Как построить столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома

До начала строительства необходимо определить, какого типа основание закладывать: монолитное, свайное, ленточное? Строить самостоятельно или нанимать бригаду? В данной статье мы рассмотрим, как построить столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками.

Установка столбов

Далее переходим к установке столбов, которых может быть три вида:

  • монолитные, изготовляемые промышленным способом;
  • из асбестовых труб;
  • наливные, изготовляемые своими руками при помощи опалубки.

В первом случае они устанавливаются на не успевший затвердеть подушечный бетонный слой, а по краям засыпаются гравием, который затем утрамбовывается. Для надежности можно скрепить все это жидким цементно-песочным раствором.

Во втором случае в асбестовые трубы необходимо будет заливать бетон, поэтому труба после установки на влажную цементную подложку сразу начинает заливаться бетоном. Пространство вокруг засыпается щебнем мелкой фракции, который также трамбуется, и глиной, для большей надежности.

В третьем случае делается опалубка. Если выбор падает на деревянную, то доски нужно смочить водой, чтоб они не тянули жидкость из бетона, тем самым ослабляя его. Если опалубка сделана из металла, то ничего смачивать не нужно.

Таким образом будут делаться все столбы указанного фундамента. В целом ничего сложного нет. Не забудьте про утепление столбчатого основания, чтобы предотвратить выдавливание столбов пучением грунта.

Видео: утепление пеноплексом столбчатого фундамента веранды бани.

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.
Уменьшение воздействия пучинистости

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.

Климатические особенности

От климатических условий зависит всё: и выбор толщины стены дома, и тип его основания, и другие важнейшие условия. Если с центральными регионами страны всё более-менее понятно, то вот в регионах с экстремальными температурными условиями разобраться следует подробнее.

Климатическая карта России

Например, как уже отмечалось выше, на горных почвах потребуется свайное основание для дома, там где температура воздуха ниже средней по стране ,придётся делать глубокий фундамент, причём чем глубже располагается его подошва, тем лучше.

Климатические особенности

Кстати, тут ещё стоит отметить и такую особенность: глубина промерзания грунтов – показатель сезонный и напрямую зависит от типа климата. Здесь можно привести следующие данные по глубине промерзания:

  • для суглинистых почв – 0,23 м (среднее значение за год);
  • для песчаных – 0,28 м;
  • для гравелистых – 0,3 м;
  • для обломочных (скальных или горных) – 0,34 м.

Данный показатель также может колебаться не только в плане типов почв, но и географического месторасположения участка. Например, на том же Крайнем Севере глубина промерзания даже в среднем значении будет существенно выше (1 м и более – это уже регионы с вечной мерзлотой, где капитальные строения, собственно говоря, обычно и не возводятся).

Расчётная таблица несущей способности разных типов грунтов

Это то же самое, что построить десятиэтажных жилой дом в Антарктиде или на Северном полюсе. В общем и целом, вес каркасного дома и его основания – важнейшие критерии, которые всегда обязательно нужно учитывать. Если неправильно рассчитать эти параметры, то дом попросту просядет.

Климатические особенности

Правда, если “ошибиться” в меньшую сторону (когда вес дома и его основания меньше), то это будет даже хорошо, хотя смета строительства увеличится. В общем, остаётся пожелать закончить строительство как можно быстрее!

Читайте также:  Как заливать ленточный фундамент – советы эксперта

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Планируя строительство дома, бани или дачного строения, несложно определить потребность в арматуре своими руками. Пошаговые инструкции позволят на калькуляторе рассчитать метраж стержней для изготовления арматурной решетки, усиливающей основу здания. Зная, как рассчитать арматуру, можно самостоятельно выполнить вычисления, не прибегая к помощи сторонних специалистов. Правильно выполненные расчеты обеспечат прочность фундаментной основы, устойчивость здания, а также длительный ресурс эксплуатации.

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент
Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент
Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками пошаговая инструкция

Столбчатое основание является упрощённой разновидностью свайного фундамента. Конструкция представляет собой сеть опор, установленных по периметру стен и в местах наибольших нагрузок. Максимальный шаг между опорами составляет 2.5 м. Все столбы объединяются между собой ростверком (горизонтальной обвязкой).

Столбчатые фундаменты для каркасных построек используются 2-х видов: монолитно-бетонные (изготавливаются путём заливки в опоры) и сборные (сооружаются из готовых блоков или камней).

Несмотря на то, что конструкция сооружается без сплошной заливки бетоном всего периметра, такие фундаменты обладают рядом достоинств, делающих конструкцию надёжной и долговечной.

