Столбчатый фундамент: расчет и изготовление своими руками

Как рассчитать столбчатый фундамент?

Фундаментное основание столбчатого типа представляет собой бетонную или металлическую раму (ростверк), опирающуюся на вертикальные столбы, заглубленные в грунт на определенную глубину.

Материалом для устройства столбов может служить железобетон, полнотелый глиняный кирпич, блоки, металлические трубы или бутовый камень. В нижней части каждой опорной колонны может быть предусмотрена более широкая подошва для увеличения площади опоры. Поперечное сечение вертикальных опор может быть круглым или квадратным.

Варианты столбчатых оснований.

Надежность фундаментной конструкции в значительной мере зависит от расчета столбчатого фундамента и правильного расположения опорных столбов, которые должны быть установлены:

  • под всеми углами здания;
  • в местах примыкания и пересечения стен;
  • на прямых участках ростверка не далее двух метров друг от друга.

Конструкция рамы ростверка должна служить опорой для всех несущих стен и перегородок. При большой длине здания следует предусмотреть дополнительные поперечные перемычки для обеспечения более надежной связи между продольными балками.

Требования к применению столбчатых оснований

Низкая стоимость конструкции с опорой на вертикальные столбы делает ее весьма привлекательной для частных застройщиков. Однако этот тип фундаментов имеет ряд ограничений по применению.

К неблагоприятным условиям для применения столбчатых оснований относят:

  • вероятность горизонтальной подвижности грунтов и боковые внешние нагрузки;
  • склонную к просадке или пучинистости почву;
  • высокий уровень грунтовых вод, которые не должны подходить к подошве ближе 500 мм;
  • глубина промерзания грунта более 1,5 м;
  • перепады высот на участке застройки больше 2-х метров;

Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж.

Удельный вес стенового материала для одноэтажных зданий не должен превышать 1000 кг/м 3 , а толщина стен — менее 400 мм. Применение тяжелых железобетонных перекрытий, балок и перемычек не допускается.

Для таких помещений как веранды, пристройки и флигеля, рекомендуется делать собственный фундамент. Вес их конструкций намного меньше самого жилого дома. Поэтому можно использовать более простую и дешевую конструкцию. Кроме того, такое отделение может значительно уменьшить общую площадь дома и приведет к другим расчетным результатам.

Исходные данные для проведения расчета

Для того, чтобы правильно выполнить расчет количества опор столбчатого фундамента, необходимо обладать информацией. К таким исходным данным для расчета относится:

  • отчет об инженерно-геологических изысканиях, включающий структуру поперечных разрезов почвы и данные о залегании грунтовых вод;
  • несущая способность грунта;
  • глубина промерзания и величина снегового покрова в данной местности, взятые из СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»;
  • данные об удельном весе строительных конструкций, из которых будет построено здание, взятые из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Если вы решили не привлекать специалистов для проведения изыскательских работ, а сведений о геологии участка у вас нет, то потребуется выполнить изучение грунтов самостоятельно.

Для этого на участке застройки необходимо выкопать 2-3 шурфа на глубину не менее чем 0,5 метра ниже опорной подушки фундамента. Если при этом будет обнаружен влагосодержащий слой, то использовать для постройки столбчатый фундамент нельзя. Придется выбрать более дорогое основание.

Определение типа грунта своими руками.

Оценка несущей способности грунта

Природный состав грунта определяет его несущую способность и поэтому, после изучения геологических данных, необходимо выбрать из табл. 1-5 на стр.6 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» данные о расчетном сопротивлении грунтов, соответствующих реальной ситуации. При этом следует учитывать, что приведенные числовые значения относятся к глубине заложения более 1,5 метра. Подъем на каждые 500 мм вверх увеличивает это значение в 1,4 раза.

Таблица сопротивлений грунта (R).

Определение весовых нагрузок на фундаментное основание

Вес строительных конструкций здания, снегового покрова в зимнее время, инженерного оборудования и бытового оснащения является важнейшим определяющим фактором для расчета фундамента. Можно попытаться выполнить расчет каждой отдельной конструкции по удельному весу составляющих ее элементов, но это очень большая и сложная задача. В справочной литературе уже приводятся средние обобщенные данные, которые можно взять за основу. Вот некоторые из них:

  • стена из бруса при толщине 150 мм – 120 кг/м 2 ;
  • бревенчатые стены 240 мм – 135 кг/м 2 ;
  • каркасные стены с утеплителем толщиной 150 мм – 50 кг/м 2 ;
  • пенобетонные блоки марки D600300 мм – 180 кг/м 2 ;
  • междуэтажное перекрытие по деревянным балкам с утеплителем – 100 кг/м 2 ;
  • такое же чердачное перекрытие с учетом утеплителя – 150 кг/м 2 ;
  • бетонные пустотные плиты – 350 кг/м 2 ;
  • эксплуатационная нагрузка перекрытий – 200 кг/м 2 ;
  • кровля с покрытием из металлочерепицы – 30 кг/м 2 ;
  • крыша с шифером – 50 кг/м 2 ;
  • кровля с керамической черепицей – 80 кг/м 2 ;
  • снеговая нагрузка для средней полосы России – 100 кг/м 2 ;
  • для южных регионов – кг/м 2 .

При проведении расчетов так же следует учесть массу самого фундамента. Для этого следует определить его объем и умножить на средний удельный вес железобетона – 2500 кг/м2. Угол скатной крыши может уменьшить или увеличить указанную здесь величину при его изменении.

Вес строительных конструкций.

Общий расчет столбчатого фундамента

Выполнение расчета фундаментной конструкции основано на определении суммарной площади сечения всех опорных столбов фундамента (S). Она определяется как отношение общей массы здания (Р) к расчетному сопротивлению грунта (Ro) по формуле:

S = 1.4 x P/Ro, где 1,4 — это коэффициент запаса прочности.

При составлении предварительной схемы расположения фундаментных столбов была определена их расстановка и минимально возможное количество. Поэтому, разделив общую площадь сечения на число опор, можно получить размеры сечения каждого отдельного столбчатого фундамента под колонну.

Если размер колонн получился менее 400 мм, то следует принять этот минимальный размер. При необходимом сечении столбов более 600 мм, требуется увеличить их количество на схеме, изменяя расстояния между опорами на прямых участках таким образом, чтобы весовая нагрузка распределялась более равномерно.

Минимальная площадь опорной подушки должна превышать сечение столба в полтора раза при толщине 400 мм.

Подошва столба изготавливается из железобетона в опалубке с обязательным двухрядным армированием и подстилающим слоем из щебня толщиной не менее 100 мм.

Опирающаяся плоскость нижней части опоры должна находиться на 30-40 см глубже уровня промерзания грунта.

Пример расчета количества столбов

Задача – рассчитать фундамент для небольшого каркасного дома в средней климатической полосе России размером 5 х 6 метров при высоте этажа 3,0 метра и кровле из металлочерепицы. Пример расчета столбчатого фундамента включает несколько пунктов.

  • принимаем в качестве опоры фундамент на круглых железобетонных столбах;
  • основной грунт на участке застройки суглинок (Ro – 3,5 кг/см 2 );
  • глубина промерзания 1,1 метра;
  • при бурении контрольного шурфа грунтовые воды не обнаружены.

Определение весовой нагрузки:

  1. общая площадь наружных стен и перегородок составляет 76 м 2 и тогда их общий вес составит 76 х 50 = 3800 кг;
  2. масса цокольного перекрытия площадью 30 м 2 составляет 30 х 100 = 6000 кг., а вес чердачного перекрытия – 9000 кг;
  3. площадь крыши составляет 52 м 2 , а значит весит такая кровля 30 х 52 = 1560 кг;
  4. снеговая нагрузка составит 20% от нормативной при скате 46˚, что составит 100 х 52 х 0,2 = 1040 кг;
  5. эксплуатационная нагрузка на одном этаже составляет 30 х 210 = 6300 кг;
  6. для оценки массы фундамента возьмем количество столбов из предварительно составленной схемы и примем их диаметр равным 400 мм, тогда масса 10 столбов высотой 1,5 метра составит 540 кг;
  7. вес ростверка — это масса железобетонных балок сечением 400х400 м, которая будет равна 980 кг.

Условный вес деревянного и кирпичного дома.

Суммируя полученные данные, получаем общий вес дома равным 29110 кг. Для определения суммарной площади сечения столбов делим 29110/3,5 = 8317 см 2 .

Тогда площадь сечения каждого из 10-ти столбов будет равна 832 мм 2 , что соответствует диаметру 326 мм. Принимаем диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 9 штук.

Однако, учитывая необходимость прочностного запаса 40%, к установке должно быть принято 13 столбов диаметром 400 мм.

Технология создания столбчатого фундамента своими силами

Столбчатый фундамент своими руками достаточно легко и экономично, но также надежно и качественно. Добиться хорошего результата можно только при выполнении всех строительных норм и требований, так как любое нарушение может привести к перекосу здания или его повреждение. Самый главный запрет на возведение строительного объекта – это невозможность монтажных работ на пучинистой почве. Существует множество видео и литературы с описанием процесса установки, но сегодня, мы с вами обсудим самую легкую схему и узнаем, как же правильно выполнить работы.

Преимущества и недостатки

Основным достоинством такого основания есть, прежде всего, его универсальность. Это качество проявляется в возможности устанавливать фундамент на любых типах участков при незначительных подготовительных процессах и гидроизоляции. Выполнить его закладку достаточно просто и не требует особых навыков, поэтому процесс можно выполнить своими руками. Помимо этого всего устройство имеет еще такой ряд преимуществ:

  • Очень простой способ сооружения постройки, который не требует строительных умений и просмотра тысячи видео для того, чтоб его выполнить;
  • Монтаж не требует наличия на участке специализированной техники и мастеров;
  • Конструкция совместима со всеми типами почвы, кроме пучинистого грунта;
  • Есть возможность выполнения строительных работ на холмистой площади;
  • Не имеет необходимости подготовительных работ с земельной площадью;
  • Достаточно низкая стоимость материалов, по сравнению с другими видами;
  • Быстрота постройки объекта – не больше двух недель;
  • Минимальное выполнение гидроизоляции;
  • Хороший уровень прочности основания;
  • Долгий эксплуатационный срок. Если все нормы выполнены, то постройка может выстоять около 50 лет.

Внимание! Конечно это не весь список плюсов функционирования фундамента, их примерно в два раза больше.

К тому огромному списку достоинств нужно добавить и реальные минусы, что имеет установка. Итак, они проявляются в следующих характеристиках:

  • Очень низкая способность выносить нагрузочное давление;
  • При таком основании становится нереальным сооружение подвального помещения.
Читайте также:  Критерии выбора тонировочной пленки для окон

Как вы видите, список минусов достаточно короткий, если ваш проект не планирует возведение подвала, а само здание – это постройка легкого типа, то вы спокойно можете строить столбчатый фундамент своими руками.

Материалы для работы

Еще одно огромное преимущество таких оснований – это возможность выбора различного материала. На основе видео рекомендаций и литературы, мы выделили для вас, самые популярные вариации такой постройки:

  • Трубы из асбеста . Такой материал имеет достаточно высокую прочность, экономичность и комфортность при установке.
  • Кирпич . Это один из самых востребованных вариантов закладки. Хотя стоит отметить, что из его плюсов можно выделить только долгий срок эксплуатации и прочность. При этом такой материал имеет ряд недостатков, таких как сложность установки, высокая цена материалов и подверженность пучению земли, что приводит к появлению деформаций.
  • Бревна из дерева . Такой вариант наиболее экономичен, и применяется в строительных проектах для легких типов построек. Также к плюсам стоит отнести и легкость монтажных работ объекта. Среди недостатков присутствуют такие негативные характеристики, как недолговечность и обязательная потребность в гидроизоляции и обработке специальным септиком.
  • Железобетонный материал . Бетон имеет очень высокий уровень прочности, долгий эксплуатационный срок. Стоит отметить, что это как раз тот вариант, когда качество приравнивается к цене. Но, существует также недостаток, который проявляется в сложности монтажных работ.

Внимание! Посмотрев на вышеперечисленные материала, можно сказать, что столбчатый фундамент своими руками можно выполнять как с монолита, так и сборной конструкции.

Стоит отметить, что лучше отдать свой выбор в сторону монолитного основания, так как в комплект входит его и арматура, которая увеличивает способность фундамента выдерживать нагрузку. Если вы выбираете сборный тип постройки, то могут в зимний сезон происходить выталкивания столбов, что приведет к многочисленным ремонтным работам. Именно по этой причине мы советуем все-таки выбор монолита.

Конструктивные особенности

Выполнить столбчатый фундамент своими руками очень легко, но чтобы сделать монтаж правильно нам нужно знать особенности конструкции. Именно этой информации и посвящен наш раздел. Основание опорных точек утрамбовывают подушкой из песка в 20 см, который помогает отводить осадки. После этого их нужно залить раствором из бетона – это и создаст монолит основания. Также в структуру входит столбчатая опора с арматурным укреплением. Столбы должны подниматься над землей на полметра. Стоит учесть, что между собой они соединяются ростверком.

Внимание! Очень важной и необходимой деталью целостности конструкции является гидроизоляция, которую можно сделать рубероидом.

Выполняем расчеты для строительства

Очень многих граждан, которые планируют возвести здание, волнует вопрос, как сделать столбчатый фундамент. Именно по этой причине и написана данная статья. Первое. Что нужно сделать это произвести точные расчеты. Для этого процесса лучше воспользоваться услугами профессионалов, так как это достаточно сложный и ответственный процесс.

Если же рассмотреть элементарные данные, то они включают площадь постройки и ее вес. Также следует выполнить геодезический анализ участка. Помимо этих данных, расчетная информация должна содержать еще такой список описаний:

  • Возможное количество дополнительного количества нагрузки на каждую опору;
  • Материалы, которые необходимы для работы;
  • Количество этажей в постройке;
  • Глубину промерзания почвы и уровень выпячивания при этом;
  • Данные о пролегании поверхностных вод;
  • Особенности земли на территории строительного проекта.

Полученная информация позволит определить количество столбов, глубину закладки, необходимую технологию монтажа, вид ростверка и много других данных. Если есть желание расчет можно выполнить своими руками на калькуляторе.

Внимание! Если у вас будет документация профессионального уровня, то зарегистрировать проект станет намного легче.

Этапы строительных работ для разных видов материалов

Еще на этапе проектирования мы определяемся с выбором необходимого материала. Как мы уже выяснили, самыми полярными из них есть такие виды столбов:

В некоторых случаях выбирают так же древесину. Бревна перед применением необходимо обработать, чтоб продлить их срок жизни, и защитить от гниения и паразитов. Самыми востребованными считаются кирпичные и бетонные столбы, поэтому об их монтаже мы и поговорим.

Изучив литературу и видео по данной теме, мы определили самый простой способ строительных работ над возведением основания. Перед началом нужно расчистить участок, и выровнять поверхность. Если у вас на участке присутствует глинистый грунт, то необходимо подсыпать щебень, который добавить жесткости почве. После этого можно приступить к выполнению разметки. Данное действие должно обозначить точки расположения для всех деталей конструкции. Если все обобщить, то мы предлагаем вам вариант, как выполнить столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция:

  • Расчистка участка;
  • Разметка территории;
  • Земляные работы, которые можно выполнить своими руками или с помощью специальной техники;
  • Если вы выполняете монтаж не длинных столбов до метра, то можно не выполнять укрепление скважин;
  • В обратном случае нужно расширить ямку и установить распорку. Также можно создать на дне подушку из железобетона, что даст возможность избежать просадки помещения.
  • Далее следует выполнить опалубку. Для такого действия лучше всего подойдут щиты из дерева.
  • Выполняем армирование столбов. В этом процессе нам помогут прутья сечением 12 мм. Для создания перемычек по горизонтали нужно применять проволоку. Для того чтоб не возникло проблем в будущем с обвязкой ростверком, нужно оставить над верхней частью столба расстояние 15 см.
  • Когда уже связана арматура, можно приступать к заливке раствором. При выполнении данного процесса следует следить, чтоб не оставалось пустот. Если они появились, то нужно утрамбовать смесь.
  • Стоит также выполнить гидроизоляцию, которая защитит вашу конструкцию от лишней влаги. Выполнить данную задачу можно с помощью мастики или рубероида.
  • После проведения всех работ, нужно начать делать ростверк. Этот элемент монтируется из арматуры с перемычками, с помощью которых создается каркас и устанавливаем опалубку. Теперь в такую форму заливаем бетон и даем ему высохнуть.
  • Последний этап строительных работ – забирка основания, которое в основном делают из кирпичей. Стоит учесть, что обязательно нужно оставить вход для вентиляции и коммуникации.

Как мы выяснили, столбчатое основание – это достаточно простой процесс закладки, который не требует ни навыков, ни часового изучения видео инструкции.

Столбчатый фундамент: пошаговая инструкция своими руками

Если частный дом делается по каркасной технологии или из легких стройматериалов, то наиболее оптимальная фундаментная опора для него – это столбы с ленточным ж/б или стальным ростверком. Такое основание оказывает минимальное давление на грунт и достаточно просто в самостоятельном исполнении. Правильно по всем нормам выполнить столбчатый фундамент своими руками несложно, а стоит подобная конструкция сравнительно недорого.

Содержание

Что такое столбчатый фундамент?

Столбчатые фундаменты просто идеально подходят для легких строений (гаражей, садовых домиков, сараев, бань). Однако при правильном расчете на них можно ставить и каркасные либо пенобетонные коттеджи. А вот для дома из кирпича с толстыми стенами лучше поискать иной вариант.

Но многое в этом вопросе зависит от общего веса постройки. Ведь шифер или керамическая черепица для крыши значительно тяжелей рубероида либо легкого металлопрофиля. В проекте столбчатого фундамента и всего дома учитывать надо все применяемые при строительстве материалы – от пола и стен до кровли. А готовить расчеты доверять стоит только квалифицированному специалисту.

Конструктивно такое основание представляет собой свайное поле из столбов, выполненных из различных материалов и связанных поверху ростверком. Если грунт на участке неустойчивый, то возводить для дома основание в виде заглубленного монолита из железобетона не слишком рационально. Столбчатые сваи здесь сильно выигрывают в плане дешевизны работ. При грамотном проектировании им не страшны высокие грунтовые воды и пучения грунтов.

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;

Читайте также:  Красивые проекты домов с мансардой площадью до 120 м2

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.

Преимущества и недостатки фундамента на столбах

Список достоинств столбчатого фундамента довольно обширен, в нем числятся:

Отсутствие потребности в грузоподъемной спецтехнике;

Возможность устройства свайного поля на склонах;

Высокая скорость возведения;

Отсутствие необходимости в подготовительном выравнивании стройплощадки;

Простота технологии, позволяющая сделать его самостоятельно;

Превосходная устойчивость столбов к пучению;

Если запроектировано и сделано на этапе строительства грамотно, то он спокойно прослужит больше полувека. Он не боится сезонного пучения грунта, лишь бы только поднятие земли не затронуло ростверк. А технология работ настолько просто, что выполнить все вполне можно в одиночку, не привлекая сторонних высокопрофессиональных и дорогостоящих монтажников.

Среди недостатков фундаментов на столбах для домов за городом числятся:

Малая устойчивость опор к боковым нагрузкам;

Ограничения по грунтам (для болотистых участков выбирать не стоит).

Ограничения по несущей нагрузке (для тяжелых бетонных или кирпичных домов подобное основание не подходит по определению);

Невозможность устройства подвала.

Главный недостаток рассматриваемой разновидности свайно-ленточного фундамента – это возможное разрушение опор при сильных боковых воздействиях. Если на участке сильно подвижные в горизонтальной плоскости грунты, то придется сильно увеличивать диаметр свай, что скажется на цене строительства. Либо вообще потребуется подбирать иной тип фундамента для сооружаемого дома.

Минусы — боковые нагрузки

Инструкция – как обустроить фундамент самому

Возводятся столбчатые фундаменты по технологии в четыре этапа:

Земляные работы с выбуриванием ям под опорные столбы и устройством на их дне подушки из песка.

Установка несъемной опалубки для опор фундамента с последующей заливкой бетона либо выкладывание их из кирпича или бетонных блоков.

Устройство для этой разновидности свайно-ростверкового фундамента верхней распределяющей нагрузки части из железобетона, стального швеллера или древесины.

Гидроизоляция всей конструкции и обшивка опор по периметру здания сайдингом или профлистом.

Все достаточно просто, но есть в этом процессе и ряд нюансов. Первый из них – независимо от уровня заложения ростверка, подпорные сваи столбчатого варианта фундамента для частного малоэтажного дома следует погружать глубже точки промерзания. Чтобы ускорить работы, в отдельных случаях лучше всего будет привлечь специализированную технику с буром.

Сами опоры основания могут быть выполнены из:

Залитого в асбестоцементную трубу железобетона;

ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);

Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:

Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы

Засыпаем ямы щебнем, сверху песком и несколько раз проливаем и повторяем процедуру засыпания песком

Выставляем на подушку первые 4 блока по углам и выравниваем по шнурке и размерам

Подставляем второй блок и выравниваем по уровню

Гидроуровнем отмеряем нулевой уровень фундамента — его высоту

Выставляем следующие уровни блоков нашего основания

По уровню делаем все остальные столбы

Выкладываем рубероид на столбики для гидроизоляции

Также возможно использование стальных винтовых свай. Но это уже будет больше одна из вариаций свайно-винтового фундамента. Раньше опоры делали даже из влагостойкой лиственницы. Однако сегодня большинство частных застройщиков предпочитают ставить под свой дом что-нибудь более долговечное и бетонное.

Опоры ставятся с интервалом 1,5–2,5 метра так, чтобы находиться под углами строения, в местах пересечения внутренних стен и заложения несущих балок, а также под печами и каминами. Это точки основных нагрузок. Часть из них ростверк вполне в состоянии распределить по всей конструкции. Но в идеале основной вес должен приходиться как раз на опорные сваи, на которых покоится столбчато-ленточный фундамент.

Выбирая кирпич, следует сразу исключить силикатную его разновидность. А керамический следует брать с максимально высокой морозостойкостью. В целом, если замешивать и заливать бетон не хочется, то лучше всего предпочесть ФБС. Эти блоки изначально предназначены для возведения фундаментных оснований для различных зданий.

По конструкции бетонный ростверк поверх столбов – это небольшой ленточный фундамент. Для него собирается отдельная опалубка с укладкой в нее арматуры из стальных прутков в 10–12 мм. После их связки готовый армирующий пояс останется лишь залить бетонным раствором с маркой не ниже М-300. При этом для деревянных строений ростверковая часть нередко выполняется вовсе из бруса. Во многих случаях его вполне хватает для перераспределения нагрузок.

Для гидроизоляции элементов столбчатого основания можно воспользоваться рубероидом либо жидкой битумной мастикой. Подойдет даже мягкая черепица, если она осталась неизрасходованной при покрытии кровли на уже построенном здании.

Где лучше использовать фундамент на столбах

Самостоятельно построить столбчатый с ростверком поверх опор фундамент своими руками несложно. Приведенная пошаговая инструкция и описанные выше нюансы изготовления подобной опоры помогут справиться с задачей даже начинающему строителю. Все выполняется буквально за несколько дней. Правда придется подождать до месяца, пока застынет бетон в ростверке, но иначе никак.

Если строение в планах возводить легкое, то подобный фундамент для него по стоимости и срокам работ сделать будет выгодней всего. Проект можно подготовить даже самому. А вот расчеты для основания под массивным коттеджем лучше заказать у профессионала.

Расчет столбчатого фундамента

В статье «Расчет фундамента» мы говорили о том, что нужно учитывать при расчете основания, независимо от того, какой конкретно объект предполагается на нем возводить. Сегодня же мы постараемся подробно описать процесс расчета столбчатого фундамента. Воспользовавшись представленной информацией, вы сможете без труда своими руками учесть все нюансы и определиться с оптимальным выбором столбчатого основания, в том числе, прикинуть предстоящие расходы на строительство дома.

Оцениваем нагрузку от дома

Если вы самостоятельно решаете вопросы строительства загородного дома, то уже на этапе проектирования постройки знаете, из каких строительных материалов будете возводить здание. А это значит, что уже сейчас можно оценить вес надземной части постройки, просуммировав нагрузки от всех конструкций здания и добавив к ним сезонные нагрузки, а также нагрузки от объектов, которые впоследствии будут размещены внутри сооружения.

Исходя из полученных данных, оцениваются размеры железобетонной обвязки – высокого ростверка, который послужит рамой, равномерно распределяющей нагрузки на все опоры. Он же будет при необходимости передавать неравномерную деформационную нагрузку от столбчатого фундамента. Рассчитывается объем обвязки и ее массу при условии, что средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3.

Суммируем все вышеперечисленные нагрузки F (по сути, проводим расчет нагрузки на фундамент), и остается только определиться с характером грунта и общим количеством опор.

Оцениваем характер грунта

Если расчет столбчатого фундамента осуществляется своими силами, то проведение лабораторных исследований показателей грунта не предполагается. Поэтому пойдем по бюджетному пути – будем проводить оценку на глаз. Для этого на месте предполагаемого строительства дома выкапываем шурф (яму) глубиной ниже глубины промерзания грунта (ГПГ). ГПГ можно узнать в справочном пособии или в статье, о которой мы говорили в самом начале повествования. Предположим, что ГПГ составляет 1,5 м. Выкапываем шурф глубиной 1,8 м. и отбираем пробы грунта и пытаемся скатать из него небольшой шарик. Оцениваем характер грунта следующим образом:

  • если шарик не скатывается, и вы визуально определили песчаный слой дна шурфа, то в зависимости от крупности песка, расчетное сопротивление грунта (далее – R) принимает значение от 2 (для очень мелкого, пылеватого) до 3 (для среднего) и 4,5 (для крупного песка)*;
  • если шарик рассыпается при сдавливании, велика вероятность, что грунт – супесь (R=3)*;
  • если шарик при сдавливании не рассыпается и по краям лепешки не образуются трещины, то перед нами глина (R=3-6)*;
  • шарик из грунта не рассыпается при сдавливании, но по краям образуются трещины, грунт – суглинок (R=2-4)*

*Значение R зависит также от влажности грунта и коэффициента пористости. Ориентировочные значения расчетного сопротивления грунта представлены в таблице ниже. Следует учитывать, что представленные значения актуальны при заглублении фундамента на 1,5…2 метра. Если же вы планируете возводить мелкозаглубленный фундамент, то расчетное сопротивление грунта будет уже другим: R=0,005R0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – глубина (см), на которую планируется закладывать фундамент.

Итак, получили значение R. Определяем параметры и количество опор-столбов.

Расчет количества опор столбчатого фундамента

Количество столбов во многом зависит от площади основания каждого из них. Предположим, что вы выбрали к установке буронабивные сваи диаметром 300 мм. с расширением в нижней части (башмаком) в 500 мм (50 см). Площадь подошвы каждой опоры S будет равна pi×D2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2.
Предположим, что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(S×n), где n – количество опор. В нашем случае получаем n = 13 шт. Но ведь сами опоры также будут оказывать воздействие на грунт, поэтому их также необходимо включить в нагрузку. Проводим поправочные вычисления. Пусть длина столба составляет 2 м, диаметр оставляем тем же – 0,3 м. Объем одной опоры составит: 2×3,14×0,3×0,3/4=0,14 м3. Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14×2400=336 кг (340 кг). Тогда масса 13 опор составит, соответственно, 4500 кг. Умножаем эту величину на коэффициент надежности 1,3, суммируем с F и подставляем в уравнение выше: 4=105850/(1960n). n=14 – количество опор, которые потребуется установить в нашем случае. Перед строительством столбчатого основания советуем ознакомиться с информацией по армированию железобетонных опор, которая представлена в этой статье. Также неплохо прочитать статью о расчете бетона для фундамента, изучив которую вы сможете определиться с количеством и качественными показателями бетонной смеси для основания своего дома.

Читайте также:  Виды замков ламината

Как видите, рассчитать количество столбов для столбчатого фундамента не так-то и сложно.

Столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома

Преимущества, недостатки столбчатого фундамента

Для небольших домашних построек, таких как каркасный дом, гараж, летняя кухня, баня, хозяйственный блок, садовый домик, беседка, навес, терраса нет необходимости начинать строительство мощного фундамента. Для строений, у которых удельное давление на площадь поверхности не превышает 100 кг/м3, целесообразно использовать опорно-столбчатый фундамент. Такой вид основания значительно дешевле, проще, поэтому оптимально подходит для монтажа своими руками.

Строительство столбчатого фундамента собирает много положительных отзывов, из них можно выделить ряд положительных:

  1. Простая пошаговая инструкция поможет спроектировать, рассчитать, сделать его самостоятельно.
  2. Также нет необходимости в специальной технике, оборудовании.
  3. Подходит практически для любых грунтов, в том числе промерзающих.
  4. Не нуждается в дорогостоящей изоляции.
  5. Позволяет использовать неровные, холмистые участки. А значит, нет необходимости выравнивать ландшафт.
  6. Меньше дополнительных работ (например, не нужно рыть котлован).
  7. Минимальная физическая нагрузка.
  8. Самые короткие сроки возведения.
  9. Способен выдержать достаточно крупную нагрузку.
  10. Конструкция обусловливает долговечность (может прослужить более полувека) и прочность.
  11. Устройство столбчатого фундамента позволяет разместить помещение находится высоко над поверхностью, что предохраняет от затопления.
  12. Легче прокладывать инженерные коммуникации.
  13. В итоге получаем очень экономичную версию.

Одновременно опорно-столбчатый фундамент выявляет мало недовольств. Здесь можно назвать:

  1. Нагрузка от капитальных, тяжёлых кирпичных, многоэтажных зданий не рассчитана на данную технологию.
  2. Исключается создание подвальных помещений.

1. Рассчитываем глубину заложения

Если размер, форму столба в основном можно выбрать из соображений удобства, практичности, то глубину необходимо рассчитывать своими руками. В первую очередь она зависит от грунта.

Рассчитывая глубину заложения опорно-столбчатого фундамента, советуем обращать внимание на такие его свойства:

  1. Среднюю глубину промерзания, указанную для данной местности.
  2. Вид, состав, подвижность. Предпочитается песчаный – у него лучше несущая способность, не скапливает грунтовые воды.
  3. Торфяные, илистые виды почвы не подходят, они не справятся с нагрузкой, нужно частично либо полностью сделать ее замену на песчаную.
  4. При высоком уровне вод нужно сделать дренаж, обязательную гидроизоляцию.
  5. Будущая нагрузка от строения учитывается вместе с интерьером, включает также само основание.

Заглубленным называется опорно-столбчатый фундамент, который погружен в почву на 0,15-0,5 м больше уровня промерзания. Уровень промерзания берется согласно региону. Также в расчет добавляется 0,2-0,3 м для песчаной подушки. Мелкозаглубленный столбчатый фундамент, погруженный на 0,5-0,7 от толщины промерзания, используется для строений легкой нагрузки. Особенно, если столбчатый фундамент для каркасного дома неспособен противостоять морозу.

Расчетная глубина промерзания непучинистого грунтаРасчетная глубина промерзания слабо пучинистого грунта твердой и полутвердой консистенцииГлубина заложения фундамента
до 2-х метровдо 1 метра0,5 м
до 3-х метровдо 1,5 метра0,75 м
более 3-х метровот 1,5 до 2,5 м1 м
от 2,5 до 3,5 м1,5 м

Расчеты по будущему основанию

Для начала строительства столбчато-ленточный фундамент требует вычислений для будущих размеров, объема, характеристик, количества материала. Для этого сначала проектируют материал строения, его высоту, количество этажей, тип перекрытий, кровли, вес внутреннего обустройства интерьера, снега в этой местности, значение веса в ключевых точках, сопротивление грунта.

Нагрузка на столбчато-ленточный фундамент в среднем равняется 0,5-0,6 кг/см2. Если суммарный вес строения плюс ее основы разделить на это значение, получим необходимую площадь основания. Поскольку площадь колонны своими руками делается по удобству, разделить на нее полученное значение, получится количество нужных столбов. Детальный точный учет своими руками всех вышеописанных параметров лучше сделать, используя соответствующий пошаговый онлайн калькулятор.

2. Необходимые материалы

Чтобы опорно-столбчатый фундамент выполнить быстро, качественно, работая своими руками, нужно уже заранее запланировать необходимые материалы, инструменты, строительные приспособления. Для столбов пригодны различные материалы: деревянные сваи, бетонный раствор, блоки 20х20х40 см, кирпич, трубы из металла или асбеста, бутовый камень. Монолитный вариант опор требует запастись необходимым объемом цемента, песка, щебня, арматуры, доски для опалубки. Для строительства столбчатой конструкции фундамента своими руками набор подручных принадлежностей элементарный:

  1. рулетка;
  2. уровень;
  3. шнур;
  4. уголок;
  5. лопата;
  6. кирка;
  7. ручной или электрический бур;
  8. колышки.

Типы столбчатых фундаментов

Инструкция строительства опорно-столбчатого фундамента допускает использование совершенно разных материалов. Конечно, для самостоятельной работы можно выбрать, исходя из их доступности. Но знайте, что каждый имеет свои особенности при постройке колонны:

  • Деревянный столбчатый фундамент недолговечен, поэтому сейчас редко используется. Хотя легкие террасы удобно обустроить на деревянных столбах. Необходимый свайный диаметр – 0,15-0,2 м. Обязательно обработайте препаратами, пропитками против гниения, насекомых, горения. Для гидроизоляции подходят битумные мастики.
  • Столбчатый фундамент из кирпича используется для мелко- и незаглубленной колонны. Ширину делают не менее 0,38 м.
  • Самый надежный, популярный вариант своими руками – бетонные армированные колонны. Его виды — монолитный или столбчатый фундамент из блоков. Необходимая ширина столба – 0,4 м. Используются стандартные бетонные блоки 20х20х40. Трубы из металла, асбестоцемента, пластика служат в роли несъемной опалубки – внутрь вставляется арматура, заливается бетоном.

3. Разметка

Разметка под опорно-столбчатый фундамент происходит по правилам для других оснований, с тем отличием, что столбчатый фундамент с ростверком требует двухъярусной обноски. Нижний ярус – уровень столбов, верхний – уровень ростверка. Бечевки натягиваются так, чтобы они проходили по центру будущей колонны. Между ними расстояние, соответствующее проекту. Геометрически отбиваются перпендикулярные прямые.

В месте перекрещивания шнура по отвесу находят центр будущей колонны чтобы нитка не мешала проводить земляные работы, ее можно сместить на край скважины. В будущем она пригодится для общего уровня столбов, обозначения нижней границы ростверка. Сверху на одинаковом расстоянии натягивают вторую бечевку для обозначения верхней границы.

4. Рытье ям под столбы или бурение шурфов

Наконец, все приготовления закончены, начинаем строительство. Скважины под колонны, столбы, блоки 20х20х40 роют своими руками с помощью бура. Ямы глубиной до метра можно не укреплять. При большей глубине – копают откосы, вставляют дощатые крепления на распорках. Для этого берется ширина чуть больше необходимой. На дне рекомендуется делать расширение для пятки опоры, это усилит несущую способность.

5. Установка столбов, технология монтажа

Во-первых, нельзя забывать о препятствующей пучению подушке. Мелкозаглубленное основание особенно подвергается расширительным силам земли. Если грунт не осыпается, бетонный столб можно выливать прямо в земле, без использования опалубки. Иначе для нее используются такие виды материалов:

  • Доски.
  • Готовые металлические щиты.
  • Асбестовые, металлические, керамические трубы. Больше всего в отзывах советуют использовать данный способ, особенно при рыхлой, неустойчивой холмистой почве.
  • Рубероид. Сворачивается в рулон, снаружи укрепляется проволокой или арматурной сеткой.
    Монолитный вид колонны армируется продольно прутьями диаметром 12-14 мм, вертикально устанавливаются в яму и обвязываются хомутами.

Нельзя забывать о выступе над бетоном на 15-30 см, чтобы монолитно соединить столбчатый фундамент с ростверком. Бетон своими руками заливают согласно обычным стандартам.

Столбчатый фундамент из блоков скрепляют цементным раствором, причем пристально контролируют присутствие щелей. Столбчатый фундамент из кирпича также требует тщательного контроля вертикального уровня конструкции — ведь переустанавливать кладку в яме очень неудобно. После затвердевания для гидроизоляции покрывают двумя слоями битума или мастики.

6. Изготовление ростверка

Горизонтальное крепление, – ростверк, связывает столбы общей монолитной конструкцией. Тогда равномерно распределяется нагрузка и предотвращается поперечное движение дома. Обычно находится на некоторой высоте от земли. Для постройки также применяют различные наличествующие виды стройматериалов: деревянный брус, металлический профиль, монолитный бетон.

Если выбрали столбчатый фундамент с ростверком из бетона, по периметру дома, на месте несущих стен над землей крепят опалубку, сваривают арматурный каркас, заливают бетоном. Наконец, строительство столбчатого фундамента с ростверком готово.

7. Гидроизоляция столбчатого фундамента

Для продления строка службы необходима гидроизоляция со всех сторон. При формировании монолитных опор в земле можно использовать настеленные куски полиэтилена, рубероида. Основание из кирпича, дерева или бетонного блока 20х20х40 покрывают мастикой. Кроме этого, перед началом строительства стен, перекрытий опорно-столбчатый фундамент также проходит процедуру гидроизоляции.

Детальная пошаговая инструкция позволяет смело начинать строительство своими руками. Вы изучите все виды опорно-столбчатого фундамента, будете легко различать монолитный, свайный, столбчатый фундамент из кирпича, бетонные блоки и особенности их конструкции. Исключение составляет только расчет столбчатого фундамента, из-за его тонкостей лучше проконсультироваться у специалиста.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector