Устройство столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома

Устройство столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома

Возвести столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома вполне возможно и доступно. Такой вариант основания считается недорогим и традиционным видом фундаментов малоэтажного строительства. Нельзя сказать, что эту конструкцию просто построить из подручных материалов. Прежде чем определиться с выбором вида опорной несущей конструкции дома – фундамента, надо учесть категорию грунтов под основание, просчитать нагрузку от стен и крыши, выполнить грамотную разметку. Устройство несущего основания здания – это, прежде всего грамотный расчет, правильный подбор материалов и последовательное выполнение технологического процесса строительства.

Подготовка к изготовлению

На подготовительной стадии следует выяснить размеры будущего строения, нагрузку на фундамент вышестоящих конструкций и несущую способность грунта. Перед возведением каркасного дома можно самостоятельно выполнить исследование почвы. Для этого необходимо пробурить несколько ям на участке. Глубина скважины — ниже 50 см подошвы фундамента. Таким способом определяется тип грунта и отсутствие водоносных слоёв.

• Скальные — почвы с высоким содержанием камня или гравия, отличаются крепким основанием, хорошо удерживают нагрузку, не собирают воду.
• Крупные пески — представляют собой крепкое основание с низкой пучинистостью.
• Мелкопесчаные — плохо подходят для строительства, так как отличаются высокой пучинистостью. Они собирают воду в верхних слоях и выталкивающим образом действуют на фундамент.

Расчёты глубины и количества столбов

Столбчатые основания бывают заглублёнными (для водонасыщенных и глиняных грунтов) и малозаглублёнными (для скальных и песчаных почв с низким уровнем залегания грунтовых вод). Высота заглублённого фундамента зависит от средней глубины промерзания почвы в вашей местности. Подошва такого основания должна располагаться ниже этого уровня на 30–50 см. Перед началом работ следует рассчитать нагрузку дома, для этого суммируется вес стен, перекрытий, кровли и масса фундамента.

Если наклон ската составляет более 60 градусов, снеговая нагрузка равна 0.

Для определения веса железобетонного столбчатого фундамента нужно его объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м³). Для подсчёта веса одного столба используется следующая формула: V=3,14*G²*h. V — объем столба, G — радиус столба, h — высота столба. Все величины указаны в метрах. Полученную величину нужно умножить на количество столбов, и у нас получится общий объем фундамента.

Несущая способность разных грунтов (в кг/см²):

Если нагрузка на почву превышает несущую способность грунта на участке, нужно увеличить количество столбиков.

Выбор материала и расчёт количества

Для устройства столбчатого фундамента используются разные материалы:

• Дерево — весьма недолговечный материал, даже при обработке защитными составами прослужит не более 20 лет.
• Каменные столбы — обычно возводятся из бута или гранитных камней. Отличаются долговечностью и надёжностью. Недостаток — массивность и трудоёмкость при постройке.
• Монолитные бетонные столбы.

Для того чтобы рассчитать количество бетона на столбчатый фундамент можно воспользоваться следующей таблицей:

Число из таблицы нужно умножить на длину столба (в метрах) и количество опор.

Арматура для столбчатого основания используется рифлёная, класса А, диаметром 10–12 мм. Металлические прутья нужны той же длины, что и опоры. Для столба диаметром 10–14 мм понадобится 4 прутка арматуры. Их размещают на расстоянии 10 см друг от друга и перевязывают через полметра гладкой и более тонкой арматурой диаметром 6 мм. Таким образом, для двухметрового столба понадобится 8 м толстой и 1,2 м тонкой арматуры. Полученные цифры умножаем на количество опор и получаем метраж необходимой для столбчатого основания арматуры.

Необходимые инструменты

Перед началом строительства необходимо подготовить следующие инструменты:

• Бетономешалка;
• Лопата;
• Рулетка;
• Уровень;
• Гвозди и саморезы;
• Молоток;
• Шнур;
• Колышки;
• Ручной бур;
• Мастерок;
• Трубы или доски для опалубки.

Возведение столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома: пошаговая инструкция

После подготовки можно переходить к монтажу столбчатого фундамента для каркасного дома своими руками. Пошаговая инструкция включает в себя следующие виды работ:

1. копание ям, выемка грунта, разметка центра на дне шурфов;
2. создание слоя песка, щебня, утрамбовка;
3. укладка дренажа из гофротруб и утеплителя — пенополистирола;
4. укладка рулонной гидроизоляции в два слоя;
5. армирование профилем толщиной 8-14 мм и вертикальными прутами на расстоянии 30-60 см;
6. создание опалубки;
7. заливка слоев раствора по 40-60 см, уплотнение;
8. гидроизоляция бетона выполняется после застывания до 70%.

Конструкции обвязывают брусом спустя 30 дней. На нижнюю обвязку устанавливают балки ростверка.

Подготовка ям и укладка гидроизоляции

Оптимальный размер для технологических отверстий — 1×1 метр. При планировании глубины важно учесть уровень промерзания земли. Брус устанавливают точно посередине отверстия. Свободное пространство становится подушкой. На дно выстилают слои в определенном порядке:

• 10 см песка;
• 15 см щебня фракции 50-70 мм;
• 10 см щебня фр. 20-40 мм;
• 10 см щебня фр. 5-15 мм.

Каждая прослойка уплотняется трамбовкой. Соблюдение последовательности снижает риск проседания, особенно в мягкой почве. Затем кладется утеплитель и рулонная гидроизоляция для формирования барьера от влаги, поступающей из бетона.

Сборка опалубки и монтаж арматуры

Когда готовы все подбетонки, приступают к созданию опалубок. Для сборки используют водоустойчивую фанеру, железо и полимерные панели. Если данных материалов нет, можно взять рубероид или увлажненные доски. Опалубка из рубероида выглядит как трубка, которая скрепляется и фиксируется в подбетонке. Для опор, изготавливаемых по ТИСЭ, ставят опалубку из асбестоцементных труб.

Сборка каркаса начинается с закрепления 4-х стальных стержней толщиной до 12 мм. Через каждые 25 см по ним укладывают проволоку, прутья несколько раз фиксируют вязальной проволокой. Готовую арматуру опускают в опалубку.

Заливка бетоном и ростверк

Необходимо последовательно залить все подбетонки столбчатого фундамента для каркасного дачного дома. Своими руками промешать раствор сложно, поэтому в него вводят пластификатор. Дно опалубки закрывают слоем 15-20 см. Смесь уплотняют методом штыковки с помощью гладкой арматуры. После заливки поверхность бетона замеряют по уровню. Через несколько дней выполняют выравнивание раствором из цемента и песка в соотношении 1 × 2.

На следующих стадиях строительства нижнюю обвязку несущей конструкции обрабатывают составами против гниения, закрепляют на шконты. Для двух- и трехэтажных домов обязательно требуется установка ростверка. Он выглядит как перемычка или рандбалка, соединяющая оголовки и перераспределяющая нагрузку. Такая конструкция сложна, но подходит для самостоятельного строительства.

Подошва фундамента

Перед началом создания фундамента происходит выкапывание грунта в местах, где будут установлены столбы. Ширина углубления должна быть больше создаваемого элемента примерно на 10 см со всех сторон. Глубина канав должна рассчитываться на основе данных о весе дома и о глубине промерзания почвы.

После создания канав происходит засыпка песка на высоту около 15 см. Материал смачивается водой и утрамбовывается. Затем осуществляется заливка бетонного основания высотой около 10 см.

Первый блок столбчатого фундамента устанавливается после «схватывания» бетона. Стоит помнить, что состав не должен полностью высохнуть. Если создаются монолитные столбы, сначала устанавливается опалубка, в которую впоследствии будет заливаться цементный раствор.

Конструкции столбчатого фундамента

На этапе проектирования столбчатого фундамента следует максимально учесть геологию участка:

• на пучинистых грунтах необходимо отрывать шурфы для каждого столба или траншеи под стенами, ширина которых больше размера уширения столба на 0,8 м внутрь, 1,2 м наружу для обеспечения доступа во время опалубочных, гидроизоляционных работ, укладки под подошву утеплителя, который сохранит геотермальное тепло недр и не позволит промерзнуть почве;
• на крупном песке, гравелистом, крупноосадочном грунте можно использовать незаглубленные столбы;
• запрещены столбчатые фундаменты на свежих насыпях, пылеватых песках, торфяниках либо при высоком уровне грунтовых вод (УГВ);
• при эксплуатации столбчатого ростверка на участках с перепадом высот от 1,5 м возникающие горизонтальные усилия при вспучивании нависающих склонов стремятся опрокинуть столбы.

Важно! Если УГВ в пятне застройки находится ближе 1 м от подошвы столбов или имеется вероятность его сезонного подъема, вместо столбчатого фундамента лучше рассмотреть прочие варианты.

План монолитного столбчатого фундамента с ростверком.

Затем необходимо вычислить сборные нагрузки, которые каркасный дом передает через фундамент на грунты. Расчет несущей способности производится по сопротивлению почв этим нагрузкам. Сборные нагрузки от 1 – 2 этажных «каркасников» обычно незначительны, при необходимости подошву каждого столба можно уширить плитой.

Глубина заложения 40 – 70 см используется на супесях, суглинках, глинах. В этом случае необходим комплекс работ по ликвидации сил пучения:

• утепление – периметра каждого столба либо вдоль каждой стены, ширина теплоизоляционного пояса больше сечения столбов на 50 см внутрь + наружу;
• использование инертных материалов – щебень и песок используются в подстилающем слое (40 – 60 см с трамбовкой), обратных засыпках пазух для снижения выдергивающий усилий;
• дренаж – пристенного типа для отвода верховодки, скапливающейся в техногенных зонах (обратная засыпка, подстилающий слой), сухие глинистые почвы вспучиваться не могут.

Важно! Столбчатый фундамент каркасного дома в обязательном порядке гидроизолируется по любой удобной технологии. Монолитные конструкции армируются сеткой в плите уширения + каркасом из вертикальных прутков с хомутами в столбчатой части.

При выборе высоты столбов над уровнем отмостки должны учитываться следующие факторы:

• с одной стороны – чем выше от земли находятся деревянные конструкции коттеджа, тем выше ресурс пиломатериалов;
• с другой стороны – длинные опоры легче опрокидываются, необходимо декорирование забирки и защита подполья от продувания и промерзания узлов ввода инженерных систем.

Поэтому нижнюю обвязку «каркасника» обычно поднимают на 40 – 50 см относительно отмостки. В забирке оставляют вентиляционные продухи общей площадью 1/400 от размера подошвы здания.

Исполнение работ

Опалубки

Опалубка бывает нескольких типов. Одноразовая, съемная многоразовая, несъёмная. При закладке столбчатого фундамента используют один из них.

Виды опалубки:

• Щитовая,
• пластиковая,
• металлическая.

Заводы-изготовители стали выпускать картонную одноразовую опалубку. Это цилиндры толщиной 3-22 мм с диаметром 110-1250 мм, длиной до 12 метров. Бумага закручивается по спирали, что гарантирует устойчивость к нагрузке. На практике жёсткость такого изделия имеет небольшую величину. И по цене, такой же как у трубы АЦ, экономически не оправдано при строительстве одноэтажного каркасного дома. Имеет большой объём. Доставка только спецтранспортом.

Справка! Гораздо проще использовать обычный рубероид, свёрнутый в два слоя и помещённый в скважину нужного размера. Изоляция защитит сваю от влаги и разрушений. Единственный минус, поднять над землёй до нужного уровня такую колонну не удастся.

Схожая по технологии установки является несъемная опалубка. Она определяет форму будущей колонны, одновременно являясь сосудом для заливки раствора. Такой емкостью могут служить асбестовые трубы. Их ставят в скважины и фиксируют распорками. Или кладка кирпича, полая внутри, по типу колодезной. Главное, не забываем про арматурный каркас перед заливкой раствора. Пластиковый трубы тоже хороший вариант для защиты внешнего слоя сваи. Этот тип опалубки даёт бетону нормально созреть и набрать нужную прочность.

Многоразовая съёмная опалубка представляет собой набор элементов, скрепляемых в разных вариациях. Металлическая или пластиковая используется в профессиональном строительстве при возведении больших объектов. Блоки универсальны, задают размер сечения разного диапазона. Высота столба заданной длины. Но для каркасного дома даже аренда такой конструкции обойдётся дорого по цене.

Оптимальным и экономически обоснованным вариантом, считается опалубка из досок или фанеры. Сбиваются щиты нужного размера и на время застывания бетона сшиваются между собой. Для крепления используются обычные саморезы или гвозди, ставятся распорки. Щитовая опалубка из фанеры имеет некоторые преимущества. Это отсутствие щелей и скорость изготовления.

Грунты

После выбора места расположения будущего дома, нужно расчистить территорию и определить качество почвы. Столбы фундамента закладываются на величину промерзания грунта и уровню грунтовых вод. На песке глубина заложения не менее 0,5м, на супеси 0,7м, на суглинке равно расчётной глубине. Труднее всего работать с глинистыми грунтами. У них есть способность скапливать воду.

И при замерзании почва увеличиваясь в объёмах, вспучивается и давит на фундамент. Колонна может быть опрокинута на бок или вовсе вытолкнута наружу. При таких условиях рекомендуют закладывать наибольший запас прочности, так как просчитать поведение грунта невозможно. Столб делают монолитным армированным с расширенной нижней частью-”пяткой”. Также для усиления конструкции нужен армированный ростверк.

Справка! При установке армированного ростверка, срок работ увеличивается не меньше, чем на месяц.

Установка

Для установки столбов на нормальных грунтах, по всему периметру строения и под несущими стенами, бурят скважины или выкапывают ямы-шурфы с шагом 120-250 см. На нужную глубину с небольшим запасом. И засыпают слой щебня плюс слой песка.

Аккуратно устанавливают трубу или укладывают рулоном рубероид с металлической сеткой. Арматурный каркас опускают последним. Его изготавливают из прута 8-10мм в диаметре. В колонну средних размеров уходит 4 штуки. Длина верхних концов должна быть на 30-70 см выше края колонны. Это понадобиться для обвязки.

Залитый раствор утрамбовывают с помощью глубинного вибратора и выравнивают поверхность. Оставшееся пространство вокруг опалубки заполняют песчано-гравийной смесью. Через 10 дней, после схватывания бетона, можно удалять съёмную опалубку. Но колоннам нужно дать ещё месяц, чтобы дозрели.

Ростверки

На готовые колонны при строительстве столбчатого фундамента каркасного дома устанавливаем ростверк. Это горизонтально расположенный элемент столбчатого фундамента, служащий основанием и распределяющий всю нагрузку равномерно на колонны. Он может быть исполнен из бруса, железобетонный, стальной. Бетонный заливают в виде балки. Это позволяет соединить столбы между собой по всей площади строения.

При глинистых грунтах монолитный ленточный ростверк показывает наиболее подходящие характеристики. Однако возведение такой конструкции имеет высокую себестоимость.

Для одно-двухэтажного строительства каркасного дома используют сборные ростверки ленточного типа. Брус укладывают на оголовок сваи и стыкуют. К возведению дома можно приступать сразу. Также можно использовать стальные балки, приваренные газосваркой . Но соединения имеют среднюю прочность и низкую жёсткость, поэтому могут просто разорвать от нагрузки. При этом швы поддаются коррозии. Поэтому дерево и металл не долговечные конструкции. Оптимальным вариантом является монолитно-сборный ростверк. Когда все детали на сваях связывают между собой и омоноличивают.

Преимущества и недостатки

Как утверждают строители и сами застройщики, столбчатые фундаменты для каркасных сооружений имеют массу достоинств:

• для его строительства не потребуется много расходов, так как установка опор потребует в два раза меньше средств, чем возведение ленточной основы;
• опорные элементы фундаментной конструкции можно устанавливать поэтапно;
• строительные работы можно вести своими руками, без привлечения бригады и специальной техники;
• столбчатый фундамент быстрее высыхает, дает минимальную усадку;
• работы по возведению опор разрешается вести в любых погодных условиях;
• имеется возможность для ремонта или замены столбов.

К сожалению, имеются и определенные недостатки. Под зданием на таком фундаменте отсутствует возможность обустройства подвального или гаражного помещения. Кроме того, если строительство ведется в регионе с сильными ветрами, рекомендуется выполнить строительство забирки.

Стенки из недорогих материалов позволят уменьшить затраты на утепление при устройстве пола в каркасном доме, возведенном на столбчатом фундаменте.

Столбчатый фундамент под каркасный дом — полезные советы

Первый совет можно дать касательно глубины погружения столбов. Некоторые рекомендации были даны выше, но также следует учитывать и промерзание почвы. Если брать во внимание качество грунта и его промерзаемость, можно взять за основу расчеты, установленные в различных технических справочниках.

Чтобы грунт не тянул воду из залитого бетона, это касается и создания подложки, поверх утрамбованного щебня или песка кладутся куски рубероида.

Это важно и для боковых поверхностей скважины, если наливные столбы делаются без опалубки. В таком случае большинство специалистов вообще рекомендуют сделать опалубку из листов рубероида, которые скрепить между собой скотчем или промышленным степлером.

Все столбы должны стоять строго вертикально, соответственно, выставляться только по уровню.

Как видно из данной публикации, создание столбчатого фундамента требует определенных знаний. Но если все сделать по правилам, то это идеальный вариант под любой каркасный дом при минимальных затратах.

Плюсы и минусы столбчатого основания

При монтаже столбчатого типа основания не используется бетонная заливка, однако это не влияет на количество преимуществ конструкции:

1. Экономичнее других видов фундамента;
2. Возможность самостоятельного монтажа;
3. Легко и быстро возводить;
4. Не требует привлечения специальной техники;
5. Можно делать в любой сезон.

Среди недостатков можно отметить необходимость дополнительной теплоизоляции пола и трудоемкость.

Ошибки

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

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

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

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