Столбчатый фундамент для каркасного дома

Преимущества столбчатого фундамента:

  • Обходится дешевле ленточных аналогов;
  • Можно изготовить самостоятельно;
  • Быстро возводится;
  • Для его сооружения не нужна тяжёлая техника;
  • Легко ремонтируется;
  • Столбы можно устанавливать в любое время года, включая зиму.
Столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками пошаговая инструкция

К недостаткам конструкции можно отнести большое количество ручной работы (если нет бурильной техники) и необходимость дополнительного утепления полов, так как каркасное строение практически висит в воздухе.

Создание опалубки и установка арматуры

Опалбука из труб для столбчатого фундамента

В готовые скважины устанавливается опалубка их асбестовых или металлических труб (несъёмная) или досок (съёмная). Затем в каждый котлован вставляется арматура диаметром 10–14 мм (как минимум по 4 шт.). Горизонтальные перемычки изготавливают из более тонких прутьев по 6 мм.

Установка арматуры в скважины для столбов

Все столбы должны быть установлены таким образом, чтобы ростверк получился строго горизонтальным. Для этого выбирается начальная точка и далее с помощью уровня отмечается высота каждой опоры.

Виды столбчатого базиса

Материал их изготовления:

По методу возведения классифицируют на монолитные, благодаря бетонной заливки в опалубку, и сборные из готовых блоков, кирпичей или бута.

По глубине заложения бывают:

  • Заглубленные основания с их закладкой на глубину промерзания пучинистой почвы;
  • Мелкозаглубленные с закладкой на 0,5 – 0,7 глубины промерзания слабо- и непучинистой почвы, где половина – это песчано-гравийная воздушная насыпь;
  • Незаглубленный столбчатый фундамент под каркасный малоэтажный дом своими руками с подошвой вровень с земной поверхностью на песчаной подушке на слабо- или непучинистой почве.

Как укрепить столбчатый фундамент каркасного дома

Если при первоначальных расчетах собственник дома неправильно рассчитал нагрузку на грунт, или не соблюдена технология строительства, то через несколько лет можно столкнуться со следующими явлениями:

  • опоры отошли от вертикали, ушли в грунт. Здание «висит» в воздухе;
  • на стенах есть трещины.

Причиной перечисленных явлений становятся не только ошибки при проектировании и строительстве, но и сезонные подтопления от ближайшей реки, масштабное строительство в непосредственной близости. Часто собственник дома пытается расширить жилплощадь за счет пристроек или дополнительного этажа, но эта повышенная нагрузка не была учтена проектом. Какова бы ни была причина, результат один — свайный фундамент необходимо ремонтировать. Самый «легкий» вариант – замена свай на буронабивные. Главная проблема заключается в том, что дом нужно приподнять и надежно зафиксировать на временных сваях. Для этого используют автомобильные домкраты, лебедки, краны, но важно соблюдать меры предосторожности.

Поврежденные опоры извлекаются и удаляются. Шурфы, в которых они размещались, углубляются на 30-50 см. Далее повторяется полностью процесс строительства свай. Кирпичную кладку можно заменить на асбоцементные трубы с обязательным армированием и заливкой внутренней полости бетоном. Траншеи вокруг засыпаются грунтом и уплотняются.

Не ограничивайтесь заменой одной, конкретной сваи, пришедшей в негодность. Если дом поднят и надежно закреплен, проверьте все, чтобы не повторять процедуру подъема через месяц или год.

Расчет опорной площади

При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:

  • γc – коэффициент эксплуатационных условий;
  • γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
  • F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.
Читайте также:  Геотекстиль (геоткань): назначение, свойства, применение

Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.

В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.

Расчет опорной площади

Сбор нагрузок на грунт (F)

Вес сооружения

Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.

Стеновые конструкции:

  • каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
  • бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
  • кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
  • стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².

Перекрытия:

  • чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
  • то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
  • напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
  • перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².

Крыша:

  • металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
  • рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
  • шифер – 40-54 кг/кв.м;
  • керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.
Расчет опорной площади

Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.

Вес фундамента и снеговая нагрузка

Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:

  1. Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
  2. Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
  3. Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.

Рекомендуем: Устройство фундамента из плит ЖБИ в частном доме. Виды, какие выбрать, как укладывать?

В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.

При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:

  • северные районы – 180-195 кг/м²;
  • средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
  • южные регионы – до 55 кг/м².
Расчет опорной площади

После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.

При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.

Расчет площади фундамента под дом

На этом этапе определяют, какого размера должна быть подошва здания, чтобы она выдерживала рассчитанную нагрузку и в то же время не продавливала грунт. Если предполагается ставить дом на монолитный фундамент в виде плиты, то он не требует расчета. Его площадь равна габаритам дома – это способствует равномерному распределению нагрузки, плита оказывает достаточное сопротивление грунту.

Минимальную площадь ленточного, столбчатого и свайного оснований обязательно просчитывают по формуле:

где γn – коэффициент запаса надежности, принимается 1,2;

F — суммарная нагрузка на подошву, вычисленная ранее;

γc – коэффициент, зависящий от сочетания типа грунта и будущего строения и находящийся в пределах 1,0 – 1,4 (например, если ставят каменный дом на пластичную глину, γc =1,0; при строительстве любого сооружения на мелком песке γc =1,3);

Читайте также:  Выбираем фундамент: монолитная плита или блоки ФБС

R– расчетное сопротивление грунта при закладке фундамента на глубину от 1,5 до 2 м.

Чтобы рассчитать сопротивление грунта, нужно знать величину удельного сопротивления – она зависит не только от состава почвы, но и от ее пористости и влажности. Расчет любого фундамента базируется на предварительном почвенном анализе участка. Согласно его результатам берут справочное значениеRо. Его корректируют по формуле:

R=0,005Rо * (100+h/3), в которой h – глубина фундамента.

Подставив все необходимые величины, находят площадь. Ее значение используют для дальнейшего выбора ширины ленты, диаметра сваи или опорного столба. Размеры фундамента нужны и для того, чтобы определить объемы материалов для его изготовления

Расчет количества бетона для фундамента и арматуры для его усиления

Методика определения объема бетонной смеси имеет некоторые нюансы в зависимости от типа фундамента.

  • Ленточный. Его объем — это произведение суммарной длины (в том числе под простенками) на глубину и ширину. Для дома размерами 6 х 10 м, с общей длиной простенков 12 м определяют суммарную длину фундамента: (6+10)*2 + 12 = 44 м. При глубине фундамента 1,6 м и ширине ленты 0,4 м его объем (и количество бетона) составит 44 * 1,6 * 0,4 = 28,2 м3.
  • Столбчатый. Допустим, для изготовления основания используют бетонные опоры диаметром 0,2 м и длиной 1,5 м. Площадь сечения столба равна 3,14 * 0,2 2 /4 = 0,03 м2. Разделив общую квадратуру фундамента на это число, определяют количество опорных столбов. Его умножают на объем одного столба (0,03 * 1,5 = 0,045 м3) и получают кубатуру бетона для фундамента.
  • Плитный. Толщина монолитной плиты варьируется от 15 до 40 см – ее подбирают в зависимости от веса здания. При параметре 40 см и площади дома 60 м2 нужное количество бетонной смеси составит 0,4 * 60 = 24 м3.

При выборе арматуры ориентируются на вес постройки и тип почвы. Если она достаточно плотная и малопучинистая, то фундамент будет испытывать умеренные деформации и не требует особо жесткого каркаса. Кроме того, параметры прутков зависят от типа основания.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергию. Окупается за 2 месяца!Это нужно знать каждому, чтобы сэкономить!

  • Плита. Для легкого каркасного или щитового дома, стоящего на твердой глине или скальном грунте, подойдет арматура диаметром 10 мм. Если планируется поставить на плиту кирпичный дом, а грунт слабый, то приобретают прутки потолще – от 14 до 16 мм. Каркас обычно делают с шагом 20 см, выполняя два пояса армирования. Связку поясов делают в каждой точке пересечения продольной и поперечной арматуры. Если толщина плиты 40 см, длина связующих прутков составит 30 см (оба пояса удалены от плоскостей основания на 5 см).
  • Лента. Она меньше подвержена изгибу, поэтому достаточно арматуры толщиной 10 — 12 см. Ее тоже укладывают в два слоя, каждый из которых заглублен в бетон на 5 см. При ширине фундамента 0,4 м хватит двух продольных стержней в каждом ярусе. Если основание шире, потребуется 3 – 4 линии арматуры. Поперечные элементы и вертикальные связи можно ставить через каждые полметра. Они, как в плитном фундаменте, должны отстоять от поверхностей ленты на 5 см.
  • Столбы. Их армируют стержнями толщиной 10 – 12 мм. Вертикальные прутья (2 – 6 штук) равномерно распределяют по объему столба – их длина соответствует длине опоры. Поперечные связи из гладкой арматуры диаметром 6 мм располагают с интервалом 0,4 – 0,5 м по высоте.

Зная нормы расхода арматуры и ее расположение, нетрудно определить, сколько ее нужно для создания основания конкретного дома

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.
Уменьшение воздействия пучинистости

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.