Как сделать столбчатый фундамент своими руками?

Эта статья продолжает цикл публикаций, посвящённых строительству фундаментов. Настало время уделить внимание столбчатому фундаменту, разобраться, в каких условиях он покажет свои лучшие характеристики, понять, как он устроен и по какому принципу работает, изучить основные технологические операции по его возведению.

Подробный обзор

Как делается столбчатый фундамент

Как следует из названия, столбчатый фундамент делается из столбов. Столбы изготавливаются по достаточно сложной технологии. Её можно условно разделить на 4 основных этапа.

  1. Изготовление ямы под столбы. Под фундамент выкапываются ямы небольшого диаметра. Самый простой способ сделать это — взять бур. Ямы армируются мелкой сеткой и засыпаются специальным пескобетоном 200-й марки. В центр каждой ямы вставляется стальная арматура. Для этих целей можно использовать любые старые железки, они должны выглядывать из ямы не более чем на 10 сантиметров. Для гидроизоляции используют рубероид или полиэтиленовые пакеты.
  2. Изготовление самих столбов. Для этой цели берутся асбоцементные трубы определённого диаметра, в них вставляется стальная арматура, потом всё это вставляется в ранее сделанную яму. Заливка осуществляется пескобетоном, тромбовка — обычным стальным прутом.
  3. Вторичное бурение. Где-то через неделю столб будет готов. Тогда следует вытащить получившиеся столбы, пробурить ещё одну серию ям ниже уровня замерзания и вставить в них бетонные изделия. Укрепляются столбы грунтом, который вышел на поверхность при вторичном бурении.

Именно таким образом изготавливается столбчатый фундамент, который по своим свойствам ничем не уступает ни ленточному, ни свайному, сочетая их плюсы и исключая их минусы. У описываемого типа фундамента очень широкая сфера применения.

Особенности конструкции столбчатого фундамента

При строительстве каркасного дома не предусмотрено устройство подвального помещения. Такие постройки возводят на песчанистых грунтах, которые исключают значительное содержание влаги и, соответственно, высокий уровень промерзания и вспучивания. Столбчатый фундамент каркасного дома несет на себе нагрузку, выполняя в соответствии со всеми требованиями главную функцию. Благодаря общей площади опор такое основание не допускает заглубления под весом здания. Препятствует такой фундамент и возможному сдвигу грунта, обеспечивая безопасность проложенных коммуникаций.

Фундаментные столбы из кирпича

Прежде чем приступить к созданию столбов для фундамента каркасного дома необходимо выбрать материал, из которого они будут изготовлены. Это может быть:

  • кирпич;
  • монолитный бетон;
  • дерево;
  • плитняк или бутовый камень.

Выбор основан на свойствах  каждого материала и его себестоимости. Самым доступным и довольно надежным признан кирпич, но многие владельцы земельный участков, где предстоит вести строительство каркасной постройки, предпочитают самостоятельно заливать столбы для фундамента, создавая своими руками монолитную бетонную конструкцию. Не менее важно выбрать тип столбчатого фундамента, наиболее подходящего для строительства каркасного дома на данном участке земли. Этот выбор зависит от размеров и особенностей постройки и глубины залегания грунтовых вод. Наиболее популярной является монолитная столбчатая конструкция

Сооружение столбчатого фундамента возможно только на тех участках, где УГВ менее одного метра.

Что важно учесть

Ответить на вопрос – какой фундамент для каркасного дома лучше – невозможно без осмотра участка и проекта дома. Потому что оба этих фактора влияют на выбор подходящего основания. Ошибиться в этом деле нельзя, так как именно фундамент является практически 30% от стоимости дома, а в некоторых случаях и больше. И никому не нужно увеличивать и так достаточно большую сумму ради иллюзорной надежности. При правильном подходе даже винтовые сваи, которые считаются дешевым заменителем «нормального» фундамента, могут быть лучшим решением, чем, например, монолитная плита.

Итак, что важно учесть при выборе правильного основания дома:

  • особенности грунта на участке;
  • планируется ли цоколь;
  • итоговый вес дома и дополнительных конструкций, элементов;
  • уровень грунтовых вод и степени его промерзания.

Особенности местности

Проверить грунт можно двумя способами:

  1. Заказать специалистов, которые пробурят скважину и возьмут грунт на пробу, приводящуюся в лаборатории. На основании данных исследования инженеры смогут произвести расчеты и сказать, какой фундамент для каркасного дома будет лучшим вариантом для вас.
  2. Самостоятельное изучение грунта. На участке вырывается яма, примерно в 1,5-2 метра глубиной и проводится визуальный анализ.

Грунт может быть:

  • песчано-каменистым, скальным, гравийным, крупнопесчаным – подобные типы хорошо удерживают влагу и являются одним из самых благоприятных вариантов для строительства дома;
  • пылевым и мелкозернистым песковым – подобная земля славится своими пучистыми свойствами и является не самым удачным вариантом;
  • глинистым и близкорасположенными грунтовыми водами – подобное соседство вызывает так называемое морозное пучение и требует особой аккуратности при выборе фундамента.
Читайте также:  Несъемная опалубка при строительстве дома: технологии, характеристики

Проект и размер дома

Так на выбор фундамента должен влиять и вес дома и чем он больше, тем прочнее должно быть основание. Например, для кирпича в большинстве случаев используются монолитные плиты, потому что только они могут выдержать его вес. Каркасные дома не настолько тяжелые, чтобы тратить большое количество денег на бетонную платформу и вполне могут стоять и на сваях.

Но тем не менее даже при небольших размерах, с учетом грунта, конечно, может потребоваться, например, ленточный фундамент.

Столбчатый фундамент: пошаговая инструкция и технология устройства фундамента своими руками

Если строение сооружается из относительно легких материалов, то целесообразно применять столбчатый фундамент. С его помощью дом будет устойчиво стоять даже на болотистом, переувлажненном, и торфяном грунте.

Применение столбчатых фундаментов

Конструкция, для которой подходит столбчатый фундамент, должна быть деревянного типа. Например, дом из сруба, баня, в том числе различные постройки хозяйственного назначения.

Возводить каменные и кирпичные постройки на подобном основании крайне не рекомендуется. Столбчатые опоры под большим весом неминуемо начнут проседать в грунт. Стены дома начнут лопаться, и разрушаться.

В тех районах, где грунт постоянно скован морозами применяется строительство столбчатого основания для жилых, и промышленных сооружений.

Виды столбчатого основания

  • Сплошная железобетонная конструкция;
  • Столбчатая конструкция из кирпича;
  • Столбчатый фундамент из шлакоблоков;
  • Конструкция из бутового камня;
  • Конструкция из бутобетонного состава;
  • Деревянный столбчатый фундамент;
  • Асбестовые трубы в основании;
  • Основание из металлических свай.

Основные элементы базовой конструкции

Если посмотреть на столбчатый фундамент в разрезе, то можно увидеть очень простое строение.

Обязательным элементом в строительстве каждой опоры является песок, и бетон. Дальнейшее использование материалов для возведения конструкции зависит от вида фундамента.

Основные расчеты

Рассмотрим, как рассчитать столбчатый фундамент. Первым шагом в строительных работах считается правильно составленный проект. От него зависит качество будущего сооружения, поэтому к этому делу рекомендуется привлекать профессионалов.

С начала определяется, какую площадь будет занимать строение. Обязательными параметрами являются его масса, и место для застройки. Для этого используют геодезическую съемку, и привязывают объект к месту застройки.

В проектировке будут учитываться следующие факторы:

  • Состав грунта на месте строительства;
  • Наличие, и глубина залегания грунтовых вод;
  • Глубина промерзания почвы с измерением вспучивания;
  • Сколько этажей будет в доме, и какова его высота;
  • Тип строительных материалов, какие буду перекрытия и кровля;
  • Расчет основных и дополнительных нагрузок на каждую опору.

Работа с грунтом

Все начинается с подготовки основания грунта, и его разметки. Для этого используют веревку и колышки. Для обозначения ширины фундамента протягивают две веревки параллельно. Необходимо соблюдать прямые углы на пересечении веревок, поэтому лучше воспользоваться геодезическим прибором.

Разметив участок необходимо снять с него верхний слой земли глубиной до 200 мм. Следуя проекту, делают разметку под столбы с точным соответствием размеров.

Далее при помощи специального бура делают скважины в соответствии с указанной глубиной в проекте. Если углубить скважину до 1000 мм, то закреплять ее стенки возможно не понадобится. В скважине делается песчаная подушка, которую следует увлажнить, и тщательно уплотнить. На песчаное основание необходимо залить раствор бетона. Так получится крепкая основа.

Конструкция опор из кирпичей

Рассмотрим инструкцию, как правильно сделать столбчатый фундамент с использованием кирпича или блоков:

  • На стенки скважин стелется рубероид, одна из его особенностей – хорошая гидроизоляция.
  • На всю глубину ямы монтируется конструкция из арматуры. Она не должна быть выше уровня грунта.
  • Далее проходит заливка раствора бетона, в который добавляют гравий или щебень.
  • В результате, скважина должна быть полностью залита бетоном. Процесс схватывания бетона длится до 10 дней.
  • На поверхность бетонного основания устилают несколько слоев рубероида, который послужит хорошей гидроизоляцией для последующей кладки.

Такова технология строительства столбчатого фундамента, она намного экономичнее в своей конструкции. Ее под силу сделать своими руками.

Организация ростверка

Ростверк представляет собой перемычку, которая укладывается поверх свай. Он связывает между собой все столбы опоры в одну целую конструкцию. Независимо от используемого материала при возведении столбов опоры, можно соорудить ростверк из швеллера, деревянного бруса или изготовив железобетонную конструкцию. Единственный нюанс в том, что в зависимости от типа используемого материала может отличаться метод крепления ростверка.

Например, деревянный брус закрепляется анкерами, швеллер мощными болтами или сваркой, а железобетонный пояс связывается с столбами арматурным поясом при помощи проволоки.

Особенности возведения каркасного дома на столбчатом фундаменте

При строительстве каркасного дома возможно оборудование фундамента по монолитной или сборной технологии. В первом случае армированные столбы производятся путем заливки бетона в трубу из металла или полимерного материала. Можно использовать для их изготовления и традиционный способ – опалубку, которая в дальнейшем снимается. Фундамент из прочных монолитных столбов подходит даже для строительства двухэтажных зданий.

Читайте также:  Как вязать арматуру для монолитной плиты?

Сборная конструкция рассчитана на меньшие нагрузки. Столбы из блоков, кирпича или иных материалов со сходными характеристиками уступают монолитным прочностью из-за наличия швов. Но для каркасного дома небольшой площади сборный фундамент оптимален. Технология позволяет начать возведение стен в кратчайший срок. Независимо от типа опор устройство столбчатого фундамента осуществляется в несколько этапов:

  • разметка участка под столбы;
  • бурение скважин нужной глубины;
  • оборудование на дне песчаной подушки;
  • монтаж столбов с нивелированием по уровню;
  • установка закладных деталей под нижнюю обвязку.

Столбы необходимо расположить в каждому углу каркасного дома. Дополнительные опоры обязательны на участках пересечения несущих конструкций. По периметру столбы устанавливаются с интервалом от полутора до двух метров. Для вычисления шага нужно исходить из расчета нагрузки на одну опору, не превышающей 800 кг. Сечение столбов определяется индивидуально. Для монолитных опор используются трубы диаметром 110-150 мм.

Глубина столбчатого фундамента регламентируется нормативами, которые уточняются с учетом типа грунта и прогнозируемой нагрузки. При бурении скважин необходимо делать запас на обсыпку столбов. Выравнивание по горизонтали – важный этап, от которого зависит геометрия каркасного дома. После возведения столбчатого фундамента перед переходом к следующему этапу нужно выждать время до полного просыхания бетона.

Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт

Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами. Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).

В ней:

S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)

  • Расчёт нагрузочных характеристик;

Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.

  • Определение прочности;

Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.

  • Пример расчетов.

К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м. Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м. 45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.

Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.

Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.

Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.

Земляные работы

Объём земляных работ для столбчатого основания один из самых небольших среди всех типов фундаментов, лучше дело обстоит, пожалуй, только с винтовыми и забивными сваями. Однако в большинстве случаев шурфы или скважины должны быть несколько больше, чем это кажется на первый взгляд.

Чтобы на глубине, предположим, в 70 см создать опору из кирпича — придётся вручную копать прямоугольный шурф, причём его размер в самом низу будет примерно на 15–20 см больше стойки с каждой стороны. Кверху выработка должна расширяться, так как откосы будут препятствовать осыпанию грунта в шурф. Примерно такие же ямы нужно готовить для изготовления монолитных квадратных столбов, так как необходимо будет устанавливать и раскреплять опалубку, а после произвести её демонтаж. Несомненным плюсом укрупнённых шурфов является возможность после распалубки осмотреть тело столба, сделать его гидроизоляцию.

Намного проще дело обстоит с опорами круглого сечения, для их установки нужны скважины, которые могут быть отрыты с помощью ручных буров или специальной техники — мотобуров, ямобуров. Явным плюсом такого метода является возможность произвести заливку монолита непосредственно по стенкам выработки, без применения опалубки. Однако механизированное изготовление скважины диаметром свыше 40 см невозможно из-за отсутствия специального инструмента, поэтому нередко круглые столбы с опорной пятой устанавливают в шурфы, вырытые лопатой.

Обратите внимание, что необходим некоторый запас выемки по глубине, около 20 сантиметров ямы «заберёт» подушка.

Подробный пример расчета столбчатого фундамента

Ессентуки

ул. Новопятигорская, д. 41

Вологда

ул. Ленина, д.3,

Многоканальный номер

Project StudioCS Фундаменты 5.6

Основной особенностью модуля «Фундаменты» является разумная минимизация исходных данных при максимальном объеме получаемых результатов с отчетливым акцентом на использование гибких диалоговых режимов. Программные модули постоянно генерируют подсказки, сообщения о состоянии программы, заключения о причинах неудач, блокируют некорректные действия пользователя и предоставляют ему возможность возврата на любом этапе расчета или проектирования.

Пакет ориентирован на возможности полуавтоматического диалогового режима и располагает удобным сервисным аппаратом, позволяющим легко добиваться желаемых результатов:

  • при расстановке свай в многорядных ростверках;
  • при раскладке стеновых блоков в развертках стен подвалов;
  • при раскладке плит ленточных фундаментов сплошной или прерывистой раскладки;
  • при размещении фундаментных балок на схеме расположения.

Сервисный аппарат программы помогает находить оптимальные решения при расстановке свай в ленточных ростверках, а также при раскладке блоков, плит и рандбалок.

Читайте также:  Ленточный фундамент пошаговая инструкция

Полный комплект спецификаций формируется автоматически.

Столбчатые фундаменты на естественном основании

  • Расчет, проектирование и вычерчивание отдельного фундамента под сдвоенные одиночные железобетонные или металлические колонны произвольного положения и ориентации в плане в режиме прямой или обратной задачи (сборный и монолитный вариант исполнения для железобетонных колонн) (рис. 1 и 2).
  • Результирующая информация, размещаемая в поле сообщений диалогового окна, содержит сведения о характеристиках, определяющих параметры фундаментов.

Столбчатые фундаменты на свайном основании

    Расчет, проектирование и вычерчивание отдельного фундамента под сдвоенные одиночные железобетонные или металлические колонны произвольного положения и ориентации в плане в режиме прямой или обратной задачи (сборный и монолитный вариант исполнения для железобетонных колонн) (рис. 6);

Учет сейсмических воздействий при расчете фундаментов

Параметры, принимаемые в расчет для учета сейсмических воздействий (рис. 10):

  • балльность района строительства;
  • категория грунта по сейсмическим свойствам;
  • вероятность превышения сейсмической интенсивности;
  • класс ответственности здания по СНиП –85.

Введение параметров сейсмической опасности объекта обуславливает введение особых сочетаний усилий на обрезе фундамента (рис. 11).

Ленточные сборные фундаменты, развертки стен из блоков, рандбалки

  • Расчет по деформациям ленточных фундаментов, проектирование и раскладка в управляемом автоматическом режиме фундаментных плит на схеме расположения;
  • Возможность сплошной или прерывистой раскладки фундаментных плит (рис. 12);

Монолитные ленточные фундаменты на естественном основании

    Расчет монолитного ленточного фундамента с формированием файла отчета по результатам (рис. 14);

Монолитные ленточные фундаменты на свайном основании

    Расчет монолитного ленточного фундамента с формированием файла отчета по результатам (рис. 17);

