Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Возводим столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками

Возводим столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками

Экономичным решением для легкой постройки является столбчатый фундамент каркасного дома сборной или монолитной конструкции. Нижняя брусовая обвязка «каркасника» автоматически становится ростверком.

На гравелистых, крупнообломочных, крупнопесчаных сухих грунтах можно выложить столбы из керамического кирпича и бетонных блоков. На глинистых почвах придется бетонировать монолитные конструкции, производить мероприятия по ликвидации морозного вспучивания, чтобы исключить выдергивающие нагрузки.

Исполнения столбчатого фундамента под каркас и их конструктивные особенности

Столбчатый фундамент под каркас в зависимости от типа опорных столбов может быть:

  • монолитным;
  • сборным.

Монолитные конструкции представляют собой армированный бетон, залитый в форму – опалубку либо стальную трубу ( монолитный столбчатый фундамент).

Опоры данного типа отличаются высокой прочностью, так как в их теле отсутствуют какие-либо швы или прочие неоднородности. На монолитных столбах можно возводить двухуровневые каркасные дома.

Сборные столбы возводятся из готовых ж/б блоков (столбчатый фундамент из блоков), кирпича (столбчатый фундамент из кирпича), природного камня. Процесс строительства такого фундамента отличается высокой скоростью, однако его опоры уступают монолиту в прочности по причине уязвимости швов.

Однако при строительстве одноэтажных каркасных построек данный тип фундамента является вполне подходящим вариантом.

На что необходимо обратить внимание перед расчетом

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

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

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

Уменьшение воздействия пучинистости

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

Уменьшить воздействие пучинистости можно применением материалов для снижения трения грунта:

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

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

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

Этапы выполнения работ

Разберемся, как выглядит пошаговая инструкция строительства столбчатого фундамента. Чтобы подготовить качественное основание, предстоит выполнить следующий алгоритм действий.

Подготовка участка под застройку

На месте проведения работ следует вырубить все кусты и деревья, удалить корни. Идеальным вариантом считается снятие плодородного почвенного слоя.

Выполнение расчетов и разметки

Расчет столбчатого фундамента выполняется следующим образом. Предположим, что размеры фундаментного основания нам известны. Остается определить глубину установки опорных столбов и рассчитать потребность в необходимых строительных материалах. Для удобства можно нарисовать план основания, на котором отметить места установки опор. Если запланировано строительство ростверка, то в общий объем материалов включаются дополнительные цифры по бетону, арматурной сетке, опалубочным щитам, вязальной проволоке.

На подготовленном участке выполняем разметку. Для ориентира рекомендуется взять границу территории или ограждение и соблюсти все строительные нормативы по минимальным удалениям, стороны света и прочие важные факторы. Сначала определяем первый угловой участок, от которого начнем выполнять остальную разметку.

Очень важно, чтобы была соблюдена геометрия для несущих стен и основных углов.

Если по проектному заданию запланировано строительство эркеров, уступов, веранд полукруглых форм, для них тоже выполняется разметка.

Читать еще:  Как выровнять стены: инструкция для новичков

Правильность разметочных линий проверяется по длине диагоналей. Допускаются отклонения не более одного – двух сантиметров. Разметив общий периметр, приступаем к обозначению несущих стен и межкомнатных перегородок.

Готовим ямы под столбы

Под установку труб из асбестоцемента следует использовать мотобур. Если предстоит возведение опорных столбов из кирпичного камня или блоков, придется готовить ямы по необходимым размерам.

Глубина каждой ямы – на двадцать – тридцать сантиметров больше точки промерзания почвы.

Необходимо учесть, что в ямах придется вести кладочные работы. Чтобы трудиться было удобно, шурфы готовят размером 60 на 80 см. Для увеличения несущих возможностей опорных элементов в каждой яме устраивается уширение, которое потом бетонируется.

Устраиваем гидроизоляционный слой

Эти работы выполняются в обязательном порядке, в противном случае опорные столбы начнут впитывать в себя влагу и подвергаться разрушениям.

Наиболее приемлемый по стоимости способ – использовать рулонный рубероидный материал или плотный полиэтилен. Из них по периметру ямы устраивается двойной слой. Такая работа выполняется до возведения кирпичных опор или установки труб. Если опоры возводятся из блочного камня, то гидроизоляция выполняется по окончанию кладочных работ.

Монтируем арматурную сетку

Еще один обязательный этап для бетонных или асбестоцементных столбов. Для одной опорной сваи понадобится от двух до четырех металлических прутьев соответствующей длины, увязанных в одну конструкцию проволокой, сечение которой составляет 6 – 8 мм. Арматурный каркас монтируется как в шурфе, так и на поверхности.

Установка опалубочной конструкции

Данный этап необходим, если решено заливать монолитные опорные элементы из бетонной смеси. Потребуется подготовить доски или фанерные листы, способные выдержать предполагаемую нагрузку раствора.

Опалубочная система выставляется как в ямах, так и над поверхностью почвы. Высота конструкций должна находиться на одинаковом уровне, чтобы минимизировать трудозатраты по выравниванию верхних частей опорных элементов.

Песчаная подушка

Дно каждой ямы засыпаем песком и гравием высотой от десяти до двадцати сантиметров. Сыпучий материал подается послойно и тщательно трамбуется.

Установка опорных столбов

Сваи возводим из кирпичного или блочного камня, либо выполняем установку труб, проводим бетонирование. Какой вариант бы мы не использовали, в верхних частях опор устанавливаются металлические шпильки из стального прута длиной от сорока до пятидесяти сантиметров и сечением 12 – 16 см. По ним будет крепиться ростверок либо само основание сооружения.

Заливаем ростверок

Некоторые застройщики полагают, что такой элемент возводить необязательно. Мы же рекомендуем не экономить и придать фундаментной основе дополнительную прочность. Основное предназначение ростверка – соединить все опорные столбы фундамента в общую конструкцию, равномерно перераспределять нагрузочные воздействия на сваи.

Обустройство ростверка потребует установки опалубочных щитов, устройства арматурного каркаса. Ширина ростверковой части должна соответствовать сечению столбов.

Устраиваем забирку

Этот рабочий этап многие строители рекомендуют к обязательному исполнению. Задача такой некапитальной стенки, возведенной по периметру фундаментной основы – не давать возможности холодному воздуху проходить под домом, защищать нижнюю обвязку от воздействия ветра и влаги.

Чтобы установить забирку, необходимо вокруг всего здания выкопать небольшую траншею 300 на 100 (200) мм. Она предназначена для заливки основы без арматурного каркаса. Как только бетонный раствор застынет, можно возвести стенки из любых подручных материалов.

Перед выведением забирки рекомендуется продумать варианты подвода коммуникационных систем, устройства вентиляционных продухов.

На этом строительство фундаментной основы закончено. Переходим к обвязке каркасного дома на столбчатом фундаменте.

Расчет столбчатого фундамента каркасного дома

Исходные параметры для расчета столбчатого фундамента:

  1. тип грунта и перепад высот в месте будущего строительства;
  2. глубина залегания подземных вод;
  3. уровень промерзания грунта;
  4. проект дома (расположение несущих и внутренних стен).

Самым главным противопоказанием для выбора столбчатого фундамента является высокий уровень грунтовых вод. Нельзя допускать, чтобы он подходил ближе чем на 50 см к подошве столбов. Кроме того, столбы обязательно должны быть заложены глубже слоя плодородных неустойчивых органических грунтов.

Сначала необходимо исследовать грунты на месте будущего строительства. Подробно об этом говорится в статье по ссылке http://moi-domostroi.ru. Запомните: приняв решение строить столбчатый фундамент, в обязательном порядке необходимо делать пробное бурение на 0,5-0,6 метров ниже предполагаемой глубины заложения столбов для выявления водонасыщенных слабых грунтов (плывунов).

Читать еще:  Как сделать шатровую крышу своими руками?

После исследования грунтов необходимо определить нагрузку, которую дом с фундаментом будут оказывать на несущий грунт, проще говоря, расчёт веса дома. Оценивается примерная масса будущей постройки (точную считать бессмысленно, однако при подсчетах постарайтесь учесть и нагрузки из-за домашней утвари), после чего выбирается вид столбчатого фундамента. Если есть сомнения, то лучше взять более прочный вариант.

Примечания:

1) При угле наклона скатов крыши больше 60º снеговая нагрузка принимается равной нулю.

2) При расчёте фундамента к весу дома прибавляется и ориентировочный вес самого фундамента. Высчитывается его примерный объём и умножается на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³.

После определения веса дома рассчитываем минимально необходимую суммарную площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

где 1,3 — коэффициент запаса надёжности;

Р — общий вес дома вместе с фундаментом, кг;

Rо — расчётное сопротивление несущего грунта, кг/см².

Значение Rо, называемое ещё несущей способностью грунта, ориентировочно можно принять по таблице ниже:

Примечание:

Значения расчётных сопротивлений даны для грунтов расположенных на глубине около 1,5 метров. У поверхности несущая способность почти в полтора раза ниже.

Рассчитав значение суммарной площади оснований всех столбов, мы теперь можем определить их необходимое число в зависимости от диаметра или размеров сечения.

Итак, спроектированный мной каркасный дом с мансардой имеет размеры 8 на 8 м, высота потолков 1-го этажа 2.5 м, площадь крыши 108 м 2 , стены толщиной 200 мм с утеплением пенопластом или минватой (окончательное решение еще не принято).

Для расчета нагрузки возьму следующие параметры массы 1 м 2 конструкций:

  1. цокольное перекрытие 75 кг;
  2. чердачное 75 кг;
  3. стены 70 кг;
  4. кровля 30 кг;
  5. снеговая нагрузка 190 кг;
  6. полезная нагрузка помещений (мебель и люди) 210 кг;
  7. фундамент 2500 кг/м 3 ;

При расчете массы стен просуммировал площадь всех стен, включая внутренние перегородки, получив следующий результат: площадь стен первого этажа 121.5 м 2 , площадь внутренних стен мансарды 41.5 м 2 . Таким образом, масса всех стен дома равна (121.5 + 41.5)*70 = 11 410 кг.

Площадь перекрытий (цокольного и первого этажа): 8 * 8 = 64 м 2 . Масса перекрытий 64*2*75 = 9 600 кг.

Полезная нагрузка помещений: 64 * 210 = 13 440 кг.

Масса чердачного перекрытия (мансарда с утеплением): 108 * 200 = 21 600 кг.

Масса снеговой нагрузки (при самых худших условиях): 108 * 190 = 20 520 кг.

Общая масса дома равна примерно 77 тонн.

Масса фундамента (22 опоры): 4 м 3 * 2500 = 10 000 кг.

Итого, масса дома с фундаментом составляет около 87 тонн.

Так как по проекту у меня запланирована установка 22 столбов-опор, теперь необходимо определить потребную площадь их основания (грунт: 50 см плодородный слой, далее — 10 см суглинка, ниже — песок с гравием, грунтовые воды расположены ниже 2 м).

Минимально необходимая суммарная площадь (S) оснований всех столбов фундамента:

S = 1.3 * 87 000 (кг) / 3,5 = 32 314 см 2

Теперь находим потребную площадь одной опоры: 32 314 / 22 = 1 468 см 2 , что соответствует квадрату со сторонами 38 см.

Если принять размер опоры 0.6 м х 0.6 м (площадь основания 3600 см 2 или 0.36 м 2 ), то суммарная площадь основания всех опор будет равна 7,92 м 2 , а нагрузка на грунт составит не более 1,3 * 87 000/79200 = 1,42 кг/см 2 , что обеспечивает необходимую несущую способность фундамента (ведь под подошвами опор у моего фундамента будет насыпной грунт с уплотнением, т.е. R должно быть не более 1,5 кг/см 2 ).

Материалы для столбчатого фундамента

Перед началом строительства необходимо ознакомиться с техническими характеристиками будущего каркасного дома, а также изучить почвы, которые присутствуют на участке строительства. От этого будут различаться выбранные для проведения строительных работ материалы. Материалы для столбчатого фундамента будут различаться по форме, величине сечения столбов, а также глубине расположения опор в грунте.

Рассмотрим основные виды материала, которые выбираются для изготовления фундамента из столбов:

  1. Железобетон – заливку столбов такого фундамента производят в предварительно изготовленную деревянную опалубку прямоугольного сечения. Дополнительную стойкость фундаменту придает установленная в бетонные столбы стальная связанная арматура.
  2. Бут, бутобетон – камни природного происхождения, имеющие одновременно и неправильную форму и две условно параллельные грани. Несущую стойкость может обеспечить грамотный подбор материала и соединений между камнями, верным проектом соединений столбов и четкое следование инструкциям по укладке опор такого типа. Если основа фундамента изготавливается из бута или бутобетона, дополнительную стойкость ему придаст закладка армированной проволоки сечением от 6 мм или арматурной сетки. Подушка из мелкого песка под опорой не превышает толщину 300 мм. Если под стройкой грунт неоднороден, то основание столбов железобетонного фундамента расширяют за счет выступов.
  3. Под столбчатый фундамент из блоков своими руками выбираются готовые стеновые блоки правильной прямоугольной формы. В базовом варианте блоки имеют размер приблизительный к 200х200х400 мм. Блоки стеновые устанавливаются как под землей так и в наземной части фундамента, подушечные – в основании столбчатой опоры в трапециевидной форме.
Читать еще:  Как утеплить курятник, сарай, хлев дешево

Достаточно часто дополнительную прочность конструкции может придать не только комбинирование материалов, но и комбинирование техник разного типа в выполнении фундамента.

Столбчатый фундамент с ростверком.

Подготовительные работы

Чтобы своими руками изготовить столбчатый фундамент для каркасного дома, потребуется ровная, точно размеченная площадка. Для этого придется выполнить следующие виды работ:

  1. подготовить схему строения с точками расположения столбцов (на этапе проектирования обязательно учесть геологические особенности);
  2. почистить участок, равный площади будущего дома, а также 2-3 дополнительных метра по периметру (удалить мусор, срезать 30 см почвы, выровнять, проверить по уровню готовность площадки);
  3. собрать инструменты, привезти материалы;
  4. выполнить разметку (колья установить по периметру фундамента на месте каждого столбика, соединить веревками).

Перед монтажом основания наметить верх каждого столба с помощью уровня. По завершении установки проверить высоту, подкорректировать при необходимости.

Инструменты и материалы

Инструменты собирают заранее, чтобы не приостанавливать работы. Потребуется бетономешалка или ванна для ручного замеса раствора. Для бурения ям подойдет садовый бур. Сэкономить на бетоне позволяет использование бура ТИСЭ с оборудованием для расширения технологических отверстий. Остальные инструменты перечислены далее:

  • лопаты, ломы;
  • болгарка;
  • строительный вибратор;
  • инвертор для сварки;
  • молотки, ножовки, гвоздодеры;
  • ручная трамбовка;
  • дрель и набор сверл;
  • рулетка, уровень.

Подготовить доски, гвозди, щебень, песок, цемент, арматуру, швеллер, вязальную проволоку и другие материалы с требуемыми характеристиками.

Как рассчитать расход материалов?

Установить количество материалов поможет чертеж. Необходимо рассчитать общую площадь и диаметр столбов, объем скважин, длину ростверков, соединяющих «оголовки». Например, площадь столбов находят при делении общего веса дома на коэффициент несущей способности грунта (есть в справочниках). Расчеты очень важны, так как позволяют спрогнозировать, выдержит ли фундамент вес здания.

Глубина фундамента, количество столбов и расстояние между ними

Опоры не должны промерзать, поэтому ямы пробивают ниже линии замерзания грунта на 50-100 см. Обычно фундамент углубляют на 2 метра. Между нижней частью строения и поверхностью земли должно остаться расстояние порядка 40-50 см. Это позволит минимизировать сырость и порчу деревянного каркаса.

Расстояние между столбами фундамента каркасного дома и их диаметр устанавливается на этапе проектировки. Показатели зависят от конструкции здания, этажности, типа грунта, материалов и т.д. Опоры располагают в углах, под высокими пролетами, в стыках перекрытий. Межопорное расстояние составляет от 1,5 до 2,5 м.

Особенности технологии столбчатого фундамента для каркасного дома

Материалом для изготовления опорно-столбчатого фундамента может служить как дерево, так и камень. Деревянные столбы – не имеют большого срока службы, поэтому их целесообразно применять только при сооружении временных построек. Материалом для каменного фундамента могут служить бетонные блоки, гранит или кирпич железняк. Наиболее распространено возведение столбчатого фундамента путём заливки труб бетоном.

Ростверк

Ростверк, который связывает оголовки столбов фундамента, может быть сооружен из бетонных или деревянных балок. Также в некоторых случаях производится заливка ростверка бетоном, что позволяет получить жесткую конструкцию из железобетона.

Грунт

Наибольшее внимание следует обратить на грунт, на котором планируется возводить фундамент дома. Если грунт торфянистый и обладает большой усадкой, то применение опорно-столбчатого фундамента на таком грунте категорически недопустимо. Также грунт влияет на глубину залегания столбов, их количество и многие другие факторы при возведении любого фундамента.

СТРОИТЕЛЬСТВО РОСТВЕРКА

При изготовлении ростверка используется целостный или сборный железобетон.

Соберите опалубку по всей границе фундамента.

Засыпьте дно песком, прикройте его целлофаном.

Свяжите и закрепите каркас. Его можно приварить к железным стержням, выступающим из земли. Расстояние между прутьями и стенками опалубки – не меньше 5 см.

Залейте ростверк бетоном. Это нужно делать единым этапом, удаляя воздушные пузырьки вибратором или арматурным стержнем.

Дождавшись схватывания бетона, снимите опалубку и удалите песок.

Возвести столбчатый фундамент для каркасного дома самостоятельно сможет даже начинающий строитель. Главное, что при этом нужно – это учитывать характеристики материалов и прислушиваться к рекомендациям. Помните, что правильно проведенные фундаментные работы – основа долговечности строения и безопасности его использования.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector