Как правильно сделать столбчатый фундамент своими руками

03.10.2018 15,056 Просмотров

Выбираем материалы и запасаемся инструментами

Тут нужно сразу решить, из чего будет делаться вертикальный опорный элемент (столб), ростверк (горизонтальная часть фундамента) и цоколь (опоясывающая конструкция). Самый дешевый и простой вариант набора материалов, позволяющих собрать столбчатый фундамент своими руками, выглядит следующим образом: отлитые из бетона вертикальные элементы (столбы); набранный из бруса ростверк; собранный на основе щитов цоколь.

Столбчатый фундамент

Бетонную отливку сделает даже строитель-новичок – это вам не кирпичная или блочная кладка. Ростверк из бруса будет одновременно и нижним венцом дома – получается неплохая экономия на материалах. Щитовой цоколь собирается быстрее ленточного и не нуждается в собственном фундаменте, снова выигрываем время и деньги. В итоге для строительства нам понадобятся:

  • Песок, щебень, цемент, старые доски и полиэтилен – на столбы.
  • Брус сечением 20х20 сантиметров, анкерные болты и рубероид – для ростверка.
  • Плоский шифер и пенопласт толщиной 5-10 сантиметров – на цоколь.

Если вы планируете собирать столбовой фундамент своими руками, вам понадобится следующий набор инструментов:

  • Лопата и тачка – для земляных работ.
  • Ножовка, молоток гвозди – для опалубки и ростверка.
  • Корыто или старая ванна и ведро – для бетонного раствора.
  • Болгарка и дрель с победитовым сверлом – для цоколя.

Столбчатый фундамент своими руками – плюсы и минусы

Нередко за пределами города можно увидеть неоправданно серьезные фундаменты даже под небольшими строениями. К примеру, дачники-любители взяли за правило по максимуму укреплять все свои постройки и даже под сараи и поленницы заливают ленточные фундаменты, пусть зачастую и мелкозаглубленные.

Устройство столбчатого фундамента.

Есть несколько вариантов фундаментов, к тому же иногда хочется организовать постройку на склоне или даже над ручьем. Стандартные варианты с плитой и лентой тут не подойдут, поэтому придется узнавать, как сделать столбчатый фундамент. Существует целый ряд неоспоримых плюсов, которые сопровождают такой фундамент, а попутно с ними и несколько минусов, поэтому необходимо знать все нюансы.

Минуса данного решения можно выделить всего 2:

Виды столбчатого фундамента.

  • подходит исключительно для зданий с небольшим весом (панельные дома, бытовые помещения, летние домики и т.п.);
  • если при работах ненароком разрыхлить почву у одной из опор, то можно считать, что у дома стало на 1 ногу меньше.

Несомненными плюсами, в свою очередь, являются:

  • работы по возведению с легкостью может взять на себя даже 1 человек;
  • все работы проходят в очень сжатые сроки;
  •  дешевизна данного фундамента по отношению к аналогичному ленточному в 2-2,5 раза. Такой фундамент выгоднее любого подобного;
  • минимум подготовительных работ, а также минимальная необходимость в гидроизоляции;
  • неприхотлив к почве – подходит для всех типов грунта, кроме пучинистых, а также можно устанавливать его на принципиально любом ландшафте (выравнивание происходит в самом конце);
  • при всей простоте и дешевизне фундамент остается весьма надежным.

Какой вид фундамента выбрать?

Выбор вида основания зависит от массы здания, типа грунта и глубины его промерзания.

Столбчатые опоры

По типу конструкции все основания подразделяют на:

  • ленточные: наиболее распространенные, изготавливаются в виде замкнутого контура, благодаря чему нагрузка на грунт от строения передается равномерно; он закладывается не только под стены, но и перегородки здания; такие основания в свою очередь делятся на малозаглубленные и глубокозаглубленные
  • свайные: здание устанавливается на вертикальные стержни (сваи) с заглублением 3-20 м; используются при сложных рельефах, большой глубине промерзания почвы и на болотистых местностях; к недостаткам относят необходимость использования специального оборудования для забивки свай в грунт и отсутствие подвальных помещений; при горизонтальных подвижках почвы недопустимы
  • свайно-ростверковые: с несущими горизонтально расположенными балками (ростверком), соединяющими сваи в верхней части; для предохранения от морозного пучения его никогда не заглубляют в грунт
  • столбчатые: на столбах, имеющих расширение в виде «подошвы»; допускается возведение на грунтах с глубоким промерзанием; опоры, соединенные перемычками (рандбалками) располагают через каждые 3 м
  • плитные: довольно дорогостоящее сооружение в виде монолитной плиты толщиной 20-30 см, лежащей на поверхности грунта, которая одновременно служит полом строения

Свайно-ростверковый фундамент

Тяжелые здания и многоэтажные строения, как правило, возводятся с использованием ленточного фундамента. Столбчатые фундаменты экономически более выгодны, и на них допускается возводить легкие каркасные или деревянные дома, но только в том случае, если почва не торфяная и не пучинистая глиняная.

Свайные конструкции можно использовать даже при значительной массе строения. Но применяют их в основном на земельных участках со слабым песчаным или торфяным грунтом, а также в районах Крайнего Севера при большой глубине промерзания почвы. Во избежание подвижек сваи устанавливаются не в ямы, а вбиваются или вкручиваются в грунт.

Читайте также:  Как выводится труба для бани через крышу

Плитное основание

Плитные малозаглубленные фундаменты разумней использовать на проблемных участках, имеющих высокую подвижность грунта. Подобное «плавающее» основание способно выдержать даже значительные смещения почвы без ущерба для здания.

Заливка фундамента допускается при температуре от +5 С. Работы при пониженных температурах во избежание растрескивания бетона недопустимы.

Как рассчитать столбчатый-ленточный фундамент

Для правильных расчётов столбчатого фундамента понадобиться следующие данные:

  • сведения о грунте (делаем анализ строительной площади);
  • глубине промерзания;
  • общая масса сооружения (суммируйте массу стен, перекрытий, кровли);
  • вес ленты.

Знание параметров поможет определить габариты, расположение и количество столбов.

Важно! За точными расчётами по вашему проекту советуем обратиться к профессиональным строителям. Это поможет сэкономить время, а также обезопасит ваш дом от неверных решений.

Пример расчёта столбчатого фундамента.

Геологические изыскания делают специальные инстанции. Не стоит пренебрегать этим пунктом. Поэтому если нет возможности обратиться к профессионалам изучите грунт самостоятельно. Понадобиться сделать несколько шурфов или ям глубиной 50 см. Определяем тип грунта и проверяем на отсутствие водонасыщенных слоёв.

Тип грунта понадобится для расчётов.

Таблица №2. Масса конструкции

Тип конструкции Вес
Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2
Перекрытие по деревянным балкам утепленные материалом плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Собственный вес фундамента из железобетонна 2500 кг/м3
Кровля с несущими конструкциями
Металлическая 40-60 кг/м2
Керамическая 80-120 кг/м2
Гибкая черепица 50-70 кг/м2

Таблица №3. Коэффициент надёжности по нагрузке

Тип конструкции Коэффициент надежности по нагрузке
Деревянные 1,1
Железобетонные плотность более 1600 кг/м3 1,3
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые в заводских условиях 1,2
Изоляционные слои, засыпки, стяжки изготавливаемые на строительной площадке 1,3

Таблица №4. Расчётного сопротивления грунта

Тип грунта Ro на глубине 1,5 м и более, кг/см2 Ro у поверхности земли кг/см2
Галечный с глиной 4,5 3
Гравийный с глиной 4,0 2,7
Крупнозернистый песок 6,0 4,0
Песок средней крупности 5,0 3,33
Мелкозернистый песок 4,0 2,7
Пылеватый песрк 2,0 1,33
Супесь или суглинок 3,5 2,33
Глина 6,0 4,0
Насыпной грунт с уплотнением или просадочный 1,5 1,0
Насыпной грунт без уплотнения 1,0 0,67

Для примера возьмём каркасный дом в два этажа размером — 6 на 6 м. Площадью — 100 м квадратных и толщиной стен — 150 мм. Металлическая кровля с деревянными стропилами и уклоном 25 градусов, площадь которой 40 м квадратных. Перекрытия деревянными балками — 72 м2. Грунт — гравийный с глиной и снеговой район 4.

Для расчёта собственного веса фундамента:

  1. принимаем ширину 0,4 м;
  2. примерно берём 1 столб через каждые 2 метра: 24/2=12 (шт.).

По СП «Строительная климатология» глубина промерзания грунта — 1,8 м. Безопасность строения зависит от заглубления, для этого опоры заглубляем ниже глубины промерзания на 0,2 м и выше земли на 0,5 м. Наше значение — 2,5 м.

Таблица № 5. Расчёт нагрузки

Наименование Решение Равно (кг)
от стен 100м2*50 кг/м2*1,1 5500
от перекрытий 72м2*150кг*1,1 11800
от кровли 40м2*60кг/м2*1,1 2640
масса всех столбов 1,3*2,5м*0,4м*12шт*2500 кг/м3 15600
полезная долговременная нагрузка 150кг/м2*72м2*1,2 12960
снеговая нагрузка 240кг/м2*1,4*40м,2 13440
Сумма всех значений 5500+11800+2640+15600+12960+13440 61940

Решение

Определяем площадь основания для всех столбов, по формуле: S=P/Ro

P — общий вес конструкции, кг;

Ro — сопротивление грунта, кг/см2.

S = 61940/4,0 кг/см2 = 15485 (см2)

Площадь одной опоры = 40*40 = 1600 см2

Количество опор = 15485/1600 = 9,67 (шт). Округляем до 10.

Совет! Располагайте 4 опоры по углам, а оставшиеся 6 распределите по периметру в зависимости от нагрузки.

Технические параметры материалов для строительства

При возведении столбчатой разновидности фундамента необходимо тщательно выбирать материалы – так определяется качество сооружения и длительность монтажных мероприятий. Современный рынок предлагает застройщикам следующие виды изделий:

  • трубы из асбестоцемента. Элементы легко и не затратно перевозить, но при недорогой себестоимости материалов имеются ощутимые затраты на бурение ям.
  • кирпич. Блоки отличает дорогая цена, длительный срок эксплуатации и хорошая ремонтопригодность. При обустройстве основы на почвах, подверженных вспучиванию, есть риски деформаций.
  • дерево. Недорогой материал с минимальной износостойкостью. Опоры могут повреждаться насекомыми, загнивать, если не провести предварительную подготовку – обработку антисептическими, гидроизоляционными и антисептическими составами.
  • железобетон. Характеризуется долговечностью, прочностью, оптимальной ценой. Недостаток материала – трудоемкие монтажные операции.

Изучив специфические особенности материалов, хозяева частных владений могут подобрать оптимальный вариант.

Строительство столбчатого фундамента своими руками

Конечно же, как и в любых работах, связанных со строительством, вам потребуется план-проект. Данный тип работы лучше всего доверить специалистам, которые смогут с точностью произвести все необходимые расчеты.

Схема столбчатого деревянного фундамента.

Прежде чем приступить к возведению столбчатого фундамента своими руками, необходимо провести подготовительные работы, связанные с участком. Для этого необходимо избавиться от излишков грунта и устранить неровности. В случае если верхний слой грунта преимущественно состоит из глины, то тогда необходимо удалить его большую часть и заменить песком.

После этого можно приступать к разметке участка. Посредством нити для строительных работ нужно разметить площадку, исходя из ранее составлено чертежа.

Ну, предположим, что вы разметили участок. Теперь нужно вынуть грунт по всему размеченному периметру на глубину 30-40 см. Ширина должна по своей величине быть больше примерно на 10 см. Это необходимо для того, чтобы вместилась опалубка.

В местах для столбов при помощи бура необходимо сделать скважины. Дополнительная фиксация стен от осыпания не требуется тогда, когда глубина столбов не более 1 м. В противном случае потребуется организовать подпорки из досок для предотвращения осыпания грунта

В каждый котлован необходимо залить бетон примерно на 10-15 см. Именно бетон будет играть роль подушки. После того как бетон полностью просохнет, можно начинать возведение опорных столбов.

Схема подготовки основания под незаглубленный столбчатый фундамент.

В качестве столбов подойдет такой строительный материал, как кирпич-железняк. Ширина опорных столбов – 38 см, высота – 35-45 см над уровнем грунта. Кирпич может быть расположен замкнутым контуром, а внутри оставаться неиспользованное пространство. Именно это пространство необходимо заполнить арматурным каркасом. Он должен состоять по меньшей мере из одного прута. После этого заливаем конструкцию бетоном.

В обязательном порядке проверьте уровень столбов – он должен быть одинаковым. После того как бетон высохнет, столбы можно гидроизолировать.

Траншеи необходимо засыпать грунтом, поверх столбов формируем ростверк, который, в свою очередь, может быть изготовлен из деревянных рандбалок. Помимо этого, ростверк может быть сделан из бетона. В таком случае потребуется установить деревянную опалубку со сваренным внутри каркасом из арматуры. После этого все необходимо залить бетоном.

Помимо всего перечисленного, в процессе возведения столбчатого фундамента могут быть использованы трубы из асбестоцемента. Их попросту опускают в скважину, после чего заливают раствором из бетона. Далее необходимо слегка приподнять трубу, для того чтобы у бетона появилась возможность равномерно распределиться.

Затем бетон нужно долить таким образом, чтобы сверху трубы осталось примерно 10-15 см. Когда наступит тот момент, что закладные венцы дома и фундамент будут соединяться, их нужно будет закрепить посредством анкеров и угловых соединений.

Глубина заложения столбчатого фундамента

Чтобы высчитать глубину заложения данного фундамента, необходимо просчитать вес конструкции будущего здания, а также учесть геологические характеристики почвы в точке застройки.

Важно! На устойчивом песчаном грунте, при отсутствии грунтовых вод в месте застройки монолитный столбчатый фундамент способен стать основанием для строительства кирпичного коттеджа!

Существует три уровня глубины заложения данного несущего основания:

  1. Заглубленный фундамент. Для его установки вырываются приямки ниже уровня промерзания грунта.
  2. Мелкозаглубленный фундамент. Закладывается на глубину 500-700 мм ниже уровня земли.
  3. Незаглубленный фундамент. Устанавливается непосредственно на землю. Снимается лишь плодородная часть грунта, после чего производится подсыпка песчано-гравийной смеси.

Фундамент из блоков и ленточное основание

Следующий вид – столбчатый фундамент из блоков. Такой фундамент сделать своими руками не очень сложно.

Наиболее часто такой тип основания используют для деревянных построек – бани, веранды или дома из бруса.

Для дома из пеноблоков такой вариант может не очень подойти из-за того, что опоры предназначены для небольших легких построек. Зато столбчатый фундамент из блоков возвести значительно легче, чем опорно-столбчатый.

Чаще всего столбчатый фундамент из блоков делают из железобетонных составляющих. Такое строительство можно провести очень быстро, т. к. возведение основы проводят по типу кладки из кирпича.

Сначала местность соответствующим образом подготавливают для постройки, затем формируют песчаную подушку.

Следует помнить, что такой тип основания лучше всего закреплять густым бетонным раствором. Разводить водой его ни в коем случае не следует.

Чтобы оно стояло еще более крепко, нужно промазать швы, которые образовались в процессе постройки, раствором бетона.

Особенно хорошо делать такой столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома. Для дома из бруса такой вид тоже может подойти, но здесь нужно знать все возможные минусы.

Следующий тип – столбчато-ленточный фундамент. Этот вид является монолитным, чаще всего его применяют для постройки деревянных домов.

Чтобы сделать столбчато-ленточный фундамент своими руками, используется технология ТИСЭ (специальная буровая установка для проделывания скважин).

Видео:

В отверстия, чтобы построить столбчато-ленточный фундамент, складывают арматуру, а после этого заливают раствором бетона.

В итоге получается столб, который может выдержать большие нагрузки (до 15 тонн). Этот тип называют ленточным, т. к. технология постройки похожа на возведение простого ленточного фундамента.

Обычно скважины делают на 15 см ниже области промерзания земли. Такое строительство может занять больше времени, чем другие виды, т. к. бурение – тяжелый процесс.

Кроме того, легкость работ зависит еще от вида грунта и в какое время года проводится закладка. Зимой такую работу сделать практически невозможно.

Еще в минусы такого вида входит и то, что нижнюю часть каждого отверстия придется дополнительно расширять, чтобы все было правильно.

После того как скважины готовы, в них ставят арматуру и заливают бетон. Но не полностью, а на одну треть, чтобы вставить отрез рубероида (толевая рубашка) для большей прочности основания. Когда бетонный раствор немного подсохнет, можно заливать остальную часть.

Плюсы такой основы в том, что опоры могут выдерживать нагрузку более 10 тонн, и еще они нормально переносят низкую температуру.

После этого делают ленту ростверка, ее армируют и крепят на 15 см выше уровня земли.

Помимо этих типов основания, можно сделать столбчатый фундамент из кирпича своими руками. Такой тип используют нечасто из-за того, что он дорогой.

Однако кирпичные опоры могут простоять значительно дольше, чем деревянные. Такой тип можно использовать для деревянных построек или зданий из пеноблоков. Однако при этом сооружение не должно иметь более двух этажей.

Свайная основа с мелким заглублением тоже достаточно популярна. Ее использование наиболее целесообразно на слабопучинистой или непучинистой почве.

Если дом строится на скальном грунте, то лучше, чтобы он был из бруса. Веранды тоже иногда строят, используя этот тип основания.

Для дома из пеноблоков такой вариант не очень подходит, но всегда можно проконсультироваться со специалистами, чтобы сделать выбор правильно.

Деформации и разрушение фундаментов и оснований

Виды деформаций и разрушения фундаментов и оснований

Различают два основных вида разрушения фундамента механическое и коррозионное. Механические повреждения фундаментов имеют вид трещин и изломов. Коррозионные повреждения в зависимости от времени и источника могут приводить к снижению его прочности или к полному разрушению.

  1. перекос — разность осадок двух соседних фундаментов, отнесенная к расстоянию между ними (характерен для зданий каркасной системы);
  2. крен — разность осадок двух крайних точек фундамента, отнесённая к расстоянию между этими точками; характерен для абсолютно жёстких сооружений компактной формы в плане;
  3. относительный прогиб или перегиб фундамента — отношение стрелы прогиба к длине изогнувшейся части здания или сооружения.
  4. закручивание — вращение фундамента вокруг своей оси.
  5. сдвиг — горизонтальное смещение от сейсмических и других нагрузок.

Вертикальные деформации оснований зданий и сооружений подразделяются на два вида:

  1. осадки — деформации уплотнения грунта под нагрузкой, не сопровождающиеся коренным изменением сложения грунта;
    1. абсолютная осадка отдельного фундамента;
    2. средняя осадка здания или сооружения, определяемая по абсолютным осадкам не менее чем трёх его отдельных фундаментов или трех участков общего фундамента;
    3. дополнительная осадка от увлажнения грунтов оснований дождевыми и талыми водами, снижение их несущей способности, отсутствии планировки прилегающей территории, неисправности отмосток, промерзании основания при недостаточной глубине заложения фундаментов, наличии под фундаментами старых, небрежно засыпанных выработок, оползневых и карстовых явлений, увеличении давления на грунт при дополнительной нагрузке фундаментов (установка более тяжёлого оборудования, надстройка зданий и т. д.), динамических воздействий ударного или вибрирующего оборудования на фундаменты и основания при водонасыщенных песчаных грунтах, неисправности сетей водопровода, канализации, теплофикации, утечки из них воды и, как следствие, чрезмерное увлажнение или размыв грунта оснований, утечки под фундаменты агрессивных производственных сточных вод из неисправных сетей канализации и других факторов.
  2. просадки — деформации провального характера, вызываемые коренным изменением сложения грунта (уплотнением лёссовидных грунтов при их замачивании, уплотнением песчаных грунтов рыхлого сложения при динамических воздействиях, оттаиванием мёрзлых грунтов и т. д.).

Причины разрушения и повреждения

конструктивные ошибки

  • наличие в основании насыпных грунтов, способствующих появлению сверхнормативных деформаций;
  • несоблюдение установленной глубины заложения;

неудовлетворительная эксплуатация

  • неисправность систем водоснабжения, канализации, теплотрасс может привести к вымыванию основания;
  • неудовлетворительное состояние отмостки, водосточных труб, тротуара по периметру здания:
  • произведение подземных работ заранее, может привести к нарушению структуры грунтов. Особенно чувствительны глиняные грунты;
  • динамическое воздействие, может привести к нарушению структуры грунтов. Особенно чувствительны водонасыщенные пылеватые грунты;
  • выполнение ремонтно-строительных работ с нарушением технологии;
  • наполнение пустот котлована водонепроницаемыми грунтами.

ошибки проектирования

  • расположение фундамента примыкающего к существующему, с глубиной заложения ниже основания;
  • значительное уменьшение глубины фундамента, меньше 50 см от основания полов подвала;
  • перераспределение нагрузок на фундамент без учёта их реальной несущей способности;
  • возведение пристроек или увеличение этажности здания без достаточных данных о основании;
  • понижение уровня подземных вод из-за их отвода;
  • близкое расположение новых фундаментов под столбы и колонны, без дополнительных мероприятий:

Основные ошибки

Чаще всего происходит осадка песчаной подушки, возникающая из-за некачественного уплотнения слоя засыпки. Кроме того, нередко встречается применение неподходящих материалов, в особенности — бетона не той марки.

Некоторые недобросовестные поставщики доставляют материал низкого качества для экономии. Опытные специалисты рекомендуют заказывать более тяжелый бетон — вместо М200 брать М250. Разница в стоимости и массе невелика, но появляется надежда на то, что материал окажется более прочным.

Кроме того, нередко пытаются сократить расходы денег и трудов, отказываясь от гидроизоляции и утепления. Эти процедуры требуют некоторого времени, но, по сравнению со сроком службы основания, они выполняются очень быстро и пренебрегать ими нельзя.