Типы столбчатого фундамента, материалы и особенности
В зависимости от глубины расположения основания столбчатые фундаменты делятся на следующие виды:
- Незаглубленные – глубина их заложения составляет в среднем от 0,3 до 0,5 глубины промерзания почвы в данной местности.
- Малозаглубленные – к ним относят основания зданий, заложенных на глубине равной 0,5—0,7 глубины промерзания согласно нормам.
- Заглубленные, основание которого опускается на уровень промерзания грунта и ниже.
Изготавливают опоры столбчатого фундамента из различных материалов. На выбор определенного вида материала влияет,в первую очередь, вес возводимого здания.
Для столбов может использоваться:
- бутовый камень или камень-плитняк, имеющий средние размеры, причем нужно подбирать материал для опор одних параметров;
- красный кирпич хорошего обжига, так как материал низкого качества может быстро разрушиться;
- комбинация бетона и бутового камня;
- монолитный железобетон;
- блоки из железобетона и бетона; трубы из асбестоцемента или металла, заполненные бетонной смесью;
- древесина твердых пород.
Для обеспечения устойчивости здания и длительной его эксплуатации опоры при сооружении фундамента должны выдерживать значительную нагрузку, что возможно лишь при определенных габаритах. Размеры каждого столба, глубина их заложения, количество столбов, места расположения, а также расстояние между соседними столбами являются расчетными. Определенно не стоит в данном случае применять метод “на глаз”, лучше воспользоваться помощью профессионалов или специализированных программных инструментов.
По конструкции столбчатый фундамент сооружают монолитным (из железобетона), комбинированным (трубы из асбестоцемента или железа, залитые раствором) или сборным из отдельных элементов (кирпич, камень или готовые блоки). Кроме того, возводят фундамент подобного типа, используя готовые столбы из железобетона или дерева.
К особенностям монолитного столбчатого фундамента относятся: использование в качестве основного материала бетонна; трудоемкость из-за соблюдения технологии сооружения столбов; необходимость обустройства опалубки и использования арматуры; надежность, долговечность и прочность конструкции.
Сборный столбчатый фундамент менее трудоемкий и возводится с использованием штучных элементов. Такой фундамент широко использовался в прошлом, он отличается следующими параметрами: значительным сокращением сроков сооружения основания; необходимостью проведения гидроизоляционных работ. Кирпичный фундамент применяется довольно редко из-за сложности возведения и способности кирпича впитывать влагу, разрушаясь под ее воздействием. Поэтому часто используется комбинированный вариант, при котором нижняя часть опор, находящаяся в земле, отливается из монолитного бетона, а верхняя возводится из кирпича. Фундамент из бетонных блоков менее подвержен разрушению под действием влаги, но впитывает ее, поэтому нуждаются в проведении гидроизоляционных мероприятий. Кладку из блоков выполняют с обязательной перевязкой швов, а для усиления прочности в пустоты устанавливают металлические стержни и заполняют их раствором.
Особенности комбинированного столбчатого фундамента: сокращение сроков строительства основания; не требуется точно соблюдать глубину заложения всех опор, так как этот параметр корректируется.
Фундамент из труб, применяющихся в качестве столбов, напоминает свайный, но характеризуется меньшей глубиной заложения.
Характерные черты возведения фундамента из готовых столбов: увеличение скорости сооружения; снижение трудоемкости выполнения работ. Для этой технологии применяются опоры из древесины или железобетона.
Под дома из дерева, особенно возводимые по каркасной технологии, можно устанавливать столбы из древесины хвойных пород или дуба, обработанные специальным составом от гниения.
Для того чтобы увеличить устойчивость опор и исключить их горизонтальное смещение, верхние торцы столбов соединяются между собой металлическими балками, швеллером или монолитной конструкцией из железобетона, называемой ростверком. В зависимости от климатических условий и рельефа местности его нижняя часть может быть заглубленной в траншею, располагаться на уровне земли или иметь зазор между почвой и поверхностью фундамента. Чтобы защитить стены от неблагоприятного воздействия грунта и влаги на столбчатом фундаменте сооружают цоколь.
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;
Кирпича;
ФБС (изготовленных на заводе ж/б блоков для фундаментов);
Натурального камня.
Ниже приведёна пошаговая фото-инструкция столбчатого фундамента на пеноблоках:
Переносим план фундамента на местность — размечаем колышками будущие границы
Копаем ямы
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.
Плюсы и минусы опорно-столбчатого основания
Как и любой другой вид фундамента, столбчатый имеет свои достоинства и недостатки, которые важно учитывать при выборе варианта основания для новой постройки. К достоинствам относятся такие характеристики:
К достоинствам относятся такие характеристики:
- Невысокая стоимость.
- Быстрое возведение.
- Возможность построить без применения габаритной спецтехники.
- Возможность строить на замерзших и твердых грунтах.
- Не нужно обустраивать тепло- и гидроизоляцию подземной части здания.
Экономичность столбчатого фундамента продиктована минимальными затратами материалов и небольшим объемом земельных работ. Вместо выкапывания котлована под всем домом с последующим его наполнением стройматериалами, используется бурение и установка опор.
Возможность соорудить фундамент без тяжелой техники позволяет строить дома в труднодоступных местах, а также на узких участках. Выкопать ямы для опор можно ручным буром.
Расход материалов для возведения столбов минимальный, при их заносе на стройплощадку не обязательно использовать погрузчик. Наборные опоры из кирпича, блоков или камня легко выложить вручную. Всю столбчатую конструкцию при желании можно обустроить своими руками.
Опорный фундамент невозможно применять при строительстве домов из тяжелых материалов – кирпича, камня, бетона. Это его основной минус.
Еще один недостаток – склонность столбчатой конструкции к горизонтальному перемещению. Переместиться может один столб или сразу несколько. Кроме того, при таком варианте основы для здания невозможно построить подвал или цокольный этаж.
Как сделать фундаментное основание своими руками?
Прежде чем приступить непосредственно к монтажу фундаментного основания, нужно:
- произвести проектирование,
- сделать расчёты,
- подобрать инструменты и соответствующие материалы.
Проектирование и расчёты
На стадии проектирования строительства формируют спецификацию строительных конструкций и материалов, трубопроводов, оборудования различного назначения (отопительный котёл, системы вентиляции и кондиционирования и пр.), где указывают вес каждой позиции.
Также учитывают снеговую нагрузку. Все данные суммируют и получают общую нагрузку от строения на землю.
При самостоятельной оценке физических свойств грунта можно сделать неточные выводы. Поэтому можно доверить анализ почвы местной геологоразведочной службе.
Самый верный способ – это обратиться в местное отделение землеустройства и получить выкопировку вертикальной съёмки земельного участка с расчётным сопротивлением грунта.
Опорную площадь дома рассчитывают по следующей формуле S≥ KNF/RO, где:
- S – искомая величина площади опоры;
- RO – расчётное сопротивление грунта;
- F – общая масса домостроения;
- KN — коэффициент запаса прочности 1,2.
На плане здания столбы располагают в углах, по линии стен и в местах их пересечения на расстоянии 1,5 – 2 метра друг от друга. Сумма площадей опорной части столбов должна равняться общему показателю S. Исходя из этого, корректируют количество точечных опор.
Учитывая уровень промерзания грунта, принимают глубину заложения фундамента. Например, если почва промерзает в глубину на 1,6 метра, то опоры опускают в скважины ниже на 50 — 100 мм.
Инструменты
Для устройства основания понадобится:
- шанцевый инструмент,
- ручной или механизированный бур,
- болгарка и растворомешалка.
Также для разметки земельного участка под фундаментные опоры понадобится:
- шнур,
- молоток,
- реперы (деревянные колышки, рейки или отрезки арматуры) и лазерный уровень.
Материалы
Необходимо подготовить трубы нужной длины, деревянные рейки, цемент, песок, воду, щебень, отрезки арматуры периодичного профиля и вязальную проволоку. Также нужно запастись полиэтиленовой плёнкой.
Пошаговая инструкция
Для опор из асбоцементных труб:
- Асбестовые трубы нарезают на отрезки нужной длины болгаркой или ножовкой.
- Делают разметку участка, согласно плану.
- Прямые углы разметки проверяют промерами диагоналей с помощью шнура.
- В места установки столбов вбивают колышки или отрезки арматуры.
- Буром просверливают отверстия на заданную глубину.
- Подготовленные отрезки труб опускают в скважины.
- В полости опускают арматуру так, чтобы она выступала из опор вверх на 150 – 200 мм.
- В растворомешалке готовят бетонный раствор, перемешивая с водой цемент и щебень.
- В трубы заливают бетон послойно толщиной 150 -200 мм. Каждый слой трамбуют подручным инструментом или электровибратором.
- Оголовки столбов накрывают полиэтиленом, пропуская через дыры выпуски арматуры.
- Бетон набирает достаточную несущую способность для продолжения строительства через 15 дней после заливки.
Для металлических опор:
- Трубы очищают от ржавчины металлическими щётками. Если нужно, обрабатывают восстановителем ржавчины.
- Внешнюю поверхность столбов покрывают битумной мастикой.
- Для труб большого диаметра роют ямы, дно которых засыпают песчано-гравийную смесь и тщательно её трамбуют.
- Подушки накрывают геотекстилем края, которого заводят вверх на высоту 150 — 200 мм.
- На плёнку ставят сетки из гладкой арматуры с пластиковыми опорами высотой 50 мм. Это нужно для образования защитного слоя армокаркаса.
- Сетки заливают бетоном на высоту заведённых краёв плёнки.
- Через 10 – 15 дней в приямках устанавливают отрезки стальные трубы и заливают их бетоном.
- Столбчатый фундамент из металла не армируют. Отрезки арматуры для крепления к ростверку приваривают к внешней стороне труб.
Для пластиковых столбов:
- ПВХ трубы нарезают ножовкой на отрезки нужной длины.
- В готовые скважины опускают пластиковые опоры. Внутрь опускают армокаркас из двух – трёх прутьев периодичного профиля.
- Лазерным уровнем отмечают вверх опор. Лишние верхние части срезают болгаркой.
- Полости заливают бетоном. Через 15 – 20 дней фундамент готов к выполнению следующих этапов строительства.
Характеристики фундаментов
Рассматривая свойства каждого типа фундамента нелишне знать основные характеристики каждого:
- Ленточный фундамент- наиболее распространенный сейчас вид фундамента для частных домов. Ленточные фундаменты бывают:
- Монолитный тип фундамента;
- Сборочное основание.
Монолитный фундамент нашел свое применение на многих видах грунтов благодаря своей универсальности. Он очень плохо пропускает влагу и поэтому применяется на участках с сухим грунтом. При его возведении устраивается подушка из песка и щебня, играющая роль основания.
Сам процесс возведения монолитного ленточного фундамента во многом стал еще более простым с применением современной строительной техники. Начала устраивается основание из песка и щебня, поверх которого укладывается гидроизоляционный материал, производится выравнивание основания.
В специально устроенную опалубку монтируют арматурный каркас. И заполняют полученный объем товарным бетоном. Для улучшения свойств фундамента и равномерного распределения смеси дополнительно утрамбовывают вибраторами.
Сборочный ленточный фундамент в отличие от монолитного собирается намного быстрее. Его основными элементами являются бетонные блоки, укладываемые в основание. Отдельные блоки дополнительно армируют и соединяют бетоном:
- Свайный фундамент – конструкция основания, как правило, изготавливаются из железобетонных элементов, металла или дерева. Несмотря на большие преимущества свайного фундамента, он, к сожалению, обладает и негативными сторонами:
- Свайный фундамент возводится с помощью специальной техники, что существенно увеличивает стоимость проекта;
- При самостоятельном устройстве свайного основания трудозатраты возрастают более чем в 2 раза по сравнению с другими видами фундаментов;
При выборе свайного фундамента для частного дома, как правило, для домов малой этажности отрываются, или бурятся ямы глубиной в 1,5-2 метра, монтируется арматурный каркас и производится его заливка бетонной смесью с последующим уплотнением.
Однако более надежным способом является использование специальной техники для забивания или закручивания свай. Впоследствии для формирования надежного основания сваи связываются ростверком. Проще говоря, на сваи одевается монолитный железобетонный венец, служащий впоследствии основанием для возведения стен.
Плитный фундамент – это идеальный вариант для усадьбы, где предусматривается цокольный этаж. Технологически устройство такого вида основания ничем не отличается от заливки катка или плиты.
На выровненную площадку укладывается гидроизолирующий материал и армирующий каркас, после чего заливается монолитная плита. К минусам такого фундамента нужно отнести большую дороговизну и затраты по используемым материалам для строительства.
Этапы возведения столбчатого фундамента из кирпича
Выбор кирпича
Фундамент – это основа всего здания, часть строения на которую направлена вся нагрузка, потому марка кирпича, для возведения фундамента, должна быть максимально прочной и устойчивой к воздействиям окружающей среды.
Для устройства столбчатого фундамента необходимо использовать только полнотелый обожженный кирпич. Полнотелый кирпич морозостойкий (обозначение показателя морозостойкости — F). Этот показатель обозначает количество циклов промерзания и оттаивания может перенести кирпич без повреждения. Потому по параметру F кирпич должен быть максимального уровня ( например F 35, F50 ) , что продлит жизнь фундамента. Кирпич должен быть цельный, без видимых повреждений. Марка прочности должна быть не ниже М-150 или лучше М-200, М250, М300. Марка прочности (М) определяет сколько килограммов на 1 см² может выдержать кирпич.
Земляные работы и разметка
Необходимо сделать разметку участка для выемки грунта под ямы, по осям согласно чертежу,в которых будут располагаться кирпичные столбы фундамента. Выборка грунта осуществляется на ширину необходимую не только для столба, но и для удобства выполнения работы в яме, то есть ширина ямы должна быть с запасом.
Глубина ямы, как правило до глубины промерзания грунта, за частую до 60-70 см. Глубина промерзания в каждом регионе разна я и рассчитывается индивидуально. выемка грунта может быть выполнена как в ручную так и с помощью спецтехники.
Подготовка основания ям под кладку
Основания ям на 10-15 см засыпается щебнем и песком, которые утрамбовываются на дне ямы. Далее на песок укладывается гидроизоляция , для защиты кирпича от влажности почвы.Для усиления основания, можно на рубероид залить бетонную основу высотой 15 см с армированием и на нее через двое суток, выполнить кладку кирпичного столба. При это раствор необходимо использовать максимальной крепости.
Кладка кирпича
Для кладки столбов фундамента из кирпича используется цемент марок М-400 или М-500. Кладка выполняется с перетяжкой армирующей сеткой между каждым 3- м рядом в горизонте. При выполнении кладки необходимо каждый ряд вымерять уровнем по вертикали и горизонтали. Высота столба должна быть не менее 20 см над уровнем грунта и на уклонистом участке по верхнему горизонту
Кладку выполняют из 4 кирпичей в одном ряду, столб получается в виде квадрата с равными сторонами с пустотой внутри. Эту пустоту заполняют арматурой и заливают бетоном , эта процедура значительно укрепляет конструкцию фундамента.
Гидроизоляция кирпичных столбов
Через 5 суток после завершения кладки, когда столбы выполненные из кирпича наберут крепости и высохнут, что бы создать их защиту от влаги, столбы необходимо тщательно обмазать битумной мастикой. Процесс высыхания кладки может занять и больше времени, в зависимости от погодных условий, необходимо индивидуально оценивать готовность столбов фундамента. Дальнейшие работы с кирпичными столбами следует продолжить после полного высыхания мастики. В зависимости от погоды, за ночь она должна высохнуть.
Засыпка столбов фундамента
После полного высыхания возведенных столбов фундамента и мастики свободное пространство между столбами и грунтом необходимо засыпать гравием или шлаком, то есть засыпка непучинистыми материалами или обратная засыпка. Это необходимо для того что бы снизить влияние подвижности грунта на фундамент.
Гидроизоляция верхней части столбов фундамента и забирка
Каждый кирпичный столб фундамента необходимо изолировать рубероидом, на который уже будет укладывается мауэрлат и возводится стены. Между столбами фундамента можно возвести забирку , которая будет препятствовать проникновению холодного воздуха под пол дома, но в то же время и будет препятствовать доступу к обратной стороне основания дома, тут снова таки необходим индивидуальный подход, в зависимости от предпочтений и удобства будущего домовладельца.
Из описанных выше этапов, можно сделать вывод, что возведение столбчатого фундамента из кирпича, интересный, достаточно простой и недолгий процесс, весьма экономичный и надежный вариант фундамента для каркасных дачных домов и для постоянного проживания, надежных приусадебных строений.
Столбчатый фундамент из кирпича
Сооружение из кирпича или бетонных блоков строится по одному принципу. В обоих случаях колонны могут покоится непосредственно на грунте (для скальных или сильно каменистых пород), на песчано-гравийной подушке или на предварительно выполненной монолитной бетонной опоре.
Последовательность работ:
- Отрывка ямы или подготовка площадки для колонн.
- Устройство подушки с обязательной трамбовкой. Если используется бетонная основа, она отличается в опалубке с армированием или без по технологии, описанной в предыдущем разделе.
- Поверх подготовленной подушки или основы выкладывается прямоугольник/квадрат из блоков или кирпича. Обычно выполняется столбчатый фундамент из блоков 20х20х40 см, поскольку всего четыре подобных блока дают достаточную опору для брусового ростверка каркасного дома или сруба. Для скрепления блоков или кирпича используют качественный цементный раствор.
- Поверх подготовленной опорной площадки обязательно устраивают горизонтальную гидроизоляцию – она препятствует попаданию почвенной влаги в конструкции здания.
Наибольшей популярностью пользуется строительство столбчатых опор из бетонных блоков – они более прочные и однородные по сравнению с кирпичом.
Такие упрощенные – надземные или мелкозаглубленные фундаменты — обычно используются для легких каркасных или деревянных построек
Чаще всего по этому принципу создают столбчатый фундамент для бани, при этом гидроизоляции опор необходимо уделять повышенное внимание, а пол первого этажа серьезно утеплять
Расположение элементов опорно-столбчатого фундамента
В зависимости от того, каков объемный вес постройки, то есть нагрузка на каждую отдельную опору, а также от высоты столба и типа грунтов, принимается разный шаг опор. Так, поверхностная установка требует шага в 1,5…3 м, при мелкозаглубленных столбах на не просадочных грунтах допустимы 2…4 м, для заглубленных опор – 3…6 м.
Чем меньше объемный вес конструкции, чем больше заглублены опоры и чем прочнее их материал (оптимально – армированный бетон), тем больше может быть шаг опор. Играет роль также их сечение. Оно редко принимается меньше чем 200х200 мм (только для очень легких построек), обычно составляет 300х300 мм или больше.
Важно понимать: опоры располагаются не только под внешними стенами постройки, но и под несущими внутренними стенами, обычно в узловых точках – местах пересечения стен или установки тяжелого оборудования
Шаг колонн рассчитывается индивидуально, в зависимости от выбранных параметров опор и здания. Если фундамент ставится «на глазок», без расчетов, обычно принимают уменьшенный шаг – с запасом на прочность. Так, для каркасной постройки или дома из бруса принимают на стену 7…8 метров не менее трех-четырех опор. Причем для брусового ростверка расстояние между опорами можно даже сократить, в зависимости от сечения бруса.
Площадь опор должна давать достаточную площадку для размещения ростверка с запасом пространства не менее 10%. Пример: для бруса сечением 200х150 мм верхняя площадка столбчатой опоры должна быть не менее 400х400 мм.
Плюсы и минусы опорно столбчатого фундамента
Знание особенностей строительной технологии поможет вам адекватно оценить её недостатки и сделать осознанный выбор. Как и у любого другого вида фундамента, у опорно столбчатого есть свои плюсы и минусы. Перечислим основные преимущества данного вида фундамента:
- Сокращение трат на строительство фундамента, по сравнению, например, с УШП.
- Уменьшение объёма грунтовых работ.
- Ускоренное возведение фундамента.
- Возможность строить на любых грунтах.
- Уменьшенные выталкивающие силы при морозном пучении грунта (критично для глинистых грунтов и легких строений — каркасных, деревянных).
Минусы технологии:
- Отсутствие подвального помещения в строении.
- При использовании опорных оснований в строительстве тяжёлых домов необходимы техника, оборудование и специальные сваи.
Столбчатые конструкции идеальны для малоэтажного индивидуального строительства, при этом возводить дома можно на любых грунтах. Срок службы бетонных столбов при этом сравним со сроком службы ленточного фундамента или утепленной шведской плиты. Однако опорно столбчатый фундамент на металических столбах служит гораздо меньше вышеприведенных фундаментов, так как подвержен коррозии
При этом важно помнить, что для каждого отдельно взятого дома необходимо произвести расчет нагрузки на фундамент, иначе конструкция может просто напросто не выдержать этой нагрузки
Декорирование подпольного пространства
При возведении постройки на столбчатом фундаменте, между уровнем земли и ростверком (черновым полом) получается проветриваемое пространство. Это позитивно влияет на поддержание постоянного уровня влажности материалов, но негативно сказывается на теплоизоляции помещения. Кроме этого, в пустующем пространстве могут поселиться животные. Поэтому, в большинстве случаев, пустующее пространство стараются зашить. Для этого применяется один из вариантов:
- Обивка по периметру листовым или отделочным материалом. На столбы фундамента крепят несущие рейки. К ним, при помощи саморезов или оцинкованных гвоздей, прикрепляется отделочный материал.
- Изготовление забирки. Между столбами из кирпича или камня выполняется кладка в один ряд. При этом, можно монтировать декоративные элементы для цилиндрических столбов фундамента.
Оба варианта могут иметь свою дизайнерскую красоту, но вариант забирки будет стоить несколько дороже.
Еще можно установить панели с имитацией каменной кладки Источник bouw.ru
