Столбчатый фундамент – виды, характеристики, технология строительства

Проектирование столбчатого фундамента

Конструктивная схема столбчатого набивного фундамента на глубину промерзания грунта.

Для изготовления столбов используются бетон, кирпич, бетонные блоки, металлические или асбестоцементные трубы:

• кирпич – лучше всего использовать хорошо обожженный красный кирпич или даже из железняка;
• бетон – для заливки стоит применять тяжелые марки;
• железобетон – имеет самую высокую прочность и надежность;
• бетонные и железобетонные блоки;
• асбестоцементные или металлические трубы, полость которых заполняется бетоном.

Гораздо реже применяется дерево или бутовый камень. Самыми распространенными на сегодня являются железобетонные конструкции, а также столбчатый фундамент из труб.

При этом следует обратить внимание на следующие факторы:

• уровень промерзания грунта;
• вид и состав почвы (глинистая, песчаная, подвижная, неподвижная и прочее);
• уровень грунтовых вод.

Схема сборного столбчатого фундамента.

Кроме природных характеристик грунта следует учитывать и особенности строительства будущего здания:

• вес здания;
• вес столбов фундамента;
• нагрузка от внутренних элементов здания (мебель, перегородки и прочие элементы);
• сезонные нагрузки (например, нагрузка от снега на крыше).

Устройство столбчатого фундамента обладает рядом достоинств:

• экономичность возведения. На его устройство затрачивается примерно 15-18% от общих расходов на строительство дома (на другие основания затрачивается 15-35%);
• экономичны по материало- и трудозатратам;
• меньшая осадка грунтов;
• столбчатый фундамент – самый целесообразный тип основания для строительства домов на пучинистых грунтах.

Для снижения воздействия пучинистых грунтов на фундамент боковые поверхности конструкции обрабатываются специальными материалами, которые снижают силу трения (эпоксидные смолы, битумная мастика, полимерные пленки, пластичные смазки и т.д.).

Схема расчета столбчато-ленточного фундамента

Выбрав участок, учитывая все тонкости, рекомендуется выровнять строительную площадку, удалить растительный слой грунта. Толщина опоры должна быть на 10 см больше толщины стены.

Разметку начинают с внутренней стороны, именно здесь выставляют первый угол будущей конструкции и забивают колышек. Далее треугольником вымеряют размеры внешней части фундамента.

Размечать участок необходимо с точностью до нескольких сантиметров в разности диагоналей

С одной стороны длина будет равняться размеру продольной стороне стены, а с другой — поперечной. В местах пересечения осей забивают еще два деревянных колышка. Точно также вымеряют и остальные углы будущей конструкции.

Следующий этап- выполнение обноски.

Он заключается в следующем:

закрепить доски на специальных столбах, установленных рядом с вбитыми колышками
Они фиксируются на высоте будущего пола постройки, не выше 1,5 см от самой почвы;
проверить правильность выставленных меток;
при возведении столбчатого типа своими руками важно обратить внимание на осевые размеры. Их наносят по верху обноски, а потом вбивают гвозди и натягивают бельевую веревку или шнур со всех сторон.

Расположение элементов опорно-столбчатого фундамента

В зависимости от того, каков объемный вес постройки, то есть нагрузка на каждую отдельную опору, а также от высоты столба и типа грунтов, принимается разный шаг опор. Так, поверхностная установка требует шага в 1,5…3 м, при мелкозаглубленных столбах на не просадочных грунтах допустимы 2…4 м, для заглубленных опор – 3…6 м.

Чем меньше объемный вес конструкции, чем больше заглублены опоры и чем прочнее их материал (оптимально – армированный бетон), тем больше может быть шаг опор. Играет роль также их сечение. Оно редко принимается меньше чем 200х200 мм (только для очень легких построек), обычно составляет 300х300 мм или больше.

Важно понимать: опоры располагаются не только под внешними стенами постройки, но и под несущими внутренними стенами, обычно в узловых точках – местах пересечения стен или установки тяжелого оборудования

Шаг колонн рассчитывается индивидуально, в зависимости от выбранных параметров опор и здания. Если фундамент ставится «на глазок», без расчетов, обычно принимают уменьшенный шаг – с запасом на прочность. Так, для каркасной постройки или дома из бруса принимают на стену 7…8 метров не менее трех-четырех опор. Причем для брусового ростверка расстояние между опорами можно даже сократить, в зависимости от сечения бруса.

Площадь опор должна давать достаточную площадку для размещения ростверка с запасом пространства не менее 10%. Пример: для бруса сечением 200х150 мм верхняя площадка столбчатой опоры должна быть не менее 400х400 мм.

Особенности и конструкция столбчатого фундамента

Несущая способность столбчатого фундамента значительно ниже, чем ленточного или монолитного

Этот тип основания представляет собой совокупность опор, установленных в грунте по определенной схеме. Вид, количество и размер столбов зависит от целого ряда факторов, главными из которых является состав грунта и вес здания. Поскольку площадь опор значительно меньше, чем у ленточного и плитного фундамента, несущая способность их пропорционально ниже.

Единичные опоры могут быть использованы при возведении легких дачных домиков каркасного типа, сооружений из пеноблоков и сэндвич панелей. Для тяжелых домов делается большее количество столбов, что в совокупности с обязательной установкой ростверка делает такое решение нецелесообразным. Проще, быстрее и надежнее залить железобетонную конструкцию.

При решении сделать фундамент на столбах следует учитывать такие особенности данной конструкции:

• Основа столбов должна опираться на прочный слой грунта. Нужно быть готовым к отрывке довольно глубоких ям.
• Устройство основания может быть единым или состоящим из единичных изделий. В первом случае опоры жестко объединяются ростверком, во втором — на них опускается плита перекрытия или нижние фрагменты бруса.
• Просвет под домом выбирается достаточным для обеспечения проветривания, защиты от холода и сырости. Проем можно использовать для складирования различных мелочей. Минимально допустимой считается возвышение 50 см.
• При проведении сборки опор из мелких фрагментов используется качественный вяжущий раствор.

Разновидности столбчатого фундамента

Столбы рассматриваемого фундамента по технологии погружения в грунт могут быть висячими либо подпорными. В первом случае короткие опоры удерживаются в земле за счет сил трения, а во втором – они делаются более длинными, так чтобы основанием упираться в твердый грунтовый слой. Из-за необходимости проводить сложные расчеты и погружать большое количество свай висячий вариант в частном домостроении практически не используется.

По конструктивному расположению ростверка они подразделяется на:

• Незаглубленный – ростверковая часть висит на столбах над землей на высоте до полуметра;

• Мелкозаглубленный – ростверк погружается в почву на 40–60 см;

• Заглубленный – с заложением железобетонной ленты на опорах ниже глубины промерзания на стройплощадке грунта.

Схема мелкозаглубленного основания

Последний вариант дает мало выгоды в плане экономии на стройматериалах. При строительстве загородных домов такое основание применяется очень редко. Чаще всего для коттеджей строители выбирают незаглубленный ростверк, по всей длине висящий на столбчатых опорах. Эта технология исключает проблемы с пучением и позволяет делать ростверковую конструкцию из стального швеллера, что сильно упрощает и ускоряет процесс устройства фундамента.

Основные виды столбчатого фундамент

Приступая к проектированию и расчетам по монтажу столбчатого фундамента, важно четко определиться с технологией возведения постройки и типом участка под застройку. На основе полученных данных происходит выбор материала, из которого будут изготавливаться столбчатые основания для фундамента и вычисляется оптимальная глубина их заложения

Материалы для постройки фундамента

Фундаментные основания могут изготавливаться из следующих материалов:

1. бутобетон;
2. кирпич;
3. дерево;
4. железобетон;
5. блоки;
6. натуральный камень;
7. пластиковые или асбестовые трубы.

На первичном этапе подготовки фундамента, делается разметка.

Какая глубина используется для заложения фундамента?

При заложении столбчатого фундамента учитываются геологические характеристики грунта на месте проведения строительных работ, конструкция самого фундамента и технологические особенности будущего здания.

Исходя из глубины установки столбчатого фундамента, его делят на несколько видов:

1. заглубленный (монтаж осуществляется на глубину ниже отметки промерзания земляного покрова);
2. мелкозаглубленный (глубина монтажа 40-70 см);
3. незаглубленный (не имеет подземной части и располагается полностью на поверхности. На месте установки столбиков, необходимо убрать плодородный слой почвы и засыпать нерудным материалом ).

Решив самостоятельно обустроить столбчатый фундамент, необходимо тщательно следовать инструкции с пошаговым руководством монтажа. Сама конструкция опорно-столбчатой основы относится к системе минимального поперечного сечения опор, которые располагаются в точках подверженным максимальным нагрузкам. Сюда относят углы помещения, несущие балки, простенки и места пересечения стен. Чтобы определиться с количеством столбиков, используют общепринятый стандарт, где расстояние между каждым столбом приравнивается 1,5 -2,5 м. Для объединения установленных опор в единую конструкцию, между ними делают ростверк.

В зависимости от конструкции ростверка, выбирается оптимальная высота столбцов над нулевой отметкой.

Нюансы и частые ошибки строительства

Прежде чем сделать окончательный выбор в пользу фундамента на столбах, необходимо учесть ряд важных параметров:

• вес здания вместе с фундаментом;
• уровень грунтовых вод;
• глубина промерзания;
• склонность грунта к пучению.

Для проведения всех расчетов можно воспользоваться любой из многочисленных бесплатных программ, которые легко найти и скачать в интернете. Также можно руководствоваться и специализированными справочниками. До начала работ следует составить четкую схему, согласно которой будет устанавливаться столбчатый фундамент своими руками. В ней должно быть отражено как общее количество опор, так и места их размещения.

Монтаж опор под строительство дома или коттеджа нужно всегда осуществлять ниже глубины промерзания

Для получения надежного столбчатого основания важно использовать высококачественные материалы. Не применяйте песок с примесью глины

При выборе цемента в магазине обращайте внимание прежде всего на срок годности, а не на низкую стоимость по акции. Все это в итоге влияет на прочность опор и может вызвать их разрушение

Не следует возводить блочный фундамент для дома, особенно на пучинистом грунте

Когда здание строится на грунте, склонном к пучению, важно успеть все работы по его возведению сделать в один сезон. Поэтому рекомендуется начинать установку основания поздней весной или в начале лета – сразу после того, как земля прогреется

Устройство металлических столбов

Закладка фундамента на металлических опорах практически ничем не отличается от устройства фундамента на деревянных столбах: ни подготовкой ям по габаритам, ни технологией установки, ни конструкцией опор. Отличается сам материал, который имеет повышенную устойчивость к нагрузкам, более длительный срок эксплуатации и расширенные возможности крепления к деревянным и металлическим основам стен.

Подготовка деталей опор

В качестве деталей опор металлического столбчатого фундамента желательно использовать швеллер или двутавр высотой не менее 10 см и толщиной стенок более 3 мм. Наилучшим вариантом будет приобретение изношенных железнодорожных рельсов: они значительно дешевле нового заводского металлопроката, устойчивее к нагрузкам и атмосферным воздействиям.

Сборка опор

Процесс сборки сводится к сварке элементов лап между собой и прикреплению их к нижней части стойки. Для повышения прочности и надежности металлических столбов выпуски крестовин перевязывают со стойками, приварив раскосы из уголка, арматуры или обрезков металла. Виды металлопроката для столбов и лап могут быть различными.

Устройство металлических полочек

Если основания стен дома выполнены из металла и в проекте предусмотрено приваривание к фундаменту, то верхушки столбов оставляют в неизменном виде. Если же необходимо болтовое соединение, то устраивают полочку из металлической пластины с соответствующими отверстиями.

Под деревянные основания готовят металлические полочки с большой площадью опирания, чтобы древесина не продавилась от нагрузок. Вырезают пластины с выпусками не менее 40 см. Форма пластин зависит от места расположения столбов: на углах, в местах ответвлений перегородок и по линии стен.

Установка прокладок

Между металлическими и деревянными частями устанавливают резиновые или пластиковые прокладки с высокой степенью эластичности толщиной около 10 мм. Эта мера позволяет избавиться от скрипа и изнашивания нижнего венца или обноски деревянной постройки из бруса, бревна, каркаса и щитов.

Виды столбчатого фундамента: какой выбрать

В зависимости от материала, выделяют несколько видов столбчатого фундамента.

Виды столбчатого фундамента Источник postroysia.ru

Каждый из них имеет свои особенности установки.

1. Монолитный железобетонный фундамент. Прочный, способный выдерживать большой вес (например, двухэтажный деревянный домик). Подходит для сложного грунта.
2. Кирпичный столбчатый фундамент. Самая прочная основа с наиболее длительным сроком службы, если подобрать полнотелый обожжённый кирпич с минимальным коэффициентом влагопоглощения.
3. Бетонный фундамент. Его долговечность будет зависеть от качества выбранного материала.
4. Столбчатый фундамент из бутового камня. Не устойчив на подвижной почве, поэтому его можно устанавливать на относительно ровной поверхности.
5. Столбчатый бутобетонный фундамент надёжен и может укладываться разными способами.
6. Деревянный фундамент. Если бревна покрыть огнебиозащитным, а затем гидроизоляционным материалом, то изготовленный из них фундамент способен прослужить длительное время под беседками, террасами, верандами.
7. Асбестовый фундамент. Изготавливается из асбестовых труб, которые играют роль своеобразной несъёмной опалубки. Выдержит массивную деревянную постройку.
8. Столбчатый фундамент из металлических свай. Они вкручиваются в глубоко в грунт, закрепляясь в самых плотных слоях.

Монолитный и сборный фундаменты Источник userapi.com Выбор фундамента зависит от грунта и сооружаемой конструкции. Материал зависит от того, из чего будет изготавливаться будущая постройка и какого она будет веса. Также от веса и от качества грунта зависит глубина.

В зависимости от заглублённости фундамента выделяют три его типа

Важно выбрать подходящий под конкретную местность и вес тип, потому что он обеспечит стойкость опоры:

1. Незаглублённый. Устанавливается почти поверх почвы, нужно лишь снять её плодородный слой. Подходит для непучинистой почвы. Применяется при строительстве небольших бань и мелких хозяйственных построек. Незаглублённый фундамент лучше делать из бетона или кирпича.
2. Мелкозаглублённый. Он монтируется на глубине 40-70 см. При его изготовлении чаще всего используются трубы из асбеста, пластика или металла. Подойдёт для строительства беседок, веранд или террас на слабопучинистой почве.
3. Заглублённый. Монтируется ниже точки промерзания грунта. Обычно устанавливают на глинистую и водонасыщенную почву.

Конструкция заглублённого и незаглублённого фундамента Источник housechief.ru От того, как делать столбчатый фундамент, зависит прочность строения и срок его службы: если фундамент подобрать под конструкцию неправильно, то стены могут перекоситься, появятся трещины или дом попросту просядет.

Столбчатый фундамент своими руками

Почему же при строительных работах выгоднее всего строить столбчатый фундамент под каркасный дом своими руками?

• Во-первых, в отличие от фундаментов ленточного или ростверкового типа высыхает гораздо быстрее и дает меньший процент усадки.
• Во-вторых, по стоимости он не уступает, а даже выигрывает перед фундаментами другого типа. К тому же если сделать столбчатый фундамент своими руками, можно избежать значительных затрат на тяжелую технику или дорогостоящие строительные бригады и оплату их деятельности.
• В третьих, опоры фундамента можно возводить не одновременно, а в порядке очередности.

Столбчатый фундамент из труб своими руками.

Столбчатый фундамент из труб своими руками можно возводить независимо от времени года. Также есть возможность частично заменить или отремонтировать опору, когда дом будет готов, равно как и укрепить одну или несколько опор дополнительно.

Расчет и разметка столбчато-ленточного фундамента

Один из главных моментов, на который следует обратить внимание при возведении деревянных построек,- это подготовка территории и правильная разметка. Ведь от этого зависит в будущем прочность всей конструкции

Расчет и разметку столбчато-ленточного основания можно выполнить самостоятельно, имея в наличии минимум инструментов. Перед проведением каких-либо работ следует тщательно подготовить место для строительства. Наилучший вариант в этом случае, когда грунт сухой и однородный. Специалисты рекомендуют дополнительно узнать, насколько может промерзнуть грунт в этой местности для предотвращения разрушения стен.

Фундамент обычно закладывается ниже глубины промерзания на 20 см. Допустим небольшой уклон строительной площадки в любую сторону, кроме северной. Это предусматривается для стока дождевой и талой воды.

Монтаж

Расчеты и проектировка

Расчет столбчатых фундаментов делается параллельно с общим проектом сооружения. Определяется количество столбов, их диаметр, расположение, глубина погружения и материал который будет предпочтителен для их изготовления. Для произведения точных расчетов требуется подробные характеристики грунта: уровень промерзания, глубина расположения грунтовых вод, уровень пучения почвы и т.д.

Правильный расчет столбчатого фундамента также во многом зависит от характеристик возводимой конструкции: ее массы, материала, который будет использоваться при строительстве, количества этажей, типа перекрытий и т.п. Для самостоятельного определения структуры и местоположения колонн используется онлайн-калькулятор расчета столбчатого фундамента.

Подготовка площадки. Разметка

По имеющемуся чертежу посредством строительной нити очерчивается контур будущего сооружения. На этом этапе важна правильная геометрия созданного контура – нить должна натягиваться двумя линиями параллельно друг к другу, толщина промежутка между ними должна примерно соответствовать толщине ростверка. Если разметка осуществлена правильно, то все углы и пересечения будут иметь значение 90 градусов.

Чтобы определить, правильно ли выдержанна общая геометрия будущего сооружения, необходимо выверить соответствие диагоналей. Для этого, производятся необходимые измерения (соответствие длины и ширины сторон) и на наружных углах создаются отметки – таким образом, вы получите относительно правильный прямоугольник. Однако при таком подходе возможно наличие погрешности, которую невозможно определить визуально.

Для определения возможных погрешностей, между дальними углами по диагонали натягивается нить – если длина обоих диагоналей равна, то при соответствии значений имеющихся сторон фигуру можно считать правильной. Если же диагональные линии не соответствуют друг другу по длине, то один из отрезков сдвигается вперед или назад до получения равного значения диагонали.

Подготовка участка

• В первую очередь необходимо подготовить площадку для будущего сооружения. По всему периметру на 20 – 30 см срезается верхний слой почвы – примерно такую толщину имеет органический слой – в качестве основы для строительства он не пригоден;
• Очищенную от мусора площадку подвергают планировке – срезаются бугры, а в ямы досыпается грунт. В результате у вас должна получиться ровная по горизонтали поверхность;
• На месте расположения несущих колонн выкапываются котлованы необходимой глубины. Если после формирования котлована на дне имеется песок или гравий, то в дополнительной засыпке он не нуждается. Если же основой для столбов будет служить почва – необходимо осуществить засыпку песком на 20 – 30 см.

Монтаж колонн

На дно котлована заливается слой бетона толщиной около 20 см, который будет служить подушкой для колонны. Если в качестве материала используется кирпич, то осуществляется кладка замкнутым способом, а в образовавшееся внутри колонны пространство закладывается арматурный каркас и заливается бетонный раствор.

Если колонны будут формироваться посредством бетона, то существует возможность заливки без применения опалубки для фундамента. Для этой цели вместо котлована ручным буром формируется вертикальная скважина необходимого диаметра и глубины, в которую закладывается каркас армировки и заливается бетон.

Чтобы избежать обвала стен и утечки бетона, края скважины закладываются рубероидом. Выступающая часть формируется посредством опалубки.

Ростверк и забирка

Ростверк формируется посредством бетонной, металлической или деревянной рандбалки – материал подбирается в зависимости от структуры будущего здания. Бетонный ростверк фундамента формируется посредством опалубки, а металлический или деревянный имеет сборную конструкцию.

Если ростверк будет находиться высоко над землей, то резонно возникает вопрос: чем закрыть столбчатый фундамент снаружи? Для этой цели возводится забирка – перекрытие перекрывающее промежуток между несущими столбами. Материалом для нее могут служить различные материалы, однако традиционно для ее сооружения используется облицовочный кирпич или камень.

Забирка из кирпича возводится также как и обыкновенная облицовка – заливается узкая ленточная основа либо стяжка, на которую затем кладется кирпич. В поверхности облицовки оставляются вентиляционные отверстия, как и в обычном цокольном перекрытии. Не следует связывать ее с несущими столбами, так как разность усадки приведет к образованию трещин.

Фундамент столбчатого типа из кирпича

В качестве материала для столбов можно использовать кирпич (железняк). Правда, такой материал подходит только в случае устойчивого грунта и глубокого залегания вод.

Возведение столбов из кирпича допускает два варианта:

1. Первый слой укладывается на подушку из песка.
2. Начальный слой укладывается на залитый заранее «башмак» из бетона.

В большинстве случаев столбы под каркасные строения делают шириной 25*25 см (два кирпича в одном ряду). Если речь идет о большом доме, то ширина возрастает до 50*50 (4 кирпича). В последнем случае внутрь столба помешают прутья арматуры. Это делается для увеличения показателей прочности конструкции.

Столбы из кирпича должны быть вертикальными. Не допускается наличие откосов и искривления. Поэтому кладку кирпича постоянно контролируют при помощи уровнемера и отвесов.

Мелкозаглублённый фундамент

На более сложный грунт, подверженный пучению, можно устанавливать Мелкозаглублённый фундамент. Он подходит даже для скальных или песчаных площадок. Его делают из асбестовых, пластиков или металлических труб. Материал значительной роли не играет, потому что основная нагрузка будет приходиться на железобетонный столб.

Диаметр труб нужно подбирать с учётом нагрузок. Для небольших беседок и террас можно использовать трубы с сечением в 100 мм, а для более тяжёлых построек лучше брать диаметр 250-300 мм.

Схема мелкозаглублённого фундамента Источник atlantmasters.ru

Изготовление мелкозаглублённого фундамента более сложное:

1. Подготовительные работы, разметка. Снятие верхнего слоя почвы и её выравнивание.
2. Бурение отверстий.
3. Создание песчаной подушки.
4. Гидроизоляция.
5. Установка труб в вырытые котлованы.
6. Армирование: рифлёная арматура устанавливается вертикально и связывается между собой небольшими прутьями.
7. Заливка бетона. Схема того, как залить столбы под фундамент своими руками: сначала бетон заливают наполовину. Трубу поднимают на 30-40 см. вверх, создавая подошву, которая будет противостоять пучению. Затем труба бетонируется до конца.

Такая технология обеспечивает большую прочность, хотя сложнее и дороже в установке.