Как делать столбчатый фундамент под дом. Столбчатый фундамент своими руками
Фундамент - опора всего дома, от его конструкции и прочности зависит долговечность всего здания. Выбирая тип фундамента для дачных построек, наши соотечественники перестраховываются и закладывают ленточный фундамент. В этом можно легко убедиться, проехавшись по садоводствам. Но такие меры совсем необязательны. Для легких построек, таких как деревянные, каркасные, каркасно-щитовые дома, больше подойдет фундамент столбчатого типа. К тому же, показаниями к его применению служат перенасыщенные влагой грунты, песочные грунты, торфяные, болотистые и такие, где силы морозного пучения способны вытолкнуть или повредить ленточный фундамент. Обустроить столбчатый фундамент своими руками можно в предельно короткие сроки, не привлекая тяжелую технику и бригаду рабочих.
Столбчатый фундамент представляет собой столбы - опоры, заглубленные в грунт и выступающие наружу. Верхний уровень столбов обязательно должен быть одинаковым. Сверху на столбах оборудуется ростверк, чтобы соединить опоры и распределить нагрузку равномерно. Располагают столбы обязательно под каждым углом строения, а также под пересечением стен и в местах, на которые действует максимальная нагрузка.
В качестве материала для столбов могут выступать дерево, кирпич, бетон, бетонные блоки, асбестоцементные или металлические трубы, а также бутовый камень.
Деревянные столбы на сегодняшний день используются крайне редко, так как они недолговечны. Но под легкими деревянными строениями или террасами вполне допустимо обустраивать столбчатый фундамент из деревянных столбов. Диаметр таких столбов должен быть 0,15 - 0,2 м. Перед заглублением их необходимо обязательно обработать специальными препаратами и пропитками, предотвращающими гниение и препятствующими горению. В качестве гидроизолирующего материала можно использовать битумные мастики.
Кирпич-железняк , обожженный в печи, используется для мелкозаглубленного или незаглубленного столбчатого фундамента. Ширина столба должна быть не менее 0,38 м.
Бетонные армированные столбы являются самым распространенным и надежным вариантом столбчатого фундамента. Они могут быть как монолитными, так и обустроенными из готовых бетонных блоков. Ширина столбов должна быть 0,4 м.
Асбестоцементные или металлические трубы используются для обустройства столбов в качестве несъемной опалубки, так как внутрь них вставляется арматура и заливается бетон.
Глубина столбчатого фундамента рассчитывается в зависимости от структуры грунта, уровня залегания грунтовых вод и уровня промерзания почвы. Мелкозаглубленным считается фундамент, погруженный на 0,4 м в почву. Заглубленным - погруженный на 0,15 - 0,5 м ниже уровня промерзания.
Очень часто столбчатый фундамент обустраивают в местности, где почва промерзает на 1,5 - 2 метра вглубь, так как строительство ленточного фундамента в таком случае просто нерентабельно. Нижний уровень столба заглубляется на 15 - 25 см ниже уровня промерзания почвы.
Расстояние между столбами может быть от 1 до 2,5 м, но более 3 м делать разнос не рекомендуется.
В качестве ростверка можно использовать прочный брус. Если строение деревянное, то он будет выступать в роли закладного венца. Но все большей популярности набирает монолитный бетонный ростверк, залитый в деревянную опалубку.
Ростверк столбчатого фундамента может быть высоким (выше 35 - 75 см над уровнем грунта) и низким (лежит на грунте).
Очень важной конструктивной особенностью столбчатых фундаментов является то, что в доме невозможно оборудовать подвал. Иногда для ограждения пространства между столбами формируют забирку, которую выгладывают из кирпича или камня, но не соединяют со столбами фундамента, чтобы в случае подвижек не нарушить его целостность. Очень важно в забирке обустроить вентиляцию для проветривания подпольного пространства. Но забирку делают далеко не всегда. В часто затапливаемой местности столбчатые фундаменты возводят на большую высоту над уровнем грунта, которая может составлять от 1 до 2 м. В таком случае дом полностью остается как бы «висеть» в воздухе на столбах.
Столбчатый фундамент: чертеж, расчет и схема
Перед началом любых работ, связанных с возведением фундамента, в обязательном порядке необходимо запастись проектной документацией. Создание этой документации на дом лучше доверить специальным архитектурным компаниям.
Схема столбчатого фундамента выглядит примерно так:
Первым делом выполняется расчет столбчатого фундамента, чтобы определить количество столбов, их материал, глубину заложения, места обустройства, ширину и другое. Для расчетов потребуются характеристики грунта, уровень залегания грунтовых вод, силы морозного пучения, уровень промерзания грунта, материал строения, его высота и этажность, тип перекрытий, материал кровли, нагрузки в каждой ключевой точке строения и другое. Для самостоятельных расчетов в сети есть соответствующие онлайн калькуляторы для расчетов столбчатых фундаментов.
Все полученные для столбчатого фундамента размеры заносятся в проектную документацию, где указываются все характеристики, материал и многое другое.
Столбчато-ленточный фундамент своими руками
В последнее время стал популярен так называемый облегченный фундамент под современные одно- и двухэтажные коттеджи, который представляет собой столбы, заглубленные ниже уровня промерзания грунта, и незаглубленный ленточный фундамент, соединяющий эти столбы. Выполнить такой фундамент самостоятельно будет нелегко, лучше позвать в помощь друзей и заказать миксер готового бетона, чтобы конструкция получилась прочной.
Земляные работы
Перед тем как сделать столбчатый фундамент, необходимо подготовить участок под строительство. Для этого снимаем лишний грунт, устраняем неровности. Если верхний грунт глинистый, придется снять большую его часть и засыпать песком.
Далее необходимо выполнить разметку участка. С помощью строительной нити размечаем площадку согласно приложенному чертежу. Натягиваем нить двумя линиями, параллельными друг другу, с расстоянием, равным толщине будущего ленточного фундамента. Контролируем угол пересечения нитей и углы будущей конструкции, они должны быть равны 90 °. Обозначаем места пересечения и примыкания стен, а также углы здания, места с наибольшей нагрузкой.
По всему размеченному участку вынимаем грунт на 30 - 40 см там, где будет ленточный фундамент. Ширину делаем на 7 - 10 см больше, чтобы осталось место для опалубки.
Согласно чертежу столбчатого фундамента с помощью ручного бура делаем скважины там, где будут столбы. Диаметр ручного бура бывает 150 мм, 200, 250, 400 мм. Если глубина столбов не превышает 1 м, то дополнительной фиксации стенок от осыпания не нужно. Если же глубина больше, то придется сформировать подпорки из досок, чтобы грунт не осыпался.
На дно скважин засыпаем песок, слоем 10 см.
В последний раз проверяем расположение скважин по осям и ровность будущего фундамента.
Обустройство столбов
Для обустройства столбов будем использовать бетон, но для оборудования его гидроизоляции, выполним маленькую хитрость.
Из рубероида, скрученного в два слоя, формируем трубу необходимого диаметра. Соединения проклеиваем скотчем, а также по окружности обклеиваем трубу. Вставляем конструкцию в скважину до упора в грунт.
Из арматурного прута 10 - 14 мм диаметром и проволоки 6 мм вяжем и свариваем армирующий каркас. Вставляем его в скважину. Верх прутьев должен выступать из скважины минимум на 15 - 25 см.
Начинаем заливать столбы бетоном. Для этого сначала заливаем 20 - 25 см внутрь скважины и приподнимаем трубу из рубероида так, чтобы бетон внизу растекся и сформировал подошву. Затем заливаем скважину до конца бетоном, формируя столб. С помощью электрического глубинного вибратора утрясаем бетон, чтобы в нем не осталось воздушных пузырьков и пустот.
Пока бетон в столбах сохнет, займемся ленточным фундаментом.
Обустройство облегченного ленточного фундамента
Из арматурного прута и проволоки свариваем и вяжем каркас для армирования ленточного фундамента. Обязательно свариваем его и прикручиваем к прутам, торчащим из столбов.
Пруты будут располагаться вдоль ленты фундамента, а проволока армировать в поперечном направлении, формируя горизонтальные перемычки.
Монтируем опалубку для ленточного фундамента. Для этого используем доски шириной 10 - 15 см, толщиной 4 см. Вместо досок можно взять ДСП, фанеру или листы железа. Когда опалубка будет сбита, внутрь настилаем гидроизоляционный материал. Лучше всего использовать современные мембраны или полиэтиленовую пленку, которая понадобится еще и для того, чтобы бетон не выливался из опалубки через щели.
Заливаем ленточный фундамент бетоном. Для простоты лучше заказать машину-миксер для заливки такого большого пространства. Также утрясаем бетон вибратором. Когда бетон наберет свою прочность, спустя 20 - 28 дней, опалубку можно будет снять и провести все необходимые работы по гидроизоляции фундамента. Затем оставшиеся траншеи засыпаем грунтом.
Более подробно о том, как делается такой ленточно-столбчатый фундамент, видео:
Важно! Очень многие специалисты выступают крайне негативно по отношению к столбчато-ленточным фундаментам, настаивая на том, что фундамент должен быть либо столбчатым, либо ленточным. Только в таком случае он будет полностью выполнять свои функции и не мешать подвижкам в грунте. Несмотря на это многие строительные компании продолжают обустраивать именно комбинированный фундамент. Так что выбирать Вам самим.
Фундамент опорно-столбчатый своими руками
Для сравнения рассмотрим вариант обустройства сугубо столбчатого фундамента с высоким ростверком. Его обустройство целесообразно для легких строений на песчаных грунтах.
Земляные работы
Производим разметку участка, как и в первом варианте. Затем снимаем плодородный грунт с площадки на 15 - 25 см. В углах и местах пересечения стен бурим скважины 0,6 м глубиной. А лучше выкапываем на месте будущих столбов котлованы вручную, квадратной формы.
На дно каждого котлована под столбы заливаем бетон слоем 10 - 15 см. Он будет служить нам подушкой. Когда бетон высохнет, можно приступать к формированию опорных столбов.
Строительство столбчатого фундамента
Для столбов будем использовать кирпич-железняк, тщательно обожженный в печи. Выкладываем кирпичной кладкой опорный столб шириной 38 см, высотой на 35 - 45 см выше уровня грунта. Кирпичи можно располагать замкнутым контуром, внутри оставляя свободное пространство. Внутри пустого пространства формируем арматурный каркас, хотя бы 1 - 3 прута связываем и вставляем. Затем заливаем бетоном.
Проверяем, чтобы столбы находились на одном уровне. Когда бетон высохнет, столбы можно гидроизолировать.
Засыпаем траншеи грунтом. Сверху столбов обустраиваем ростверк. Его можно выполнить с помощью деревянных рандбалок. Края балок должны обязательно опираться на столбы и соединяться между собой замковым соединением шип-паз.
Ростверк можно сделать бетонным. Тогда для него необходимо смонтировать опалубку из деревянных досок, сварить внутри каркас из арматуры и залить все бетоном.
Технология столбчатого фундамента позволяет выполнить столбы из асбестоцементных труб. Их опускают в скважину, затем внутрь наливают бетон. Приподнимают трубу, чтобы бетон растекся, и затем доливают бетон дальше, не доходя 10 - 15 см до верха трубы. Когда закладные венцы дома будут соединяться с фундаментом, их необходимо будет закрепить к трубам с помощью анкеров и уголковых соединений.
Строительство столбчатого фундамента позволяет существенно сэкономить на материалах и бригаде рабочих, так как все работы можно выполнить самостоятельно за считанные дни. Такой фундамент можно смело строить для деревянных домов, бань, технических строений, террас, веранд, беседок, гаражей и других строений, веса которых недостаточно для того, чтобы нагрузить ленточный фундамент. Кстати, если Вы построили столбчатый фундамент осенью, его нежелательно оставлять на зиму ненагруженным. Поэтому сверху устанавливают бетонные плиты или стараются построить все здание до начала морозов. Иначе за зиму силы морозного пучения могут вытолкнуть столбы из грунта, и их расположение уже не будет ровным. Будет проще выкопать их и сделать новый фундамент, чем исправлять последствия.
Столбчатый фундамент своими руками: видео - инструкция
В статье мы рассмотрим столбчатый фундамент дома, опишем столбчато ленточный фундамент (столбчатый фундамент с ростверком). Расскажем в каких случаях наиболее применимо возведение столбчатого фундамента. Отдельными частями описаны устройство столбчатого фундамента, рекомендации и ошибки при установке столбчатого фундамента.
Общие сведения о столбчатых фундаментах.
Этапы подготовки и технология изготовления столбчатого фундамента и ленточного фундамента во многом схожи. Поэтому общие положения характерные для изготовления фундаментов (оценка грунтов, глубины промерзания, наличия грунтовых вод и коммуникаций, подготовительные работы, установка опалубки, заливка бетона, возможные ошибки при проектировании и возведении) в данной статье повторять не целесообразно. Для ознакомления с ними достаточно обратиться к статье .
Наряду с обзором всех вариантов столбчатых фундаментов остановимся на фундаментах из сборных бетонных и железобетонных блоков.
Столбчатый фундамент представляет собой систему столбов расположенных по углам и в местах пересечения стен, а также под тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки здания. Для создания условий совместной работы столбов, как единой конструкции, и повышения устойчивости столбчатых фундаментов, для избежания их горизонтального смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк (обвязочные балки, рандбалки).
Основной тип столбчатых фундаментов, применяемый в массовом строительстве, - это монолитные железобетонные фундаменты.
Как правило, расстояние между столбами составляет 1,5-2,5 м, но может быть и больше.
При расстоянии между столбами 1,5-2,5 м. Ростверк представляет собой рядовую армированную перемычку. При этом нельзя связывать в единое конструктивное решение пристраиваемые террасу, веранду, крыльцо. Эти помещения должны иметь собственный фундамент, то есть должны быть разделены деформационным швом, так как нагрузка от крыльца не сравнима с нагрузкой от стен дома, соответсвенно и осадка у них будет разной.
Подробнее о устройстве такого шва можно прочесть в теме .
При расстоянии между столбами фундамента больше 2,5-3 м ростверк выполняют из более мощной, так называемой, рандбалки. Рандбалка выполняется в виде монолитной или сборной железобетонной балки. Также она может быть металлической (двутавр, швеллер, профиль).
- под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными);
- под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение (1,6-2,0 метра, т.е. на 20-30 см ниже глубины сезонного промерзания грунта) и ленточный фундамент неэкономичен;
- когда грунты в процессе эксплуатации здания обеспечивают осадку столбчатого фундамента (при равных давлениях столбов на грунт) значительно меньше чем у ленточного;
- когда необходимо максимально исключить отрицательное воздействие на фундамент морозного пучения, т.к. столбчатые фундаменты менее подвержены этому явлению.
а - сборно-монолитные при расположении грунтовых вод в момент производства работ ниже подошвы фундаментов;
б - сборные при любом расположении грунтовых вод;
1. сборный железобетонный опорный столб со стержневым арматурным каркасом;
2. то же, с сердечником из стальной трубы;
3. то же, со стержневым арматурным каркасом и оболочкой из асбестоцементной трубы;
4. то же, с сердечником из стальной трубы и оболочкой из асбестоцементной трубы;
5. сборный опорный столб из стальной трубы;
6. засыпка вынутым грунтом;
7. опорная плита из монолитного железобетона;
8. опорная плита сборного железобетонного фундамента;
9. песчаная подушка.
Рассмотрим несколько моментов в пользу применения столбчатого фундамента:
- Если стоимость фундаментов других типов составляет 15-30 % от стоимости всего дома, то стоимость столбчатого фундамента составят не более 15-18 %.
- Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных.
- Столбчатые фундаменты имеют еще одно положительное качество, которое заключается в том, что грунты основания под отдельно стоящими опорами работают лучше, чем под сплошными ленточными, вследствие чего и осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение величины осадки дает возможность соответственно повысить давление на грунт на 20-25 % и, следовательно, уменьшить общую площадь фундамента.
- Самыми опасными силами, действующими на фундамент малоэтажных индивидуальных домов, являются силы морозного пучения. Поэтому почти все приводимые варианты устройства фундаментов рассматриваются с точки зрения их строительства на пучинистых грунтах. Принято считать, что при строительстве на пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна быть ниже расчетной глубины сезонного промерзания. Однако для малонагруженных фундаментов небольших домов силы пучения обычно превосходят суммарную нагрузку от дома, действующую на фундамент, вследствие чего и происходят различного рода деформации.
Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия.
- Малозаглубленными считают фундаменты с глубиной заложения 0,5-0,7 нормативной глубины промерзания. Например, при нормативной глубине промерзания 140 см глубина малозаглубленного фундамента составит 140x0,5=70 см.
- Незаглубленные фундаменты - считаются такие фундаменты, глубина заложения которых составляет 40-50 см, и составляет в среднем половину или треть глубины промерзания.
При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные монолитные либо сборные фундаменты. На такие фундаменты незначительно влияние сил морозного пучения, действующих на боковую поверхность, так как столбы выполняют с минимальным поперечным сечением. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху, это позволит сэкономить материал и равномерно распределить нагрузку от стен.
Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, такими материалами служат битумная мастика, пластические смазки (синтетический солидол “С”, ЦИАТИМ-201, БАМ-3, БАМ-4), кремнийорганические соединения, эпоксидные смолы, фураново-эпоксидная композиция, полимерные пленки а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Целесообразность и варианты такого утепления изложены в вопросе .
Условия, при которых столбчатые фундаменты применять не рекомендуется:
- в горизонтально подвижных грунтах и слабых грунтах, так как их конструкции присуща недостаточная устойчивостью к опрокидыванию. Для погашения бокового сдвига требуется жесткий железобетонный ростверк (его устройство сведет на нет экономию средств на разнице между столбчатым и ленточным).
