Монтаж столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома

Фундамент

Дата публикации: 07.10.2015

12247

• Что необходимо знать перед установкой?
• Виды и особенности
• Пошаговая инструкция устройства

Столбчатый фундамент является традиционным для каркасного дома. Он достаточно экономичен, не требует специальных способностей для укладки, тяжелой техники, и может быть возведен своими руками. Именно поэтому его выбирают 80% будущих хозяев отдельного частного дома. Столбчатый фундамент под каркасный дом можно поставить несколькими способами, используя разные материалы. Смысл его в установке столбов на определенном расстоянии друг от друга, на которые будет укладываться брус обвязки, и монтироваться пол и стены.

Столбчатый фундамент схематично

Устройство столбчатого фундамента

Как можно догадаться из названия, рассматриваемый вид фундамента состоит из столбов. Они образуют опорную сеть, проходящую в местах возведения несущих стен. На опору монтируется обвязка.

Опоры устанавливают в точках, где создается наибольшее давление. Это могут быть угловые зоны, места стыковки стен, длинные пролеты. Промежутки между опорными элементами, а также размер сечения этих элементов определяют путем вычисления.

Принимают во внимание материал столбов, а также тип конструкции и массу будущего каркасного дома. Чаще всего строители делают расстояние между опорами 150-200 см. В качестве материала выбирают столбы круглого (диаметр 20-25 см) и прямоугольного (25-40*25-40 см) сечения. Длина надземной части столбчатого фундамента должна составлять не менее 0,5 м. Подземная зависит от уровня глубины закапывания опоры.

Наружная часть опорных столбов должна располагаться в единой плоскости. Особенно это касается ситуаций, когда основание не дополняют ростверком. В таком случае обвязку крепят напрямую на опоры.

Верхние точки опор должны быть на одном уровне. Контроль выполняют при помощи уровнемера или лазерного нивелира. После монтажа столбов проводится контрольная проверка. Если какой-либо из элементов установлен неровно, то необходимо провести коррекцию.

Система столбов

Столбчатым фундаментом принято называть систему столбов, работающую, как единая конструкция. Располагаются столбчатые опоры в точках сосредоточенной нагрузки сооружения: под углами, пересечениями стен, под несущими простенками.

Для создания условий устойчивости и цельности фундамента, во избежание опрокидываний и смещений опор, между ними устраивается ростверк, иногда определяемый, как обвязочная или рандбалка.

Усреднённые нормы

Самый распространённый вариант столба фундамента – монолитный. Часто для каркасного строения не производят детализированный расчёт нагрузок, а столбы фундамента устанавливают с промежутком от 1,5 до 2,5 м.

Каркасный дом относительно лёгок, поэтому такой усреднённый норматив часто бывает ещё и с большим запасом.

Но иногда дешевле установить 5-7 лишних столбов, чем заказать у проектировщиков расчёт количества опор-фундаментов.

Ростверк

При расположении столбов с интервалом до 2,5 м они связываются между собой армированной перемычкой, называемой ростверком.

Следует учитывать, что в конструкцию ростверка не входят фундаменты крыльца или лёгкой веранды и террасы, так как нагрузка от крыльца несоизмерима с нагрузкой от стен. Фундаменты лёгких пристроек возводятся отдельно и разделяются с основной конструкцией деформационным швом.

При шаге между опорами более 2,5 м ростверк, называемый в таком варианте рандбалкой, усиливается: увеличиваются сечение и армирование, могут быть использованы готовые железобетонные изделия либо металлический швеллер и двутавр.

Типы и способы установки столбчатого основания

Опоры для столбчатого фундамента каркасного дома принято различать:

• по размерам;
• типу сечения;
• материалам изготовления;
• методу производства;
• глубине вкапывания.

Виды по материалу и методу монтажа

Сечение может быть двух видов – круглое и прямоугольное.

В качестве материала изготовления используют:

• бетонную смесь (железобетон);
• бутобетон;
• бутовый камень;
• кирпич;
• блоки;
• древесину.

Фундамент столбчатого типа можно делать двумя методами:

1. Монолит. Смесь заливают в опалубки.
2. Сборная конструкция. Строители собирают фундамент из составных компонентов (блоки, кирпич, камни).

Глубина вкапывания столбов

Столбчатые фундаменты могут различаться глубиной закладки. Принято выделять:

• Заглубленный закладывается на глубине не ниже уровня промерзания почвы. Такой фундамент делают при возведении домов на пучинистых почвах (глина, суглинок). Заглубленное основание является самым дорогим и трудоемким типом фундамента, основанного на столбах.
• Малозаглубленный закладывают на 50-70% от глубины замерзания почвы. Порядка 50% заглубления будет составлять подушка, сделанная из смеси песка и гравия.
• Незаглубленный. Нижняя часть располагается на земле или на специальной подушке, выполненной из гравия и песка. Незаглубленные фундаменты не требуют больших финансовых затрат. Они применимы исключительно на непучинистых или малопучинистых грунтах. Можно использовать при возведении легких одноэтажных конструкций.

Использование ростверка на основаниях столбчатого типа

Столбчатый фундамент для домов каркасного типа может закладываться с ростверком. Бывают ситуации, когда строители отказываются от использования данной конструкции. Ростверк позволяет распределить нагрузку строения равномерно по всем опорам и защищает опоры от опрокидывания при передвижении почвы. Ростверк представляет собой балку, которую монтируют на верхней части столбов.

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.

Бетонный монолитный фундамент столбчатого типа

Этот вид представляет собой опорные столбы, возведенные при помощи заливки бетонной смеси в опалубку. Столбы могут иметь прямоугольную или круглую форму. Изнутри их армируют связным стальным арматурным каркасом.

Полезное: Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Прямоугольное сечение

Устройство таких столбов предполагает использование опалубки, которую чаще всего делают из обрезной доски или листов фанеры.

Для нижней части столбов на грунтах, отличающихся плотностью и устойчивостью, в качестве опалубки можно использовать стенки вырытых лунок, предназначенных для опорных столбов. Ямы вырывают под размер столба. Перед заливкой бетонной смеси стенки лунок утепляют гидроизоляционными материалами.

На рыхлых и сыплющихся почвах опалубку для фундамента каркасного дома монтируют по всей высоте опоры. Ямы выкапывают так, чтобы в них можно было поместить столб, а затем установить и зафиксировать опалубку.

В обоих случаях перед монтажом опалубки дно лунки покрывают подушкой из песка и гравия. В случае с заглубленным фундаментом высота подушки составляет 10-20 см. При малозаглубленных и незаглубленных – 30-50 см.

Монтаж опалубки

Соорудив подушку, строители начинают монтаж опалубки. Этот элемент должен быть установлен вертикально и зафиксирован специальными упорами. Внутреннюю часть закрывают гидроизоляционными материалами.

Можно использовать столбы одинаковой ширины и сечения по всей длине или столбы с «башмаком». Последние имеют более широкую нижнюю часть, поэтому яма под столб должна иметь место для «башмака». Опалубка также должна соответствовать расширенной части.

Бывают ситуации, когда «башмак» заливается до установки самой опоры. В таком случае на «башмаке» оставляют арматурные выпуски. После застывания бетонной смеси опалубку для основной конструкции устанавливают на него.

Во внутреннюю часть опалубки устанавливают каркас. Его делают из четырех прутьев арматуры диаметром 1-1,2 см. Прутья связывают между собой стальными хомутами. Чаще всего в качестве материала соединительного компонента выступает арматура с диаметром 0.6-1 см.

Каркас опалубки

Размеры каркаса должны предусматривать небольшой зазор между прутьями арматуры и опалубкой. Расстояние должно быть не меньше трех миллиметров! Если строители монтируют каркас на подушку из песка, то в нижней части обязательно оставляют точно такой же зазор.

Это поможет защитить стальные элементы конструкции от появления коррозии. Для зазоров лучше всего использовать специальные полимерные защитные подставки. Кроме создания необходимого пространства, они обезопасят каркас от смещений при заливке смеси.

Если строители первоначально заливают «башмаки» в лунки, то необходимо монтировать каркас до установки опалубки. В противном случае связать каркас с выпусками прутьев арматуры не получится.

В ситуациях, когда планируется устройство фундамента столбчатого типа без ростверка, высота каркаса должна находиться на 5-6 см ниже уровня заливки бетонной смеси. Соединение таких опорных конструкций с обвязкой происходит при помощи вкладных шпилек. Диаметр шпилек должен составлять 1.4-1.6 см.

Если же фундамент предусматривает наличие ростверка, то стержни каркаса, должны располагаться на 15-25 см выше уровня заливки бетонной смеси. Только так получится увязать конструкцию с ростверком.

Заливка бетонной смеси

Установив каркасную конструкцию и опалубку, строители приступают к заливке бетона. Стоит отметить, что смесь для фундамента можно сделать самостоятельно. Если на это нет времени, то можно заказать готовый раствор. Есть много компаний, специализирующихся на продаже этого материала.

Для сооружения фундамента столбчатого типа нужен бетон марки М200 или выше. Заливать смесь необходимо порционно, тщательно трамбуя каждую заливку. Для утрамбовки рекомендуется использовать специальное вибрационное устройство. Если такого под рукой нет, то можно трамбовать палкой или штырем. После полного затвердевания бетона можно демонтировать опалубку.

Круглое сечение

Сооружая столбчатый фундамент для каркасного дома, строители очень часто используют опоры круглого сечения. Для изготовления таких опор бурят скважины, используя ручные, садовые или тракторные буры. Диаметр скважины должен составлять 20-25 см.

Технология сооружения круглых опор точно такая же, как и в случае прямоугольных столбов. Отличается только устройство опалубки. Ее роль здесь играет рубероид, скрученный в цилиндрическую форму, или трубы из пластика и асбеста. Трубы выступают в роли опалубки несъемного типа.

Очень часто для сооружения столбчатого основания применяется технология ТИСЭ. Она предусматривает использование бура с якорем. Такое устройство выбуривает лунку с расширением в нижней части. Так можно увеличить опорную площадь.

Полезное: Возводим свайный фундамент для каркасного дома

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.

Фундамент столбчатого типа из блоков

Основания для каркасного дома может быть выполнено из блоков. Речь идет о бетонных блоках, используемых для возведения стен или устройства «подушек» («башмачные» блоки).

Блоки стенового типа могут быть использованы для возведения надземной и заглубленной части фундамента. В каркасном строительстве обычно применяют блоки размерами 20*40 см. Башмачные блоки монтируют в основании опор. Их ставят прямо на подушку. По форме такие блоки напоминают трапецию с широкой нижней частью.

Обычно столбчатый фундамент из блоков делают незаглубленным или малозаглубленным. Подобный тип фундамента лучше не применять на подвижных почвах или при повышенном уровне подземных вод.

Что нужно знать о своем участке до начала строительства?

Правило таково, что площадь фундамента напрямую зависит от этой характеристики почвы. Чем ниже ее несущая способность, тем более обширной должна быть опора для здания.

Основную роль для расчета фундамента играют три показателя: тип почвы, ее плотность и влажность

Последняя характеристика является наиболее важной и определяется высотой уровня залегания подземных вод. Если на участке грунт переувлажненный, то его несущая способность мала

И в этом случае следует остановить свой выбор либо на фундаменте из винтовых свай, либо на монолитной плите с хорошей гидроизоляцией.

Как определить уровень влажности и плотности грунта?

Для этой цели нужно воспользоваться буром или лопатой и выкопать яму глубиной около 2 м. Если по мере продвижения вглубь почва становится все более влажной, то ее плотность невелика и, соответственно, несущая способность низкая. После того как яма будет выкопана, следует немного подождать и посмотреть, не накапливается ли на дне вода. Если это так, значит, подземные воды близко. Дно сухое – значит, грунт на участке не влажный. Здесь для каркасного дома подойдет любой тип фундамента.

Схема развертки каркаса стены.

Расчет насыщенности влагой глины таков: если лопата легко входит в слой и на нее не налипают куски почвы, значит, глина сухая. Когда налипают – пластичная и переувлажненная. Плотность грунта можно узнать следующим образом: скатать из глины шарик и сдавить его между пальцами. Если по краям не появилось трещинок и выступила влага – плотность невысокая. То же касается и суглинков: когда грунт влажный, то по краям лепешки появятся трещинки, а если сухой, то она просто рассыплется.

Что касается песчаных почв, здесь вывод о плотности делают по размерам песчинок. Чем он крупнее, тем больше плотность. Но и в этом случае не стоит забывать о том, что влажность – всегда понижающий показатель. Песок можно считать крупнозернистым, если диаметр песчинок 3-5 мм. Основываясь на сделанных выводах относительно особенностей грунта, производят расчет его несущей способности. Цель – узнать, какой площади потребуется опора для фундаментов под каркасный дом.

Фундамент столбчатого типа из кирпича

В качестве материала для столбов можно использовать кирпич (железняк). Правда, такой материал подходит только в случае устойчивого грунта и глубокого залегания вод.

Возведение столбов из кирпича допускает два варианта:

1. Первый слой укладывается на подушку из песка.
2. Начальный слой укладывается на залитый заранее «башмак» из бетона.

В большинстве случаев столбы под каркасные строения делают шириной 25*25 см (два кирпича в одном ряду). Если речь идет о большом доме, то ширина возрастает до 50*50 (4 кирпича). В последнем случае внутрь столба помешают прутья арматуры. Это делается для увеличения показателей прочности конструкции.

Столбы из кирпича должны быть вертикальными. Не допускается наличие откосов и искривления. Поэтому кладку кирпича постоянно контролируют при помощи уровнемера и отвесов.

Фундамент столбчатого типа с ростверком

Увеличить показатели надежности фундамента столбчатого типа можно при помощи ростверка из бетонной смеси. К тому же, этот элемент позволяет распределить нагрузку строения на опоры.

Ростверк бывает двух видов:

1. Надземный (подвесной).
2. Низкий (наземный).

Надземный ростверк устанавливают на 10-25 см выше земли. Низкий располагают на гравийной подушке.

Монтаж опалубки

Устройство подвесного ростверка предполагает наличие опалубки на столбах основания. Здесь возможны два варианта исполнения.

1. Опалубка размещается дном на уровне верхней части опор.
2. Опалубка размещается по всей высоте (до земли). Место между ростверком и землей засыпают песком.

Оба варианта предполагают использование гидроизоляционных материалов. Их помещают во внутреннюю часть опалубки.

Опалубка должна быть размещена выше уровня заливки бетонной смеси. Допустимо размещение и на одном уровне. В таком случае она должна находиться в одной плоскости с местом заливки бетона.

Укрепление ростверка арматурой

Внутренняя часть опалубки оснащается каркасом из арматуры. Прутья арматуры связываются проволокой вязального типа. Между внутренними стенками и арматурой должен быть зазор (от 3 до 5 см). Это расстояние будет защищать металл от появления коррозии. Для создания зазора применяют подставки из пластмассы.

Выпуски прутьев арматуры, выходящие из столбов, связывают с ростверком. Бывают ситуации, когда арматурные выпуски намного длиннее уровня расположения ростверка. Тогда прутья сгибают под прямым углом в месте соприкосновения ростверка и прутьев.

Бетонирование

Закончив все перечисленные выше действия, строители приступают к заливке бетонной смеси. На этом этапе нужно следить, чтобы бетон не закрыл полностью арматурные прутья. Плотность укладки смеси можно повысить, используя вибратор, стальной прут, лопату или палку. После заливки смеси необходимо выровнять верхнюю часть ростверка. Он должен находиться в одной плоскости по всему своему периметру.