Где и как используется столбчатый фундамент

Значительно сократить расходы на строительство позволит столбчатый фундамент, своими руками смонтировать его по силам даже начинающему.

Столбчатый фундамент — что это такое

Фундамент на бетонных столбах предназначается для возведения конструкций с небольшой массой. Это такие строения, как гараж, садовый домик, сарай, баня. Перед тем как правильно сделать расчет надо узнать много информации, так как на такую основу можно поставить каркасный коттедж или строение из пенобетона. Если планируется возводить здание из кирпича с утолщенными стенами, то разноуровневый фундамент столбчатый не подойдет.

Применение колонн основания зависит от веса будущей постройки. Использование в качестве материала покрытия крыши шифера или рубероида, требует усиленного фундамента, а если крыша будет перекрыта рубероидом или мягким металлопрофилем, тогда усиливать основание не нужно.

Прежде чем закладывать столбчатый фундамент необходимо определиться какие строительные материалы будут использоваться для возведения всей конструкции и отдельных элементов, в частности. Это значит отдельно вывести материалы для пола, для стен, для кровли будущего дома. Чтобы здание стояло долго и надежно, рекомендуется расчеты доверить специалисту, знающему тонкости использования столбчатого фундамента. Профессионал учтет не только вес всех строительных материалов, но и оценит состояние почвы.

Если посмотреть на участок, где уже установлен фундамент, то можно увидеть, что это столбы, заглубленные в почву, наподобие свай, а сверху установлен ростверк. При этом материал для свай можно использовать разный. Как правило, столбчатый фундамент устанавливается на участке, где грунт неустойчивый и использование железобетонного монолита будет нерационально и дорого. Если проект был сделан правильно, с учетом особенностей почвы и будущего строения, то для фундамента не будут страшны ни поднятие грунтовых вод, ни пучение почвы.

Столбчатый фундамент из металлических и асбоцементных труб

Такой тип фундаментом в последние время становится все более популярным. Это обусловлено простотой и скоростью монтажа, возможностью выполнять работы на обводненных грунтах, при этом возможен монтаж даже в зимнее время.

Можно выделить два основных вида фундаментов из труб:

  • Свайно-винтовой фундамент. Возведение столбчатого фундамента такого типа выполняется путем вкручивания винтовых свай в грунт. При этом отпадает любая необходимость в проведении земляных работ. Такая конструкция может применяться для зданий различной площади, особенно популярна она в частном малоэтажном строительстве. Для монтажа большинства свай (кроме большого диаметра) не требуется мощная строительная техника, все работы могут быть выполнены при помощи простейших приспособлений, позволяющих проворачивать трубу вокруг своей оси.
  • В другом случае трубы устанавливаются в заранее пробуренную скважину, после чего заливается бетоном. В этом случае труба играет не только роль опалубки, она способствует увеличению несущей способности столба, в некоторых случаях применяют дополнительное армирование.

Столбчатый фундамент

Такой тип основания применяется при возведении небольших по размеру построек, стены которых выполнены из легких материалов (дерево, ОСБ плита, профлист). Столбики, опоры, располагаются по углам здания, а также по периметру стен с определённым шагом.

Опоры можно сделать из бетона, кирпича, или обработанных антисептиком изделий из древесины. В некоторых случаях применяются комбинированные опоры, например, кладка из бутового камня в нижней части и бетон.

В частном домостроении столбчатые фундаменты обычно применяют для хозпостроек. Здесь затраты на возведение конструкции будут минимальными.

При строительстве промышленных зданий столбчатые фундаменты применяются в 99% случаях. Производственные здания имеют сборно-каркасную конструкцию (ж/б бетонную или металлическую). Здесь это целесообразно, возводить столбчатые фундаменты под колонны здания. А несущие стены выполнять из легких и теплых материалов (сэндвич-панелей). Стеновые панели крепятся к колоннам. Поэтому им фундамент не требуется. Обычно заливают небольшую бетонную ленту, которая играет роль цоколя.

Виды столбчатых фундаментов

Общая схема столбчатого фундамента

Фундамент на столбах и его свайный собрат устроены похоже, см. рис: на столбы, заглубленные в грунт, наложен опорный пояс, распределяющий нагрузку на них. Он же образует подпол здания, может выполнять и функции цоколя, для чего снабжается отдушинами. Столбы расставляются по определенным правилам согласно расчета (см. далее), причем пролеты между ними выдерживаются в пределах 1,5-2,5 м. Больше или меньше нельзя, либо нагрузка ляжет неравномерно и вызовет такую же неравномерную осадку здания, либо опоры станут мешать друг другу нести ее, с тем же результатом.

Столб потому и столб, что приспособлен нести только сосредоточенную постоянную нагрузку, направленную сверху вниз по вертикали. Свая – столб, заглубленный в грунт на некую вполне определенную величину. В этом «некую» все и дело, но к разнице между сваей и столбом мы вернемся ниже. Пока же посмотрим, в чем они сходны: тот и другой сам не распределяет по опорам весовые и климатические нагрузки от здания, для этого нужна система дополнительных горизонтальных связей. По их устройству и характеру работы в конструкции столбчатые фундаменты разделяются на виды, см. рис:

Читайте также:  Особенности отделки цоколя частного дома

Виды столбчатых фундаментов

Примечание: во всех случаях противопучинная подушка формируется в рукаве из геотекстиля, а все части фундамента, контактирующие с ней и грунтом, укутываются гидроизоляцией – 2-мя слоями рубероида на битумной мастике.

Т. наз.

Это сокращение в последнем пункте употреблено не зря. Дело в том, что столбчато-ленточного фундамента с точки зрения строительной механики и механики грунтов не существует. Свайно-ленточный возможен, но, если к ленте как несущей конструкции снизу прилепить столбы, то в смысле восприятия нагрузки они окажутся в своего рода тени и ленте ничем не помогут. При быстром промерзании во время заморозка насыщенного влагой грунта могут и повредить вследствие неравномерности пучения по глубине. Проще и дешевле будет пустить лишний бетон и земляные работы на уширение ленты или увеличение ее заглубления, смотря по местным условиям. Этого вопроса мы еще коснемся.

Подготовка к строительству фундамента

Первый этап — подготовка участка под строительство дома. На площадке под фундамент необходимо снять верхний слой почвы (дерн) на глубину 20-30 см и на 2-3 метра больше по периметру, чем площадь основания. Это делают, чтобы обеспечить проветривание фундамента и днища здания. Также корни растений могут со временем начать разрушать основание дома.

Если под дерном обнаружился песчаный грунт, можно не делать подушку из песка или щебня. Если грунт глинистый или крупнообломочный, то делается песчаная, гравийная или щебневая подушка своими руками. Илистый грунт или торфяник рекомендуется заменить на глубину до полуметра.

Второй этап – разметка строительной площадки. Она делается при помощи колышков или прутьев арматуры – между ними натягивается бечевка. Прямой угол проверяется соответствием диагоналей разметки. При рытье фундамента глубину скважины или траншеи следует проверять теодолитом.

Третий этап – рытье скважин своими руками под столбы фундамента. Ямы глубиной меньше 1 метра делаются прямоугольными и без опалубки. Скважины глубиной больше 1 метра делаются с откосами и последующим монтажом опалубки. Для трубного столбчатого фундамента лучше применять ямобур – ручной или механизированный. При закладке ленточного столбчатого фундамента траншею роют глубже от проектной глубины на 25-30 см и шире фундамента на 40 см для последующего монтажа опалубки.

Дно котлована или отдельной скважины покрывается песчаной подушкой для исключения деформаций грунта при минусовых температурах. Перед трамбовкой подушка поливается водой, затем сверху нужно уложить слой гидроизоляции – рубероид или рубемаст.

Как залить фундамент

Опалубку своими руками можно сделать из оструганных досок 25-40 мм толщиной. Если это горбыль, то ровную сторону следует остругать. Для опалубки подойдет любой подручный материал – шифер, железные листы, ДВП, ДСП, фанерные листы, деревянные щиты. Опалубка монтируется перпендикулярно стенкам фундамента.

Для облегчения конструкции фундамента лучше всего использовать трубы. Для трубного столбчатого фундамента опалубка не понадобится – отрезки труб просто вставляются в скважины и заливаются бетонным раствором. Трубы берут диаметром 200 мм и более.

Бетонные столбы дополнительно укрепляются армированными стержнями Ø 10-12 мм. Стержни в бетон вставляются перпендикулярно, а концы стержней должны возвышаться над столбом на 10-20 см для будущего соединения с ростверком. Бетон заливается послойно, толщиной 20-30 см, каждый слой нужно трамбовать вибратором или ручной трамбовкой.

Последний этап – заливка ростверка. Сначала нужно выровнять по высоте все столбы фундамента. Лишнее – сбить перфоратором, недостающее – нарастить раствором. Для устройства ростверка (рандбалки) монтируется опалубка, в которую устанавливается армокаркас. Затем вся конструкция заливается бетонным раствором с последовательной трамбовкой.

Верх ростверка нужно гидроизолировать рубероидом или полиэтиленом. В течение 5-7 дней ростверк нужно поливать водой во избежание растрескивания поверхности. После того, как рандбалка полностью высохнет, гидроизоляцию можно убрать.

Пошаговая инструкция по созданию фундамента своими руками

Разметка участка

Перед началом работ производится разметка — по углам будущего здания вбиваются колышки и натягивается шнур. На этом этапе обязательно нужно провести проверку диагоналей. Они должны быть одинаковыми. Далее на всей площади удаляется мусор и растительный слой и намечаются места установки столбов.

Выкапывание ям и гидроизоляция

Бурение ям под столбчатый фундамент

Для фундамента из монолитного бетона или асбестовых труб удобно использовать мотобур. Ямы могут быть как прямыми, так и с расширением в нижней части. Более широкая подошва увеличит несущую способность основания и повысит его устойчивость к пучению. Теперь необходимо сделать гидроизоляцию фундамента. Для этого в каждую яму следует опустить трубу из рубероида или полиэтилена. Верхние края гидроизоляции необходимо прижать к почве камнями или присыпать землёй.

Создание опалубки и установка арматуры

Опалбука из труб для столбчатого фундамента

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

Пошаговая инструкция по созданию фундамента своими руками

Установка арматуры в скважины для столбов

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

Заливка бетоном и ростверк

Пошаговая инструкция по созданию фундамента своими руками

Установка опалубки для ростверк

Для возведения столбчатых фундаментов можно использовать бетон М200. Заливка производится слоями по 20–30 см, каждый участок тщательно утрамбовывается. Бетон заливается без перерывов, чтобы не допустить образования поперечных швов. После высыхания столбов устанавливается ростверк. Для его изготовления поверх столбов устанавливается горизонтальная опалубка по всему периметру фундамента. Затем укладывается каркас из арматуры и заливается бетон. Стандартные размеры ростверка 2,5–2.5 м (ширина и высота).

Пошаговая инструкция по созданию фундамента своими руками

Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Данный вид фундамента представляет собой сугубо столбчатую конструкцию с ростверком. Обустройство такого несущего элемента наиболее уместно при строительстве легких сооружений на песчаных грунтах.

Читайте также:  Как сделать правильный фундамент для любой теплицы

Вся работа делиться на несколько этапов, среди которых:

  1. Проведение земляных работ.
  2. Возведение столбов фундамента.
  3. Обустройство ростверка.
Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Перейдем непосредственно к началу работ.

Земляные работы

Первым этапом становится проведение земляных работ. Первоначально следует подготовить площадь. Для этого удаляется лишний грунт и проводится выравнивание поверхности.

Особое внимание уделяется глинистым грунтам, в данной ситуации необходимо будет снять довольно большой слой грунта, после чего устроить прокладку из песка.

Следующим шагом проводиться разметка участка. Используются колышки и строительная нить. С ее помощью соответствуя рабочим чертежам и проводится разметка. Нить натягивается в две полосы, параллельные друг другу, при этом расстояние между ними должно составлять величине опор и соответственно ростверка. Особое внимание необходимо уделять углам, они должны быть абсолютно ровными (т.е. 90 градусов). Кроме того, проводиться разметка стен, их пересечения и примыкания.

Опираясь на рабочие чертежи, в местах, где должны быть обустроены столбы, с помощью бура обустраиваются скважины. Его диаметр может составлять от 15 до 40 сантиметров. При этом, если глубина заложения столбов составляет более метра, то необходимо проводить дополнительную фиксацию грунта, во избежание осыпания. В нашем же случае кроме обустройства котлованов вручную буром, необходимо будет привести их к квадратной форме, для кладки столбов.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

После чего дно скважины засыпается песком, слой его должен составлять примерно 10 сантиметров. Далее проводиться контрольная сверка расположения скважин относительно осей, и их ровность.

Последним шагом такой подготовки станет заливка бетона слоем в 10-15 сантиметров, который послужит прочным основанием для обустройства такого типа фундамента. Приступать к работе можно сразу после полноценного высыхание бетона, которое проходит в течении 28-30 дней.

Возведение столбчатого фундамента

Теперь перейдем непосредственно к возведению. В данном случае для обустройства столбов будет использоваться кирпич.

Итак, выкладываем основание, по которому будем равняться. Оно выполняется в виде квадрата параметрами 38*38 сантиметров. После чего по нему выкладываем и сам столб, в высоту до 50 сантиметров выше земли.

Сам столб формируем контуром, таким образом, чтобы внутри оставалось свободное пространство. Далее проводиться армирование, при этом минимум 1-2 прута связывается между собой и вставляется внутрь (в идеале это 3-4 прута). После установки каркаса, пространство заливается бетоном.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

После полноценного высыхания бетонного центра, необходимо провести гидроизоляцию несущей конструкции. Также необходимо проверить и нахождение всех столбов на одном уровне. После чего траншеи засыпаются грунтом.

Кроме того, благодаря своей уникальной технологии обустройство столбчатого фундамента можно проводить использую асбестоцементные трубы. Монтаж проводится следующим образом:

  1. Труба опускается в подготовленную скважину, после чего заливается бетоном.
  2. Следующим шагом труба немного приподнимается, чтобы была возможность бетону растечься. Это дает хорошее основание и фиксацию.
  3. Следующим шагом, не доходя 10-15 сантиметров до края, труба заливается дополнительной порцией бетона.

Обустройство ростверка

Теперь переходим к обустройству ростверка. Выполнять его можно использую деревянные балки. В данном случае каждая из них краем должна опираться на столб, кроме того быть сцеплена с другой балкой.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

Кроме того, часто встречается выполнение железобетонного ростверка. В данном случае сверху столбов обустраивается деревянная опалубка, внутри нее предусматривается армирование, по типу такого же рода как для ленточного фундамента. После чего заливается бетоном.

Устройство металлических столбов

Закладка фундамента на металлических опорах практически ничем не отличается от устройства фундамента на деревянных столбах: ни подготовкой ям по габаритам, ни технологией установки, ни конструкцией опор. Отличается сам материал, который имеет повышенную устойчивость к нагрузкам, более длительный срок эксплуатации и расширенные возможности крепления к деревянным и металлическим основам стен.

Подготовка деталей опор.

В качестве деталей опор металлического столбчатого фундамента из труб также можно использовать швеллер или двутавр высотой не менее 10 см и толщиной стенок более 3 мм. Наилучшим вариантом будет приобретение изношенных железнодорожных рельсов: они значительно дешевле нового заводского металлопроката, устойчивее к нагрузкам и атмосферным воздействиям.

Устройство металлических столбов

Сборка опор.

Процесс сборки сводится к сварке элементов лап между собой и прикреплению их к нижней части стойки. Для повышения прочности и надежности металлических столбов выпуски крестовин перевязывают со стойками, приварив раскосы из уголка, арматуры или обрезков металла. Виды металлопроката для столбов и лап могут быть различными.

Устройство металлических полочек.

Если основания стен дома выполнены из металла и в проекте предусмотрено приваривание к фундаменту, то верхушки столбов оставляют в неизменном виде. Если же необходимо болтовое соединение, то устраивают полочку из металлической пластины с соответствующими отверстиями.

Под деревянные основания готовят металлические полочки с большой площадью опирания, чтобы древесина не продавилась от нагрузок. Вырезают пластины с выпусками не менее 40 см. Форма пластин зависит от места расположения столбов: на углах, в местах ответвлений перегородок и по линии стен.

Устройство металлических столбов

Установка прокладок.

Читайте также:  Фундамент для дома из пеноблоков – как правильно выбрать

Между металлическими и деревянными частями устанавливают резиновые или пластиковые прокладки с высокой степенью эластичности толщиной около 10 мм. Эта мера позволяет избавиться от скрипа и изнашивания нижнего венца или обноски деревянной постройки из бруса, бревна, каркаса и щитов.

Устройство кладочных столбов

Кладочный столбчатый фундамент сооружают по технологиям, рекомендованным для бута, кирпича и камней в ленточном фундаменте, включая выбор прочного и не поглощающего влагу материала, межрядное армирование, сортировку по размерам и т. д. К особенностям устройства такого фундамента следует отнести разработку ям со сторонами не менее 1 х 1 м, чтобы обеспечить минимально комфортные условия для работы каменщика.

Существует два способа обустройства подошвы для кладочных столбов независимо от выбранного материала (кирпич, бут, камень):

Устройство металлических столбов
  • кладка опоры в виде усеченной пирамиды с основанием 75 х 75 см и верхней опорной площадкой не менее 35 х 35 см. Следует учесть, что под углами и в местах пересечения наружных стен с перегородками обустраивают подошву со сторонами 100 х 100 см, а опорную площадку размером не менее 50 х 50 см;
  • заливка подошвы из железобетона. Подошва закладывается по той же технологии, что и для железобетонных столбов.

Категорически не рекомендуется сооружать опору на кладочной подошве. В этом случае опора продавит подошву, поскольку та не способна обеспечить равномерное распределение нагрузок от веса дома по всей своей площади.

Обустройство подушки и гидроизоляции проводят с учетом местных климатических условий и характеристик почвы. На сухих плотных глинистых, гравелистых и песчаных грунтах проводить вышеозначенные мероприятия не обязательно. Исключение составляют лишь кирпичные кладки, для защиты которых от влияния поверхностных ливневых, паводковых и талых вод рекомендуется произвести оштукатуривание поверхностей и обильное покрытие битумом.

Делаем столбчатый фундамент своими руками

Для прямоугольных столбов опалубку выполняют из фанеры или обрезной доски. Если грунт плотный, можно ограничиться самими стенками готовых ям. Перед заливкой столбов стенки прокладывают рулонной гидроизоляцией. Если грунт плохой, доски ставят по всей глубине, а ямы под опоры копают с запасом по ширине, чтобы хватало места для монтажа опалубки.

Для основных штырей металлического каркаса используют ребристую арматуру сечением 1-1,2 см. Четыре штыря связывают хомутами из проволоки 0,6-1 см. По ширине конструкция должна быть такой, чтобы прутья не соприкасались со стенками, зазор не меньше 3 миллиметров. Такой же зазор должен оставаться между металлом и песчаной подушкой. Для устройства зазоров можно использовать подставки из пластика.

Порядок действий при монтаже:

1. Насыпать на дно ямы подушку из песка с гравием. Высота для заглубленного фундамента до 20 см, для остальных – до 50.

2. Доски ставят вертикально и закрепляют упорами.

3. Изнутри на стенки крепят рулонную гидроизоляцию.

4. Сечение столба может быть одинаковым по всей высоте или с расширением в нижней части («башмаком»). Ширина ямы соответствует самой широкой части.

5. Если планируется «башмак», столбы можно залить в два захода: сначала полностью выполняют широкую часть, после застывания бетона – узкую.

6. Установить в опалубку каркас. Если ростверка не будет, по высоте металл не должен доставать 5-6 см до верхней границы бетона. В бетон погружают шпильки 1,4-1,6 см для соединения опор с обвязкой столбчатого фундамента.

7. Если ростверк будет, штыри каркаса выводят за верхний обрез бетонной площадки примерно на 20 см для соединения с арматурой ростверка.

8. Заливают бетон. Марка – не ниже М200. Заливку производят частями, трамбуют и протыкают, чтобы выпустить из толщи воздух.

9. Дожидаются затвердевания (примерно месяц), снимают опалубку.

Установка круглых столбов осуществляется аналогично. Только вместо досок используют свернутый в трубку рубероид, пластиковую или асбестовую трубу.

Это несъемная опалубка для столбчатого фундамента. Она и укрепляет стенки, и служит впоследствии гидроизоляционной защитой опорам.

Анкерные соединения для устойчивости колонны

Столбчатый фундамент под колонны: а – с наклонными боковыми гранями; б – с уступами.

Именно от того, какой тип колонны применяется, будут зависеть и конструктивные особенности основания. Устройство фундамента под колонны производится при помощи больших болтов или специальных анкерных устройств, которыми металлическая колонна прикрепляется непосредственно к поверхности.

Специальные болты закрепляют в будущий фундамент под металлическую колонну, эта операция необходима для непосредственного крепления колонн и разнообразного, по технологическому назначению, оборудования. После того как анкерные болты (соединения) были закреплены в конструкции, они подвергаются процессу разбивания. Стоит заметить, что после разбивания отклонение центров болтов не должно превышать 1-2 мм.

Все крепежные болты или сварные соединения и разнообразное технологическое оборудование устанавливаются от собственных осей залитого основания, после чего производят закрепление на верхней части опалубок. Стоит помнить, что среднее отклонение осей болтов и устройств относительно осей будущего строения ни в коем случае не должно превышать 3 мм.

Необходимо упомянуть и такой момент: бывают ситуации, когда опалубки устанавливаются глубоко в котловане или иногда при установке технологического оборудования требуется установить трубу под определенным наклоном. В таких случаях, для уменьшения погрешностей и повышения устойчивости строения, оси выносят в 2 положения круга теодолита, тем самым получая оптимальный результат.