- Ограничено их применение на слабонесущих грунтах (торф, просадочные породы, водонасыщенные глинистые и др.) и при строительстве домов с тяжелыми стенами (массивные кирпичные толщиною более 510 мм, железобетонные типовые плиты и блоки);
- Если у Вас ограничены финансовые возможности или временной период по устройству цоколя. Если при ленточном фундаменте цоколь образуется как будто сам собой, то при столбчатом заполнение пространства между столбами стеной (забирка) - сложное и трудоемкое занятие;
- Не рекомендуется устраивать столбчатые фундаменты также в зонах с резким перепадом высот (перепад высот на участке под фундамент от 2,0 м и больше).
Рассмотрим, из каких материалов может выполняться солбчатый фундамент, в зависимости от конструкции дома (прежде всего его массы и этажности):
- Каменный фундамент делают из бутового камня или камня-плитняка средних размеров. Желательно подбирать камень одного размера, и чем он площе, тем лучше.
- Кирпичные фундаменты желательно делать из хорошо обожженного красного кирпича (черного цвета), лучше железняка. Плохо обожженный кирпич быстро разрушается.
- Бетонные фундаменты выполняются из тяжелого бетона марок В15-В25;
- Бутобетонные;
- Монолитные железобетонные (монолитный фундамент имеет повышенную прочность, обладает самым высоким сроком эксплуатации - до 150 лет);
- Готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. При сборном варианте столбы изготовляются отдельно и монтируются во время установки.
- асбестоцементные или металлические трубы, заполненные бетонной смесью.
- бетон и бутобетон - 400 мм;
- каменная кладка - 600 мм;
- кирпичная кладка выше уровня земли - 380 мм, а при перевязке с забиркой - 250 мм;
- из бута - 400 мм;
Фотография столбчатого фундамента для небольшого частного (дачного) дома.
Сведения о глубине закладки опор столбчатого фундамента
Необходимо обратить внимание на три основных момента при определении глубины закладки столбчатого фундамента:
- глубина промерзания почвы в вашем районе, в котором осуществляется строительство дома;(Лучший вариант это заложить столбы ниже глубины промерзания грунта, таким образом исключить деформации фундамента). .
- определение вида и состава грунта (Неподвижный грунт или подвижный, глинистый или песчаный. Наилучшим грунтом может служить песок, так как вода уходит через него моментально и он обладает высокой несущей способностью, на илистых и торфянях грунтах строить нельзя, необходимо устраивать частичную или полную замену грунта на песчаный);
- уровень расположения грунтовых вод (есть ли поблизости водоем, речка, если есть это свидетельствует о наличие высокого уровня грунтовых вод, необходимо делать гидроизоляцию или дренаж)
Эти факторы должны обязательно учитываться в заказанном Вами проекте дома.
Так же при расчете глубины закладки фундамента проектировщику следует учитывать не только природные влияния на фундамент, но и следующие показатели:
- вес будущего дома;
- вес опор фундамента;
- вес мебели в доме и количество людей, которые будут проживать в данном доме;
- сезонные, временные нагрузки (снег).
Желательно обратиться к проектировщику, который обладает всеми необходимыми данными для проведения подобных расчетов (уровень грунтовых вод в вашей местности, глубина промерзания, структура грунта и т.п.). Ценность участия проектировщика в процессе проектирования заключается в том, что он посчитает глубину заложения фундамента с абсолютной точностью (без лишнего запаса по глубине). Это позволит Вам получить экономию строительных материалов, финансовых средств без ущерба для качества и безопасности дома.
Устройство столбчатого фундамента
В данном разделе мы рассмотрим технологию строительства монолитного железобетонного столбчатого фундамента как наиболее распространенного вида в частном строительстве.
1. Подготовительные работы
Работу надо начинать с очистки строительной площадки. Для этого надо срезать растительный слой, желательно не менее 2,0-5,0 метров в каждую сторону от планируемого расположения фундамента. Толщина его составляет 10-30 см, и под основание фундамента он не пригоден. Этот грунт нужно срезать и переносить в огород или сад.
Если под срезанным слоем грунт состоит из песка вперемешку с мелким камнем (гравелистый песок, песок крупной или средней зернистости), то он используются в качестве основания фундамента вне зависимости от влажности, уровня грунтовых вод или глубины промерзания.
Если встречаются глинистые грунты (глины, суглинки, супеси), то необходимо устройство песчанно-гравийной подушки. Толщина подушки зависит от геологических характеристик грунтов.
Если под срезанным слоем Вы обнаружите торфяные или илистые грунты, то необходимо проведение полной замены основания, в таком случае нужна консультация геолога по составу и устройству искусственного основания.
Со строительной площадки убирается мусор и все посторонних предметы.
После того как строительная площадка очищена, производят ее горизонтальную планировку. Снимаются бугры, подсыпается грунт в имеющиеся ямы. Контроль горизонтальности участка осуществляют уровнем, который устанавливают на 2-2,5 метровую ровную доску или рейку. Подготовка заканчивается завозкой и складированием строительных материалов на участок.
2. Разбивка фундамента
Разбивка плана дома на участке состоит в том, что с чертежей переносят на земельный участок и закрепляют оси и основные размеры фундамента.
Перед разбивкой фундамента дома по его периметру устанавливают столбы (обноску), на расстоянии 1-2 м от здания. К столбам со стороны будущих стен дома и параллельно им прибивают по уровню деревянные доски или рейки, на которых отмечают размеры отдельных деталей котлована (траншей и ям) и самого фундамента и будущих стен. Точность разбивки осевых линий контролируется точным измерением расстояний рулеткой. Обязательно надо проверить углы прямоугольного или квадратного фундамента, они должны быть строго прямыми под 90 градусов. Обязательно проверьте теодолитом отметку низа траншеи, по крайней мере, по углам дома и в точках пересечения лент. Она должна соответствовать проектной (то есть если Вы решили заглублять фундаменты на 1,4 м, то низ траншеи должен быть на 1,4 м ниже отметки нуля дома).
Проверьте правильность выноски осей, их пересечения, углы должны быть строго такими, как на плане дома.
Как уже говорилось выше, столбы должны быть под каждым перекрестием стен.
Подушка обильно поливается водой и трамбуется, ручной трамбовкой. Для того чтобы из заливаемого бетона не ушла вода, на подушку укладывается полиэтилен или рубероид.
4. Установка опалубки
Для изготовления опалубки применяют струганные с одной стороны (струганная часть устанавливается лицом к бетону) доски любых пород дерева, толщиной 25…40 мм и шириной 120…150 мм. Пиломатериалы для опалубки должны иметь влажность до 25 %. Широкие доски для опалубки, как правило, не годятся, так как при их монтаже появляются щели. Можно также использовать древесно-стружечные плиты, металлические конструкции, водоупорную клееную фанеру.
Деревянная опалубка предпочтительнее, чем металлическая, так как она легче и имеет меньшую силу сцепления с бетоном. К недостаткам деревянной опалубки надо отнести возможность ее деформации, гигроскопичность. Опалубку устанавливают вплотную к стенам ямы, строго перпендикулярно подошве фундамента, проверяя это отвесом.
В отдельных случаях, если стенки ямы сухие и не обваливаются, бетон можно заливать без опалубки. При этом по периметру прокладывают полиэтилен, чтобы вода не ушла из бетона.
Также в виде опалубки можно применить асбестовые, керамические, железные трубы. В зависимости от конструкции здания могут применяться трубы с внутренним диаметром от 100 мм и больше. Бетон заливается непосредственно в трубы, и они остаются в земле вместе с фундаментом.
При монтаже деревянной опалубки, необходимо помнить, что доски должны быть сырыми, для чего их хорошо смачивают. В противном случае (сухие доски) будут впитывать воду, что отрицательно сказывается на прочностных свойствах бетона.
Если имеется возможность использовать готовые щитовые опалубки то это плюс. Такие опалубки имеют большое количество вариантов их установки, что весьма удобно при сооружении фундаментов с большим количеством углов. Щиты инвентарной опалубки бывают жесткими и гибкими, длина их может от 0,5 до 3 м.
5. Установка арматуры
Столбы армируются продольной арматурой диаметром 10-12 мм с обязательным устройством, через 20-25 см хомутов диаметром 6 мм Устанавливаются они вертикально и обхватывается хомутами или отожженной проволокой чтоб исключить их расхождение в бок. Желательно обеспечить выход арматуры над верхом фундамента (как показано на рисунке) на 10-20 см, чтобы потом к ним можно было приварить арматуру монолитного ростверка.
Фотография армирования столбчатого фундамента.
6. Подача бетона
Тут все также как и в ленточных фундаментах, бетон укладывают слоями 20-30 см с вибрированием ручными вибраторами.
Фотография подачи бетона в опалубку столба.
7. Устройство ростверка
Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.
После окончания устройства столбчатых фундаментов проверяют отметки верха столбов и при необходимости выравнивают цементным раствором состава 1:2. После этого приступают к устройству сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетонного пояса (ростверка).
Устройство монолитного пояса обеспечит надлежащую продольную жесткость и устойчивость фундамента. До начала устройства пояса необходимо сборные перемычки надежно соединить между собой. Для этого монтажные петли крест-накрест связывают проволочной скруткой или соединяют с помощью сварки обрезки арматуры диаметром 8-10 мм. Затем по верху перемычек устраивают опалубку и устанавливают арматурный каркас, укладывают бетонную смесь М200.
Фотография устройства ростверка столбчатого фундамента.
Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым гидроизоляционным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.
8. Устройство забирки
При устройстве столбчатых фундаментов для утепления подпольного пространства и предохранения его от мусора, снега, влаги, пыли, холодного воздух и т.п. устраивается забирка, ограждающая стенка между столбами. Забирка может быть выполнена из различных материалов, чаще всего из камня или кирпича.
Для устройства забирки между опорами столбчатого фундамента необходимо сделать бетонную стяжку, которая будет служить для нее основанием. Бетонная стяжка не имеет заглубления, кладется на песчаную подушку, которая имеет заглубление от 15 до 20 см. Для устройства бетонной стяжки вам потребуется опалубка и каркас из арматуры, для исключения возможного разрыва стяжки из-за подвижек грунта.
Укладывают забирку на бетонную стяжку. Как и в цоколе, в забирке делают технологические окна для подвода различных коммуникаций. С опорами забирку не связывают, так как неравномерная осадка может привести к образованию трещин.
Высота забирки должна быть не менее 40 см. От высоты забирки зависит степень воздействия влаги на стены дома, чем выше забирка, тем меньше воздействие влаги на стены дома. Так же дом с низким цоколем выглядит приземистым, визуально может показаться, что такой дом не имеет фундамента и построен прямо на земле, а вот дома с высоким цоколем выглядят куда более привлекательными и надежными. В таком случае, высота опор должна соответствовать высоте цоколя. Более подробно об устройстве цоколя можно ознакомиться в статье
9. Гидроизоляция фундамента
Гидроизоляцию фундамента можно произвести одним из следующих способов:
- на верхнюю часть опор и забирки наносите слой битума. На этот слой укладываете полосу рубероида и вновь наносите слой битума, после чего укладываете еще одну полосу рубероида;
- на верхнюю часть опор и забирки, наносите слой раствора цемента, в котором соотношение цемента к песку идет в пропорции 1:2. После того, как вы выровняли раствор, посыпьте его поверху сухим цементом - толщина слоя от 2 мм до 3 мм. Дав цементу «схватиться», укладываете полосу рулонного материала (рубероид или толь).
Как выполнить такую гидроизоляцию, и какими материалами, можно прочесть в статье .
Важные моменты при строительстве столбчатого фундамента
- При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш), могут деформироваться. Это справедливо для всех видов фундаментов, но особо важно для столбчатых, так как каждый столб ведет себя как отдельные фундамент (из-за отсутствия единого жесткого остова в отличии от ленточного или плитного). Осадку каждый столб дает свою, что в дальнейшем (после морозов - весной) может усложнить устройство ростверка и стен.
- Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома. Благоприятным временным периодом закладки фундамента считается, тот отрезок времени, когда почва «отошла» от мороза и грунтовые воды сошли на нижние пласты. Это могут быть летние месяцы и начало осени.
- В том случае если вы сделали опоры столбчатого фундамента из монолитного бетона, то тут следует знать, что «готовность» бетона достигается по истечении 30 дней. Весь период «созревания» на бетонные опоры не следует делать никаких нагрузок, а так же стоит позаботиться о том, чтобы верхний слой бетона не пересыхал. Для этого вы можете укрыть его пленкой или рубероидом. Для равномерного схватывания бетона, время от времени опоры следует смачивать водой (два или три раза в неделю, это зависит от погодных условий).
- Для приготовления бетона, вам лучше всего использовать цемент марки М400. Для наполнителя бетона можно использовать мелкий гравий и крупнозернистый песок.
Пример расчета компонентов для приготовления бетонной смеси:
- цемент 20 кг;
- песок 50-55 кг;
- гравий* (щебень) 80-85 кг.
- Если состав бетонной смеси будет слишком жидким или же наоборот слишком густым, то прочность бетонной конструкции снижается на 25% от прочности такой же конструкции, при изготовлении которой были выдержаны все требования пропорциональности компонентов.
Какие ошибки могут возникнуть при закладке фундамента и как их избежать
Многие застройщики, решившиеся самостоятельно построить дом, часто допускают ряд ошибок при закладке фундамента, которые приводят к различной степени повреждений фундамента и стен дома. Эти ошибки можно систематизировать следующим образом:
- Коварным дефектом фундамента, является неравномерность его проседания. Это может возникнуть по ряду причин, к которым можно отнести:
- не правильно выполнен расчет глубины закладки фундамента;
- опоры имеют разную величину заглубления.
- Нагрузка на опоры фундамента неравномерна.
Для исключения подобного явления, надо выполнить точный расчет планомерного распределения нагрузки на фундамент. Не забывайте учесть нагрузку на фундамент при надстройке второго уровня дома (например, возведения мансарды);
- Использовался материал низкого качества - не та марка цемента, песок который содержал примесь глины и т.д. Или материал, например цемент, имеет длительный срок хранения (надо напомнить, что при хранении полгода его марка снижается на 25 %, а при хранении год и более на 35-50 %);
- Не правильно произведена оценка несущих свойств грунта.
Избежать этих ошибок поможет правильно выполненный проект специалистами и постоянный контроль строительства Вами или независимым экспертом.
Ориентировочная стоимость столбчатого фундамента
Примечание от редакции: Цены в данной статье приведены на май 2009г. Будьте внимательны.
Стоимость столбчатого фундамента определяется технологией укладки фундамента и глубиной его заложения и состоит из следующих составляющих:
Цены на укладку фундамента:
- устройство песчаного основания толщиной 100 мм - 80-100 грн/м2 (или 10-13 дол. США);
- устройство основания из щебня (в зависимости от фракции) - 80-100 грн/м2 (или 10-13 дол. США);
- устройство бетонной подготовки (при толщине 10 см);- 100-120 грн/м3 (или 13-16 дол.США);
- укладка железо- бетонных подушек или блоков - 160-180 грн/шт (или 21-24 дол США);
- устройство монолитных железо-бетонных стен фундаментов - 1300-1500 грн/м3 (или 179-198 дол.США).
Цены на кладочные работы:
- бутовая фундаментная кладка- 300 грн/м3 (или 40 дол.США);
- кладка столбов кирпичных - 250 грн/м3 (или 33 дол.США);
- стены - 600 грн/м3 (или 80 дол.США).
Цены на устройство перекрытий:
- устройство монолитного железобетонного перекрытия (опалубка, армирование, бетонирование) - 1300-1500 грн/м3 (или 170-198 дол.США).
Взаимоотношения подрядчика и заказчика.
Не лишним будет напомнить, что если строительством дома будет заниматься строительная организация (подрядчик) то отношения между вами должны строиться только на договорной основе.
Договор строительного подряда - основной документ взаимоотношений, в котором оговариваются условия сотрудничества, стоимость работ, сроки начала и окончания строительства и др.
Смета является неотъемлемой частью Договора строительного подряда. В ней расписываются все виды и стоимости работ и материалов.
План-график выполнения работ должен предусматривать сроки выполнения работ и сроки оплаты этапов работ.
Договор также должен предусматривать проектные документы: архитектурный проект объекта, конструктивные разделы проекта и другие документы, необходимые для строительства.
Обзор видов фундамента для дома читайте в статье .
В зависимости от того, какой грунт находится на строительном участке, приходится правильно выбирать тип фундаментной конструкции. Если грунт мягкий, подвижный, с подтоплением или с высоким уровнем пролегания грунтовых вод, тогда без столбчатого фундамента не обойтись. При кажущейся простоте проведения монтажных работ, процесс сооружения столбчатой конструкции требует точного расчета относительно несущей способности каждой опорной стойки. Но среди всех типов основ под дом этот самый дешевый в плане расхода материала, тем более, есть возможность использовать различные стройматериалы для нее. Давайте рассмотрим, пошаговую инструкцию сооружения столбчатого фундамента своими руками.
Преимущества и недостатки столбчатого фундамента
Об одном из достоинств уже упоминалось, это малозатратное строительство. К преимуществам можно еще добавить:
- быстрое сооружение фундамента;
- нет необходимости применять строительную технику;
- простота проводимых работ, поэтому сделать столбчатый фундамент своими руками – не проблема;
- отсутствие дополнительных мероприятий, связанных с теплоизоляцией фундаментной основы;
- столбчатый фундамент легко поддается ремонту;
- можно возводить этот вид на промерзших грунтах;
- срок службы столбов при точном следовании технологии до 100 лет.
Что касается недостатков, то их не так много:
- не очень высокая несущая способность, поэтому на столбах рекомендуется сооружать легкие постройки: деревянные, каркасные, щитовые;
- устойчивость опор снижается, если они возводятся на подвижных грунтах;
- отсутствует возможность организовать подвал или подпол.
Перед тем как начинать делать столбчатый фундамент своими руками, надо ознакомиться с его классификацией, материалами и провести расчет.
Общая схема устройства столбчатого фундамента
Общую схему проведения строительных работ можно обозначить несколькими главными этапами. Они, в принципе, не отличаются от возведения любого типа фундаментов.
- Проводится расчет несущей способности с учетом количества опорных столбов и веса постройки.
- Изготавливается общий чертеж столбчатого фундамента с точным указанием расстояния между стойками, сечением опор и высотою выступа над уровнем грунта.
- Проводятся подготовительные работы: разметка в точности по плану, земляные с выкапыванием ям - скважин, изготовлением армирующих каркасов, подсыпкой подушки в ямы, гидроизоляция и установка каркасов. Если есть необходимость, то собирается опалубка цокольной части.
- Изготовления бетонного раствора и его заливка в подготовленные скважины с последующим удалением воздуха путем штыкования смеси. Если в качестве материала для столбчатого фундамента используются кирпичи или блоки, то производится их укладка.
Весь узел столбчатого фундамента – это объединение столбов горизонтальной лентой, которая называется ростверком. Он может быть бетонным, металлическим, деревянным или быть нижним венцом бревенчатого сруба.
Как видно, позиций по схеме не так много, поэтому и считается, что столбчатый фундамент своими руками возводить несложно.
Классификация столбчатых фундаментов по материалу
Как и любая основа под дом, столбчатый фундамент должен быть прочным и надежным. Поэтому для его сооружения используются строительные материалы, которые могут обеспечить необходимую прочность и надежность. К таким относятся бетон, бетонные блоки, кирпичи, камень, металл и некоторые сорта древесины, которые используются в виде бревен или бруса, установленных вертикально.
Выбор материала на самом деле ответственный момент, от которого зависит качество конечного результата. И если стоит задача – построить столбчатый фундамент своими руками, то надо правильно выбрать материал для его возведения. К примеру, считается, что монолитные конструкции лучше возводить на водо ненасыщенных грунтах, а блочные сборные на сырых.
Монолитные железобетонные столбы
Это самая прочная и надежная конструкция. У такого фундамента под столбы высокая прочность на растяжение и сжатие. Конечно, если учесть правильно проведенное армирование. При этом если грамотно распределить стойки по всему периметру дома, учитывая необходимое сечение опор, то на таком фундаменте можно возводить многоэтажные строения.
Добавим, что фундамент столбчатый железобетонный сооружается в тех случаях, когда необходимо залить его на достаточную глубину, и чаще ниже уровня промерзания грунта. Он прекрасно выдерживает пучение почвы, но боится соприкосновения с грунтовыми водами. Поэтому надо позаботиться о гидроизоляции опор.
Асбестоцементные столбы
Трубы из асбестоцемента для сооружения столбов для фундамента используются не часто. Хотя они прекрасно себя чувствуют в любых грунтах. Несущая способность у них не высокая, но она и не требуется, потому что трубы в конструкции фундамента выполняют функции опалубки.
Столбы из пластиковых труб
Здесь та же ситуация, что и с асбоцементными. То есть, пластиковые трубы выступают в роли опалубки. Они не подвергаются коррозии, не разрушаются под действием воды, поэтому для них не нужна гидроизоляция. Единственное – это надо правильно опоры залить под фундамент. А именно: установить в них армирующий каркас и залить бетонный раствор.
Из кирпичей или блоков
К кирпичным столбам для фундамента надо относиться как к самым давно известным конструкциям. Из истории европейской и российской архитектуры они являются «долгожителями». До сих пор кирпичные столбы стоят под огромными зданиями, и стоять, как видно, будут еще не одно столетие. Потому что отношению к выбору кирпичей в те давние времена было серьезны. Обязательно использовался жженный кирпич высочайшего качества. Поэтому, сооружая дом на столбчатом фундаменте, надо учитывать это требование.
Что касается блочных столбов, то по прочности они не уступят кирпичным, конечно, в зависимости от материала, из которого блоки изготавливаются. Предпочтение лучше отдать бетонным блокам, шлакоблок в этом плане не может нести большие нагрузки, хотя их используют под легкие постройки типа веранда, баня и так далее.
К блочным конструкциям можно отнести столбы, возведенные из камня. Неплохой вариант, достаточно прочный, но подвиги грунта такие опоры выдержать не могут. Поэтому, когда строится дом на склоне, то от каменных стоек лучше отказаться. Как замена им – фундаменты из бутобетона. Это когда в подготовленную опалубку засыпаются камни, а затем их заливают бетонным раствором.
Деревянные столбы
Такой столбчатый фундамент, как и кирпичный, используется в России давно. Сегодня он не так востребован, но, к примеру, под бани, установленные у реки или озера, они встречаются часто. Надо отдать должное правильному выбору древесины. Чем она прочнее, тем дольше срок эксплуатации столбов. При этом необходимо очень тщательно провести защитные мероприятия.
- Обработка всего столба антисептическими составами.
- Обработка углубленной в грунт части битумными мастиками с приклеиванием слоя или двух рубероида.
Все это сделать самому – не проблема, главное – не только сделать защиту, но и установить под столбы деревянные опоры в виде доски толщиною не меньше 50 мм и шириною по всей площади в два раза больше, чем сечение столба. Опорные доски также надо защитить от влаги и негативного действия грунта.
В основном используют деревянные стойки под легкие сооружения. хотя еще лет сто тому назад на них строили боярские хоромы в несколько этажей.
Виды столбчатого фундамента по глубине заложения
Морозное пучение – это та сила, которая при проектировании столбчатого фундамента берется в расчет в первую очередь. Это очень опасное давление, которое при неправильной закладке может разорвать основу дома. Поэтому большое количество вариантов сооружения зданий рассматривается с точки зрения воздействия на фундаментную конструкцию морозного пучения.
Основное правило проектирования гласит – фундамент должен закладываться ниже глубины промерзания грунта на 30 - 50 см. И если данный показатель равен, к примеру, 1,2 м, то соответственно глубина заложения будет равна 1,5 - 1,8 м.
Но часто легкая постройка не может оказать такого давления на стойки опор, чтобы сдержать силы морозного пучения. То есть, даже при закладке на большую глубину фундамент будет подвергать деформациям. Поэтому когда строится столбчатый фундамент своими руками, надо учитывать, что существует еще две позиции: мелкозаглубленный и поверхностный.
Столбчатый незаглубленный фундамент
Незаглубленные столбчатый фундамент или поверхностный – это все те же стойки, только их глубина заложения не превышает 30 - 40 см. Часто их просто сооружают на поверхности грунта, предварительно сделав подушку и гидроизоляцию. Проектировщики относят эту разновидность к тем фундаментам, глубина заложения которых не превышает треть от уровня промерзания грунта. Из нашего примера: 120: 3 = 40 см.
Устройство столбчатого фундамента данного типа относится к категории самых дешевых и быстровозводимых конструкций. Как показывает практика, для них обычно используют блочную модификацию с применением блоков, камней или кирпичей. Но так как высота столбов не очень большая, а значит, их несущая способность тоже невысокая, поэтому рекомендуется увеличить площадь сечения опор. Минимальный размер – 40 х 40 см.
Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
Мелкозаглубленный фундамент из своего названия говорит о том, что он заглубляется в грунт, но не на большую глубину. Во всяком случае, не ниже уровня его промерзания. Проектировщики глубину их заложения ведут из расчета 0,5-0,7 от глубины промерзания земли. Опять-таки из нашего примера: 120 х 0,5 = 60 см.
Основное требование к данной конструкции – не касаться грунтовых вод.
Фундамент с ростверком
Узел столбчатого фундамента – ростверк несет на себе одну единственную задачу – распределить нагрузку от дома на все столбы равномерно. Как уже было сказано выше, ростверк может быть сооружен из бетона, металла (швеллер или двутавр), дерева (брус сечением 150 х 200 или 200 х 200 мм) или быть бревном первого венца сруба.
Внимание! Если брус будет монолитом со столбами, тогда при сооружении последних выставляются концы арматуры армирующего каркаса, которые соединяются вязальной проволокой с армопоясом ростверка.
Пошаговая инструкция строительства своими руками
Переходим к основному вопросу, как правильно надо сделать столбчатый фундамент своими руками. Выше уже была описана схема проведения работ, где первым этапом было проведение расчетов и составление проекта. Если на столбчатом фундаменте будет сооружаться дом, то этот этап строительства лучше передать специалистам. Ведь для того чтобы точно сделать все расчеты, необходимо учесть большое количество разных показателей и нюансов. К примеру:
- тип грунта на участке;
- уровень пролегания грунтовых вод;
- уровень промерзания почвы;
- тип строения, его этажность, из каких материалов оно сооружается;
- материалы, из которых предполагается возводить сам фундамент;
- дополнительные нагрузки.
Конечно, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, но только не для основательных домов. Для бань, веранды, сарая его использовать можно. И то никто не дает гарантии стопроцентной правильности проведенных расчетов.
Разметка и земляные работы
Итак, если проект здания на руках, то в нем обязательно проектировщиками сделана привязка фундамента к местности. Это облегчает нахождение его места расположения на плоскости. Обычно привязка проводится к границам участка, с указанием расстояния от фундаментной конструкции до этих самых границ. Поэтому перед тем как разметить столбы, надо отложить от границ эти самые размеры и определить периметр постройки.
Для этого по границам здания натягиваются два ряда бечевок, которые сразу же определяют ширину фундаментных столбов. Остальное все просто:
- на глубину 20 см снимается дерн;
- размечаются места установки столбов: по углам постройки и между ними с необходимым расстоянием, которое определено проектом;
- садовым или электрическим буром в земле делаются скважины, глубина и сечение которых также определено проектом.
Надо отдать должное, что чертеж столбчатого фундамента сильно помогает в разметке. Потому что на нем четко указаны все параметры будущей конструкции.
Устройство подушки
Подушка – это слой песка толщиною 20 - 30 см, который засыпают в скважины и утрамбовывают подручными средствами. Это может быть брус, деревянная рейка, небольшого сечения бревно. Нередко используют трубу, к концу которой приваривают металлическую пластину.
Назначение подушки с песком – отвести часть воды от опор, которая попадает в грунт. Далее на песок заливается бетонный раствор, который впоследствии станет опорой для столбчатых конструкций. Толщина бетонного слоя 10 - 30 см.
С опалубкой надо разобраться тщательно, ведь многое будет зависеть от того, какой грунт располагается на строительном участке.
- Если почва глинистая, то есть, прочная, то как таковой опалубки делать нет необходимости, потому что глина сама, как монолит – не обваливается и не разрушается.
- Если грунт слабый песчаный, то в скважину придется установить опалубку. При этом надо учитывать, какое сечение по форме проектировщики определили: прямоугольное или круглое. Если второе, то в качестве опалубки используются трубы: пластиковые, асбестоцементные или металлические. Если первый вариант, тогда скважину придется расширять, делать прямоугольного сечения, устанавливать в них опалубку из досок или других плоских материалов. Это большой объем земляных работ, так что такую форму для заглубленных конструкций используют крайне редко.
Что касается первой позиции, то обычно внутрь шахты закладывается свернутый в трубочку рубероид. Он формирует стенки фундамента и будет в дальнейшем выполнять функции гидроизоляции. Опалубка из рубероида – обязательный атрибут.
Внимание! В независимости от того, будет ли установлена опалубка в скважину или не будет, надо обязательно сформировать столб в цокольной части. А значит, здесь опалубка собирается обязательно.
Армирование
Армирование столбов проводится в обязательном порядке, ведь именно уложенная в бетон арматура дает возможность сдерживать нагрузки от сил морозного пучения. В проекте количество арматурных стержней, их форма соединения в каркас и диаметр указываются обязательно. Поэтому арматура просто нарезается на куски нужной длиной и связывается в каркас. Его сечение по форме может быть треугольным, квадратным или круглым. Основная задача производителя сборки – правильно сложить арматурные прутки относительно друг друга на необходимом расстоянии и четко их связать между собой проволокой.
После чего каркас опускается в подготовленную скважину точно посередине. После чего можно приступать к заливке бетона.
Внимание! Длина прутков арматуры подрезается с учетом, что их концы будут крепиться к армокаркасу ростверка. Поэтому стержни подрезаются на 10-30 см длиннее, чтобы они на этот размер торчали над цокольной частью столбов.
Заливка бетона
К заливке столбчатого фундамента надо подходить с позиции стандартной технологии. Изготавливается бетонный раствор по классической технологии:
- одна часть цемента марки М 400;
- две части мытого песка, без большого количества глиняных примесей;
- три части щебня с гранулами 5 - 40 мм.
Самое интересное, что для столбчатого фундамента нет надобности готовить большой замес. И нет необходимости проводить заливку сразу всех столбов за один день, как это обычно делается при сооружении ленточной или плитной конструкции. Достаточно рассчитать объем для одного столба, сделать замес и залить его.
К примеру, в качестве опалубки используется труба диаметром 150 мм, и установлена она на глубину 1,2 м. Получается, что объем пустой трубы равен:
V = SxH, где S – это площадь трубы, а H – это ее длина или глубина установки. Площадь можно найти по формуле: S = πD²/4=(3,14×0,15²)/4 = 0,018 м³. Если перевести в литры, то это будет 18 л. По сути, это два ведра раствора.
Заполняются трубы бетоном, простукивая по опалубке, проштыковывают, чтобы удалить воздух. В таком состоянии столбы должны простоять 28 дней. За это время бетон наберет свою марочную прочность.
Устройство ростверка
Будем считать, что будет ростверк монолитным по проекту. Значит, под него придется сооружать опалубку из любых плоских материалов. Она делается на весу, поэтому под нижние щиты устанавливаются подпорки из кирпича, блоков, досок, бревен и прочих материалов. Собирается опалубка сечением в прямоугольник с полным и прочным скреплением щитов между собой.
Укладывается в него армирующий каркас, обычно это две вертикальные решетки, связанные катанкой 6 мм или арматурой 6 - 8 мм. Обязательно проводится скрепление арматурного каркаса ростверка с торчащими из столбов отрезками арматуры. Этот узел столбчатого фундамента подвергается серьезным нагрузкам, поэтому к креплению двух арматурных конструкций надо подходить внимательно. Производится заливка бетонного раствора с утрамбовкой и штыкованием. Через 7 дней опалубка демонтируется, через 28 дней фундамент можно нагружать.
Подведение итогов
Как видите, подходить к строительству столбчатого фундамента своими руками надо с тщательным разбором всех этапов проводимых строительных процессов. Нельзя допускать просчетов в первую очередь. Нельзя относится к разметке в большим припусками. Надо точно бурить скважины на необходимую глубину. Даже несколько сантиметров могут в крайних ситуациях сыграть свою несущую роль.
О приготовлении бетона и его заливке и разговора вести нет необходимости. То есть, обустройство фундамента – это комплексный подход к его возведению, где нет места ошибкам и просчетам.
Столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция
Технология монтажа столбчатого фундамента своими руками не сложна, главное следовать пошаговой инструкции, тогда у Вас получится надежный фундамент
В семействе точечно-опорных фундаментов столбчатая конструкция выглядит белой вороной. В отличие от свайно- винтовых схем или вариантов на буронабивных сваях,столбчатый фундамент не может обеспечить устойчивость постройки на склоне или на дряхлом торфяном грунте. Устанавливать на болоте или пучинистом основании столбчатые конструкции не пытаются даже самые отчаянные головы самодеятельного домостроения.
Как установить столбчатый фундамент
Но на самом деле, столбчатый вариант отличается двумя замечательными особенностями. Постройка столбчатого фундамента своими руками доступна даже начинающим в строительстве, а стоимость примерно вдвое ниже сметы на малозаглубленную ленту. Если у вас возникла необходимость соорудить избушку на песчаном участке, около соснового леса или на твердых известковых грунтах, проще всего решить проблему обустройства фундамента одним из перечисленных способов:
Из приведенного списка первые два варианта потребуют использования строительной техники и подъемно-транспортного оборудования, для кирпичной схемы нужен навык каменщика. Последний способ из перечисленного списка требует только времени и небольшого терпения в работе своими руками и соблюдения рекомендаций практического руководства.
Важно! Литой столбчатый фундамент можно смело назвать универсальным, при наличии на участке дренажа и водоотведения его можно поставить даже на небольших уклонах без необходимости работ грейдером по выравниванию горизонта на плане участка.
По сути, столбчатый фундамент — это наилучший вариант основы для постройки своими руками небольшой летней кухни, беседки или баньки на загородном участке. Для больших и тяжелых зданий столбчатый фундамент слаб и опасен.
Как сделать столбчатый фундамент своими руками быстро и просто
Отливка бетонных столбчатых конструкций потребует продолжительной и довольно грязной работы с замесом цементного раствора, установкой и укреплением столбовой опалубки, выравниванием и зачисткой рабочих поверхностей. Можно пойти более простым путем и купить готовые блоки длиной по 40 см и сечением 20х20 см. Лучше всего подойдут пенобетонный блок марки конструкционный D1200 или тяжелые керамзитобетонные марки.
Для более тяжелых вариантов домика можно изготовить гранитные блоки. Для этого блоки отливают на ручном станке для прессовки шлакоблока с наполнителем из тяжелой скальной породы. Такой блок сможет выдержать нагрузку в 300-400 кг, что соответствует весу стен брусового дома. Если у вас есть опыт работы своими руками с укладкой камня на цементном растворе, то построить 6-8 столбчатых опор можно за половину рабочей смены.
Кроме стандартных прямоугольных блоков, на станке отливают пустотелые массивные блоки в виде усеченной пирамиды с армирующим каркасом. В верхнее основание пирамидальной столбчатой опоры закладывается штифт или резьбовая шпилька, позволяющая обвязать установленные столбы деревянным брусом или стальным профилем. Достаточно утрамбовать и отсыпать горизонтальную площадку, чтобы установить по натянутым шнурам готовое фундаментное поле из столбчатых опор.
Столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция
Отливать фундаментные опоры из цемента не сложнее, чем работать с малозаглубленной лентой, но при этом объем бетонных и земляных работ в три раза меньше. Больше всего времени уходит на первую столбчатую опору, сделанную своими руками. Из практики получается, что на следующие две столбчатые опоры уходит времени столько же, сколько на одну предыдущую. Вся технология по обустройству столбчатого фундамента сводится к пяти простым операциям:
- Подготовка подушки и котлована на месте разметки столбчатой опоры;
- Сборка опалубки, которую предстоит заливать бетоном;
- Установка арматуры в опалубку и заливка формы бетоном;
- Сборка и обвязка фундамента.
Совет! Для изготовления фундаментного поля потребуется не менее трех дней и трех-четырех комплектов разъемной формы опалубки. Если исходить из расчета, что для одной столбчатой опоры потребуется трое суток для выдержки бетона, то за неделю можно изготовить своими руками столбчатый фундамент из 8 опор.
Оптимальный вариант обустройства подошвы столбчатого блока
Наиболее серьезной проблемой столбчатых фундаментов является не слабая несущая способность опор, а их склонность к опрокидыванию при усилении боковой составляющей нагрузки. Сильный ветер и неравномерная просадка фундамента, когда одни опоры погружаются в грунт, а другие отрываются балками от подушки, приводит к крену и опрокидыванию столбов фундамента, как на фото.
Поэтому при подготовке подушки под столбчатый фундамент необходимо обращать внимание на наличие усиления в виде подсыпки из гравия, грунта. Для столбчатых опор, устанавливаемых на поверхности или на незначительном углублении, рекомендуется выполнять усиление основания путем расширения пятна опоры или применять грибковые виды столбов. В последнем случае конструкция фундамента может изготавливаться в виде двух независимых элементов: в виде круглой бетонированной площадки, заглубленной в грунт на 10-15 см, и вертикальной опоры круглого или прямоугольного сечения, связанного с площадкой одним арматурным каркасом.
В любом случае, для установки опор столбчатого фундамента потребуется отрыть котлован на глубину погружения плюс 20 см песчано-гравийной подушки и 20-25 см слоя крупного бутового или щебневого материала. Отсыпочная масса укладывается на дно котлована слоями не более 10 см, с утрамбовкой каждого слоя ручным или электрическим инструментом.
Понятно, что для изготовления опор чаще всего используются абсолютно одинаковые по размеру короба опалубки. Это позволяет получить одинаковые по высоте опоры столбчатого фундамента, но только при одном условии - если во всех ямах щебеночная подушка имеет одинаковую высоту. Поэтому правильным будет поступить следующим образом:
- Отрыть необходимое количество мини-котлованов под опоры фундамента, обрезать и выровнять стенки так, чтобы земля и плодородный слой не попали на гравийную подушку;
- Забить в центр донной части котлована будущей колонны прут арматуры,выровнять его по натянутым разметочным шнурам фундамента;
- Отсыпать гравийно-песчаную смесь подушки с трамбовкой массы. Уплотнение подушки необходимо выполнять с максимальной осторожностью, главное — не допустить смещения или отклонения центровочного прутка. Высоту подушки постоянно проверяем по расстоянию от шнура до плоскости отсыпки по забитому куску арматуры.
Установка опалубки и армирующего каркаса
Для получения однородной бездефектной отливки из бетона потребуется изготовить разборную многоразовую опалубку коробчатой или трубчатой конструкции. Внутренняя поверхность такого короба обклеивается полиэтиленовой пленкой, либо используются материалы с ламинированной поверхностью. Таким образом, получается опора с гладкими и ровными стенками. Кроме того, внутреннее покрытие опалубки существенно уменьшает набухание деревянной конструкции и способствует сохранению первоначальной формы столбов фундамента.
Перед установкой опалубки рекомендуется натянуть размерные шнуры, по которым можно с минимальной погрешностью выровнять и зафиксировать деревянный каркас формы. Кроме горизонтальных подпоров стен, потребуется установить дополнительные фиксирующие клинья, препятствующие всплыванию опалубки под воздействием давления бетона на нижнюю часть деревянной формы.
На следующем этапе внутрь деревянной формы устанавливается армирующий каркас, сваренный из 4 или 6 прутьев диаметром 8-10 мм, фото. Как и опалубку, арматуру выравнивают внутри формы и фиксируют в вертикальном положении, после чего можно переходить к заливке бетонной смеси внутрь опоры.
Выравнивание и заливка бетона
Наполнение опалубки бетоном необходимо выполнять максимально осторожно, чтобы не допустить смещения установленных элементов опоры. Длинномерные колонны фундамента заливаются несколькими порциями, с «пробивкой» каждого слоя внутри опоры вибратором или ручной трамбовкой в течение 10-15 минут. Всего на заполнение одной формы опоры потребуется 35-40 минут. В бетонную поверхность верхней части столба заделывается 2-4 шпильки, позволяющие в дальнейшем закрепить обвязочный брус на бетонной поверхности опоры. Залитую опалубку накрывают полиэтиленовым пакетом, чтобы уменьшить потери влаги и предотвратить размывание бетона фундамента дождевой водой.
Важно! Если вы сделали коробок опалубки высоким, но недостаточно жестким и прочным, особенно в центральной или донной части, в этом случае возможно возникновение ситуации, когда бетонная масса задавливает и расширяет нижнюю часть формы фундамента.
В результате получается не прямоугольная форма опоры, а бочкообразная. Все бы ничего, но объем формы при этом увеличивается, и уровень бетона падает, а значит, высота столба фундамента уменьшится. Поэтому форму опалубки приходится заливать на несколько миллиметров выше расчетной. Примерно через пару часов поверхность можно присыпать влажным песочком, чтобы уменьшить растрескивание и усадку колонн фундамента.
После схватывания бетонной массы опалубка разбирается и удаляется, после чего ту часть поверхности опоры, которая будет находиться под слоем грунта, необходимо обработать гидроизоляционной битумной обмазкой. Через 7-8 часов пространство вокруг столбчатой основы можно засыпать слоями смесью гравия, керамзита и песка.
Заключение
Как бы вы не старались, идеально ровной и горизонтальной верхней поверхности у столбчатой основы не бывает. Примерно через пару суток, пока бетон не расчетной прочности, плоскость каждой опоры необходимо подрезать болгаркой или шлифмашинкой по горизонту и высоте. Перед началом обвязки опоры столбчатого фундамента обработать мастикой и уложить рулонную гидроизоляцию. Далее можно укладывать деревянный брус и вязать его с опорами столбчатого фундамента, но возведение стен и дальнейшее строительство разрешается не ранее, чем через месяц.
Спроектировать и реализовать опорно-столбчатый фундамент по рекомендациям СП 50.100, 22.13330, 32.13330, 45.13330, 27.13330 может исключительно профессиональный строитель. Эти основания слишком ненадежны, следует максимально подробно изучить результаты геологических изысканий.
Технология устройства ростверка по столбам зависит от технологии строительства здания, для которого сооружается фундамент. Столбчатые основания изготавливают из конструкционных материалов:
- железобетон – заливка в опалубку по месту, монтаж готового изделия в стакан 1Ф либо 2Ф;
- дерево – бревна с уширяющейся подошвой;
- кирпич – клинкер, полнотелая керамика;
- блоки – стеновые, только с плотными наполнителями, беспустотные;
- бутобетон – камень вводится в опалубку после частичного заполнения товарным бетоном.
Кроме ленточного ростверка может использоваться плитная конструкция. Это единственный вариант столбчатого фундамента, пригодный для кирпичного коттеджа на песчаных грунтах с уровнем грунтовых вод (УГВ) ниже 1 м. Во всех остальных случаях столбчатые фундаменты создаются для срубов, фахверков, зданий из панелей СИП, щитовых, каркасных построек.
Виды столбчатого фундамента по глубине заложения
В зависимости от геологических характеристик в пятне застройки, стеновых материалов столбчатые фундаменты бывают:
- заглубленными – ниже отметки промерзания, УГВ, но могут не доходить до несущего пласта;
- малозаглубленными – на 40 – 70 см ниже уровня земли;
- незаглубленными – вместо снятого плодородного слоя засыпается нерудный материал, подземная часть отсутствует.
Высота столбов над нулевой отметкой зависит от конструкции ростверка и используемых в проекте технологических решений. Оголовок вмуровывается в монолитный ростверк на 20 см, балки сборного ростверка устанавливаются поверх свай. Поэтому высота над поверхностью всегда индивидуальная. Строительство заглубленных столбов оправдано при наличии на этой отметке несущего пласта. Малозаглубленный фундамент этого типа стабилизирован грунтом от бокового сдвига. Незаглубленный обладает минимальным бюджетом строительства.
Конструкция столбчатого фундамента
Принципиальным отличием столбчатых оснований от свай является залегание подошвы, как правило, выше отметки промерзания, уровня УГВ, пластов с несущей способностью. Поэтому в любом случае опорно-столбчатый фундамент защищается от сил пучения и подвижек несколькими способами:
- песчаная подушка под опорной плитой, в случае если подошва фундамента расположена ниже глубины промерзания, песчаная подушка не требуется;
- осушение грунта дренажной системой;
- утепление отмостки и цоколя.
Для двух последних мероприятий необходима открытая разработка грунта в пятне застройки.
Даже при небольшом заглублении самого столба придется учесть толщину уширения (20 – 40 см плита), подстилающего слоя (подушка из 20 см песка + 20 см щебня). Кроме того, понадобится кольцевая канава для укладки дренов, доступ рабочих в нижний уровень. Поэтому размер колодца и траншеи увеличивается в несколько раз, производить работы с земли на глубине неудобно.
Изготовление столбчатых фундаментов по аналогии с буронабивными сваями является грубым нарушением технологии. Подошву сложно уширить, под ней присутствуют силы пучения. На боковые стенки без обратной засыпки песком действуют касательные усилия этих же процессов.
Таким образом, правильная конструкция столбчатого фундамента имеет вид:
- подготовка – песок (толщина слоя 20-40 см) с послойным уплотнением виброплитой, проливкой;
- подбетонка – служит исключительно для укладки гидроизоляции, представляет собой 5 см стяжку;
- ступенчатая плита (подошва) – распределяет нагрузки за счет повышенной поверхности подошвы;
- столб – вертикальная стойка из монолитного или сборного бетона;
- ростверк – ж/б изделия, монолитная конструкция, брус либо металлопрокат (швеллер, двутавр).
В отличие от свай столбы не имеют пространственной жесткости, поэтому балки ростверка должны, не просто опираться на их оголовки, а крепиться к каждому столбу для связки в единую конструкцию.
Пошаговая инструкция
Ввиду многообразия операций строительства ростверка по столбам пошаговая инструкция необходима индивидуальному застройщику в качестве пособия. Если пропустить какой-то этап, в последующем придется переделывать работу или возвращаться к нему, затратив больше усилий и средств.
Например, инструкция рекомендует уложить дрены на этапе котлована. Если забыть о них вначале, вспомнить при благоустройстве территории, траншеи придется рыть вновь, строительство затянется, участок снова будет засорен почвой. Высота столбов выбирается на 20 см выше нижней части ростверка для замуровывания в бетон.
Ниже расскажем как сделать столбчатый фундамент правильно.
Геологические изыскания и расчет
Технология устройства столбчатого фундамента зависит от результатов геотехнических изысканий, стенового материала, технологии строительства. Например, оставлять в зиму ненагруженные столбы запрещено даже при обвязке ростверком.
Сборных нагрузок (вес здания, жильцов, мебели, скарба, ветровые, снеговые нагрузки) может и не хватить для компенсации выдавливающих усилий либо здание постепенно будет погружаться в нестабильный грунт при избыточном весе.
В отличие от пробного вкручивания винтовых свай в одноименной технологии для нахождения глубины несущего пласта, здесь необходимы полномасштабные изыскания, обходящиеся не меньше 30 тысяч рублей. Проектировщику необходимы данные:
- послойное расположение пластов;
- состав и характеристики трех верхних пластов;
- уровень УГВ;
- отметка промерзания.
Сечение столбов должно быть больше 40 х 40 см при бетонной или кирпичной кладке, 20 х 20 см либо 20 см в диаметре для монолитной армированной конструкции.
Разметка и земляные работы
В отличие от буронабивных свай, достигающих несущих пластов, столбы залить в скважины гораздо сложнее. Основной проблемой станет отсутствие песчаной засыпки пазух:
- через несколько лет грунт возле тела сваи самоуплотнится;
- наберет влаги, зимой замерзнет;
- силы пучения выдернут столб, как морковку с грядки;
- при наличии нижнего уширения столб поднимется вверх силами пучения, под подошву осыплется грунт;
- плита не позволит выдернуть столбик целиком, однако встать на место уже не сможет.
Копаем ямы под уширения столбчатого фундамента.
Поэтому единственно правильным способом будет разметка траншей с учетом ширины подошвы, дренажного контура, работ по возведению опалубки. Вместо квадратной шахты 40 х 40 см придется вынуть гораздо больше грунта 1 х 1 м минимум. При этом учитывается толщина всех слоев пирога фундамента, высота УГВ. Если последняя характеристика чуть ниже метра, заглубляться нужно на 0,6 м, не больше.
Подготовка
Строительство монолитного основания жилища по умолчанию должно обеспечивать защиту от коррозии, разрушения. В отсутствие кислорода единственной агрессивной средой под землей остается влага, которую следует отвести от подошвы дренами, остановить у поверхности бетонных конструкций по всей высоте гидроизоляционным ковром.
Строительство производится поэтапно:
- послойная засыпка – 20 см песка с увлажнением, виброуплотнением дважды (общая высота 40 см);
- подбетонка – высота стяжки 5 см, армирование отсутствует;
- гидроизоляция – 2-3-х слойный ковер рулонного материала на стекловолоконной основе;
Армирование
Технология устройства армопояса колонны с расширенной подошвой имеет вид:
- вязка арматурной сетки в размер плиты с учетом боковых защитных слоев (40 мм от опалубки до металла) с ячейкой 15 х 15 см либо 20 х 20 см толщиной 12 – 16 мм;
- стыковка к сетке изогнутых под прямым углом 12 – 16 мм стержней, выступающих над подошвой ростверка на 20 – 30 см (обычно 4 шт. по углам, по одной в середине каждой стороны);
- вертикальные прутки усиливаются горизонтальными квадратными хомутами из арматуры 6 – 8 мм;
- конструкция устанавливается на ковер гидроизоляции, который выпускается за габариты подошвы на 10-15 см, для последующего загиба на боковые грани подошвы.
Запрещено поднимать арматурную конструкцию металлическими обрезками, кирпичом, щебнем для обеспечения защитного слоя.
Уширение столба
Строительство подошвы представляет собой заливку плиты в опалубку. Площадь уширения вдвое больше сечения столба, высота всех элементов кратна 30 см. Устройство опалубки несложное – четыре скрепленных саморезами, уголками или брусками доски на дне ямы, траншеи.
Армирование уширения и столба.
Борта опалубки должны быть чуть выше проектного уровня, чтобы качественно выровнять поверхность бетона. Допустимая погрешность в горизонтальной плоскости составляет 1 см. заливка производится после установки арматурной конструкции.
Опалубка
Устанавливаем и укрепляем опалубку для столбчатого фундамента.
Дренаж и гидроизоляция
От периметра здания может изготавливаться на любом этапе, от котлована до обратной засыпки. Для устройства дренов необходима кольцевая траншея с единым уклоном к подземной емкости. На дне расстилается дорнит либо геотекстиль, производится засыпка 10 см щебня. В него укладываются перфорированные трубы в фильтре, устанавливаются смотровые колодцы. После чего, коммуникация засыпается очередными 10 см щебня, укрывается остатками геотекстиля.
Устройство гидроизоляции – несколько технологий разными материалами:
- пропитки – содержат пенетрирующие добавки, изменяют молекулярную структуру бетона, деля его водонепроницаемым по всей глубине;
- рулонные материалы – Бикрост, Технониколь и прочие аналоги на стекловолоконной основе, уложенные в два слоя;
- обмазки – мастики на эпоксидной, битумной основе;
- краски – эмали на основе смол битума.
Чаще всего применяются комбинированные методы, позволяющие добиться 50 – 70 летнего ресурса. Рулонные, обмазочные материалы придется обновлять каждые 15 лет.
Готовый столбчатый фундамент с железобетонным ростверком.
Обратная засыпка
После устройства дренажа, сплошного гидроизоляционного слоя по поверхности бетона необходимо защитить боковые поверхности от сил пучения. Пазухи засыпаются песком, уплотнение обязательно, так как рыхлые почвы крайне нестабильны. Чернозем плодородного слоя насыщен органикой, садится после ее перегнивания. В остальных грунтах присутствует глина, вспучивающаяся в морозы. Поэтому используют исключительно нерудные материалы, в которых пучение меньше.