Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома

Столбчатый фундамент — это фундамент из нескольких столбов, заглубленных в грунт в определённом порядке и связанных в единую раму посредством деревянной, металлической обвязки или железобетонного ростверка.

Столбчатые фундаменты применяются в основном для возведения деревянных или каркасных домов высотой не более 2-х этажей, бань, хозяйственных построек, удельная масса которых не превышает 1000 кг/м³. Более тяжёлые дома на таких фундаментах строить нецелесообразно, в связи с относительно невысокой прочностью столбов и недостаточно большой суммарной площадью подошвы.

Столбчатый фундамент хоть и является самым дешевым, но в случае его правильного проектирования он также будет надежной опорой.

Достоинства столбчатого фундамента:

  1. экономия денежных средств и трудовых затрат за счёт уменьшения объёма земляных и бетонных работ;
  2. высокая скорость строительства нулевого цикла.

Основной недостаток столбчатого фундамента:

  1. непредсказуемое поведение отдельных столбов фундамента при легкомысленном отношении застройщика к исследованию свойств грунта на участке (особенно для фундаментов без монолитного ростверка).

Отличия столбчатого фундамента от ленточного:

  1. подходит для построек, относящихся к облегченному типу (деревянные строения без подвального помещения, колонны и т.д.);
  2. представляет собой ряд опор, находящихся в наиболее нагруженных точках.

Виды столбчатого фундамента:

  1. по особенностям конструкции:
    • монолитный, который имеет большую прочность, т.к. изготовлен из армированного бетона.
    • сборный, который состоит из отдельных элементов, поэтому имеет слабые места по швам (стыкам).
  2. по глубине размещения основания:
    • заглубленный — размещен ниже уровня промерзания, обязателен на глинистых почвах.
    • малозаглубленный — выполненный на глубине до 700 мм, целесообразен на песчаных или скалистых грунтах.

Расчет столбчатого фундамента

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).

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 — супесь, 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 ).

Строительство столбчатого фундамента

Инструмент, который понадобится при возведении столбчатого фундамента:

  1. Лопата.
  2. Опалубка.
  3. Рулетка.
  4. Рубероид.
  5. Геотекстиль плотностью 200 гр/м 2 .
  6. Армирующий каркас.

Разметка столбчатого фундамента

О разметке столбчатого фундамента довольно подробно можно почитать по ссылке http://fundamentprofi.ru.

В связи с тем, что я собираюсь строить столбчатый мелкозаглубленный фундамент (а устройство этого типа основания предполагает, что глубина его заложения не будет превышать 80 см), то технология будет следующей:

  1. на месте строительства снимается плодородный слой почвы;
  2. в минеральном грунте в местах нахождения опор по проекту копаются ямы размером 0,6 х 0,6 м 55-60 см глубиной;
  3. ямы застилаются геотекстилем 200 гр/м 2 и засыпаются щебнем 5-20 слоем 25-30 см, который трамбуется, далее геотекстиль нужно завернуть и положить сверху слой рубероида;
  4. связать армирующий каркас для подошв из арматуры 12мм, уложить на дно ям (прутья арматуры не должны соприкасаться с грунтом), обеспечить вверх вывод концов (до 15 см) для связи с армированием столбов;
  5. залить подошвы столбов (в моем случае опалубкой будут выступать стенки ям).

В качестве опалубки самих столбов я буду использовать старые доски и фанеру, оставшиеся после разборки старой постройки), хотя некоторые предлагают использовать безнапорную асбоцементную трубу диаметром 300 мм. Армирование столбов — арматура 12 мм.

Для заливки фундамента буду использовать товарный бетон марки М-300 В22.5. Для самостоятельного замеса 1 м 3 мне потребуется, кг (части) ( подробнее . ):

  1. Портланд цемент М400 — 382 кг (1)
  2. Щебень — 1080 кг (2,83)
  3. Песок — 705 кг (1,85)
  4. Вода — 220 л (0,58)

Далее — обязательное устройство отмостки и забирки (из листов АЦП) с утеплением Пеноплексом ( подробнее об утеплении фундамента).