Свайные ленточные ростверки и поля

  • Трассировка и вычерчивание однорядных и многорядных свайных лент линейной, дуговой или круговой конфигурации с шахматной или рядовой расстановкой свай;
  • Наличие сервисного аппарата, позволяющего размещать заданное количество свай или же задавать расстояния между ними с широкими возможностями манипулирования «остатком«;
  • Отрисовка и редактирование контуров ростверков;
  • Вычерчивание свайных полей прямоугольного или кругового очертаний с шахматной или рядовой расстановкой свай, с заданным количеством свай или по заданным расстояниям между ними;
  • Автоматическая нумерация свай тремя различными способами;
  • Автоматическая визуальная индикация свай по их маркам и типам;
  • Автоматическая генерация спецификации и таблицы отметок;
  • Возможность многократных редакционных изменений, при которых ранее созданная нумерация, визуальная индикация и набор спецификаций автоматически обновляются по указанию пользователя (рис. 20).

Инструменты оформления чертежей в соответствии с требованиями СПДС

В программе учтена возможность оформления чертежей в соответствии с требованиями СПДС. Информацию по этому разделу программы можно получить, ознакомившись с описанием программыProject StudioCS Конструкции 5.6.

Подготовка

Строительство начинается с выбора места. Подходит каменистая почва. Здание будет иметь крепкую опору, вода легко уходить в землю. Неплохо использовать в песчаном грунте. Однако, такие основания менее устойчивы, не выдерживают больших нагрузок. Возвышенные места меньше подвержены затоплению, испытывают большие ветровые нагрузки.

Бурение ручным буром

Примерный состав почвы можно узнать из геодезических карт, у местных жителей, разведывательным бурением. Последний способ более надежный, но дорогой. После определения места, регистрации приступают к сбору необходимого инструмента, материала. Возможно потребуется поставить хозяйственные постройки, огородить участок.

Подготовка

Инструменты

Инструменты, применяемые в строительстве, можно разделить на три категории:

Подготовка
  • измерительные;
  • для земляных работ;
  • для возведения фундамента.

Некоторые из них универсальные. В первую категорию входят:

Подготовка
  • рулетка;
  • уровень;
  • угольник;
  • отвес.

Удобнее лазерное оборудование, но дороже, для разового действия расточительно. Если нужно выкопать лунки под столбы, потребуется ручной бур. На каменистой почве, возможно, понадобится лом, кирка. Для квадратных ям нужны штыковая, совковая лопаты. Выносить грунт за участок можно на носилках. Больше инструментов потребуется для отлива фундамента:

Подготовка
  • бетономешалка;
  • мастерок;
  • лобзик по металлу;
  • вибратор;
  • молоток;
  • гвоздодер;
  • ножовка по дереву;
  • болгарка.

Необходимы измерительные приборы, лопата, носилки, ведра. При использовании привозного бетона, бетономешалка не потребуется. Можно заменить емкостью для замеса, если нет электричества, замес придется производить вручную.

Подготовка

Бур с насадками

Список материалов, как рассчитать расход

Подготовка

Кроме инструмента, необходимо приготовить приспособления, рассчитать материал. Сначала, нужно решить, что будет использоваться для опалубки. Если деревянные щиты – потребуются доски, можно не струганные. Когда фундамент столбчатый, нужно определить материал труб: металл, асбестоцемент. Для металлических труб потребуется дополнительное покрытие, которое будет защищать от коррозии.

Расход объема бетона рассчитывается сначала для одной опоры, затем, умножается на количество. Объем для прямоугольного фундамента определяется по формуле: abh, где a – длина одной стороны опалубки, b – длина другой стороны, h – высота. Для круглого сечения используется другая формула: h, где r – внутренний радиус трубы; h – высота.

Подготовка

Расчёты глубины фундамента, определение количества столбов

Подготовка

Цель фундамента – равномерно передать нагрузку от строения на основание (грунт). Для легких строений используются мелкозаглубленные фундаменты, лежащие выше точки замерзания грунта. Для каркасного дома не подходит. Определить глубину замерзания можно по геологическим картам, в них приводятся показания для грунта без снежного покрова. Можно определить глубину пучинистых почв путем бурения ранней весной, когда земля промерзает.

Расчет количества столбов:

Подготовка
  • опора устанавливается под каждый угол здания;
  • в месте соединения стен;
  • под каждую несущую стену;
  • остальные трубы, примерно через каждый 1 м.

Количество зависит от основания, чем мягче, тем больше площадь опор.