Сейчас каркасные дома создаются почти во всех климатических поясах. Благодаря незначительному весу строения при его возведении используется основание с небольшой несущей способностью. Простым вариантом является столбчатый фундамент.
Преимущества и возможные недостатки фундамента столбчатого типа
Столбчатое основание является упрощённой разновидностью свайного фундамента. Конструкция представляет собой сеть опор, установленных по периметру стен и в местах наибольших нагрузок. Максимальный шаг между опорами составляет 2.5 м. Все столбы объединяются между собой ростверком (горизонтальной обвязкой). Столбчатые фундаменты для каркасных построек используются 2-х видов: монолитно-бетонные (изготавливаются путём заливки в опоры) и сборные (сооружаются из готовых блоков или камней). Несмотря на то, что конструкция сооружается без сплошной заливки бетоном всего периметра, такие фундаменты обладают рядом достоинств, делающих конструкцию надёжной и долговечной.
Столбчатый фундамент для каркасного дома
Преимущества столбчатого фундамента:
- Обходится дешевле ленточных аналогов;
- Можно изготовить самостоятельно;
- Быстро возводится;
- Для его сооружения не нужна тяжёлая техника;
- Легко ремонтируется;
- Столбы можно устанавливать в любое время года, включая зиму.
К недостаткам конструкции можно отнести большое количество ручной работы (если нет бурильной техники) и необходимость дополнительного утепления полов, так как каркасное строение практически висит в воздухе.
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.
Характеристика грунтов:
- Скальные - почвы с высоким содержанием камня или гравия, отличаются крепким основанием, хорошо удерживают нагрузку, не собирают воду.
- Крупные пески - представляют собой крепкое основание с низкой пучинистостью.
- Мелкопесчаные - плохо подходят для строительства, так как отличаются высокой пучинистостью. Они собирают воду в верхних слоях и выталкивающим образом действуют на фундамент.
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.
Если наклон ската составляет более 60 градусов, снеговая нагрузка равна 0.
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):
Если нагрузка на почву превышает несущую способность грунта на участке, нужно увеличить количество столбиков.
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.
Число из таблицы нужно умножить на длину столба (в метрах) и количество опор.
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.
Пошаговая инструкция по созданию фундамента своими руками
Разметка участка
Перед началом работ производится разметка - по углам будущего здания вбиваются колышки и натягивается шнур. На этом этапе обязательно нужно провести проверку диагоналей. Они должны быть одинаковыми. Далее на всей площади удаляется мусор и растительный слой и намечаются места установки столбов.
Выкапывание ям и гидроизоляция
Бурение ям под столбчатый фундамент
Для фундамента из монолитного бетона или асбестовых труб удобно использовать мотобур. Ямы могут быть как прямыми, так и с расширением в нижней части. Более широкая подошва увеличит несущую способность основания и повысит его устойчивость к пучению. Теперь необходимо сделать гидроизоляцию фундамента. Для этого в каждую яму следует опустить трубу из рубероида или полиэтилена. Верхние края гидроизоляции необходимо прижать к почве камнями или присыпать землёй.
Создание опалубки и установка арматуры
Опалбука из труб для столбчатого фундамента
В готовые скважины устанавливается опалубка их асбестовых или металлических труб (несъёмная) или досок (съёмная). Затем в каждый котлован вставляется арматура диаметром 10–14 мм (как минимум по 4 шт.). Горизонтальные перемычки изготавливают из более тонких прутьев по 6 мм.
Установка арматуры в скважины для столбов
Все столбы должны быть установлены таким образом, чтобы ростверк получился строго горизонтальным. Для этого выбирается начальная точка и далее с помощью уровня отмечается высота каждой опоры.
Заливка бетоном и ростверк
Установка опалубки для ростверк
Для возведения столбчатых фундаментов можно использовать бетон М200. Заливка производится слоями по 20–30 см, каждый участок тщательно утрамбовывается. Бетон заливается без перерывов, чтобы не допустить образования поперечных швов. После высыхания столбов устанавливается ростверк. Для его изготовления поверх столбов устанавливается горизонтальная опалубка по всему периметру фундамента. Затем укладывается каркас из арматуры и заливается бетон. Стандартные размеры ростверка 2,5–2.5 м (ширина и высота).
Видео: заливка столбчатого фундамента бетоном
Столбчатый фундамент - одно из самых простых и экономичных решений для каркасных строений, которое вполне посильно воплотить самостоятельно. Пользуйтесь нашими советами и удачной вам работы!
Главные преимущества:
- Надежность, крепость, износостойкость, долгий срок эксплуатации;
- Универсальный материал, применимый для любого типа строительства, на любом ландшафте;
- Экономия средств - считается одним из самых дешевых;
- Не требуются большие подготовительные работа, гидроизоляция минимальна;
- Монтаж может осуществить один человек;
- Быстрота работы.
Столбчатые фундаменты экономически обоснованы – намного дешевле ленточных. Но геологические особенности грунта должны позволять его ставить.
- невозможно сделать погреб, или подвал;
- подходит только для простых, легких построек.
Типы фундамента
Перед тем, как начать возводить столбчатый фундамент для каркасного дома, определяемся с материалом для столбов: кирпичи, дерево, бетон, камень, плитняк. Выбор зависит от бюджета стройки и вида конструкции:
- Легкие конструкции на каркасе;
- Постройки в 1-2 этажа;
- Хозяйственные строения, баня, терраса.
Древесина – материал прочный, но капризный, его нужно прожигать и обрабатывать антисептиками от гниения. Дерево требует дополнительного применения гидроизоляционных материалов.
- Основные виды столбчатого фундамента
Монолитный столбчатый фундамент обладает максимальной прочностью на сжатие, а с армированной основой - на растяжение. Лучший материал для фундамента, поэтому популярен. Он износостоек, прочен и прост в монтаже.
Одним из самых доступных и прочных считается кирпичный. В отличие от деревянного, он устойчив, обладает самой простой технологией, прослужит около века. На данном типе можно возводить двухэтажную постройку.
Среди недостатков кирпичного основания – высокие трудозатраты, земляные работы, плохая сопротивляемость подвижному грунту. Как результат: смещение строения. Главный минус: для кладки нужен специальный прожжённый кирпич, стоящий дорого. Минимальный размер кирпичных столбов - 500х500 мм.
Фундамент создают еще из плитняка и бутовых камней. Минимальный размер столбов - 600х600 мм.
Столбчатый фундамент с ростверком создается для равномерного распределения нагрузки. Равномерное распределение усилий ростверком – основа строительства.
Проводим расчеты
Расчёт столбчатого фундамента можно выполнять самостоятельно под контролем специалистов. Учитываем тип дома, вес конструкции и материалы. Учитываем растраты на ростверк для связки материалов и правильного распределения нагрузок. Технология обеспечивает безопасность и надежность каркаса.
Различают 2 типа по глубине:
- Мелкого заглубления (на 40-70 см) – применяется на территории скального, песчаного грунта с низким расположением грунтовой воды.
- Заглублённый (ниже полуметра – глубины промерзания почвы) – его можно установить на глубине до 2 метров, ниже уровня грунтовых вод. Применяют на глинистой, насыщенной водой почве.
Точный расчёт параметров столба зависит от характеристики грунта и особенностей строительства, но надежный опорный фундамент не может быть менее 500х500 мм. Если исходным материалом является плитняк или камень, делаем фундамент не менее 600х600 мм. Во время составления чертежей учитываем забирку - стену между столбцами. Забирка защищает дом от холода, дождя и снега.
Поэтапное возведение надежного фундамента
Первый этап – подготовка участка к строительству. Не просто зачищаем площадку (убираем мусор, засыпаем неровности), но и делаем засыпку, если грунт глинистый и сырой. Второй этап - разметка: закрепляем ось по чертежам, контролируем угол и диагональ. Работы на земле можно делать вручную, а также экскаватором. Главное – точно расположить ямы по осям.
- Выкапываем ямы для столбчатого фундамента
Если глубина столба меньше 1 м, то укрепления стенок не нужны, если больше – выкапываем шурф с откосами, ставим укрепления с дощатыми откосами. Делаем ямы шире столбов, так как возможна установка подпорок и опалубки. Под столбом делаем подушку из железобетона для защиты от проседания.
- Опалубка
Устраиваем опалубку. Берем доски 10-15 см, шириной 4 см и о. Подойдет ДСП, фанера, листы железа. Если нужна несъемная опалубка, применяем трубы из асбеста, бетона, железа, шириной в 100 мм.
Армируем столбчатый фундамент стержнями в 10-15 см продольно. Делаем проволочные горизонтальные перемычки по 6 см. Стержни должны возвышаться на 15 см на фундаментом для связи ростверка с каркасом.
- Армирование
Заливаем бетон слоями по 20 см. Готовая смесь трамбуется ручным глубинным вибратором и выполняется гидроизоляция. Если грунт влажный, делаем двойной слой, для остальных – одинарный слой рубероида.
Монтируем ростверк. Соединяем перемычки обрезками арматуры, варим монтажные петли, монтируем опалубку и делаем арматурное основание. Делаем монолитный пояс, либо с использованием балок из железобетона. После того как бетон залит, делаем перерыв, чтобы он отстоялся и стал прочным, приобрел свои основные характеристики, потом делаем гидроизоляцию и засыпаем яму.
Бетонный столбчатый фундамент из блоков – еще один популярный вариант.
Блочный фундамент
Основное преимущество – простота сборки: основание делается из щебня, засыпается подушка из песка, ставятся блоки и связываются раствором цемента. При выборе блоков существуют ограничения:
- Не использовать на горизонтальном грунте, склонном к подвижности;
- Не используется для постройки крупных зданий;
- Не применять на слабонесущей поверхности – торфяной, водопропускающей.
Во время выбора фиксируем бетонные блоки жестким ростверком из железобетона, что делает процесс строительства дорогим, а если учитывать обшивку цоколя – еще трудоемким и сложным
Если планируем трубочный с толбчатый фундамент, то делаем в грунте отверстия, трамбуем основание, вставляем столбы и присыпаем с внешней стороны. Далее заливаем на треть бетон, поднимаем трубу и заливаем снова, 15 сантиметров наверху оставляем в незаполненном виде. Трамбуем бетон и устанавливаем в центр стержень для армирования, оставляем для схватывания, в оставленную полость погружаем металлические анкеры для связывания фундамента со стеной, потом – бетонируем до конца.
Расчет стоимости строительства фундамента
Основные элементы для строительства столбчатого фундамента не отличаются от ленточного варианта: потребуется бетон, арматура, песок, гравий и гидроизоляция. Для строительства промышленных сооружений применяется специальный железобетонный фундамент, изготовленный профессионалами. Отличаются все типы лишь технологией строительства. Стоимость материалов отличается по всей стране и ниже представлены средние цифры:
Стоимость материалов:
- Тяжелый бетон класса В15-В20 – от 800 до 1500 рублей за куб. м.
- Речной песок – от 80 до 200 рублей за тонну
- Керамзит – от 800 до 1000 рублей за тонну
- Стаканный тип промышленных столбчатых фундаментов - стоит от 1000 рублей за штуку. Все зависит от назначения, состояния и класса
- Арматура диаметром 6 - 14 класса А400 от 10 до 15 тыс. рублей за тонну
- Цемент 50 – 100 рублей мешок.
Стоимость работ:
- Рытье грунта – 250 рублей кубический метр
- Установка монолитного фундамента – 2700 – 4000 рублей за куб. м.
- Гидроизоляция столбчатого фундамента – 40 – 60 рублей за квадратный метр
- Автомобильный кран (аренда для монтирования основных частей и подачи бетона) – от 3000 рублей за сутки
- Аренда техники для доставки элементов и материалов – от 270 рублей за час.
Как избежать ошибок при строительстве
Во время строительства важно обеспечить работу всех столбов одновременно за счет распределения нагрузки с помощью ростверка. Потребуется профессиональный инженер-проектировщик для составления правильного проекта на основании инженерных и геологический расчётов. Проект – это чертежи и ведомости по расходу материалов.
Главные ошибки при строительстве и проектировании столбчатых фундаментов:
- Неправильное оценивание геологических особенностей почвы. Если во время проектирования не учли, что грунт может подмораживать и давать просадку, то это приведет к трещинам в ростверке;
- Некачественное бетонирование. Для набора бетоном основных характеристик и прочности его нужно выдерживать почти месяц и увлажнять в жаркие дни;
- Излишняя экономия на материалах. Для экономии средств во время строительства использовался бетон неправильной марки. Экономия может привести к разрушению и высокому уровню осадки;
- Во время устройства инженеры не учли перепады в рельефе (при строительстве на склоне) и не выдержали глубину;
- Не просматривались основные документы – Проект и Договор о работах – с их помощью легко контролировать правильность выполнения работ, экономию материалов, срок выполнения.
Отправим материал вам на e-mail
Д еревянные и панельные дома предъявляют заметно меньшие требования к фундаменту (основанию), чем кирпичные, каменные, блочные или бетонные. Это связано с меньшим весом строения, из-за чего снижается и нагрузка на грунт. Если вы решили сделать столбчатый фундамент своими руками, пошаговая инструкция, которую вы найдете в этой статье, поможет вам правильно определить порядок действий и рассчитать стоимость материалов и работ.
Пример столбчатого основания
Основное преимущество оснований этого типа в невысокой стоимости. Ведь нет необходимости рыть глубокую длинную канаву по всему периметру дома, что делают при строительстве нормального ленточного основания. Также не придется заливать огромную толстую бетонную подушку, как делают для плитного основания. Столбчатый фундамент является сильно урезанной версией ленточного основания, поэтому ему в полной мере присущи все достоинства и недостатки родителя. К достоинствам можно столбчатого основания можно отнести:
- небольшую стоимость даже при максимальном заглублении;
- высокую стойкость к пучению грунта;
- простоту монтажа (не требуется мощной строительной техники).
К недостаткам можно отнести:
- малую устойчивость к движению грунта;
- невозможность использования на болотистых или подвижных почвах.
Типы столбчатых фундаментов
Существуют три основных типа этих оснований:
- незаглубленное;
- малозаглубленное;
- установленное ниже глубины промерзания грунта.
Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
Этот тип основания применяют в регионах, где сочетаются плюсовые зимние температуры и небольшой уровень осадков. Их также можно использовать и в других регионах, но только для одноэтажных каркасных домов . Это вызвано меньшей несущей способностью.
Полезная информация! Чаще всего такой фундамент применяют для различных деревянных хозпостроек.
Столбчатый незаглубленный фундамент
Этот тип оснований примеряют так же, как и незаглубленный. Разница в том, что на этом основании можно строить из бревна или бруса, а также каркасные строения высотой 2–3 этажа.
Фундамент, установленный ниже глубины промерзания грунта
Такой тип оснований обладает максимальной прочностью и несущей способностью, а также не подвержен влиянию пучения грунта. Поэтому его применяют для любых деревянных домов и строений.
Пучение грунта выше глубины промерзания
Как устроен столбчатый фундамент
Столбчатое основание состоит из:
Подушка и железобетонная плита
Подушка из песка и щебня, а также железобетонная опорная плита обеспечивают равномерное распределение веса здания по грунту. Чем меньше площадь плиты, тем больше давление на почву. При создании подушки обязательно применяют расклинцовку – особый порядок укладки щебня, при котором каждый верхний слой укладывают материал меньшей фракции, чем шел на нижний. Если же не сделать расклинцовку или использовать только песчаную подушку, то давление на грунт станет неравномерным и в некоторых местах возможно проседание почвы. На твердых грунтах можно ставить трубу для заливки столба прямо на щебенчатую подушку.
Столб
Столбы делают из различных материалов. Наиболее популярны кирпич, шлакоблок и железобетон. По своим характеристикам они одинаковы, однако заливка железобетонного столба потребует несколько меньше времени, чем кладка блока и тем более кирпича. В качестве опалубки для бетона используют деревянные или пластиковые короба, конструкции из пенопласта, асбестовые трубы большого диаметра. Если вы решили делать столбчатый фундамент из асбестовых труб своими руками, видео поможет понять основные принципы этой работы.
Видео: армирование и бетонирование асбестоцементных труб
Ростверк
Большое расстояние между столбами (1,5–4,5 метра) снижает стоимость и трудоемкость работ, но негативно воздействует на стену, приводя к проседанию отдельных участков. Чтобы избежать этого, на столбы монтируют ростверк – несущую балку повышенной жесткости, которая обеспечивает поддержку стены на всем расстоянии между отдельными элементами фундамента. Ростверк изготавливают из железобетона, дерева или стали. Характеристики ростверка и максимально допустимое расстояние зависят от применяемого материала. Для деревянных домов эти расстояния равны:
Расчет фундаментного основания
Правильный расчет фундамента учитывает следующие моменты:
- определение типа грунта;
- определение глубины промерзания;
- расчет заглубления основания;
- выбор материалов для столба;
- определение оптимального расстояния между столбами (зависит от типа ростверка).
Определение типа грунта
Для тех, кто решил строить столбчатый фундамент своими руками, пошаговая инструкция начинается с проверки грунта, подходит ли он для такого типа оснований? Этот тип основания нельзя строить на склонах гор или любых наклонных поверхностях, потому что его горизонтальная устойчивость минимальна. Его также нежелательно строить там, где велик среднегодовой уровень осадков или рядом расположены болота и реки. В таких местах почва пропитана водой на глубину несколько метров, поэтому неспособна выдерживать такие нагрузки. Во всех остальных местах строить дом на таком основании вполне возможно.
Расчет глубины промерзания и заглубления фундамента
Зимние морозы приводят к замерзанию воды, которая наполняет грунт. Чем ниже температура воздуха, тем глубже проникает мороз в почву. Глубина промерзания зависит от температуры на улице, структуры почвы и уровня грунтовых вод. Поэтому мелкозаглубленный фундамент используют лишь в тех регионах, где зимняя температура не опускается ниже минус 5 градусов. Если вы не знаете, какая глубина промерзания в вашей местности, воспользуйтесь таблицей или обратитесь к строителям.
Полезная информация! Рассчитав глубину промерзания, прибавьте к ней толщину песчано-щебенчатой подушки (30–40 см). Полученное значение и есть величина заглубления фундамента.
