Cтолбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция по возведению, расчеты, пошаговая инструкция

 

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.

Пример

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;

• 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;

• Дешевизна конструкции.

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:

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

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

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

4. 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.

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.

Пример дома

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.

Характеристика столбчатого основания

Частота установки столбов составляет 150-250 см, иногда бывает и реже, но тогда понадобится более мощный монолитный или сборный ростверк из различных материалов, включая бетон, железобетон, металл или дерево.  

Столбчатый фундамент своими руками лучше подходит:

• для постройки не тяжелого строения без цоколя;
• к кирпичному дому, когда нужна основа с глубоким заложением, поскольку здесь сплошная основа неприемлема, как неэкономичная;
• когда нужна меньшая осадка, нежели допускает ленточный фундамент;
• при необходимости минимизировать негативное воздействие на основание, вызванное морозным пучением;

Минимальное сечение столбов определяется материалом, из которого они изготовлены:

• бетонные и бутобетонные – 0,4 м;
• каменные – 0,6 м;
• кирпичные над поверхностью земли – 0,38 м, при наличии забирки – 0,25 м;
• бутовые – 0,4 м.

Два варианта столбчатого фундамента.

Достоинства и недостатки столбчатых оснований

Столбчатый фундамент своими руками обладает следующими плюсами:

• экономичностью (доля в общей себестоимости строения составляет в среднем 18%, у других типов – 25%);
• материалоемкость и трудоемкость до двух раз ниже, нежели у ленточного;
• возводятся вдвойне быстрее;
• надежностью («ладят» с морозным пучением в отличии почти от всех других типов);
• простотой технологии возведения;
• не обязательно нивелирование участка;
• малым объемом гидроизоляционных мероприятий;
• если спроектированы правильно, им не страшны высокое расположение грунтовых вод и пучение грунта.

Они обладают следующими недостатками:

• затруднительно строительство дома с подвалом;
• конструкция неглубокого заложения боится горизонтального сдвига, а потому важен очень надежный ростверк;
• вариант неглубокого заложения применяется только на грунте без пучения и подвижек; 
• применимы только под нетяжелые строения.

Разрушение столбчатого фундамента из-за боковых нагрузок.

Из чего делается столбчатое основание

Как сделать столбчатый фундамент, и из каких материалов:

• тяжелого бетона В15-В25;
• железобетона (монолитного, сборного);
• труб (асбоцементных и металлических) с вставленными внутрь прутьями арматуры и залитым бетонным раствором;
• прочных пород древесины (например, дуба);
• обожженных красных кирпичей;
• бутовых камней;
• бутобетона.

Столбчатое основание по показателю глубины заложения

Они подразделяются на типы от взаимного расположения глубины подошвы столба и мощности промерзшего слоя почвы:

• заглубленные (низ опоры уходит в грунт на два метра, поэтому могут использоваться на слабо пучинистых почвах);


Устройство заглубленного столбчатого фундамента

• малозаглубленные (имеет норму закладки меньше единицы от стандартной величины промерзшей почвы);


Схема малозаглубленного столбчатого фундамента

• незаглубленные (проникновение в грунт – 45±5 см).



Устройство незаглубленного столбчатого фундамента.

Внимание: Мелко заложенными фундаментами также называют основания, которые по высоте не превышают 4 ширины, и передают давление на почву преимущественно посредством подошвы.

Правила возведения столбчатого основания

Опоры данного типа оснований устанавливаются по углам строения, на них опираются нагруженные конструкции, точки сопряжения с перегородками и тяжело нагруженные элементы типа колонн. Расчет столбчатого фундамента выдает частоту монтажа столбов в 150-250 см.

Устройство столбчатого фундамента под каркасник.

Столбы объединены в единую конструкцию с помощью ростверка, чтобы работать совместно. Так они лучше противостоят горизонтальным смещающим и опрокидывающим силам, и служат опорой для силовых стен.  

При возведении коттеджа на данной основе, чтобы сохранить тепло внизу, исключить проникновение туда влаги и грязи, животных и птиц, делается забирка – своего рода ограждение. Она выглядит в виде кирпичной, бетонной или бутовой стенки, толщина которой 10-20 см. Если грунт пучинистый, под забирку лучше сделать песчаную подушку в 15-20 см. Также ее можно углубить в землю до 200 мм.

Этапы возведения

Здесь рассмотрен монолитный столбчатый фундамент своими руками и пошаговая инструкция по его возведению из железобетона. Предварительно изучается почва, грунтовые воды, проводится подготовка, делается опалубка, выбирается вариант заполнения бетоном.

Разметка

Поскольку такой фундамент монтируется по «точкам», все разметочные погрешности нужно минимизировать. Для этого вокруг периметра выставляют обноску с отступом не менее 100 см от «пятна». К ним горизонтально крепятся рейки из дерева с отметками всех элементов основания.  

Чтобы аккуратней перенести оси, необходимо пользоваться рулеткой, а углы контролировать геодезическими инструментами. Посредством теодолита тестируется низ ям, хотя бы в определяющих местах.

Подготовка ям для установки столбов

Под основание из железобетона углубления выполняются в виде квадратов или прямоугольников. Их расположение должно точно соответствовать разметке. При глубине ямы не более одного метра она может иметь вертикальные стенки, а свыше 100 см – наклонные или укрепленные опалубкой, чтобы исключить осыпание земли.

Глубина ям должна на 25±5 см превышать низ опор и по ширине превосходить сечение опоры примерно на 0,3 м во все стороны. Это нужно для установки опалубки и ее распорок. По ширине фундамент должен превосходить этот размер стен.

Песчано-гравийная подсыпка

Любой фундамент, кроме свайного, не может обойтись без прослойки из смеси гравия и крупного песка толщиной 25±5 см с сечением вкруговую на 15±5 см больше, чем сечение столба.

Затем эта смесь пропитывается влагой и основательно утрамбовывается вручную.  Поскольку подушка отлично отводит воду, то ее необходимо до заливки бетона, накрыть водонепроницаемым материалом. В результате бетонная смесь не будет терять воду.

Порядок устройства пятки

При изготовлении блочных, кирпичных и бутовых столбов, лучше, если пятка будет представлять готовое бетонное изделие, устанавливаемое на горизонтально выверенную прослойку из песка и гравия. Благодаря скошенным граням его легче монтировать.

Устройство пятки.

Под монолитные столбы и подушка должна быть такой же. Она должна в два раза превосходить столб в сечении, а высота составлять 30% поперечника. Далее укладывается арматура двумя ярусами, включая и общую со столбом. В результате получится единая железобетонная конструкция.

Строительство столбов

Их часто сооружают из бетонной смеси, предварительно установив в углубление опалубочный каркас. Если стены ямы сухие и не осыпающиеся, опалубка может не понадобиться. Но стенки тогда следует обложить материалом, не пропускающим воду для предотвращения ее ухода в землю.

Столбчатый фундамент из асбестовых труб.

Вместо опалубки подойдут трубы из асбеста, керамики или металла с внутренним сечением от 100 мм. В них заливается бетонная смесь, которая вместе с трубой, и образуют опоры.

Для армирования столбов подойдут прутки диаметром 10-12 мм. С промежутком в 20-25 см их необходимо обхватывать хомутами из катанки в 6 мм или отожженной проволоки. Арматура должна выходить из верха столба на 100-200 мм для приварки арматуры ростверка.

Заполнив низ ямы бетонной смесью, с предварительно установленной арматурой, в нее можно установить свернутый в рулон рубероид, равный диаметру скважины, с высотой, соответствующей возвышению ростверка над землей по проекту. Ее верх может представлять 2-3-х слойный рулон рубероида, стянутый кольцами из отожженной стальной проволоки. При большом диаметре, чтобы рубероидная опалубка была устойчивой, ее обхватывают ограждением, соразмерным с углублением.

Если столб квадратный, понадобятся 4 арматурных прутков, если круглый – 3. Вязаный каркас лучше сварного – достигается большая прочность. Причем прутки должны окружаться слоем бетона не менее 50 мм. Это необходимо для предотвращения их окисления.    

Кирпичные столбы следует выкладывать из обожженных полнотелых кирпичей марки 100 и выше, конечно, при низком уровне ГВ. Иначе они долго не простоят из-за размокания. Для кладки с перевязкой следует пользоваться раствором из цемента марки М300 и более, и постоянно контролировать вертикаль.

Используя бутовую кладку, надо пользоваться плоскими камнями, имеющими ровные грани, чтобы вертикальное давление воспринималось всей плоскостью, а не была сосредоточенной. При укладке камни тоже перевязываются, по углам укладываются наиболее крупные, а мелкими заполняют щели.

По толщине камни не должны превосходить 300 мм. При их укладке надо пользоваться раствором и производить плотную взаимную подгонку. Для заполнения промежутков подойдет и щебень с хорошей трамбовкой. Для большей прочности их можно армировать 6-мм прутами по вертикали и горизонтали через 250-400 мм. Для этих целей также подойдет и соответствующая арматурная сетка.

Внимание:Чтобы столбы были одинаковой высоты, после основной заливки их надо выровнять, пока не произошло схватывание. Ведь срезка излишков после затвердевания слишком затратная операция.

Как возвести ростверк

Дав высохнуть столбчатому фундаменту, проверяется высота и, если она недостаточная, то выравнивается с помощью цементно-песчаного микса в соотношении 1:2. Когда он высохнет, следует начинать выстраивать единый пояс. На ростверк-монолит идет бетонная смесь, заливаемая в опалубку, в которую заранее уложен арматурный каркас. Расстояние от земли до низа ростверка должно составлять 10 и более см, чтобы компенсировать пучение грунта.

Чтобы устроить сборно-монолитное основание, следует сначала скрепить монтажные петли проволочными скрутками или приваркой арматурных кусков. Далее в районе стыков делают опалубку и заливают в нее раствор бетона нужной марки. На выровненный бетонный верх укладывается гидроизоляционный материал, чтобы предотвратить быстрое высыхание и защитить от осадков. Когда ростверк наберет прочность и будет гидроизолирован, возможно возведение стен. 

Гидроизоляция

Любому типу фундамента угрожает влага атмосферная или почвенная. От поверхностной влаги можно защититься отмосткой. Защитой от грунтовых вод (ГВ) служит гидроизоляция ростверка, поскольку делать ее по столбам трудно. Поэтому их лучше изготавливать из влагостойкого бетона W4, если ГВ не агрессивная и W6, когда агрессивная.

Гидроизоляция битумной мастикой.

Гидроизоляцию рассматриваемого здесь элемента здания проводят одним из следующих способов:

• на верх пояса и забирки наносится битум, на который укладывается рубероид и снова наносится битумная масса с укладкой еще одной полосы рубероида;
• сверху укладывается цементно-песчаный микс в соотношении 1:2. После выравнивания он посыпается сухим песком 2-3 мм слоем. После схватывания цемента, он накрывается рубероидной полосой или толем.

Внимание: Столбы из бетона и бута не нуждаются в гидроизоляции: они не боятся влаги. Кирпичные же столбы подойдут только для сухих грунтов и то только после обработки пропиткой с глубоким проникновением.

Как устанавливают столбчатые опоры

Когда ямы-скважины под столбы подготовлены, можно приступать к изготовлению самих опор.

В условиях индивидуального строительства далеко не все упомянутые в начале статьи конструкции применяются одинаково часто. Стоит рассмотреть самые доступные в самостоятельном монтаже и оттого – самые популярные из них.

Столбы-опоры из кирпичей или блоков

• В подготовленную яму устанавливается опалубка из рубероида, она может быть устроена, как в круглый, так и в квадратный котлован. Этот же рубероид впоследствии будет также исполнять роль гидроизолятора.
• Далее, в яму опускается арматурная конструкция, которая должна быть высотой вровень с поверхностью грунта.
• Затем, в яму заливается бетонный раствор, изготовленный из цемента и гравия или щебня средней фракции.
• Яма заполняется полностью, раствор сверху выравнивается и оставляется застывать и упрочняться. Для этого понадобится не менее 8 ÷ 10 дней.
• Затем, на получившийся бетонный столбик настилается рубероид в два-три слоя — он станет надежной гидроизоляцией для кирпичной или блочной кладки.

Выкладывание кирпичных столбиков

• Сверху ведется кирпичная кладка до нужной высоты опоры. Столбик может быть выложен колодцем – при этом внутренняя его полая часть будет впоследствии заполнена бетоном. Другой вариант – когда столб полностью сложен из кирпича.

Точно таким же образом производится возведение столбов и из небольших бетонных блоков.

Монолитные фундаментные железобетонные столбы

Этот вариант изготовления бетонных столбов производится несколько иначе.

• В круглую подготовленную яму устанавливается рубероид, свернутый в два слоя в трубу. Высота трубы должна соответствовать уровню, на который должен быть поднят фундамент.

Армирование будущего бетонного столбика

• Для устойчивости этой своеобразной рубероидной опалубки, ее можно установить в легкую металлическую сетку, такжесвернутую в трубу. Устойчивость нужна для того, чтобы конструкцию, после заливки в нее бетона, можно было встряхнуть и высвободить пузырьки воздуха, попавшего в раствор в процессе замешивания.
• В получившуюся опалубку  устанавливается арматурная конструкция, а затем сверху нее заливается бетон, изготовленный из гравия и цемента.

Заливка бетона в легкую рубероидную опалубку

• Если сверху бетонных столбов будет устраиваться бетонный пояс — ростверк, то арматурные прутья должны быть выше, чем столбы фундамента. Это необходимо для связки арматурных частей столбов и системы армирования ростверка.

Арматура, выходящая из готовых столбиков, свяжется с арматурой ростверков. Столбики обрабатываются битумной мастикой

• Перед тем, как устраивать опалубку для бетонного пояса, опоры сверху необходимо обработать битумной мастикой, которая создаст дополнительную гидроизоляцию для столбиков.

Асбестоцементные столбы

Столбчатый фундамент может быть устроен и из асбестоцементных труб, которые устанавливаются на бетонную подушку, так же, как и в предыдущем случае, где использовался рубероид. Однако, процесс заливки столбиков здесь имеет свои особенности.

• Для устойчивости в нижней части трубы, которая будет находиться в котловане, делают два отверстия. Через них проводят отрезок металлического прута, а затем устанавливают асбестовую трубу в котлован и засыпают вокруг щебнем так, чтобы он закрывал, торчащую с двух сторон арматуру. Трубе придаётся идеально вертикальное положение.
• Затем в опалубку-трубу заливается бетонный раствор на одну ее треть.
• После этого нужно в середину трубы, в залитый незастывший раствор, установить арматуру — это может быть один или несколько прутов.
• Далее, раствор заливается до верха трубы и сверху разравнивается.

Готовая свая из асбестоцементной трубы

• Вокруг трубы нужно сразу же заполнить все пространство суглинком или тем грунтом, который был выбран из котлована. Вся эта засыпка тщательно утрамбовывается.

Металлические сваи

Металлические сваи могут вкручиваются в устроенное заранее отверстие, которое сделано ручным буром, но сваи уходят гораздо глубже в грунт. Для такого фундамента не придется подготавливать яму, выполняя в ней песчаную засыпку и заливая бетонную подушку.

Деревянный дом на металлических опорах

Иногда сваи вкручиваются непосредственно в поверхность грунта, без предварительного выкапывания скважин. Но в любом случае, в одиночку с вкручиванием свай не справиться, потребуется, как минимум, один помощник.

Винтовые сваи можно приобрести в готовом виде

• При ввинчивании свай ведется постоянный контроль за их вертикальностью. Сваи вкручивают до достижения проектной глубины.

Процесс вкручивания винтовой сваи

• После того как все сваи будут ввинчены, они должны быть заполнены бетонным раствором.

Заполнение внутренней полости сваи бетонным раствором

• Для удобства выполнения этой операции в трубу устанавливают специальную воронку, и через нее в полость вливается раствор, до тех пор, пока труба не будет заполнена доверху.
• После заполнения, бетон должен схватиться и упрочниться.
• Сверху готовых свай могут быть приварены металлические площадки, на которые закрепляется деревянный ростверк.

Крепление деревянного ростверка к винтовым сваям

• Другим вариантом ростверка могут стать металлические перемычки — они становятся поясом, связывающим сваи в единую конструкцию. Они могут быть приварены не только сверху установленных столбов, но и на уровне грунта, что придает дополнительную жесткость и надежность всему фундаменту.

Другой вариант — металлический профиль приваренный между опорами

Ввинчиваемые сваи удобны для применения на сильнопересеченной местности, где приходится выводить столбы фундамента на одну высоту, так как их можно подкорректировать — немного приподнять или же опустить ниже.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Для устройства столбчатого фундамента своими руками пошаговая инструкция нужна как наиболее подробное и наглядное пособие.

В общем случае, конструкция опорно-столбчатого фундамента – это система опор минимально возможного поперечного сечения, расположенных в точках сосредоточения нагрузки: в углах здания, в местах пересечения стен, под несущими балками, простенками, под печью. Для определения количества отдельно стоящих столбиков, расстояние между ними принимается равным 1,5–2,5 м. Чтобы связать опоры фундамента в единую конструкцию, между ними делают ростверк.

Обустройство деревянной опалубки под столбчатый фундамент

Высота столбов над нулевой отметкой индивидуальна и зависит от конструктивных особенностей ростверка.

Расчет столбчатого фундамента

Возведение столбчатого фундамента начинается с расчета. Скорее всего, для самостоятельного выполнения расчетов понадобится программа типа «Фундамент» или какая-либо другая, которую можно найти в интернете и бесплатно скачать. Для работы с такими программами понадобятся следующие параметры:

1. Глубина залегания фундамента и его армирования.
2. Местоположение будущего строения.

Проект каркасного дома на столбчатом фундаменте, созданный в трехмерной программе

Технология строительства фундамента со столбчатыми опорами требует также и дополнительных данных:

1. Приблизительный вес строения, включая вес его предполагаемого интерьера и обстановки.
2. Общий вес собственно фундамента.
3. Сезонная нагрузка (ветер и снежный покров).
4. Разновидность грунта и его свойства.
5. Уровень промерзания почвы и средняя температура в зимний сезон.
6. Уровень залегания грунтовых вод с учетом его сезонных колебаний.

В результате произведенных расчетов будут получены следующие значения, необходимые для устройства столбчатого фундамента:

1. Минимальное количество столбов.
2. Площадь сечения столбов и их размеры.
3. Величина несущей способности столбов.

Схема обустройства гидроизоляции из рулонных материалов для опорных столбов

Столбчатый незаглубленный фундамент

Столбчатый незаглубленный фундамент на опорах, расположенных с шагом 1,5-2,5 м, используется довольно часто. Подобные фундаменты могут быть возведены на непучинистых и слабопучинистых грунтах при том, что постройка (деревянный или щитовой дом, баня, хозблок, пристройка или летняя кухня) имеет небольшую площадь и, соответственно, небольшой вес. Более того – если строительство ведётся на скальном, крупнообломочном или не склонном к подвижкам грунте, этот тип фундамента можно устроить и под достаточно большим по площади домом из бревна или бруса. Возможно также возведение фундамента на незаглубленных опорах при условии уменьшения влияния сил пучения на строение. Для этого грунт под опорами заменяют на песчаную подушку.

Незаглубленный фундамент может быть возведен на непучинистых и слабопучинистых грунтах

В качестве материала для столбов возможно использование бетона, бутобетона, пескобетона или бетонных блоков для фундамента, размеры и цены которых весьма разнообразны. Однако чаще всего берут фундаментные блоки размерами 20х20х40. Цену такого фундамента, как и необходимое для его строительства количество блоков, можно рассчитать самостоятельно или с помощью «фундаментного» онлайн-калькулятора. Также можно изготовить своими руками столбчатый фундамент из кирпича, но при этом необходимо учесть, что недопустимо использование кирпичей силикатных или керамических с низкой морозостойкостью.

Схема устройства ростверка из деревянного бруса

Работы по строительству незаглубленного столбчатого фундамента из готовых блоков можно разделить на несколько основных этапов:

1. Разметка будущей строительной площадки, очистка грунта, устройство дренажного слоя и гидроизоляционные работы.
2. Определение мест расположения опор для фундамента (бетонных блоков 20х20х40). Купить все материалы при этом лучше заблаговременно.
3. Подготовка мест под опоры. Устройство песчаной подушки под каждой опорой.
4. Монтаж опор, каждая из которых состоит как минимум из 4-х блоков для фундамента 200х200х400. Цена всего фундамента при знании этого условия считается очень легко. Опоры (по инструкциям и фото) столбчатого фундамента из блоков 20х20х40 своими руками выкладываются в два ряда с расположением в шахматном порядке. Для швов используется густой неразбавленный цементный раствор, открытую часть блоков следует отделать штукатуркой.
5. Обязательная гидроизоляция фундаментных опор на стыке с домом битумной мастикой, рубероидом, толем или стеклоизолом.

Схема обустройства опорного столба из бетона

Полезный совет! Иногда (например, в случае устройства столбчатого фундамента для бани) опоры могут быть и деревянные – из комлевых частей дуба или сосны диаметром 20-30 см, пропитанных дёгтем или отработанными маслами. Для повышения устойчивости опоры погружают в 10-15-сантиметровый слой бетонного раствора, залитого в заранее отрытую яму.

При устройстве своими руками фундамента из блоков 20х20х40 видео-ролики и пошаговые инструкции помогут понять технологию работ, вникнуть в процесс и более точно оценить финансовые затраты.

Возведение столбчатого фундамента своими руками

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент

Мелкозаглубленный фундамент – одна из наиболее популярных разновидностей столбчатого фундамента. Средства и усилия, которых требует его устройство, минимальны, а диапазон применения для построек каркасного типа весьма широк.

В качестве основы под каркасный дом или лёгкую баню часто делают столбчатый фундамент с использованием труб как опалубки для бетонной смеси. Поскольку всю нагрузку на себя возьмёт железобетонный столб, материал труб особого значения не имеет: подойдут и пластиковые, и асбестовые трубы, используемые обычно для устройства канализационных сетей.

Статья по теме:

Гидроизоляция фундамента рулонными материалами.  Выполнение гидроизоляционных работ на фундаменте рулонными материалами различного типа: подробная инструкция.

Диаметр труб зависит от нагрузки. Для легких строений типа беседок или пристроек достаточно 10 см, для зданий из бревна необходимы трубы 25-30 см. Количество бетона в итоге определяется именно диаметром трубы. На 10 м трубы 10 см в диаметре понадобится 0,1 м3 бетона, труба в 20 см потребует 0,5 кубометра, в 30 см – 1 кубометр. Расчёт сделан с учётом бетонной подушки основания.

Пошаговая схема возведения столбчатого фундамента

Схема проведения работ по устройству столбчатого фундамента из асбестовых труб своими руками (видео процесса можно найти в интернете) в общих чертах следующая:

• подготовка строительной площадки – уборка мусора, удаление посторонних предметов, снятие дёрна и выравнивание. Разметка периметра будущего здания, углов, внутренних стен и их пересечений. Места установки опор фундамента отмечают колышками;
• затем ручным буром для столбов делают отверстия в грунте. Глубина скважины должна быть на 20 см больше рассчитанной: для устройства песчаной подушки;
• устройство песчаной подушки с обязательной утрамбовкой и проливанием песка водой. После окончательного впитывания воды на дно следует постелить куски рубероида, дабы предотвратить уход в песок влаги из бетонной смеси;
• установка труб в скважины с запасом по высоте не менее 10 см. Выравнивание труб по уровню и закрепление их в скважинах с помощью деревянных брусков. При близком залегании грунтовых вод трубы необходимо промазать битумной мастикой до уровня грунта для гидроизоляции;

Для рытья ям используют специальный бур для столбов

• затем основание трубы на 40-50 см заливают тщательно вымешанной бетонно-гравиевой смесью (1 часть цемента и 2 части песка, разбавленные водой до состояния жидкого теста, соединяют с 2 частями мелкого гравия). Сразу после заливки трубу приподнимают на высоту 15-20 см и оставляют в таком положении до полного застывания цемента. Это необходимо для создания основания, противостоящего выталкиванию при пучении грунта;
• после застывания бетона следует гидроизолировать трубу с внешней стороны рубероидом и засыпать скважину песком с поэтапной проливкой и утрамбовкой;

Полезный совет! Во время проведения работ следует периодически с помощью уровня проверять установку труб.

• внутрь труб помещают арматуру, после чего заливают бетоном оставшуюся часть трубы;
• после окончательного застывания бетона – спустя 2-3 недели – продолжают строительные работы. Надо добавить, что нелишним будет сделать гидроизоляцию фундамента полимерными или битумными растворами.

Заливка бетонного ростверка своими руками

По такой же схеме возможен монтаж своими руками столбчатого фундамента из пластиковых труб. Видео и фото помогут сориентироваться в тонкостях рабочего процесса, в целом несложного.

Столбчатый фундамент с ростверком

Ростверк представляет собой систему из рандбалок и обвязочных балок. Она жёстко фиксирует фундамент, исключая его смещение в горизонтальной плоскости или опрокидывание всей конструкции. При наличии ростверка нагрузка от строения распределяется равномерно по всем установленным столбчатым опорам, в результате чего повышается устойчивость и сопротивляемость разрушению.

Для облегчения понимания процесса необходимые работы изложены поэтапно.

Схема обустройства столбчатого фундамента с ростверком

Подготовка и установка опор:

• в любом случае начальным этапом подготовки к возведению фундамента является обустройство строительной площадки. После удаления мусора и т.п. по периметру будущего фундамента удаляют дерн и верхний слой грунта;
• для опор необходимо вырыть ямы глубиной на 20 см больше чем уровень промерзания почвы. Ширина ямы должна быть на 40 см больше ширины стены, так как с каждой стороны прибавляют по 20 см для опалубки и распорок;
• на дне каждой ямы делают пролитую водой и хорошо утрамбованную подушку из песчано-щебёночной смеси высотой 20 см. Подушку выстилают рубероидом или полиэтиленом, чтобы влага из заливаемого в яму бетона не уходила в грунт;

Каркас из арматуры помещают в вырытую яму, на дне которой обустроена песчано-гравийная подушка

• короба для опалубки собирают из досок толщиной 20 мм;

Полезный совет! Если стены ям не обваливаются и сухие, возможно просто выстелить их полиэтиленом и обойтись без опалубки.

• установленную в ямы опалубку рекомендуется тщательно смочить для предотвращения впитывания влаги из цементного раствора и облегчения удаления;
• после установки опалубки в ямы помещают каркас из арматуры. Каркас собирается отдельно, из прутка 10-14 мм в диаметре. Длина прутков подбирается таким образом, чтобы застывания бетона их концы торчали над уровнем грунта на 30-40 см;
• бетонную смесь заливают непрерывно, слоями по 20-30 см, разравнивая вибратором во избежание образования воздушных пузырей;
• опалубку снимают через 3-4 дня, поверхность опор обрабатывают любой подходящей гидроизоляционной смесью и оставшуюся часть ямы засыпают песком. Перед засыпкой также возможно утепление фундамента экструдированным пенополистиролом.

После снятия опалубки, поверхность бетонной опоры необходимо обработать гидроизоляционным составом

Устройство ростверка:

Есть два варианта монтажа ростверка: укладывая его на земле или поднимая над её поверхностью. Преимущество второго способа – исключение воздействия сил пучения:

1. Установка опалубки. Опалубка устанавливается сплошная по всему периметру фундамента.
2. Засыпка дна опалубки песком и выстилание его полиэтиленом.
3. Сборка и установка арматурного каркаса из прутка диаметром 12-14 мм.
4. Одномоментная заливка ростверка бетоном с удалением воздуха из раствора вибратором.
5. Снятие опалубки после схватывания бетона и уборка песка из-под ростверка.

Схема устройства ростверка из железобетонной перемычки

Виды столбчатого фундамента

По глубине можно выделить мелкозаглубленное и заглубленное основание. Первый тип закладывается на глубину 55–70 см. Он подойдёт для скального грунта при низком уровне подземных вод. Заглубленная конструкция используется для жидкого грунта и участков с переизбытком влаги. В этом случае опорные детали следует погружать на глубину до 2 м и на 50 см ниже уровня промерзания земли.

Помимо того, столбчатое основание можно разделить по типу конструкции:

1. Монолитный тип по технологии возведения схож с ленточной конструкцией. Цельное сооружение без швов способно усилить эксплуатационные характеристики, повысить надёжность и прочность основания. Однако установку выполнить сложно, так как понадобится сооружать каркас и выполнять его укрепление арматурой. Недостатком также является то, что такой фундамент по цене сопоставим с ленточной конструкцией.
2. Столбчатое основание из труб является популярным видом благодаря низкой цене и простоте установки. Монтаж проходит с помощью труб из асбестоцемента или стали. Процесс состоит из таких этапов: подготовка ям под столбы, гидроизоляция основы и монтаж труб, устройство арматурной опалубки и заливка бетонного раствора.
3. Сборное столбчатое основание из блоков железобетона. Отличается высокой скоростью монтажа. Установка состоит из таких этапов: организация подушки из песка, гидроизоляция и сооружение столбов. Детали фиксируются с помощью раствора из цемента. Важно надёжно фиксировать каждую опору, после чего штукатурить основание конструкции.
4. Столбчатое основание с высоким ростверком чаще всего используется для возведения жилых домов за городом. Оно подходит для грунтов с высоким содержанием глины, так как конструкция способна равномерно распределять на столбы вес здания и уменьшить боковые нагрузки. В процессе монтажа опоры нужно объединять обвязкой с помощью ростверка, возвышенного над поверхностью почвы на 15–20 см.

   Для почв с высоким содержанием глины лучше всего подходит столбчатый фундамент с высоким ростверком

Говоря о том, из какого материала изготавливать столбы, стоит заметить, что самостоятельно принимать решение не нужно, так как зависимостей много. Характеристики, которые влияют на выбор:

• вид здания;
• параметры почвы;
• уровень подземных вод;
• наличие материала для строительства.

Перед установкой основания понадобится выполнить анализ грунта, подобрать и рассчитать требуемое количество материалов.

Столбчатый фундамент из блоков

Конструкции из блоков чаще всего используются в частных строительных работах. Основания не обладают высокой несущей способностью, в связи с чем область использования сильно ограничивается. На слабопучинистом грунте можно возвести маленькие каркасные, деревянные или щитовые строения. Это может быть невысокий дом или баня.

Деревянный дом с небольшим весом может размещаться на фундаменте из блоков. Может быть с ростверком или без него

Если строительные работы планируется проводить в регионе с песчаным или плотным скальным грунтом, то несущих характеристик основы из блоков будет достаточно для возведения полноценных зданий из бруса или пенобетонных блоков.

Ниже можно увидеть схему подобной конструкции:

Схема столбчатого фундамента из блоков, которые укладываются на цементный раствор

Оптимальная глубина заложения — менее 1 м. Если тип почвы или вес дома требуют большей глубины заложения, то рекомендуется обустроить основание из асбестоцементных труб. Столбчатое основание из блоков не стоит сооружать в таких случаях:

1. В случае строительства тяжёлых домов со стенками из увесистых материалов.
2. На почвах с низкой несущей способностью.
3. На подвижной земле.
4. На территории с перепадом высоты более 1 м.

Блоки, которые можно использовать для изготовления фундамента, должны иметь маркировку ФБС. Детали создаются из бетона марки М-100 или выше.

Размерная сетка блоков для фундамента позволяет определить подходящий материал

В продаже можно найти железобетонные блоки больших размеров. Они предназначаются для укладки с помощью крупногабаритной техники. Детали понадобится укрепить арматурными прутьями А3. Диаметр металлических прутьев будет зависеть от размеров блоков.

Для ручной кладки лучше всего приобретать блоки из керамзитобетона. Оптимальный вариант — детали размером 20х20х40 см.

Кладку блоков следует выполнять с помощью использования клеящей смеси или раствора из песка и цемента. Блок из данного материала имеет поры в своей структуре, в связи с чем он впитывает влагу. Устранить недостаток можно путём гидроизоляции детали.

Из кирпича

Кирпичные столбы чаще всего изготавливаются в сухом грунте, который не склонен к горизонтальным подвижкам.

Опоры из кирпича способны выдерживать вес двух- или трёхэтажной каркасной постройки. Фундамент с кирпичными опорами является экономичным вариантом. Период службы конструкции — 35–50 лет. Долговечность зависит от таких факторов:

• качество материалов;
• характер грунта;
• качество кладки кирпича.

Схему фундамента с кирпичными опорами можно увидеть на рисунке:

Кирпичные опоры столбчатого фундамента укладываются на насыпку из песка

Строительство основания подобного типа возможно с использованием обожжённого керамического кирпича красного цвета. Если грамотно устроить гидроизоляцию, фундамент из данного материала можно использовать несколько десятков лет без потери качеств.

При выборе кирпича нужно обратить внимание на показатель морозостойкости (F). Он показывает, сколько циклов замораживания и размораживания способен выдерживать материал. Например, если значение составляет F40, то изготовитель даёт гарантию на то, что кирпич сможет прослужить 40 лет без заметных признаков деформации основания.

Допускается использование исключительно кирпичей без трещинок. При ударе материал должен издавать звонкий звук. Рекомендуемые марки кирпича — М150 и М200. Нельзя использовать силикатный или пустотелый камень.

Особенности фундамента с опорными деталями из кирпича:

1. Конструкцию можно возвести своими руками, при этом не понадобится тяжёлая строительная техника.
2. Если основание частично разрушилось, отдельные детали кирпичной кладки можно заменить.

Правила кладки основания с опорами из кирпича:

1. Важно тщательно подбирать материал для кладки. Не допускается использование пустотелого кирпича.
2. Кладку следует вести на растворе из песка и цемента повышенной крепости. В составе должны быть гидроизолирующие добавки.
3. Если подземные воды залегают близко к основанию почвы, то обязательно устраивать тщательную гидроизоляцию.
4. Чтобы улучшить условия использования и усилить кирпичный фундамент, понадобится сделать подошву основания отливкой бетона. Также нужна специальная отсыпка.
5. Глубина залегания кирпичной конструкции рассчитывается по основным правилам, однако главным требованием является её устройство на слое устойчивой, твёрдой почвы.

Не допускается устраивать кирпичное сооружение:

• на рыхлой горизонтально подвижной почве;
• на территории с перепадом высоты от 2 м и больше.

Столбы надо возводить в углах, в местах пересечения стенок, под прогонами и в местах с повышенной нагрузкой. Шаг установки элементов — 1,5–2 м. Сверху опорных деталей выполняется перевязка балками.

Перевязка столбов балками необходима для придания жёсткости конструкции

Сечение опор определяется исходя из расчётных показателей площади подошвы. Чаще всего используются квадратные или прямоугольные опоры. Для одноэтажного здания размер ребра квадратного столба должен быть 380 мм. Стороны прямоугольника должны быть 380 и 510 мм. Сечение промежуточных опорных деталей — 250х380 мм. Если планируется возвести двухэтажную постройку, столбы должны быть сечением минимум 510х510 мм.

Столбчатый монолитный фундамент

Конструкция изготавливается из монолитной или сборной плиты из железобетона. Деталь используется чаще всего в качестве дополнительной опоры, которая будет препятствовать чрезмерному проседанию грунта.

Монолитное основание выливается из армированного бетона с помощью специальной формы. Это может быть, к примеру, опалубка с трубами. Данный тип основы является наиболее долговечным. Он получается за счёт однородной структуры без швов.

Рекомендуемое заглубление основания — 0,7 м. Опоры погружаются до несущего пласта, при этом не важен уровень промерзания земли. Монолитный тип конструкции отличается повышенной трудоёмкостью работ, поэтому экономический эффект снижается.

Деревянный

Конструкция устраивается под бани, дворовые постройки из каркаса, бруса или брёвен с небольшим весом. Схему постройки с деревянными опорами можно увидеть на рисунке:

Опора из дерева столбчатого фундамента обязательно должна иметь гидроизоляцию

Для изготовления основания используется древесина дуба, сосны или лиственницы. При правильной антисептической обработке бревенчатые опоры из данных пород способны без повреждений простоять в почве несколько десятков лет. Чаще всего используется нижняя часть ствола дерева, которая называется комель. Диаметр брёвен должен быть минимум 200 мм. Рекомендуемая следующая глубина залегания основания:

• для внешних стенок — 800–1500 мм;
• для внутренних стен — более 500 мм.

Перед монтажом опоры следует обработать антисептическим средством. Обработке подвержены:

• нижняя торцевая часть;
• вся часть столба под землёй;
• часть опоры высотой 250 мм, которая расположена выше уровня почвы.

Достоинства конструкции из дерева:

• низкая стоимость;
• свойство упругой деформации, которое позволяет не повреждаться от чрезмерного давления;
• постройки, возводимые на деревянном основании, сохраняют тепло, так как древесина от природы обладает теплоизоляционными характеристиками.

Столбы рекомендуется подготавливать с ноября по январь. Перед обработкой антисептическими средствами нужно очистить заготовки от коры и пометить верхнюю и нижнюю часть. Это нужно для удобства монтажа.

Обработка может быть выполнена двумя методами:

1. Обжиг до чёрной корки. Способ позволяет защитить материал от контактирования с почвой и образования процессов гниения. Обжиг выполняется с помощью паяльника или на костре. Обжигать следует всю часть под землёй, а также часть высотой 220–250 мм над основанием грунта. Перед обработкой на опору надо нанести глину слоем толщиной в 10 мм. Максимальная глубина обугливания составляет 20 мм. В конце опору нужно обработать битумом или смолой.

   Обжиг бруса до чёрной корки позволит защитить материал от гниения

2. Химический способ. Заключается в пропитке опор перед их монтажом легкодоступными химикатами. Можно использовать: водный раствор, маслянистый антисептик или антисептический бандаж.

Технология изготовления основания с деревянными опорами не отличается от вариантов монтажа конструкций со столбами из других материалов.

Фундамент из бревен

Деревянные столбики из бревен, из-за их недолговечности и невысокой несущей способности, используются достаточно редко, но вполне рациональны для устройства фундамента под дачный домик, беседку, баню, гараж, или иную хозяйственную постройку.

Бревна диаметром от 150 мм предварительно следует обработать антисептиками и антипиритами, важно также защитить их гидроизоляционными составами, для этого можно даже использовать недорогой и доступный гудрон.

Как правильно выполнить расчет столбчатого фундамента

Проектные работы, безусловно, лучше доверить специалистам. Но выполнить расчеты, например, для строительства легкой постройки на дачном участке, вполне можно и самостоятельно.

Но для этого необходимо знать несколько важных данных:

• среднюю глубину промерзания грунта в климатической зоне, в которой планируется вести строительство;
• геологические особенности участка и состав почв;
• гидрологическую обстановку: уровень подземных вод и вероятность паводковых или сезонных колебаний;
• климатические особенности региона и прежде всего, количество зимних осадков, создающих дополнительную нагрузку на конструкцию дома;
• общий вес будущего строения.

От полученных результатов будет зависеть:

• на какую глубину следует закладывать опоры – при этом необходимо учитывать, что предпочтительнее всего расположить нижний край ниже уровня промерзания, а столбы должны возвышаться над поверхностью на высоту 0,2-0,5 м;
• размер сечения, которое также определяется и выбранным для строительства материалом;
• число опор и расстояние между ними. Обязательно столбы должны устраиваться под каждым угловым соединением несущих стен: внешних и внутренних, а также под конструкциями дома, длина которых превышает 3-4 м. Под террасами, печами, крыльцом должны устанавливаться локальные опоры, которые независимы от основной конструкции, то есть не объединяются вместе с ними одним ростверком.

Как сделать столбчатый фундамент: общие принципы

Вне зависимости от того, какой материал используется для колонн и на какую глубину они опускаются в грунт, есть общие правила устройства такого основания.

1. Строительную площадку очищают от мусора, убирают крупные неровности (находящиеся выше или примерно на уровне предполагаемого низа постройки), снимают плодородный слой почвы (не обязательно).
2. Размечают площадку. Для этого используют шнур (веревку) и уровень.
3. Подготавливают основание для опор – выкапывают ямы или бурят скважины, выравнивают площадки для поверхностной установки.
4. Устраивают песчано-гравийную подушку (при необходимости), трамбуют ее. Для увеличения прочности можно пролить подушку «бетонным молочком». Особенно полезна эта мера для мелкозаглубленных фундаментов. Высота подушки не менее 150…200 мм.
5. Монтируют опоры. Для заглубленных колонн необходима гидроизоляция по всей высоте, для незаглубленных гидроизоляционный слой устраивают только на контактной поверхности с ростверком.
6. Устраивают ростверк. Если он расположен близко к земле и является монолитным железобетонным (как и колонны) устраивают опалубку сродни той, что используется для ленточных оснований. Для бетонного ростверка обязательно армирование. Брусовый или металлический устанавливают согласно общей концепции крепления.

Нюансы монтажа для разных материалов и видов опор рассмотрены ниже на примере столбчатого фундамента для каркасного дома.

Заглубленные основания с использованием жесткой гидроизоляции

Фактически этот вид фундаментов можно считать буронабивными сваями. В качестве «оболочки» — опалубки для столбчатого фундамента — используют асбестовые или пластиковые, реже металлические трубы подходящего диаметра.

1. Бурят яму с диаметром 1,2…1,5 диаметра трубы.
2. На дне ямы устраивают песчано-гравийную подушку с трамбовкой.
3. Монтируют трубу на место, выполняют обратную засыпку грунтом.
4. Заливают в трубу бетон примерно на треть высоты, после чего приподнимают ее на 30…40 см вверх, выставляя по уровню. Благодаря этому действию образуется «башмак» — расширенное основание колонны.
5. Опускают в трубу арматурный каркас так, чтобы верхняя его часть находилась на верхним обрезом трубы – это будут закладные для крепления металлического ростверка или связывания каркаса колонны с каркасом железобетонного ростверка. Как правильно вязать арматуру, рассказано в статье.
6. После первичного схватывания заливают бетон в трубу до верху, трамбуя ее по мере заливки. Последнюю стадию можно совместить с заливкой железобетонного ростверка.

Армирование столбчатого фундамента при такой технологии устройства обеспечивает большую прочность и нагрузочную способность колонн, облегчает их связывание с ростверком.

Таким образом получается наиболее прочный и устойчивый к боковым нагрузкам и грунтовым водам вариант основания для сравнительно тяжелых построек – домов из пено- и газобетона, построек в два-три этажа из дерева или каркаса.

Заглубленный столбчатый фундамент с ростверком из монолитного железобетона

Если использование жесткой гидроизоляции не предполагается, процедуры проходят достаточно похоже на предыдущий вариант, но с некоторыми важными изменениями.

1. Ямы не бурятся, а выкапываются вручную или с помощью техники. Впрочем, для упрощения работ можно вначале пробурить скважину на нужную глубину, а потом лишь расширить ее под требуемую форму.
2. Песчано-гравийная подушка выполняется так же, возможно расширение скважины в нижней части для создания «башмака».
3. В яму опускается арматурный каркас, вставляется опалубка по желаемой форму колонны.

   

4. В подготовленную опалубку заливают бетон, удаляют воздух с помощью виброуплотнителя или трамбовки.
5. После отверждения бетона удаляют опалубку и обрабатывают поверхность колонны гидроизоляционным составом – лучше на основе битума. Можно также использовать рулонную или пленочную гидроизоляцию с соответствующим закреплением. Более подробно о видах защиты от влаги в статье.

Ростверк заливается или одновременно с заливкой колонн, или после удаления опалубки с них и проведения гидроизоляции. Различают ростверк наземный – лежащий непосредственно на грунте – и приподнятый. Второй вариант более практичен, поскольку не подвержен силам морозного пучения и не требует такой тщательной гидроизоляции с нижней стороны. Опалубку для обоих видов ростверка изготавливают по принципам, рассмотренным в статье.

Также в качестве ростверка можно использовать железобетонные перемычки. В этом случае фундамент будет монолитно-сборным.

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:

1. Отрывка ямы или подготовка площадки для колонн.
2. Устройство подушки с обязательной трамбовкой. Если используется бетонная основа, она отличается в опалубке с армированием или без по технологии, описанной в предыдущем разделе.
3. 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.
4. 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.

Уникальный фундамент из «стержней»

Чтобы понять, что такое столбчатый фундамент, стоит детально рассмотреть его плюсы и минусы, задачи и устройство.

Столбчатый фундамент значительно отличается от ленточного, поскольку сооружается не по всему периметру здания

Преимущества и недостатки столбчатого основания

Бесспорными преимуществами фундамента из опорных столбов считают:

• сжатые сроки строительства;
• возможность самостоятельного монтажа;
• низкую стоимость необходимых материалов (по сравнению с ленточным основанием);

  На сооружение столбчатого основания уходит малое количество материала

• необязательность проведения дополнительных работ по утеплению и защите от влаги;
• вероятность применения в качестве основания для постройки на мёрзлой земле;
• длительную службу (до 100 лет);
• беспроблемный и быстрый ремонт.

К недостаткам столбчатого фундамента приписывают:

• неспособность выдержать вес многоэтажного большого дома;
• относительную хрупкость конструкции, которая может потерять устойчивость в рыхлой почве;
• отсутствие возможности обустройства подвального помещения или погреба, ведь столбы становятся преградой для создания достаточно широкой пристройки под домом.

  В доме на столбчатом фундаменте не получится обустроить подвал, так как для этого не хватит места

Все минусы основания из столбов можно не рассматривать как нечто важное, если сооружать эту конструкцию с учётом её назначения.

Задачи конструкции из опорных столбов

Строить столбчатый фундамент целесообразно для таких объектов, как:

• дом без подвального помещения со стенами из лёгких материалов;
• кирпичная постройка, которая по экономическим причинам не может быть поставлена на ленточном фундаменте и поэтому сооружается на столбах, углублённых в землю на 2 метра;
• здание, возводимое в местности с почвой, склонной к пучению из-за низких температур и вследствие этого отрицательно воздействующей на любой фундамент, кроме столбчатого.

На столбы разумно ставить только небольшие домики из лёгких материалов, ведь вес иных строений опоры не выдержат

От сооружения конструкции из опорных столбов лучше вообще отказаться в следующих случаях:

• грунт на площадке под строительство слабый или подвижный, что может стать причиной опрокидывания недостаточно устойчивого фундамента;
• земля на участке содержит большое количество торфа, осадочных пород или глины, насыщенной водой;
• дом планируется строить из тяжёлого сырья, например, кирпичей толщиной более 5 см или железобетонных типовых плит;
• финансы и время на обустройство цоколя значительно урезаны (при создании столбчатом фундаменте цоколь сам собой не образуется, как это бывает во время строительства ленточного основания);
• почва на участке под строительство дома отличается резким перепадом высот (от 2 метров).

Столбчатый фундамент может быть устроен только на твёрдой и ровной почве, поскольку он не отличается идеальной устойчивостью

Вид фундамента из отдельных опор

Столбчатая опорная конструкция под дом — это система столбов, расставленных в углах, зонах скрещивания стен и нахождения несущих простенков или балок, на которые приходится вес всего здания. Чтобы столбы функционировали как единая конструкция и были максимально устойчивы, их объединяют посредством ростверка — обвязочных балок.

Столбчатым фундаментом, сооружаемым наиболее часто, считается конструкция из монолитных железобетонных блоков.

Фундамент может быть сделан из бетонных блоков, а ростверк — из древесины

Обычно столбы располагают, оставляя между ними от 2 до 2,5 метра пустующего пространства. Но в некоторых случаях строители выходят за рамки традиционного варианта расстановки опор.

Когда столбы монтируют в земле через каждые 2–2,5 метра, ростверк создают как стандартную армированную перемычку. При этом не объединяют в единый ансамбль пристраиваемые к дому веранду, крылечко и террасу.

Для мест вроде крыльца организуют отдельные основания, разделяемые деформационным швом. Это необходимая мера, ведь вес дополнительных помещений всегда отличается от веса дома, отчего и усадка у этих строений не может быть одинаковой.

Обычно столбы расставляют на расстоянии 2–2,5 м друг от друга

Расстояние между столбами делают большим (от 2, 5 до 3 метров), ссылаясь на значительную мощность обвязочных балок. Наиболее надёжный ростверк создают в виде единой или сборной балки. А простая конструкция, соединяющая опоры, может быть сделана из металлических деталей, например, швеллеров или профилей.

Необходимые вычисления

Расчёт нужен, чтобы узнать, сколько потребуется столбов, и какими они должны быть по размеру.

Перед вычислительными действиями требуется протестировать грунт на строительной площадке — пробурить скважину с глубиной на 60 см ниже уровня, на котором планируется устанавливать столбы фундамента. В случае обнаружения под несущим грунтом земли, пропитанной водой и поэтому слабой, решение о строительстве столбчатого основания лучше отменить. Столбы, испытывающие нагрузку, в нетвёрдой почве вряд ли смогут стоять неподвижно.

Первая скважина на строительной площадке должна быть тестовой — для проверки состояния грунта

Определение нагрузки на почву

Убедившись, что на участке можно сооружать столбчатый фундамент, следует узнать, какое давление будет испытывать земля. Для этого требуется определить вес будущего дома.

Рассчитывая, каким станет давление на землю после строительства дома, следует прибавлять к весу сооружения массу фундамента. Для этого необходимо определить примерный объём конструкции и умножить полученную цифру на удельный вес материала. Например, у железобетона этот показатель равен 2500 кг/м³.

Таблица: приближённые значения удельного веса для элементов постройки

Конструкции	Удельный вес, кг/м²
Стены
Стены из кирпича (толщиной в полкирпича)	200–250
Стены из блоков пенобетона или газобетона толщиной 30 см	180
Стены из брёвен диаметром 24 см	135
Стены из бруса толщиной 15 см	120
Каркасные утеплённые стены толщиной 15 см	50
Перекрытия
Цокольные и между этажами по деревянным балкам (утеплённые материалом плотностью до 200 кг/м³)	100
Чердачные по деревянным балкам (утеплённые материалом плотностью до 200 кг/м³)	150
Бетонные пустотные плиты	350
Монолитные (из железобетона)	500
Эксплуатационная нагрузка для цокольных и межэтажных перекрытий	210
Эксплуатационная нагрузка для чердачных перекрытий	105
Крыша с учётом стропил, обрешётки и кровельного материала
С кровлей из листовой стали, металлической черепицы или профнастила	30
С рубероидной кровлей в 2 слоя	40
С кровлей из шифера	50
С кровлей из натуральной керамической черепицы	80
Снеговая нагрузка для средней полосы России*	100
Снеговая нагрузка для южной части России	50
Снеговая нагрузка для северных регионов страны	190

*Когда скат крыши наклонен более чем на 60 градусов, снеговая нагрузка сводится к нулю.

Суммарная площадь оснований столбов

Как только становится известно, сколько будет весить будущий дом, узнают минимально необходимую суммарную площадь оснований всех столбов. Для определения этого параметра пользуются формулой S = 1, 3 * P/R0. Цифра 1, 3 обозначает коэффициент запаса надёжности, P — общий вес постройки в кг (с учётом фундамента), а R0 – расчётное сопротивление несущего грунта в кг/см².

Таблица: примерные значения сопротивления несущего грунта на глубине 1, 5 метра

Тип почвы	R0, кг/см²
Галька с глиной	4, 5
Гравий с глиной	4, 0
Крупный песок	6, 0
Средний песок	5, 0
Мелкий песок	4, 0
Пылеватый песок	2, 0
Супесь	3, 5
Суглинок	3, 5
Глина	6, 0
Просадочный грунт	1, 5
Насыпной грунт с уплотнением	1, 5
Насыпной грунт без уплотнения	1, 0