Ошибки при строительстве столбчатого фундамента

Самой распространённой ошибкой частных застройщиков при возведении столбчатого фундамента является отсутствие хоть какого, даже приближённого расчёта. Количество столбов, также как и площадь их оснований, берутся «с потолка». Практически на всех строительных сайтах написано одно и тоже — ставьте столбы по углам и на пересечении стен, при необходимости на длинных стенах добавляйте ещё, чтобы расстояние между ними было от 1,5 до 2,5 метров. Нормальный такой разброс! К тому же про площадь основания практически нигде ни слова. А ведь именно от этих показателей зависит, будет ли Ваш дом стоять на месте или со временем начнёт перекашиваться и садиться.

Читать еще:  Как рассчитать длину стропила на двухскатную крышу

Теорию, изложенную в этой статье, я практически опробовал и на практике (подробнее — в статье Строительство опорно-столбчатого фундамента под каркасный дом ).

Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей. Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров. Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

Перед тем как определить параметры фундамента, оптимальные для каркасного дома, нужно выбрать тип основания в соответствии с видом почвы участка. Рассмотрим плюсы и минусы каждого.

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте. Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.

Недостатком ленточного фундамента считается невозможность перепланировки дома. Поэтому во время проектирования очень важно правильно произвести все расчеты жилого объекта, поскольку потом исправить ничего не получится.

Дом на сваях

Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах. Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.

Свайная конструкция имеет хорошие показатели несущей способности и при необходимости позволяет проводить ремонтные работы. Сваи устойчивы к воздействию грунтовых вод и промерзанию почвы. Идеальный вариант для небольшого каркасного дома.

Монолитная плита

Плитный фундамент имеет в основе плоскую железобетонную опору. Возводятся основания такого вида на слабых, пучинистых и неоднородных почвах, где содержатся грунтовые воды.

Фундамент надежный, простой в монтаже, устойчив на скользящей почве. Для каркасного дома его применяют очень редко, поскольку он характеризуется дороговизной и необходимостью установки чернового пола.

Простой столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием. Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен. Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.

Столбчатый фундамент очень просто и быстро монтировать, он наиболее приемлемый по цене. Однако есть серьезные недостатки: невысокая несущая способность и возможность монтажа только на непучинистых устойчивых грунтах в теплое время года.

Геологические изыскания

Не только расчет фундамента важен для возведения устойчивого каркасного дома, важны характеристики грунта и геологические особенности. Специалисты, проектирующие сооружения, проводят сложные геологические изыскания – бурение и изучение материала в лаборатории.

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см. Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев. Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома. Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова. Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

  • Стены толщиной 150 мм в каркасном доме с утеплителем: 30-50 кг/кв. м.
  • Стены из бруса и бревен: 70-100 кг/кв. м.
  • Стены из кирпича толщиной 150 мм: 200-270 кг/кв. м.
  • Стены из железобетона толщиной 150 мм: 300-350 кг/кв. м.
  • Металлическая кровля: 40-60 кг/кв. м.
  • Керамическая кровля: 80-120 кг/кв. м.
  • Кровля из гибкой черепицы: 50-70 кг/кв. м.
  • Собственный вес железобетонного фундамента: 2500 кг/куб.м.

Указанные значения относятся к нормативным. Чтобы получить расчетные показатели их необходимо умножить на специальный коэффициент надежности по нагрузке. Ниже они указаны для каркасного дома.

  • Деревянные: 1,1.
  • Железобетонные с плотностью выше 1600 кг/куб м: 1,3.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные в заводских условиях 1,2.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные на строительной площадке 1,3.

Расчет несущей конструкции

Долговечность и качество любого здания напрямую зависит от прочности фундамента. Поэтому на этапе проектирования важной задачей является расчет оптимального значения размеров основы.

