Как выполнить столбчатый фундамент для лёгкого каркасного дома?

Столбчатый фундамент для каркасного дома. Столбчатые фундаменты используют в основном при строительстве каркасных домов из разных сортов древесины. Вес, а значит и давление такого строения на грунты значительно меньше, чем, например, при кирпичной кладке стен.

Поэтому расход материалов на устройство фундамента значительно снижается. Соответственно, реально сэкономить и уложиться в меньшую цену на опалубку, опорные колонны и т.д.

Что необходимо знать перед установкой?

Столбчатый фундамент требует соблюдения строительных технологий, как и любой другой этап каркасного домостроения. Перед тем, как начать работу, необходимо провести исследование почв, на которых будет стоять будущее здание. Делается это для того, чтобы определить вероятность движения почв после установки постройки. Чем тяжелее дом, тем больше вероятность постепенной утрамбовки земли и некоторой деформации каркаса и самих стен.

Виды фундамента под каркасный дом

Каркасные постройки относятся к легким, 1 м² дома будет весить не более 15 кг. А вот бетонная стена такой же площади имеет вес около 1 тонны. Как видите – разница огромная, однако если почвы глинистые, мелко-песчаные или рядом проходит подземная река, фундамент следует дополнительно укрепить.

Перед устройством основы, у вас на руках должен быть план. Вы должны четко понимать, где будут несущие стены, как внутренние, так и внешние. Именно под этими стенами необходимо будет ставить столбы, которые примут на себя наибольшие нагрузки. Также столбы ставятся на углах, в местах соединения стен, и под пролетами, если расстояние между ними больше 2,5 метров.

Места для столбов помечены на плане

Обратите внимание, что столбы могут быть как квадратной формы, что считается более традиционным, так и круглой формы. При этом размер сечения будет отличаться. Для столбов прямоугольной формы подойдет размер сечения 250-400х250-400 мм, а для круглой формы его можно сделать меньше, тогда диаметр составит 200-250 мм. Кроме того, перед установкой необходимо определиться с исходным материалом для столбов.

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.

На что необходимо обратить внимание перед расчетом

Перед тем, как начать производить расчеты будущего каркасного здания, его этажности и общей площади, нужно изучить дополнительную информацию о правилах планирования такого типа фундаментов.

• Столбы фундамента должны находиться не только под каждым углом периметра здания, но и в тех местах, где будет происходить пересечение несущих стен и внутренних перекрытий. Нарушение этого правила может привести к непредсказуемым последствиям, а поэтому при расчете количества столбов это обязательно нужно учитывать;
• Расстояние между столбами по расчету не должно превышать 2-3 метров. При этом, значение не зависит от количества этажей сооружаемого каркасного здания;
• Идеальным вариантом для каркасного дома будет сборный столбчатый фундамент, изготовленный из готовых столбов, либо заливной монолитный. Эти две разновидности обладают повышенной прочностью, они выдержат любую каркасную конструкцию, даже если она будет в несколько этажей;
• Если предполагается, что каркасный дом будет иметь относительно небольшой вес, то можно обойтись незаглубленным столбчатым фундаментом, при котором сваи сооружаются на глубине не более 40-50 сантиметров, либо малого заложения, где бетонные столбы вкапываются на глубину 70 сантиметров независимо от свойства почвы и глубины ее промерзания;
• Оптимальным решением для столбчатого фундамента будут монолитные столбы сечением 400х400 мм, либо бетонные блоки имеющие габариты 200х200х400 мм.

Разобравшись в технических характеристиках столбчатого фундамента и его особенностях, можно переходить к процессу его расчета и последующего сооружения своими руками.

Порядок и пример расчета изложен здесь.

Создание проекта

Для небольшого дома, который будет построен на участке с плотным грунтом и слабо выраженным рельефом, можно создать проект столбчатого фундамента самостоятельно.

Столбы должны быть расположены под всеми точками повышенной нагрузки. Если между этими точка больше чем 2,5 метра, устанавливаются промежуточные столбы.

Глубина столбов должна быть немного больше глубины промерзания грунта в данной местности.

Если планируется строительство большого каркасного дома с площадью более 100 кв. метров, или участок характеризуется подвижным грунтом, высоким залеганием грунтовых вод, выраженным рельефом, необходимо заказать проект фундамента у специалиста.

Подошва базиса

Для домов, возводимых по каркасной технологии, будет достаточно выполнить дно на песчано-гравийных почвах, засыпать его мелкофракционным щебнем, утрамбовать и залить цементным раствором на 20 см.

Установка опалубки или первого блока делается на еще не вполне высохшей подбетонке.

Для глинистой почвы готовится песчаная подушка в ширину больше базиса на 40 см. Песок с гравием укладывают, постоянно поливая, и трамбуют. Ее толщина — 25 см.

Укладка блоков производится сразу на подушку, которая для монолитного варианта покрывается гидроизоляционным материалом, чтобы подушка не вбирала жидкость из бетона.

Сооружая опалубку, применяют влагоустойчивую фанеру, железные листы и пластиковые панели. Либо же выбираются узкие и сырые доски, чтобы не впитывалась жидкость из раствора.

При плотной и сухой почве стенки траншеи не обсыпаются и их закрывают рубероидным материалом от просачивания жидкости из раствора в землю. После рубероид не убирается и служит гидроизоляцией столбов.

Более быстро и дешево получится опалубка из рубероида. Из него делается трубка с сечением равным опорам, которая скрепляется скотчем. Она устанавливается вертикально и фиксируется деревянными планками.

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.

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

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):

Несущая способность грунтов
Галька с глиной	4,5
Крупнопесчаная	6
Среднепесчаная	5
Мелкопесчаная	4
Гравий с глиной	4
Суглинок	3.5
Глина	5

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.

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

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.

Гидроизолирование и ростверк

После снятия опалубки столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома происходит гидроизоляция рубероидным материалом. стекловолокном, горячей смолой или жидким стеклом. Далее засыпают пустоты вокруг основания глиной, утрамбовывая прослойки по 30 см.

Ростверк – соединяющий верхушки опор пояс, делается для жесткости основания. Но для деревянных домов, сооружаемых по каркасной технологии, нет необходимости в его обустройстве.

Посмотрите видео, чтобы ознакомиться с порядком заливки столбчатого фундамента и использованием ростверка:

Функцию устойчивости базиса прекрасно выполняет брусовая обвязка. Расстояние от земляного покрова до обвязки — от 50 см. Таким образом половые лаги, при наличии работающей вентиляции, будут всегда сухими.

Расскажите об этой статье друзьям в соц. сетях!

Стоимость возведения

Стоимость возведения столбчатого фундамента зависит от множества факторов:

• материал и сечение столбов;
• количество столбов;
• вариант основания под столбы;
• особенности почвы и рельефа на участке;
• степень пучинистости грунта;
• глубина промерзания почвы.

Посчитать расход материалов и конечную стоимость можно при помощи онлайн калькулятора. Чтобы получить результат, нужно ввести в форму калькулятора параметры будущего фундамента.

Материалы

Для возведения столбов фундамента используются различные материалы.

Блоки 20х20х40

Полнотелые бетонные блоки данного формата нередко используются при сооружении столбчатого фундамента под каркасный дом.

Преимущества блоков – невысокая стоимость и удобство в применении. Блоки можно доставить на площадку любым транспортным средством, а небольшой размер позволяет легко переносить их и укладывать.

Блоки укладываются в столбы по 2 штуки. В каждом последующем ряду их кладут перпендикулярно тем, которые лежат на один ряд ниже. Чередование разворота блоков обеспечивает надежность и устойчивость столбов. При расчетах нужно учитывать количество столбов и их высоту.

Чтобы высчитать количество блоков для одного столба, нужно его высоту в сантиметрах разделить на 20 и умножить на 2. Но чтобы расчеты были максимально точными, следует делить не на 20 (высоту блока), а на высоту блока + толщина слоя цементного раствора.

Дерево

Деревянные балки применяются при строительстве небольших легких построек. Их преимущества в удобстве, низкой стоимости, теплоизоляционных свойствах, сопротивляемости к деформации.

Недостаток дерева в его недолговечности. Правильно обработанные дубовые столбы прослужат около 30 лет. Сосновые или лиственные конструкции имеют эксплуатационный срок 10-15 лет.

Для расчета деревянных столбов нужно знать их количество, толщину и высоту. При определении высоты необходимо учитывать, что под наружными стенами деревянные столбы должны быть заглублены на 75-115 см (в зависимости от типа почвы), а над поверхностью земли они должны возвышаться примерно на 60 см.

Рассчитывая параметры деревянных опор нужно делать запас под спиливание.

Трубы

В последнее время для обустройства фундаментов нередко используются ПВХ трубы, которые в процессе работы заполняются бетонным раствором.

Трубные опоры преимущественно отличаются от блочных цельностью, а от деревянных – устойчивость к воздействию влаги и перепадов температуры.

Но при сильных морозах верхняя часть пластиковых столбов может растрескиваться, поэтому нужно позаботиться об утеплении надземной части фундамента. Кроме того, для строений с общей массой более 3 тонн опоры из ПВХ не подходят.

Трубы ПВХ разделяются по прочности и подверженности внешним воздействиям. Для удобства каждый вид выпускается в своем цвете. Для столбчатого фундамента подходят трубы коричневого и оранжевого цвета.

При их расчете учитывается:

• глубина промерзания почвы,
• высота надземного уровня,
• количество столбов.

Кирпич

Часто столбчатые основы для каркасных домов сооружают из кирпича. Применяется полнотелый керамический или силикатный кирпич с минимальным уровнем влагопоглощения.

Преимущества кирпичных столбов – прочность, долговечность, нет необходимости обустраивать подземную гидроизоляцию и отмостки. При этом конструкции из кирпича меньше подвержены негативному воздействию сил пучения.

Кирпичные столбы выкладываются по 4 штуки в ряд. Для расчета материала нужно высоту будущего столба разделить на высоту применяемого кирпича и умножить на 4.

Монолитные бетонные столбы

Бетонные армированные столбы отличаются максимальной прочностью и надежностью.

При возведении бетонного фундамента в местах опор выкапываются колодцы нужной глубины, на песчаную подушку устанавливается каркас из арматуры, и получившуюся конструкцию заливают бетоном. Для надземной части столба сооружают опалубку.

Расчет расхода осуществляется при помощи специального онлайн калькулятора.

Советы по уменьшению воздействия пучинистости

Во время холодов объем грунта увеличивается. Это явление называется пучинистостью. При высокой степени пучинистости происходит давление на материал фундамента, в результате чего подземная конструкция может деформироваться и повреждаться.

Снизить пучинистость можно несколькими способами:

• Использовать для столбов материал с гладкой поверхностью, на который оказывается минимальное воздействие пучинистого грунта.
• Утепление грунта вокруг постройки.
• Отведение воды от фундамента при помощи отмостки.
• Замена грунта на песчаный.

Разметка под фундамент

На этом этапе происходит общая разметка под фундамент, а также выкапываются ямы под столбы. Можно использовать веревки, которые натягиваются по периметру. Этому необходимо уделить особое внимание, т.к. неправильная разметка может привести в будущем к нарушению целостности всей конструкции. Когда все размечено и перепроверено, можно переходить к следующему виду работ.

И тут пришло время рыть ямы под столбчатое основание. Если выбор пал на асбестовые трубы, то ямы под них можно сделать простым садовым буром. Если же столбы будут монолитными, либо будут изготавливаться наливным способом, то понадобится лопата. Общие правила для скважин под такой фундамент следующие:

• Глубина траншеи должна быть на 30 сантиметров глубже столба и шире на 40 сантиметров;
• Расчет общей глубины скважины под столб должно происходить с учетом общего веса конструкции дома, нагрузки на один квадратный сантиметр. Для этого придется обратиться за помощью к специалистам, или использовать справочники, чтобы высчитать подобные нагрузки, а также общий вес конструкции.

Система столбов

Столбчатый фундамент – это единая система столбов, работающая как цельная конструкция. Проектируется таким образом, чтобы столбы встали в точках повышенной нагрузки:

• под несущими простенками;
• под пересечениями стен;
• под углами здания.

Чтобы избежать смещения и опрокидывания опор, создаются условия для цельности фундамента. С этой целью конструкцию дополняют ростверком – горизонтальным элементом, принимающим нагрузку от здания и распределяющей ее на опоры фундамента.

Усредненные нормы

Чаще всего для каркасных домов применяются монолитные столбчатые фундаменты. Расчет количества столбов можно заказать у проектировщиков.

Но, поскольку каркасные строение легковесны, и не требуют повышенного внимания к прочности основания, во многих случаях детализированный расчет не производится.

Столбы просто устанавливаются с промежутком 1,5-2,5 метра.

Ростверк

Если столбы установлены на расстоянии до 2,5 метров, их связывают ростверком в виде армированной перемычки. В тех случаях, когда столбы расставляют на расстоянии более 2,5 метров, их укрепляют при помощи рандбалки, часто с применением готовых металлических или железобетонных изделий.

Заглубленность

По заглубленности столбчатые фундаменты для каркасных домов делятся на мелкозаглубленные и заглубленные. Обустройство первого варианта возможно на участках с устойчивыми песчаными или скалистыми породами. В этом случае опоры заглубляются на 65-70 см.

В местностях с глубоким промерзанием почвы и нестабильным грунтом, склонным к подвижности строят обычные заглубленные фундаменты с глубиной основания 1,5-2 метра.

Отличия в технологии изготовления

Технология монтажа зависит от материала столбов. Так, монтаж блочных и кирпичных фундаментов заключается в кладке штучных изделий на цементный раствор.

Отличие в том, что блоки обычно выкладываются по 2 в ряд, а кирпичи – по 4.

При монтаже деревянных столбов применяется другая технология – изделия сначала подготавливаются по длине и диаметру, а потом устанавливаются в ямы и укрепляются при помощи цементного основания.

Уменьшение воздействия пучинистости

Минимизация сечения фундаментного столба – неплохой путь борьбы с пучинистостью грунтов. Но при этом необходимо дополнительное армирование, если устраивается монолитный бетонный столб.

Уменьшить воздействие пучинистости можно применением материалов для снижения трения грунта:

• Смазки пластические типа солидол, ЦИАТИМ, БАМ;
• Мастика битумная;
• Различные эпоксидные композиции;
• Плёнки из полимеров.

Утепление отмостки, то есть грунта поверхности вокруг фундамента, также считается эффективной мерой борьбы с пучинистостью – приводит к значительному снижению промерзания и серьёзной экономии.

Важно учитывать, что на пучинистых грунтах весь цикл строительства каркасного дома должен начаться и закончиться за один сезон. Если оставить дом недостроенным, то есть без создания полной нагрузки, то столбы-фундаменты могут деформироваться. Такого же результата можно ожидать в случае, когда дом, рассчитанный на отопление в зимний период, не отапливается длительный период при отрицательных температурах.

Возможные ошибки

Самые распространенные ошибки при самостоятельном возведении:

• неправильный расчет нагрузок от несущих конструкций;
• строительство столбчатой основы на подвижных неустойчивых грунтах;
• монтаж без подошвы.

Чтобы не допустить первые две ошибки, нужно перед началом работ проконсультироваться со специалистом. Что касается отсутствия подошвы, то такой вариант допускается, если все столбы будут иметь расширение к нижней части.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Опалубка для монолитного столба

В сухие и неосыпающиеся ямы допускается заливка бетонной смеси без устройства опалубки. В домашнем строительстве лучше использовать низкосортные недорогие доски, опалубку из которых не жалко буде оставить в яме, – то есть устроить несъёмную опалубку. Изготовить опалубочные щиты можно из любого доступного материала:

• Доски;
• Древесно-стружечные мебельные плиты, можно б\у;
• Фанера;
• Плоский шифер;
• Листовой металл.

Щиты опалубки можно заготовить вне ямы, а затем установить и укрепить. Доски можно намочить, чтобы они не тянули влагу из заливаемого бетона.

Опалубка из щитов бывает заводского изготовления, она очень удобна в применении, бывает разных размеров, иногда комплектуется крепёжными элементами. Единственный недостаток – довольно высокая цена.

Широкое распространение получила опалубка для столбчатых фундаментов, изготовленная из труб. Материал трубы может быть любой доступный и наименее затратный.

Пластик или металл, асбоцемент или керамика – не принципиально, но внутренний диаметр трубы должен быть не менее 100 мм.

Армирование

Столбы обязательно армируются. Арматура применяется диаметром 10-14 мм, состоит из нескольких, не менее трёх, вертикально расположенных прутов, соединённых вязальной проволокой. Пруты фиксируются в опалубке так, чтобы они не касались стенок опалубки.

Верх прутов должен выступать на 20-30 см для крепления с ростверком.

После устройства столбов и контрольной проверки их верхней отметки изготавливается или монтируется ростверк. Он необходим для обеспечения жёсткости и устойчивости всей системы столбов. Для монолитного ростверка изготавливается опалубка с армированием, аналогично фундаменту. Арматура ростверка сваривается с выступающей частью армирования столбов. Металлический ростверк из двутавра или швеллера также приваривается к оголовкам столбов.

Ошибки

К часто допускаемым ошибкам, которые совершает неопытный застройщик, возводя столбчатый фундамент под каркасный дом впервые, без опыта и навыков, своими руками, можно отнести:

• Столбы имеют разное заглубление;
• Неправильно выполнен весь расчёт по глубине закладки;
• Неравномерно распределена нагрузка на опоры.

Застройщики часто не учитывают эти факторы при спонтанном решении о возведении дополнительной мансарды или даже дополнительного этажа.

Часто причиной дефектов бывает приобретение некачественных материалов, когда определяющим выбор фактором является низкая цена. Это может быть песок с большими примесями глины или ила либо слежавшийся от длительного хранения цемент с утраченными показателями прочности. Самостоятельно приготовленная бетонная смесь была излишне жидкой или густой, что понизило прочность фундамента как минимум на четверть.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...