Как сделать столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция

Небольшой вес каркасного дома позволяет использовать фундаменты с заниженной несущей способностью.

Подготовка к изготовлению

На подготовительной стадии следует выяснить размеры будущего строения, нагрузку на фундамент вышестоящих конструкций и несущую способность грунта. Перед возведением каркасного дома можно самостоятельно выполнить исследование почвы. Для этого необходимо пробурить несколько ям на участке. Глубина скважины — ниже 50 см подошвы фундамента. Таким способом определяется тип грунта и отсутствие водоносных слоёв.

Характеристика грунтов:

  • Скальные — почвы с высоким содержанием камня или гравия, отличаются крепким основанием, хорошо удерживают нагрузку, не собирают воду.
  • Крупные пески — представляют собой крепкое основание с низкой пучинистостью.
  • Мелкопесчаные — плохо подходят для строительства, так как отличаются высокой пучинистостью. Они собирают воду в верхних слоях и выталкивающим образом действуют на фундамент.

Расчёты глубины и количества столбов

Столбчатые основания бывают заглублёнными (для водонасыщенных и глиняных грунтов) и малозаглублёнными (для скальных и песчаных почв с низким уровнем залегания грунтовых вод). Высота заглублённого фундамента зависит от средней глубины промерзания почвы в вашей местности. Подошва такого основания должна располагаться ниже этого уровня на 30–50 см. Перед началом работ следует рассчитать нагрузку дома, для этого суммируется вес стен, перекрытий, кровли и масса фундамента.

Если наклон ската составляет более 60 градусов, снеговая нагрузка равна 0.

Для определения веса железобетонного столбчатого фундамента нужно его объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м³). Для подсчёта веса одного столба используется следующая формула: V=3,14*G²*h. V — объем столба, G — радиус столба, h — высота столба. Все величины указаны в метрах. Полученную величину нужно умножить на количество столбов, и у нас получится общий объем фундамента. 

Несущая способность разных грунтов (в кг/см²):

Если нагрузка на почву превышает несущую способность грунта на участке, нужно увеличить количество столбиков.

Выбор материала и расчёт количества 

Для устройства столбчатого фундамента используются разные материалы:

  • Дерево — весьма недолговечный материал, даже при обработке защитными составами прослужит не более 20 лет.
  • Каменные столбы — обычно возводятся из бута или гранитных камней. Отличаются долговечностью и надёжностью. Недостаток — массивность и трудоёмкость при постройке.
  • Монолитные бетонные столбы.

Для того чтобы рассчитать количество бетона на столбчатый фундамент можно воспользоваться следующей таблицей:

Число из таблицы нужно умножить на длину столба (в метрах) и количество опор.

Арматура для столбчатого основания используется рифлёная, класса А, диаметром 10–12 мм. Металлические прутья нужны той же длины, что и опоры. Для столба диаметром 10–14 мм понадобится 4 прутка арматуры. Их размещают на расстоянии 10 см друг от друга и перевязывают через полметра гладкой и более тонкой арматурой диаметром 6 мм. Таким образом, для двухметрового столба понадобится 8 м толстой и 1,2 м тонкой арматуры. Полученные цифры умножаем на количество опор и получаем метраж необходимой для столбчатого основания арматуры.

Необходимые инструменты

Перед началом строительства необходимо подготовить следующие инструменты:

  • Бетономешалка;
  • Лопата;
  • Рулетка;
  • Уровень;
  • Гвозди и саморезы;
  • Молоток;
  • Шнур;
  • Колышки;
  • Ручной бур;
  • Мастерок;
  • Трубы или доски для опалубки.
Читайте также:  Армирование бетонных стен: советы профессионалов

Процесс установки фундамента

Далее необходимо установить опалубку, которую лучше всего выполнить из оструганных досок, влагостойкой фанеры и даже из ДСП плиты. Доски должны быть влажными, чтобы бетон при застывании не терял влагу слишком быстро. Также можно обернуть доски полиэтиленовой пленкой. В качестве опалубки можно использовать металлические или асбестоцементные трубы необходимого диаметра, которые после застывания бетона демонтировать не обязательно. При установке фундамента в плотном грунте, подземную часть опор можно заливать непосредственно в грунт без устройства опалубки.

Процесс установки фундамента

Внутри опалубки устанавливается каркас из арматуры для увеличения прочности. При строительстве фундамента без ростверка каркас не должен доходить до верхнего уровня опор на расстояние 5–10см. Арматура выполняется из стального проката толщиной 10-15мм, отрезки которого устанавливаются внутри опалубки вертикально на расстоянии 10-15см друг от друга и на таком же расстоянии от опалубки. Через каждые 25-30см по вертикали прутья перехватываются нетолстой стальной проволокой для исключения расхождения в стороны. В нескольких местах прутья и проволоку желательно сварить между собой. Особое внимание необходимо уделить тому, что верхние края опалубки по всему фундаменту должны находиться строго на одном уровне. Столбчатый фундамент под каркасный дом подразумевает установку обвязки здания непосредственно на опоры, без дополнительного выравнивания по высоте. Горизонтальность проверяется с помощью водяного уровня. Применение обычного строительного уровня недопустимо, т. к. при длине стены в несколько метров погрешность установки высоты может достигнуть нескольких сантиметров.

Заливку опалубки бетонной смесью производят в несколько этапов, слоями, тщательно трамбуя каждый залитый слой. От плотности заливки будет напрямую зависеть прочность фундамента. Наилучшие результаты получаются при использовании вибротрамбовки. Ее несложно сделать при наличии электродвигателя с небольшим эксцентриком на валу. Залитые опоры укрывают сверху рубероидом или полиэтиленом для защиты от высыхания.

Процесс установки фундамента

При использовании бутового камня арматура не используется. Кладка фундамента из бутового камня имеет свои особенности. Камень должен быть по размеру не очень большим. В один ряд опоры должно уложиться несколько камней. Булыжники должны быть прочными, не рассыпаться при несильных ударах и иметь, по возможности, параллельные плоскости. Перед кладкой поверхность камней очищается от грязи и пыли. Кладут бутовый камень с зазором друг от друга не менее 3-х см, и ни в коем случае не вплотную друг к другу. Правильно сложенный фундамент из качественного камня по прочности нисколько не уступает литому из бетона.

Технические параметры материалов

При изготовлении столбчатых фундаментов немаловажное значение имеют свойства строительных материалов и компонентов, а также правильность их использования. Таблица прочности бетона Самые востребованные марки цемента для изготовления бетона это М400 и М500. Они в зависимости от рецептуры и ГОСТ 26633-2015 дают бетон прочностью от класса В15 (марка М200) до класса 22.5 (марка М300), наиболее подходящий для изготовления столбиков и ростверковых балок. Для армирования используют горячекатанную стержневую круглую сталь класса A-I, A-II, A-III (ГОСТ 5781-82).

Щебень (размолотые и отсеянные до нужной фракции отходы карьерного производства камня) должен быть с однородной структурой, цветом и плотностью. Это относится ко всем видам. Допускается использование гравия — морской или речной окатанной гальки.

Читайте также:  Беседка своими руками проекты. 800 фото пошаговые инструкции

Самый лучший кварцевый песок для бетона — это промытый морской или речной.

Важно: перед употреблением карьерного песка его нужно проверить на содержание минеральных растворимых включений, вредно воздействующих на бетон.

Металлические изделия — арматура, металлопрокат, не должны иметь следов коррозии, искривлений геометрических размеров и других видов дефектов. Перед употреблением они должны пройти агтикоррозионную обработку. Хвойная древесина для горизонтальных несущих балок в виде калиброванных бревен или брусов не должна быть поражена грибком, гнилью, плесенью быть зараженной древоядными насекомыми. Также она не должна иметь пороков, таких, как косослойность или повышенная сучковатость. Перед использованием должна быть подвергнута биологической обработке антисептиками, а также антипиренами, препятствующими быстрому возгоранию и поддерживанию горения при воздействии открытого пламени.

Основные этапы строительства столбчатого фундамента

В общем виде технология изготовления столбчатого фундамента состоит из следующих этапов:

  1. Удаляется растительный слой, поверхность выравнивается. С помощью колышков длиной 50 см, шнура, рулетки и уровня размечается площадка под строительство дома и отмечаются места расположения опор.
  2. Под столбы фундамента вырывается котлован (обычно на глубину 100-120 см). На дно ямы засыпается щебень и песок слоями 10-15 см. Каждый слой трамбуется и обильной заливается водой.
  3. Выравниваются стены ямы. Они должны быть строго вертикальными с поперечной шириной от 40 см.
  4. В подготовленный котлован устанавливается опалубка из сбитых досок, на которые предварительно наносится нетвердеющий смазочный раствор. В качестве несъемной опалубки могут использоваться асбоцементные или стальные трубы.
  5. Столбы армируются в продольном направлении прутьями диаметром 10-14 мм, соединенными горизонтальными перемычками диаметром 6 мм.
  6. Заливается бетон слоями по 20 см. Каждый слой трамбуется и прокалывается проволокой для удаления воздуха.
  7. Выполняется гидроизоляция фундамента рубероидом или другим доступным материалом.
  8. Перекрываются пролеты между столбами. Для этого используется деревянная балка из сосновых или дубовых бревен диаметром 20-25 см. Длина концов, опирающихся на столбы, должна быть не менее 20-25 см.

Обустройстово опалубки столбчатого фундамента

На следующем этапе переходим к обустройству опалубки. Она выполняется из досок или металла. Если края ямы не обваливаются, то вместо опалубки можно использовать полиэтилен или рубероид. Также функцию опалубки могут выполнять трубы из железа, асбеста или керамические.

Обустройстово опалубки столбчатого фундамента

Наиболее предпочтительной является опалубка под столбчатый фундамент из сырых узких деревянных досок. Для сохранения связывающих свойств бетона и препятствования выхода воды из смеси сухие доски предварительно вымачиваются.

Уровень высоты столбов регулируется на одной высоте.

Рассчитываем число опор

Предполагаемую нагрузку берём равную 100 т (F), сопротивление почвы – 4 (R). Воспользовавшись формулой R=F/(S*n) и поставив все известные значения, получим уравнение, решив которое, получим значение n (количество свай). В данном примере, получаем 13 опор.

К нагрузке дома прибавляйте вес самой опоры

Не забываем, что сами опоры также имеют определённый вес, поэтому их также учитываем в общей нагрузке. Для этого производим дополнительные вычисления. Например, если длина столба равна 2 м, то объём опоры вычисляем умножением площади основания на длину столба. В итоге получаем значение – 0,14 м3. Умножаем данное число на объёмный вес железобетона 2400 кг/м3 и определяем вес одной опоры, приблизительно 340 кг. А вес 13 таких опор бет равным около 4,5 т.

Рассчитываем число опор

Прибавив вес опор в общую нагрузку и произведя повторные, более точные вычисления, получаем, что необходимо закладывать 14 опор.

Читайте также:  Как своими руками правильно сделать плитный фундамент

В принципе, представленные вычисления не так уж и сложны, и выполнить их самостоятельно вполне реально. Для облегчения выполнения расчета свайного фундамента можно воспользоваться онлайн калькулятором. В данном случае просто вводятся исходные данные, а затем используем полученные результаты.

Расчет столбчатого фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Выберите один из предложенных 4 вариантов тип фундамента. Тип 1, 2 с круглым основанием рационально использовать при наличии бура. Тип 3-4, если ямы под основания будут выкапываться при помощи лопаты. Выбор сечения столба зависит от того какие материалы для опалубки планируется применить, если доска – прямоугольное, а если пластиковые трубы или свернутый в трубочку рубероид – круглое.

Впишите габариты столбов в миллиметрах:

A – Высота основания зависит от веса дома и характера почвы на стройплощадке. Значение параметра  A принимается не менее 300 мм.

Обратите внимание, ростверк следует приподнять от земли (для избежания деформации конструкции через сезонное движение грунта) минимум на 50 мм, если стройка ведется на песчаном грунте и не меньше 150 мм при подвижной, пучинистой почве.

Величины B и B1 это характеристики сечения столба.

Для легких построек значения B принимают от 100 до 250 мм, а B1 250-400 мм, для домов большего веса (бревенчатых например).

Значения сечения столба заметно влияют на расход бетона, поэтому целесообразно принимать наименьшие допустимые поперечные размеры столбов с учетом действующих нагрузок и особенностей грунта на Вашем участке.

Для круглого сечения столба (тип 1, 3) введите равные значения для B и B1 (часто принимаются в пределах 200-250 мм).

D – ширина основания выбирается в пределах 300-600 мм.

D1 – длина основания может быть от 100 до 600 мм.

Если Вы выбрали тип фундамента 1 или 2, т.е. сечение основы круглое, введите одинаковые значения D и D1 равные диаметру основы.

Прутьев арматуры в столбах ARM1 – это количество вертикальных армирующих прутьев, его принимают с учетом действующих нагрузок (от 1 до 10, оптимально 3-5) с учетом рекомендаций СП

Расчет столбчатого фундамента

Впишите размеры фундамента в миллиметрах:

X – Фундамент в ширину.

Y – Фундамент в длину.

Значения X и Y выбираются в зависимости от назначения постройки и особенностей Вашего архитектурного проекта.

X1 – Укажите количество столбов приходящихся на ширину дома.

Y1 – Введите, сколько столбов планируется расположить по длине сооружения.

Следует подбирать такое количество столбов, чтобы расстояние между ними было не более 2000-2500 мм (оптимально 1500 мм).

S – отметьте «Располагать столбы под всем домом» для создания дополнительных опор (необходимо для обустройства большего количества несущих стен). Если не отмечать этот пункт, то столбы будут расположены только по периметру фундамента.

Для равномерного распределения нагрузок и связки опор столбчатого фундамента в единую конструкцию, между ними делают монолитный ростверк.

Впишите размеры ростверка в миллиметрах:

E – Ростверк в ширину.

F – Высота ростверка.