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов. Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой. Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

Для расчета несущей способности фундамента учитывают площадь основания и глубину его заложения. Эти параметры важны при определении возможной усадки конструкции в течение двух лет после строительства. Если усадка будет неравномерной, то по стенам или фундаменту могут пойти трещины, дом перекосится или вовсе разрушен.

Существует множество факторов, из-за которых фундамент может опускаться неравномерно. Прежде всего, это малая плотность грунта, чрезмерная пучинистость, большая нагрузка, неправильная форма построенного фундамента.

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

Перед проведением расчетов требуется определить структуру грунта, глубину его промерзания и расположение уровня грунтовых вод. Это позволит установить оптимальную глубину заложения фундамента. Несущая конструкция будет максимально крепкой при заложении на однородный грунт, который усаживается равномерно. В учет также берется тип почвы.

Хрящевой грунт – это сочетание камней и гравия. Минимальная глубина заложения в этом случае составляет 0,5 м. На определение точного показателя здесь влияет только уровень грунтовых вод и вес сооружения. На скальном участке, где преобладают плотные горные породы, фундамент закладывают на небольшую глубину, при этом лишь сняв верхний тонкий слой почвы.

Песчаный грунт хорошо впитывает воду, которая на поверхности не застаивается. За счет этого и незначительного промерзания глубина основания может быть около 50-70 см. Она увеличивается до уровня промерзания в том случае, когда грунт пылевидный или мелкозернистый, а расположение грунтовых вод высокое.

Особенностью песчаных почв также является риск сильного проседания из-за высоких показателей уплотнения при нагрузке. Поэтому цоколь должен быть высоким, а глубина может быть увеличена до 70-100 см.

Фундамент для глинистого грунта необходимо закладывать ниже точки промерзания. Особенно придерживаться этих рекомендаций нужно при высоком уровне грунтовых вод. Такая почва наиболее опасна, так как сжимается при сильной нагрузке и вспучивается при замерзании. Чтобы избежать трещин, требуется высокопрочный фундамент.

Уровень грунтовых вод

Заложение фундамента на определенную глубину зависит и от уровня грунтовых вод. Факторы влияния:

  • Заложение несущей конструкции на глубину от 50 см необходимо, если грунтовые воды залегают глубже замерзания грунта более чем на 100 см.
  • В случае нахождения грунтовых вод ниже уровня промерзания менее 100 см, устраивают гравийно-песчаную подушку от дна основания до уровня промерзания грунта, а несущую конструкцию погружают на глубину не менее 50 см.
  • При одинаковом уровне промерзания и грунтовых вод или если грунтовые воды протекают высоко, закладку фундамента делают ниже уровня промерзания. Бывает исключение, если здание отапливается круглый год или грунт песчаного типа.
Читать еще:  Карнизный узел стропильной крыши

Площадь несущей конструкции

Площадь фундамента рассчитывается на основе того факта, что почва не должна проседать под давлением каркасного дома. Проседание случается, если нагрузка на грунт избыточна из-за большого веса здания. Чтобы ее уменьшить, требуется увеличение площади основы под фундамент. При выборе ленточного типа несущей конструкции нужно увеличить ширину ленты.

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см. Определяют его индивидуально, в зависимости от несущей способности грунта и веса здания. Обычно расстояние составляет 100-200 см на песчаной почве и супесях, 200-250 см – на глинистом, хрящевом, скальном грунтах. Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

При строительстве каркасного дома бывает достаточно столбчатого фундамента. Чтобы определить нагрузку на грунт требуется просуммировать вес фундамента и вес здания. Это позволит понять выдержит ли почва планируемое строение.

Итак, допустим, столбики будут иметь диаметр 20 см и глубину 1,9 м. Опорная площадь равняется 3,14 х 10 см х 10 см = 314 кв. см. Вес столбика будет 143 кг, а объем 0,6 куб. м. Понадобится 30 столбиков, поскольку длина стен составляет 30 м, а расстояние равняется 1 м. Исходя из этого, общий вес равен 30 х 143 кг = 4290 кг, опорная площадь – 30 х 314 кв. см = 9420 кв. см.

Общий вес каркасного дома составит 27000 кг. Для расчета нагрузки на грунт необходимо разделить это число на опорную площадь, получится 2,88 кг/кв. см. Несущую способность сухого грунта можно взять за 2 кг/кв. см. Это значит, что для строительства каркасного дома такой площади фундамента недостаточно и нужно увеличить количество или размер столбов.

Видео: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Порядок расчета столбчатого фундамента

Столбчатые фундаменты применяются при строительстве каркасных и бескаркасных зданий и сооружений. Наиболее часто данной конструкцией пользуются при возведении небольших жилых домов и хозпостроек различного назначения в частном строительстве.

Важнейшей частью общего объема работ при этом является расчет столбчатого фундамента (информация о плюсах и минусах столбчатого фундамента).

Только в случае его правильного выполнения застройщик может быть уверен в надежности будущей постройки.

Порядок действий

Расчет столбчатого фундамента под дом производится в несколько этапов:

  • оценка нагрузки от дома;
  • определение типа грунта;
  • подсчет количества опор.

Теоретически число опорных столбов зависит от того, какую площадь имеет основание единичного элемента. Однако большую роль в этом вопросе играет планировка дома – ведь опоры необходимо ставить не только по углам постройки, но и в местах пересечения стен (более подробно об опорно столбчатом фундаменте).

Оценка нагрузки

Для выполнения данного этапа расчетных работ необходимо собрать все нагрузки, воздействующие на фундамент и суммировать их.

В их состав входят следующие величины:

  • вес строительных материалов (всех без исключения – от стен до крыши);
  • снеговые и ветровые нагрузки;
  • вес объектов, которые предполагается установить внутри постройки.

Снеговая и ветровая нагрузки являются сезонными и зависят от региона строительства. Удельные нагрузки на единицу площади можно найти в строительных справочниках.

Застройщику останется лишь умножить данные величины на площадь крыши с учетом поправок, зависящих от уклона ее скатов. Влияние угла наклона выражается в коэффициентах, также приведенных в справочной литературе.

При расчете столбчатого фундамента с ростверком в обязательном порядке учитывается и вес последнего. Для этого надо подсчитать объем обвязки и умножить его на удельный вес материала.

Если, например, ростверк предполагается выполнять из железобетона, то его удельный вес составит 2400 кг/м3. Для стали этот показатель равняется 7800 кг/м3.

Определение типа грунта

После расчета нагрузки на столбчатый фундамент следует определить, какой тип грунта будет служить основанием для его опор.

Поскольку в частном строительстве на столбах возводятся нетяжелые строительные конструкции, например баня, данную операцию можно произвести и без привлечения геологоразведки.

Итак, при проведении расчета столбчатого фундамента под дом из бруса или других легких материалов можно оценить характер грунта следующим образом:

  • выясняется глубина промерзания грунта в регионе строительства – по справочникам или исходя из опыта местных строителей;
  • выкапывается шурф ниже отметки промерзания грунта;
  • со дна шурфа отбирается проба грунта.

Извлеченный из скважины грунт скатывается в шарик.

В зависимости от результата делается вывод:

  • шарик скатать не удается – песчаный грунт (удельное сопротивление R – 2 (очень мелкий песок), 3 – песок средней крупности и 4,5 – крупный песок);
  • шарик скатали, но он рассыпается при попытке сплющить его – скорее всего, вы имеете дело с супесями (R = 3);
  • шарик стойко выдерживает сдавливание, однако по его краям образуются трещины – суглинок (R = 2-4);
  • шарик пластичен, если его сдавить, нет трещин по краям – перед вами глина (R=3-6).

В случае выполнения расчета столбчатого фундамента под светильник и другие малоответственные сооружения (с мелким заглублением) , расчетное сопротивление грунта следует пересчитать по формуле:

R = 0.005Rуд.(100+h/3), где

Rуд. – табличное значение сопротивления грунта;

h – глубина заложения столба в см.

Подсчет количества опор

Имея результаты по двум первым этапам расчетов, можно подсчитать минимально необходимое количество опорных столбов.

Только вам понадобится еще одна величина – площадь поперечного сечения столба. Она зависит от конструктивных особенностей опоры и выбирается сначала теоретически.

Число столбиков определяется по формуле n=F/RS, где

F – полная нагрузка на столбы (кг);

S – площадь поперечного сечения одной опоры (см2);

R – расчетное сопротивление грунта.

Если число столбиков получилось неправдоподобно большим, придется увеличить площадь одной опоры и заново произвести проверочный подсчет.

Примерно по такой же схеме производится и расчет столбчатого фундамента под колонну. Но в этом случае учитываются и данные о площади поперечного сечения стакана и подколонника, сечение арматуры, параметры закладных деталей или анкерных болтов.

Сам расчет довольно сложный и рутинный, даже профессионалы стараются воспользоваться для его выполнения специальными программами.

Если Вас, кроме столбчатого, интересуют другие виды фундамента, то вот информация о ленточном фундаменте и о свайном фундаменте.

Видео о порядке расчета фундамента.

Устройство столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома

Столбчатый фундамент для каркасного дома представляет собой одно из самых экономичных и простых оснований, на котором в последующем возводится само строение. Соорудить его можно своими руками из подручных материалов, без использования сложных технологий.

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:

  1. 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.).
  2. 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.
  3. 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.
Читать еще:  Насос для гидравлических испытаний

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.

Строительство столбчатого фундамента: подготовительные работы

Производить установку фундамента здания можно лишь после того, когда будут выполнены все подготовительные и организационные работы. Они включают в себя: составление генерального плана, расчёт на прочность, подготовка схем и чертежей, покупка необходимых материалов и инструментов.

Изначально необходимо составить план будущего столбчатого фундамента. Это можно сделать самостоятельно или нанять соответствующего специалиста. Здесь нужно будет выехать на местность, произвести все необходимые замеры, взять пробы грунта на экспертизу, и уже по полученным данным, используя калькулятор, произвести необходимый расчёт.

После утверждения плана будущего фундамента и здания, а также после подготовки всех чертежей, приступают к земляным работам, а именно к копке ям под столбы.

Как правильно составить план фундамента

Фундамент на чертеже представляется в виде горизонтального сечения. Оно проходит по нижней части основания и должно отображать всю конструкцию (раскладку блоков, бетонную подушку и т.д.). Если у дома планируется создание подвала, то это также указывается на схеме.

Кроме основных габаритов, чертёж фундамента должен включать координатные оси и все необходимые размеры, которые позволят определить расстояние между основными его элементами. Также, на чертеже должны быть обозначены марки всех материалов, которые применяются в строительстве.

Изначально может показаться, что и без чертежа, можно построить правильное основание и сам каркасный дом. Однако это далеко не так. В процессе возведения фундамента может возникать множество спорных моментов, на обдумывание которых тратится значительная часть времени. Поэтому, на данном этапе не следует жалеть денег и составлять план «абы как». Ведь правильно составленный чертёж и расчёт– это залог надёжности и долговечности будущей конструкции.

После изготовления чертежа происходит его перенос в виде плана непосредственно на участок. Этот процесс заключается в установке своими руками столбов по периметру здания, а также указание основных осей и размеров. С помощью теодолита осуществляется разметка низа канавы. Здесь особенное внимание следует уделить низу траншеи и в местах пересечения внутренних перегородок каркасного дома с наружными стенами. В большинстве случаев, между фундаментными столбами закладывают расстояние в 2-2,5 метра.

Столбчатый фундамент устанавливается под дом, поэтому к его проектированию нужно подойти со всей ответственностью и сделать его максимально качественно и подробно. Перед его созданием, у вас должен быть расчёт будущего строения, данные об уровне залегания подземных вод, глубина промерзания грунта и т.д. Только обладая подробными сведениями можно переходить к следующему этапу и непосредственно к строительству.

Подготовительные этапы

Непосредственно перед возведением основания своими руками необходимо произвести подготовительные работы. Они заключаются в расчистке и подготовке участка.

Если под срезанным слоем почвы находится песок и камни, то на них сразу можно устанавливать столбчатый фундамент. Однако, если под верхним слоем расположена глина, то фундамент придётся заглублять ещё ниже и дополнительно засыпать в ямы од столбы песок или щебень.

После проведения подготовительных работ, на участок можно завозить все необходимые материалы и инструменты.

Возведение фундамента

Первая операция – это выкапывание прямоугольных ям (вручную или при помощи экскаватора). Их глубина должна быть обозначена на общем чертеже, в зависимости от строения грунта и максимальной нагрузки от каркасного дома или здания). Если ямы будут менее 1 метра в глубину, то их разрешается оставлять без дополнительно укрепления. Если же запланированная глубина составляет больше метра, то к ним необходимо сооружать опалубку.

Опалубка представляет собой обрамление стенок ямок, которое выполняется из досок, не обструганных с одной стороны. Именно эту сторону и планируется устанавливать к бетону. Для опалубки подойдёт древесина с влажностью менее 25%. Ширина досок может быть в пределах 100-150 мм, а толщина – 30-40 мм. Более широкие и толстые доски использовать нежелательно, т.к. при их установке образуются щели, через которые будет вытекать бетонная смесь.

В случае строительства столбов круглого сечения своими руками, в качестве опалубки могут использоваться трубы сечением не меньше 100 мм.

Заливка бетона и армирование

Если калькулятор показывает, что на фундамент будут действовать большие нагрузки, то нужно будет произвести его дополнительно армирование. Данный процесс включает в себя установку в столбы металлической арматуры, которая впоследствии заливается бетонным раствором. Рекомендованный диаметр прутков – 10-12 мм. Кроме этого необходимо учитывать, что если у фундамента планируется делать ростверк, то прутки необходимо выпускать над поверхностью на 15-20 см. Это необходимо для последующей связки всей конструкции.

После монтажа арматуры своими руками можно приступать к заливке бетона. В большинстве случаев для этого используется цемент марки М400-500, из которого производят смесь в соответствующих пропорциях (1 часть цемента, 3 части песка и 5 частей щебня). Приготовленная и тщательно перемешанная смесь заливается в приготовленные ямы с опалубкой. После этого, раствор оставляют сохнуть на 30 дней. Именно за такой период, он набирает необходимые прочностные характеристики. По прошествии определённого времени по верху застывшего фундамента укладывают гидроизоляционный слой и переходят к постройке самого строения.

В процессе установки фундаментных столбов дома своими руками могут возникнуть следующие ошибки:

  • глубина рассчитана неправильно;
  • некоторые опоры заглублены на разную величину;
  • на каждую опору фундамента приходится различная нагрузка;
  • использование материалов низкого качества;
  • неправильно определён тип почвы.

Расчёт этих моментов необходимо ещё раз уточнить на подготовительном этапе.

Важные моменты при возведении фундамента

Опытные строители советуют устанавливать фундамент своими руками в середине лета – начале осени. Именно в это время грунт уже полностью прогрет и высушен. При этом ещё останется достаточно времени, чтобы столбчатый фундамент успел полностью застыть и набрать прочность до наступления холодов. В процессе застывания бетон ни в коем случае нельзя нагружать и начинать возведение строения. Если даже изначально всё будет выглядеть нормально, то со временем он может деформироваться и повредить сам дом.

В большинстве случаев, для изготовления стандартного загородного дома используется бетон марки М400. Он обладает достаточными прочностными характеристиками, а также приемлем по цене.

Как видно, столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома устанавливается относительно не сложно. Однако изначально необходимо сделать качественный расчёт, тщательно следовать правильной технологии и использовать только качественные материалы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector