Столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома: этапы выполнения работ

Разновидности столбчатого фундамента для каркасных строений

Если рассматривать данные основания с точки зрения технологии, то они могут различаться по используемым материалам, габаритными размерами, площадью поперечного сечения, глубиной установки и способами производства.

Материалы, которые применяются при установке столбчатого фундамента каркасного дома или здания, находятся на любой стройке, поэтому столбы могут быть:

железобетонными (внутри которых находится арматура) или просто бетонными;
бутовыми (основной компонент – бутовый камень);
бутобетонными;
блочными;
кирпичными.

Выбор материала осуществляется после того, как произведён расчёт максимальных нагрузок каркасного дома. Кроме этого, здесь необходимо учитывать состав почвы, а также на какую глубину будет углубляться столбчатый фундамент.

В зависимости от способа производства основания подразделяются на:

монолитные конструкции, где бетон заливается в заранее приготовленную опалубку;
сборный вариант, которые изготавливаются из составных частей (блоков, кирпича, камней и т.д.).

По форме поперечного сечения столбы фундамента могут быть:

квадратные или прямоугольные (являются наиболее популярным вариантом);
круглые или овальные.

Расчёт на глубину заложения основания является обязательным. Исходя из этого все столбчатый фундамент классифицируются:

Незаглубленный – нижняя поверхность колонн находится в одной плоскости с грунтом и располагается на песчаной подушке. Данный тип фундамента очень прост в монтаже, а также менее затратный из всех. Однако он подходит исключительно для лёгких конструкций (одноэтажный деревянный каркасный дом, сарай, беседка, бытовка и т.д.).
Мелкозаглубленный. Данные основания применяются на непучинистой или слабопучинистой почве. Максимальная глубина их установки обычно не превышает 0,6-0,7 м. глубины промерзания грунта. Мелкозаглубленный фундамент являются оптимальным вариантом для строительства загородного многоэтажного каркасного дома или подобного здания, т.к. не требуют серьёзных денежных затрат, а время их постройки относительно не долгое.
Заглубленный. Применяются на глинистых и пучинистых почвах, а также где рядом с поверхностью проходят грунтовые воды. Столбы углубляются в землю до уровня её промерзания и ниже. Данный тип столбчатого фундамента является наиболее затратным, как с точки зрения сил, так и в денежном эквиваленте. Для того, чтобы определить максимальную глубину основания, используют калькулятор и производят соответствующий расчёт.

Расчёт на глубину заложения

Отдельной разновидностью столбчатого основания является фундамент с ростверком (или фундаментной балкой). Данная конструкция устанавливается сверху колонн и обеспечивает более равномерное распределение нагрузки от всего строения на столбы, а также препятствует их горизонтальному перемещению при усадке грунта.

Несмотря на очевидные плюсы, ростверк значительно увеличивается расход материалов и время на установку основания. Поэтому, в большинстве случаев, здания устанавливаются просто на столбчатый фундамент, покрытый слоем гидроизоляции. Однако здесь необходимо учитывать состав почвы и возможное её проседание. Нужен ли ростверк в каждом конкретном случае, должен показать расчёт столбчатого фундамента на прочность и устойчивость.

Система столбов

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

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

Усреднённые нормы

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

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

Ростверк

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

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

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

Столбчатый фундамент из кирпича. Строительство столбчатого фундамента из кирпича

Чаще всего из кирпича строят столбчатый фундамент, это объясняется дешевизной и простой работы – не нужно строить отмостки, рыть колеи по периметру постройки и привлекать наемных рабочих.

Но у столбчатого фундамента из кирпича в сравнении с ленточным есть ряд недостатков:

Плохая устойчивость к нагрузкам – нельзя использовать для тяжелых конструкций из бетонных блоков, кирпичей и т.п.;
Подверженность к пучению почвы – нельзя возводить на проблемных подвижных грунтах, например, торфяных, глиняных или илистых;
Низкая морозостойкость;
Невозможность строительства подвального помещения.

В зависимости от уровня расположения подземных вод столбчатое основание можно разделить на два типа – заглубленный, который используется для мест с низким залеганием грунтовых вод и возводится на глубине в 1,5 – 2 метра, и мелкозаглубленный, глубина которого достигает всего 50-80 см, он чаще всего применяется на песчаных почвах.

