня промерзания и наличие грунтовых вод на строительной площадке.

В зависимости от этих показателей, конструкции фундаментов можно условно разделить на следующие виды:

1. Заглубленный с подошвой нижней отметки больше глубины промерзания грунтов на 500 -1000 мм. Рекомендуется для строительства фундаментов на глинистых грунтах с большим количеством грунтовых вод, способных размыть основание.
2. Фундамент с мелким заглублением в грунт на 400 -700 мм. Естественно, на таком участке не должно быть грунтовых вод.

Независимо от типа возведения и материала возведения столбчатый фундамент рекомендуют устанавливать на песчаную подготовку.

Существует такая закономерность: чем больше заглубление основания фундамента, тем меньше толщина песчаной подушки. При мелком заглублении фундамента толщина песка составляет до 500 мм, а при заглубленном — 200-250 мм.

Видеоинструкция по устройство столбчатого фундамента:

Как правильно сделать столбчатый фундамент

Для того, что бы правильно обустроить столбчатый фундамент для каркасного дома, рекомендуется произвести расчет его параметров и составить исполнительную схему расположения отдельно стоящих столбов. Располагают элементы фундаментов по углам и под несущими конструкциями каркасного дома с таким расчетом, чтобы допустимое расстояние между столбами не превышало 2 или 2,5 м. Желательно за расчетом обратиться к специалисту — архитектору для грамотного сбора действующих нагрузок на фундамент и привязки конкретных условий участка под застройку.

Подготовительные работы

На планируемом участке под установку столбчатого фундамента каркасного дома снимается плодородный почвенный слой и выполняется разметка ям для размещения отдельно стоящих столбов. Забиваются колышки, и по единому горизонтальному уровню натягивается веревка или шнур.

Пересечение шнура укажет на расположение центров столбов фундамента. Выкапываются на расчетную глубину ямы с некоторым запасом для устройства дренажной и песчаной подушки, а также для монтажа опалубочной системы. Извлеченный из траншеи грунт убирается с территории постройки, чтобы после первого дождя площадка под застройку не превратилась в глиняное месиво.

Важно тщательно измерить диагонали между колышками — верхние отметки будущих столбов должны быть в единой плоскости с минимальным перекосом в 1 см. Лучше всего использовать для этих целей длинную рейку с уровнем или строительный лазерный уровень.

Инструкция по устройству монолитного столбчатого фундамента

Возведение столбчатого монолитного фундамента выполняется в несколько этапов:

1. После разметки места положения фундаментов производятся земляные работы по выкапыванию траншеи под каждый отдельно стоящий столб.
2. Дно траншея тщательно защищается, подсыпается песок на толщину до 100мм.
3. Песчаную подушку необходимо пролить водой и аккуратно уплотнить. После высыхания песка приступают к установке опалубки.
4. По проектному размеру столба фундамента устанавливается съемная или неразборная опалубка из подручных материалов: доски, фанеры, пенополистирола, металлических щитов.
5. Опалубка надежно укрепляется, что бы при заливке бетоном опалубочная конструкция не развалилась и не расползлась. Профессиональные строители советуют стены опалубки дополнительно герметизировать пленкой ПВХ, чтобы не протекала бетонная смесь через щели.
6. Если есть необходимость армирования, то в опалубку вставляется пространственный арматурный каркас или длинные анкерные болты для последующей фиксации обвязки фундамента.
7. При затвердении бетонной смеси меняется цвет бетона с темно – серого на светлый цвет. Такое изменение цвета говорит о том, что бетон набрал 70% проектной прочности и пора снимать опалубку.

После снятие опалубки конструкцию фундамента следует обмазать смолой или битумом, чтобы исключить попадания капиллярной влаги. Рекомендуется обратную засыпку столбов фундамента выполнять глиной с тщательной послойной утрамбовкой.

При возведении столбчатого фундамента под каркасный дом своими руками следует помнить, что производить работы следует только в теплое время года до первых заморозков. Если это обязательное требование будет нарушено, тогда конструкция фундамента будет уложена на промерзшее грунтовое основание и, следовательно, фундамент при размораживании грунтов просто разрушится.

Инструкция по устройству сборного столбчатого фундамента

Каркасный дом может устанавливаться на сборном столбчатом фундаменте. Технология его устройства намного проще, чем устройство монолитного фундамента. Если в качестве материала используется кирпич – железняк, то при его кладке существует несколько тонкостей:

• Устройство таких фундаментов возможно на сухих грунтах без горизонтальных подвижек.
• Нижний ряд кирпича укладывается на песчаную подушку, или на бетонную подготовку.
• Стандартная ширина кирпичных столбов составляет 250 х 250 мм или 380 х 380 мм. Желательно каждый 5 ряд армировать металлической гладкотянутой проволокой диаметром 5 или 8 мм, или арматурными стержнями из рифленой стальной арматуры диаметром до 10 мм.

При устройстве кирпичной кладки следует пользоваться строительным уровнем, чтобы стены получились строго вертикальными. Швы между кладкой можно не заделывать, так как обязательно будет производиться оштукатуривание кирпичных поверхностей столбов.

Столбчатый фундамент из мелких бетонных блоков

Намного быстрее можно построить столбчатый фундамент из бетонных блоков размером 200 мм х 200мм и высотой 400 мм. Технология укладки блоков аналогична с технологией кирпичной кладки. Особенностью устройства блочных столбов является необходимость выполнения обмазочной битумной гидроизоляции боковых поверхностей и прокладочной гидроизоляции из рубероида в 2 слоя нижнего бетонного блока. Монтируются бетонные блоки на цементно-песчаном растворе, швы между ними заполняются раствором.

Для возведения каркасного дома столбчатый сборный фундамент из бетонных блоков будет идеальным решением.

Видеопример устройства столбчатого фундамента:

Укрепление столбчатого фундамента ростверком

Укрепить столбчатый фундамент можно с помощью ростверка. Ростверк — верхняя часть фундамента, равномерно распределяющая действующую нагрузку несущих элементов каркасного дома. Обычно выполняется в виде железобетонной, металлической или деревянной рамы. Ростверк и отдельно стоящие столбы связывают и создают единую фундаментную замкнутую систему, увеличивающую прочность и надежность фундаментов.

При этом значительно снижается риск опрокидывания отдельных столбов или отклонение по вертикали при горизонтальном движении грунтов. На смешанных грунтах, когда один столб опирается на песчаный грунт, а другой – на глинистый, возможно появление перекосов всего здания и появление трещин на стенах здания, поэтому устройство ростверка на таких грунтах будет обязательным условием обеспечения надежности основания дома.

Ростверком можно выровнять ошибки при возведении отдельных столбов с неодинаковыми верхними уровнями.

Материалы для изготовления

Целесообразно применять ростверк для монолитных и сборных конструкциях фундаментов. Если дом каркасного типа выполнен из деревянных конструкций, то в таком случае нижний венец деревянного будет выполнять функцию ростверка.

В строительстве различают два вида ростверка: верхний и с нижним расположением. Верхний ростверк располагается выше отметки уровня грунта, а низкий ростверк непосредственно над землею. Для создания ростверка используется, как правило, железобетонные или бетонные монолитные фундаментные балки. Древесина или металл используются гораздо реже.

Монолитный бетонный ростверк представляет собой висячую конструкцию, опирающуюся на верхнюю часть столбчатого фундамента. В строительстве применяется два варианта создания подобной конструкции: опалубка с дном на верхнем уровне столбов и опалубка по высоте столбов до уровня поверхности земли.

Пустое пространство между нижним основанием ростверка и землею засыпается сухим песком. В обоих случаях внутренняя часть опалубочной системы закрывается слоем гидроизоляционного рулонного материала насухо. Опалубку устанавливают на 5 см выше предполагаемого уровня бетона. Для каркасного дома высота высокого ростверка составляет 25 см или 30 см, низкого – 50 см при ширине от 25 до 40 см в соответствии с сечением столбов.

Воспринимать нагрузку в теле монолитного бетонного ростверка будет пространственный арматурный каркас. Изготовление арматурного каркаса выполняют в следующей последовательности:

1. Заготавливаются четыре стержня стальной арматуры периодического (рифленого) профиля диаметром от 10мм до 18 мм равными по длине монолитной балки ростверка.
2. Для создания пространственной конструкции заготавливаются хомуты в виде отдельных стержней равных по ширине и высоте ростверка. В качестве хомутов применяется стальная гладкая проволока диаметром 5мм или 8 мм.
3. С помощью вязальной проволоки арматурные стрежни связываются в единый каркас, в котором четыре стрежня большего диаметра будут выполнять функцию рабочей арматуры, а хомуты будут монтажной или распределительной арматурой. Монтажная арматура устанавливается в каркасе с шагом от 200мм до 400мм.
4. При установке каркаса важно не забывать о необходимости создания защитного слоя между арматурным каркасом и стенками опалубки не менее 30 мм. Для этой цели используют самодельные металлические изделия или специальные пластиковые подставки.

В опалубке устанавливают закладные детали из подручных материалов (обрезки пластиковых или металлических труб) для организации продухов и для крепления нижней обвязки ростверка.

Заполнение бетоном ростверка

После монтажа арматурного каркаса приступают непосредственно к заполнению опалубки бетонной смесью. Бетон заливают равномерно, не допуская образования пустот и полостей в теле монолитного ростверка. При бетонировании желательно применять строительный вибратор или, в его отсутствии, длинный обрезок арматурного стержня или совковую лопату. Бетонную смесь аккуратно разравнивают по заранее отмеченному горизонтальному уровню.

Выполнить столбчатый фундамент своими руками можно не только с помощью указанных в статье методов. Домашние мастера – умельцы, могут использовать для столбчатых фундаментов небольших каркасных домиков разнообразные металлические или асбестовые трубы. Можно выбрать комбинированный способ сочетания разных материалов при возведении отдельных столбов .

Любое строительство здания начинается с сооружения основания. Для создания экономичных, быстро возводимых оснований под лёгкие одноэтажные дома часто выбирают столбчатые фундаменты. Это же касается и каркасных домов. Попробуем разобраться в отличиях от других фундаментов, а также принципах сооружения конструкции.

Преимущества

Столбчатые фундаменты являются упрощёнными разновидностями свайных оснований. Они обладают массой преимуществ перед ленточными:

• намного дешевле;
• легко и быстро возводятся;
• можно построить самостоятельно без применения тяжёлой техники;
• легко ремонтируются.

Каркасные дома представляют собой лёгкие конструкции с точечными нагрузками на основание. Если не предусмотрен подвал или цоколь, то столбчатый фундамент, построенный своими руками, для такого здания будет самым экономичным и целесообразным вариантом.

Устройство такого основания представляет собой процесс расположения в котлованах железобетонных, металлических, кирпичных столбов. Самыми прочными считаются железобетонные опоры.

Недостатки

Столбчатый фундамент имеет не только плюсы, но и минусы, а именно:

• не подходят для тяжёлых построек, поэтому в перспективе надстройка верхнего этажа будет невозможна;
• нельзя устанавливать на рыхлых и плывучих грунтах, потому что они будут смещать и разрушать опоры;
• требуется дополнительное утепление пола.

Перед началом строительства основания под каркасник необходимо выполнить подготовительные работы. От этого во многом будет зависеть устойчивость и долговечность конструкции.

Подготовительные работы

Вначале нужно исследовать грунт, насколько он подходит для такого варианта фундамента. Необходим уже готовый проект будущей постройки, чтобы сразу определиться с количеством и расположением столбов под всеми несущими элементами.

Расчищается площадка под будущий дом – убирается весь мусор, снимается верхний слой почвы на 30 см, выравниваются все бугры и ямы. Ровность поверхности проверяется с помощью уровня. Размер подготовленной площадки должен быть по периметру со всех сторон на 2 метра шире, чем сам объект.

Инструменты

Необходимо заранее подготовить инструменты и приспособления для каждого из этапов выполнения работ.

Для разметки фундамента на площадке понадобятся:

• строительная рулетка;
• уровень;
• отвес;
• угольник;
• шнур;
• деревянные колышки.

Земляные работы выполняются:

• заступом;
• киркой;
• ручным буром;
• остроконечной лопатой;
• шуфельной лопатой.

В процессе строительства фундамента потребуются:

• бетономешалка;
• опалубка – деревянная, металлическая или пластиковые панели;
• вёдра;
• бочки;
• лейки;
• трамбовки;
• кельмы;
• тёрки;
• зубила;
• щётки;
• кисти;
• молоток;
• клещи;
• расшивки.

Список материалов, как рассчитать их расход

Проще всего расчёт материалов произвести на онлайн-калькуляторе столбчатого фундамента. Предварительно нужно подсчитать, чтобы знать количество и размеры столбов, сколько будет рядов, какой диаметр устанавливаемой арматуры.

Для создания железобетонного столбчатого основания понадобятся такие материалы:

• цемент;
• песок и мелкофракционные щебень для обустройства подушки, замеса бетона;
• арматура – вертикальная Ø 10-14 мм, для горизонтальных перемычек Ø 6мм;
• рубероид для гидроизоляции столбов.

Расчёты глубины фундамента и определение количества столбов

Частота размещения опор, их габариты зависят от того, какие будут использованы материалы, а также характеристик постройки. Ширина каждого основания должна быть 25-40 в сечении, а промежутки между ними не более 2,5 см. Максимальная высота видимой части — 50 см, а заглублённость зависит от многих факторов (вида постройки, грунта).

Такие фундаменты бывают трёх видов:

• заглубленный – устанавливается на участках с глубоким промерзанием грунта (на всю глубину этого слоя), а также где пучинистые земли или грунтовые воды;
• мелкозаглубленный (при глубине промерзания до 400-700 мм) – для слабопучинистых грунтов или где половина уровня занимает песчано-гравийная насыпь;
• незаглубленный – для него нужно только подготовить песчаную подушку, применяется там, где грунт не пучинистый или слабопучинистый.

Пошаговая инструкция

Прежде всего, на расчищенном участке делается разметка. По расположению углов будущего дома вбиваются колышки, на которые натягивается шнур. Важно проверить путём измерения диагоналей между углами на наличие перекосов. Измеряются две диагонали с помощью шнуров – разница в их длине должна быть не более 3 см. А верхние отметки будущих опор должны быть одинаковые – допускается разница в их высоте не более 1 см (проверяется уровнем).

Подготовка ям и их гидроизоляция

Земляные работы выполняются без применения спецтехники. По намеченным точкам роются квадратные ямы. Их ширина должна быть на 20-40 см больше опор, чтобы удобно было выполнять монтаж опалубки. Эту работу лучше выполнять лопатой, чтобы ямы получились ровными, или ручным буром. На дно укладывается подушка из песка и мелкого гравия, плотно утрамбовывается. Её высота зависит от уровня подземной части базиса. Для заглубленного слой подушки нужен толщиной 50 см, для мелкозаглубленного — 25 см. После её утрамбовки сверху укладывается рубероид.

Сборка опалубки и установка арматуры

На следующем шаге устанавливается и прочно закрепляется опалубка по размеру будущих столбов. Внутри неё нужно проложить рубероид, чтобы бетонная смесь во время заливки не просачивалась через щели. Затем его можно оставить в готовом основании для предохранения его от разрушения влагой.

Вместо опалубки можно использовать трубы (керамические, металлические, асбестовые), которые потом остаются в земле вместе с железобетонным основанием.

На дно заливается цемент толщиной 20 см, а когда он ещё не полностью застынет, размещается арматура. В каждый столб рядом с опалубкой (на расстоянии 2 см от неё) устанавливаются вертикальные металлические стержни (не менее 4-х), по вертикали они через каждые 25 см закрепляются металлической проволокой методом закручивания (сваркой пользоваться нельзя ).

Заливка бетоном и ростверк

Бетонный раствор (щебень, цемент, вода ) заливается в несколько приёмов по 30 см, каждый раз нужно его утрамбовывать методом штыковки металлическим стержнем. После окончания заливки проверяют уровнем монтажный горизонт. Выравнивается по высоте смесью цемента и песка.

Когда бетон застынет, снимается опалубка, делается гидроизоляция. Она необходима, потому что основание здания (особенно заглубленная часть) всегда подвергается разрушительным воздействиям влаги. Для этого используется рубероид, жидкое стекло, стекловолокно, горячая смола. Промежутки между грунтом и столбами лучше засыпать глиной, плотно утрамбовывая её через небольшие промежутки.

Для придания основанию жёсткости и прочности устанавливается ростверк. Он изготавливается из дерева, металлического профиля, железобетона. Для изготовления бетонного ростверка сверху на столбы устанавливается опалубка, размещается металлическая арматура и заливается бетон. В каркасных лёгких домах делать усиленный ростверк не обязательно .

Заключение

Если выполняется техническая инструкция, то самостоятельное изготовление столбчатого фундамента под каркасный дом, дело совсем не сложное. Достаточно правильно сделать грамотный расчёт, подобрать подходящие материалы, соблюдать все технологии. Тогда основание для дома получится надёжным и недорогим.