Ниже приведена пошаговая инструкция строительства столбчатого фундамента из кирпича в земле песчаного типа:

Провести разметку территории – определить места столбов, найти углы, проверить ровность диагонали и забить колышки по периметру;
Между кольями натянуть бечевку, она будет указывать на внешние стороны будущих опор;
Выкопать колодцы квадратной или прямоугольной формы шириной метр на метр и глубиной 60 – 80 см;
На дно насыпать песчаную подушку;
Сверху уложить специальную геоткань, которая способна пропускать воду, но задерживает песок от попадания в почву;
На ткань насыпать еще одну подушку из песка или щебня мелкой фракции толщиной в 15 см, тщательно разровнять и утрамбовать;
Уложить слой гидроизоляции, использовать можно любой подходящий материал, главное, чтобы гидроизоляция покрывала и дно и стенки ямы;

Сделать подошву из бетона – на дно ямы поверх гидроизоляции уложить сетку из арматурной проволоки толщиной не более 5 мм и залить раствором цемента — толщина подушки должна составлять не менее 25 см; Начать кладку – кладка выполняется в полкирпича с пустотой по центру, в одном ряду укладывается 4 кирпича;
На каждый третий или четвертый ряд уложить арматурную сетку, это позволит дополнительно укрепить опоры;
Кладка столбов продолжается до того момента, пока высота опор не превысит поверхность земли на 20 см, если фундамент строится на наклонной поверхности высота опоры подгоняется по высоте столба в самой верхней точке

Важно следить за ровностью каждого ряда кладки и проверять горизонтальность с помощью строительного уровня.
В пустоты, расположенные в центре опор поместить прутья арматуры и залить цементным раствором;
Обработать готовые столбы гидроизолирующим праймером, битумом или на крайний случай раствором цемента и оставить до полного застывания дней на 7;
Спустя указанное время отсыпать пустоты вокруг столбов песком или щебнем, так же можно взять шлак или измельченный строительный мусор.

Монолитный плитный фундамент

Данный тип основания отличается наибольшей несущей способностью. На практике же часто выбирают каркасный дом на ленточном фундаменте, потому что железобетонная плита требует больше материала и более точных расчётов, чтобы создать ровную поверхность. Такой вариант рекомендуется для пучинистых грунтов, потому что в этом случае никакой деформации не происходит. Нагрузка распределяется равномерно.

Плита состоит из нескольких слоёв:

Песчано-гравийная подушка.
Гидроизоляция.
Армирующий каркас из двух слоёв сетки.
Слой бетонного раствора.

Для армирования рекомендуются ребристые прутки диаметром 12-16 мм. Расстояние между ними составляет 30 см. Исходя из этого, рассчитывается количество материала. Как я уже упомянул ранее, для такого основания требуется больше раствора, поэтому монолитная плита считается одним из наиболее дорогих видов фундаментов. Также следует добавить, что время затвердевания составляет 2-3 недели, что увеличивает общие сроки строительства. Наша бригада редко прибегает к такому варианту, так как есть более быстрые и дешёвые варианты.

Армирование

Столбы обязательно армируются. Арматура применяется диаметром 10-14 мм, состоит из нескольких, не менее трёх, вертикально расположенных прутов, соединённых вязальной проволокой. Пруты фиксируются в опалубке так, чтобы они не касались стенок опалубки.

Верх прутов должен выступать на 20-30 см для крепления с ростверком.

После устройства столбов и контрольной проверки их верхней отметки изготавливается или монтируется ростверк. Он необходим для обеспечения жёсткости и устойчивости всей системы столбов. Для монолитного ростверка изготавливается опалубка с армированием, аналогично фундаменту. Арматура ростверка сваривается с выступающей частью армирования столбов. Металлический ростверк из двутавра или швеллера также приваривается к оголовкам столбов.

Уменьшение воздействия пучинистости

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

Уменьшить воздействие пучинистости можно применением материалов для снижения трения грунта:

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

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

Важно учитывать, что на пучинистых грунтах весь цикл строительства каркасного дома должен начаться и закончиться за один сезон. Если оставить дом недостроенным, то есть без создания полной нагрузки, то столбы-фундаменты могут деформироваться

Такого же результата можно ожидать в случае, когда дом, рассчитанный на отопление в зимний период, не отапливается длительный период при отрицательных температурах.

Фундамент столбчатого типа из блоков

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

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

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

Типы фундаментов, используемых для каркасных домов

С ошибками мы разобрались, осталось выяснить какой фундамент для каркасного дома лучше подходит (различные виды фундамента для частного дома).

Свайный или столбчатый фундамент, заглубленный ниже линии промерзания грунта

Каркасные дома прекрасно стоят на заглубленных сваях и столбах, но только в том случае, если застройщик не пренебрег расчетами (опорно столбчатый фундамент своими руками).
На сваю в осенне — зимний период действуют две противоположные силы:

часть нагрузки от надземной части строения – 500-700 кг;
выталкивающая сила при пучении – 1,5-2 т.

В результате «неравной битвы» одна свая (или столб) может подняться выше прочих, освобождая тем самым от нагрузки близлежащие опоры. Их выдавит из грунта, грунт в скважине осыплется и не даст весной вернуться сваям на место.

Чтобы избежать выхода опорных элементов из грунта, им можно придать пирамидальную форму или устроить внизу подошву, по диаметру превосходящую основное тело сваи. Такие шаги повлекут за собой удорожание строительства и увеличение срока возведения дома. Но это единственно правильно решение при строительстве фундамента своими руками для каркасного дома на площадке с большим уклоном.

Еще один нюанс, который придется учитывать застройщику: свайный фундамент для каркасного дома нельзя оставлять ненагруженным.
Построить его за полгода до сборки надземной конструкции не получится – сваи за это время благополучно поднимутся под воздействием сил выталкивания.

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома, равно как и свайного, заключается в следующем:

производится сбор нагрузок на все основание;
полученный результат распределяется поровну между всеми опорами.

При этом необходимо соблюдать следующее правило: сваи и столбы устанавливаются под каждым углом строения и в точках пересечения стен. Шаг между опорными конструкциями не должен превышать двух метров. Исходя из этих требований, рассчитывается количество свай.

Глубину столбчатого фундамента для каркасного дома (или свайного) определяет расположение прочных слоев грунта, обладающих высокой несущей способностью.

Свайно – винтовой фундамент

В последнее время наблюдается популяризация фундаментов под каркасные дома из винтовых свай (как сделать свайно — винтовой фундамент своими руками). Данная технология позволяет создать надежное основание за несколько дней. Земляные работы в том случае практически отсутствуют.
Винтовая свая состоит из двух основных составляющих (как сделать винтовые сваи своими руками):

трубы, заостренной на конце;
лопастей, выполняющих роль резьбы.

Последний элемент обеспечивает легкое вкручивание сваи в грунт, раздвигая и уплотняя при этом грунт. Он же противостоит выталкивающим силам, которые пытаются выдавить сваю наверх.

При сооружении свайно – винтового фундамента для каркасного дома своими руками не забудьте установить в каждую трубу арматурный каркас, а затем заполнить ее бетоном.

Монолитный мелкозаглубленный фундамент

Ленточный фундамент под каркасный дом, заложенный на 500-700 мм, хорошо зарекомендовал себя на ровных участках (устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента). Если стройплощадка имеет значительный уклон, строение будет постепенно сползать вниз.

Монолитная конструкция воспринимает действие сил выталкивания равномерно по всему периметру. Коробка дома поднимается и опускается вместе с ней без угрозы отрыва от основания.

Ленточный фундамент глубокого заложения

Ленточный фундамент для каркасного дома, заложенный ниже границы промерзания грунта оправдан лишь в тех случаях, когда под зданием планируется соорудить подвал.
Данный вариант требует проведения земляных работ в больших объемах:

выравнивания участка застройки;
рытье траншеи глубиной около двух метров и пр.

Ширина ленточного фундамента для каркасного дома выбирается в соответствии со следующими факторами:

уровня подземных вод;
наличия или отсутствия тяжелой облицовки фасадов;
этажности здания.

Для дома в один этаж под наружные стены обычно сооружают ленту шириной 250 мм, а под внутренние – 200 мм. Но если впоследствии планируется обложить здание кирпичом, ширина монолита возрастет до 315 мм.

А какой фундамент нужен для каркасного дома, если грунтовые воды подступают близко к поверхности земли? В таких условиях толщина ленты увеличивается двукратно: наружные стены должны опираться на 500-миллиметровый монолит, внутренние – на 400-миллиметровый.

Общее описание столбчатого фундамента

Изготовление столбчатого основания для щитового дома не требует наличия специального образования и больших финансовых затрат. При его монтаже используются доступные материалы. Он состоит из опорных столбов, устанавливаемых по периметру несущей конструкции, сверху которых изготавливается нижняя обвязка будущего строения. Чтобы основание было надежным, необходимо заранее сделать необходимые расчеты, включающие в себя расстояние между столбами и их диаметр. Эти показатели напрямую зависят от веса каркасного дома, но средние значения составляют:

Расстояние между опорами 150-250 см;
Сечение прямоугольных столбов 25*25-40*40 см;
Диаметр круглых опор от 20 до 25 см;
Высота, возвышающаяся над уровнем грунта до 50 см;
Длина подземной части – в зависимости от глубины закладки.

Классический фундамент со столбчатой опорой

Устройство столбчатого фундамента оправдано для дачных домов, загородных каркасных коттеджей, бань, беседок, хозпостроек. При выборе материала для опор специалисты акцентируют на общей массе сооружения. Жилище или хозяйственный блок из тяжелых материалов с легким фундаментом имеет риски деформации – просадке или искривлению стен.

Монолитные сооружения из бетона отличаются прочностью и надежностью, подходят для возведения жилых строений. Основания характеризует плотность, подходящая для работ на неподвижных грунтах. Строительные нормативы допускают подобный фундамент столбчатый для усиления домов из дерева, рассчитанных на 1 – 2 этажа.

Предлагаем ознакомиться: Сухая смесь пенетрон для гидроизоляции бетонных поверхностей

Кирпичные цоколи

Столбчатый фундамент из кирпича распространен благодаря долговечности и устойчивости. Прочная конструкция получается, если использовать качественный материал с обжигом. Мероприятия по обустройству жилого двухэтажного здания можно проводить на плотных почвах, соблюдая сечение опоры 40х40 см.

Блочные конструкции

Столбы для фундамента из бута, бутобетона, асбестовой трубы либо винтовых свай по прочности и способности выдерживать большие нагрузки соотносимы с кирпичными. Сооружения отличаются в зависимости от используемого материала:

с бутовым камнем не работают на холмистых местностях или на пластичных грунтах – постройки теряют устойчивость и могут разрушаться;
бутобетонные составы размещают порядовым способом или заливают тесто из бетона в каркас из бута;
асбестовые трубы подбирают диаметром 15 см для деревянных домов, для массивных конструкций диаметр увеличивается от 25 до 40 см. Труба также используется как опалубка для крепления армированных свай;
металлические сваи ввинчиваются непосредственно в почву. Прием повышает устойчивость здания на плотных или пластичных почвах.

Особенности столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент – это сетка из столбов, которые могут быть различных форм, разного диаметра и заглубления. Установка столбов осуществляется в тех местах, где отмечается наибольшая степень нагрузки сооружения. Такими считаются углы здания, соединения стен, несущие стены, а также пролеты более двух с половиной метров.

Расстояние между столбами просчитывается в зависимости от индивидуального проекта дома, особенностей используемых материалов и других факторов. Чаще всего возводятся столбы с расстоянием полтора или два с половиной метров. Сечение выбирается прямоугольное 25 на 25 см и 40-40 см, либо круглое с диаметром 20-25 см. Для каркасного дома наземная высота столба должна соответствовать не менее 50 см. Глубина заложения определяется, исходя из особенностей грунта и конструкционных параметров возводимого дома.

Столбы столбчатого фундамента для каркасного дома своими руками должны быть в одной горизонтальной плоскости. В особенности это следует учитывать, если не предполагается строительство ростверка. В этом случае нижняя обвязка дома монтируется прямо на столбы. Поэтому необходимо обязательно обзавестись водяным уровнем и нивелиром.

Схема столбчатого фундамента

Для создания столбов под каркасный дом лучше всего использовать бетонные блоки, кирпич, асбестовые или пластиковые трубы (круглое сечение). Также могут быть комбинированные столбы, в возведении которых используются связки: бетон + кирпич, бетон + блоки, бетон + бутовый камень.

Разновидности

Столбчатые конструкции различаются по нескольким основным параметрам.

По форме опор

Бывают опоры круглого и прямоугольного сечения

При использовании в качестве несъемной опалубки труб получаются круглые столбы.

Монолитные бетонные опоры могут быть квадратными или круглыми в зависимости от проекта, их форма определяется видом опалубки.

По типу материала

Столбы для фундамента сооружают из кирпича, строительных блоков и труб. Кроме этого они бывают монолитными бетонными и деревянными.

Из кирпича

Полнотелый керамический или силикатный кирпич подходит для возведения опор на участке с плотным грунтом и низким залеганием подземных вод. Отличается долговечностью и прочностью.

Кирпичные столбы выкладываются на цементный раствор. В кладке часто оставляют внутренний колодец, который заливают бетоном или цементом. Подробнее читайте тут.

Из пластиковых и других труб

Стальные, асбестовые и пластиковые трубы являются несъемной опалубкой для армированной бетонной трубы. Труба устанавливается в скважину на песчаную подушку. В нее помещается арматурный каркас, после этого труба заливается бетоном.

О возведении столбчатого фундамента из пластиковых труб расскажет эта статья, из асбестовых, железных, ПВХ — эта.

Из бетонных блоков

Бетонные блоки используются как материал для наборных столбов. Часто применяются блоки размером 20*20*40. Их укладывают по 2 в ряд.

Подробности — в этой и этой статьях.

По глубине заложения

Насколько столбы должны быть вкопаны ниже уровня земли, определяет проектировщик. При этом учитывается ряд факторов – качество грунта, климатические особенности местности, вес будущей постройки.

Мелкозаглубленнй

предполагает заглубление столбов всего на 40-50 см

На крупнообломочной или скальной почве с таким фундаментом строятся достаточно габаритные деревянные постройки.

На обычном грунте со слабой пучинистостью мелокзаглубленные фундаменты применяются для строительства легких щитовых и деревянных зданий. Подробнее можно узнать тут.

Незаглубленный

Тип основания с установленными на поверхности земли столбами. Иногда столбы погружают в грунт на 10—15 см. Подходит для возведения негабаритных построек на крупнокаменном или скальном основании, а также для легких хозпостроек на непучинистом грунте.

О возведении незаглубленного СФ читайте тут.

Заглубленный

Чаще всего применяется заглубленный вариант столбчатого фундамента. В этом случае столбы вкапывают на глубину ниже глубины промерзания почвы. Применяется при строительстве жилых домов из легких материалов.

Заглубленные опоры должны быть установлены с особой тщательностью. Если опорная система будет неправильно рассчитана или некачественно построена, то столбы начнут неравномерно проседать. В результате их придется выравнивать и укреплять, а это достаточно дорого и трудоемко.

По способу возведения

Столбы могут быть сооружены путем сборки, заливки или установки готовой монолитной конструкции.

Сборный

При сооружении сборных столбов особое внимание уделяется цементному составу. От его качества зависит надежность и долговечность опор

Монолитный

Монолитные столбы получают путем заполнения предварительно подготовленных скважин бетоном. Для повышения прочности используется армирование. Можно привезти на площадку уже готовые монолитные армированные столбы и установить их в скважины.

Подробнее читайте здесь.

Столбчато-ленточный

Вариант, совмещающий столбчатую и ленточную технологию

После этого по линии ленты в местах повышенной нагрузки прокапывают ямы для опорных столбов. Далее устанавливаются столбы, и их верхушки связываются ленточной частью конструкции.

Более подробно расскажет эта статья.

По наличию ростверка

Ростверк – это конструкция, соединяющая все столбы фундамента в единое целое, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение нагрузки от дома на столбы.

При помощи ростверка основанию здания придается повышенная прочность. Кроме того, создается защита от смещения столбов по горизонтали.

Ростверк может быть:

высоким;
повышенным;
заглубленным.

Высокий ростверк устанавливается на уровне более 15 см над землей. В этом случае исключается воздействие на него пучинистости грунта. Повышенный ростверк располагается на уровне от 0 до 10 см над землей. Существует еще заглубленный ростверк – частично погруженный в грунт.

Легкие постройки на устойчивых непучинистых грунтах можно строить без ростверка. В этом случае каждая опора накрывается оголовком. Связываются столбы черновым полом дома.