Применять столбчатый фундамент своими руками в индивидуальном строительстве рекомендуется для легких домов без подвалов – такие постройки не вызывают давления на грунт, процесс строительства упрощен и дешев. Оптимальные характеристики строений, для которых рекомендуется возводить столбчато ленточный фундамент – объемная масса ≤ 1000 кг/м3, габариты объекта – ≤ 10 х 10 м. К таким сооружениям, кроме садовых и дачных сезонных домиков из легких бетонов и древесины, можно причислить бани, хозпостройки, веранды, террасы, павильоны, гаражи и автомастерские, летние пристройки, беседки, и т.д.
Столбчатое основание для щитового дома
Преимущества и недостатки столбчатых оснований в индивидуальном строительстве
Достоинства:
- Планировку, проектирование, расчеты и устройство столбчатого фундамента можно провести своими руками, без аренды спецтехники и найма строительной бригады;
- Построить столбчатый фундамент своими руками можно на любом грунте, кроме сильно пучинистых и с высоко залегающими грунтовыми водами;
- Обустроить столбчатый фундамент для каркасного дома можно на участке со сложным рельефом и с критичным перепадом высот на площадке;
- Подготовительные земляные работы не требуются – столбчатое основание можно строить на неровных, заросших кустарником, каменистых грунтах;
- Высокая скорость заложения основания на столбчатых опорах – в пределах 10-14 дней;
- Гидроизолировать столбчатый фундамент под колонну не требуется;
- Длительность эксплуатации – больше 70 лет без ремонта;
- Экономичность.
Недостатки:
- На столбчатый фундамент, сделанный из труб нельзя ставить кирпичный, бетонный или плитный дом;
- Нельзя обустроить подвал.
Правильное и неправильное обустройство фундамента
Строительные материалы
Список рекомендуемых стройматериалов стандартный. Это железобетон, бетонные блоки, бутобетон, древесина, кирпичные колонны, асбестовые, металлические или ПВХ трубы. Расчет заглубления опор основания опирается на данные о конструкции, технических и эксплуатационных характеристик дома, а также на информацию о свойствах грунта на участке. Например, если грунт песчаный и сухой, то есть, грунтовые воды залегают ниже 1 м, то столбчатый фундамент из труб может послужить прочной основой даже для кирпичного или плитного дома в 2-3 этажа.
Разновидности оснований:
- Заглубленный столбчатый фундамент для дома обустраивается ниже глубины промерзания грунта в регионе;
- Мелкозаглубленное основание рекомендовано для заглубления опор на 0,4-0,7 м от поверхности грунта;
- Незаглубленный столбчатый фундамент обустраивается на поверхности грунта при условии, что подземных сооружений не планируется. Для монтажа столбов фундамента достаточно снять дерн и подсыпать нерудные породы на месте монтажа опоры.
Незаглубленный столбчатый фундамент
Подробная инструкция по обустройству основания на столбах
Конструктивно столбчатое основание представляет собой набор с оптимизированным в направлении минимального сечением столбов, каждый из которых вкапывается в местах проявления (согласно расчетам) предельной нагрузки на грунт: по углам объекта, на соединениях несущих и внутренних стен, под несущими конструкциями, перегородками, и т.д. Рассчитать общее число столбов для конкретного строительного объекта несложно: расстояние между опорам не должно выходить за рамки диапазона 1,5–2,5 м, и, исходя из этих данных, легко вычислить, сколько опор понадобится для того или иного сооружения. Отдельно стоящие столбы фундамента связываются друг с другом бетонным, металлическим или деревянным ростверком. Высоту опор над поверхностью грунта рассчитывают для каждого конкретного здания.
Прежде, чем сделать столбчатую основу самостоятельно, нужно провести расчеты. Этому очень поможет настольная компьютерная программа «Фундамент» или аналогичное приложение:
Программа «Фундамент»
Работа с этой программой потребует владения следующими исходниками:
- Глубина заложения фундамента;
- Методы армирования опор;
- Географическое расположение строительного объекта;
- Примерная масса объекта с внутренним наполнением;
- Общий вес собственно фундамента.
- Сезонные ветровые и снеговые нагрузки;
- Тип и свойства грунта;
- Глубина промерзания грунта, глубина залегания подземных и грунтовых вод, среднегодовая температура в регионе;
Результатами расчетов будут такие данные:
- Количество опор;
- Сечение и размеры опор;
- Несущая способность опор.
Столбчатый фундамент с ростверком
Незаглубленный столбчатый фундамент своими руками со столбами, находящимися на расстоянии 1,5-2,5 м друг от друга, используется чаще других вариантов, так как эта разновидность основания отлично зарекомендовала себя на непучинистых и слабопучинистых грунтах для объектов с небольшой общей площадью и маленьким весом. Кроме того, при наличии на участке скального, крупнообломочного или неподвижном грунте такое основание может выдержать дом гораздо больше рекомендуемого размера. А если любым способом нивелировать воздействие сил пучения (например, обустройством песчано-щебневой подушки под столбами), то можно сделать фундамент на незаглубленных столбах.
Популярные материалы и изделия для обустройства столбчатых оснований известны, но опытные строители предлагают пользоваться фундаментными блоками (ФБС) размером 200 х 200 х 400 мм. Также популярен и фундамент из кирпичных столбов, ширину и высоту такой опоры без труда можно сделать любой. Для кирпичных опоре есть одна оговорка – нельзя использовать силикатный и керамический кирпич из-за низких показателей влаго- и морозостойкости.
Кирпичный столбчатый фундамент
Этапы возведения столбчатого незаглубленного фундамента из ФБС:
- Разметка площадки, расчистка грунта, обустройство дренажа и гидроизоляция опор;
- Расчет и подготовка мест вкапывания ФБС размером 200 х 200 х 400 мм;
- Обустройство щебнево-песчаной подушки под ФБС.
Монтаж блоков, составляющих опору, включает сборку из 4-х единиц ФБС в шахматном порядке в два ряда. Блоки гидроизолируются рубероидом, битумной или гудронной мастикой, стеклоизолом или толем, укладываются на цементно-песчаный раствор и оштукатуриваются.
В некоторых случаях можно устанавливать деревянные опоры. Для этого используют комель дуба или сосны Ø 200-300 мм, предварительно пропитанный креозотом, дегтем или отработкой машинных масел. Перед тем, как сделать столбчатый фундамент на деревянных опорах, нужно заранее залить яму под столбы бетоном на высоту 150-200 мм.
Столбчатая основа здания на деревянных опорах
Мелкозаглубленное столбчатое основание
Этот вариант основания также довольно востребован, так как требует минимума трудозатрат, и может служить прочной основой для максимально большого количества сооружений легкого типа. Для таких оснований выгоднее использовать не кирпич или бетон, а трубы – асбестовые, полые бетонные, металлические и даже пластиковые. Полости внутри труб служат местом для монтажа армокаркаса, который заливается бетонным раствором, поэтому материал труб особого значения не имеет.
Диаметр трубных опор выбирают в зависимости от нагрузки – веса дома. Так беседку или павильон можно поставить на опоры Ø 100 мм, а для бревенчатого дома трубы берутся диаметром не менее 300 мм.
Мелкозаглубленный фундамент с деревянным ростверком
Чтобы обустроить столбчатый фундамент своими руками пошаговая инструкция, приведенная ниже, пригодится как основа технологии:
- Подготовительные работы: расчистка участка, выравнивание грунта и съем дерна, разметка наружных и внутренних стен, мест их пересечений и углов объекта. Разметка мест монтажа столбов;
- Ручное бурение скважин глубиной больше расчетной на 250 мм, чтобы осталось место для подушки;
- Насыпка песчаной подушки с увлажнением и трамбовкой, укладка гидроизоляции на подушку (рубероид или несколько слоев толстого полиэтилена);
- Установка опор в скважины на высоту больше расчетной на 100 мм, выравнивание по вертикали и расклинивание до заливки бетоном;
- Заливка опоры бетоном с мелким гравием на высоту 400-500 мм в пропорции 1:2:2 (цемент, песок, гравий). После заливки бетона опору нужно приподнять на 150-200 мм, чтобы раствор проник под столб, и оставить в таком положении до застывания бетона;
- Гидроизоляция опоры снаружи рубероидом, засыпка скважины песком, увлажнение и трамбовка песка;
- Размещение в полости трубы армокаркаса, заливка арматуры бетонным раствором;
- Спустя 28 суток возможно продолжение работ.
Заливка столбчатых опор фундамента
Возведение ростверка
Ростверк – конструкция из рандбалок для обвязки и усиления прочности столбчатого или другого фундамента. Ростверк позволяет распределять нагрузку от веса дома по опорам более равномерно. Разработано два решения по монтажу ростверка: раскладка на грунте или подъем над грунтом. Второй вариант позволяет исключить влияние сил пучения на основание дома. Как монтируется ростверк:
- Монтируется сплошная разборная опалубка по периметру столбчатого основания.
- Дно опалубки засыпается слоем песка толщиной 200 мм, сверху настилается гидроизоляция – рубероид или полиэтилен;
- Вяжется и устанавливается арматурный каркас из стержней Ø 12-16 мм;
- Ростверк заливается бетоном (желательно – за один заход), бетон штыкуется или уплотняется вибратором;
- Через 5-7 суток опалубка демонтируется, песок из-под ростверка убирается, но строить стены дома на свежезатвердевшем ростверке еще рано – расчетную прочность бетон наберет как минимум через 4 недели после заливки раствора. Во время набора прочности бетон нужно 2-3 раза в сутки поливать водой в течение хотя бы первых 5-10 дней. Это делается для того, чтобы верхние слои, более активно контактирующие с атмосферой, не схватились быстрее внутренних, в результате чего могут образовываться микротрещины в бетоне.
Ростверк столбчатого фундамента
Конечная стоимость столбчатого основания для домов облегченных конструкций – это сумма стоимости строительных материалов и расходов на строительные работы. Использование любого из представленных вариантов столбчатых фундаментов намного дешевле и экономичнее в других смыслах (трудозатраты, время строительства, дополнительные расходы), чем возведение оснований других разновидностей.
ШАГ 1.
Расчет фундамента
Расчитать общее кол-во столбов на дом (расчет кол-ва столбов без учета веса фундамента)
Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке (расчет кол-ва столбов с учетом их веса)
Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на ростверк + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке
Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб и ростверк (расчет кол-ва столбов с учетом веса фундамента)
Геометрия подошвы столба
Диаметр подошвы столба , м м
Сторона «b» подошвы столба , м м
Сторона «a» подошвы столба , м м
РАСЧЕТ СТОЛБОВ
Тип столба
Высота ствола столба , м м
Диаметр ствола столба , м м
Высота уширения столба , м м
Диаметр уширения столба , м м
Глубина заложения столба, м м
Расчет арматуры для одного столба
Рабочая арматура
Кол-во стержней арматуры, шт
Включить в расчет выпуск арматуры для связи с ростверком
Поперечная арматура (хомуты)
Расстояние между хомутами (шаг), мм мм
РАСЧЕТ РОСТВЕРКА
Размеры ростверка
Ширина ростверка, м м
Высота ростверка, м м
Расчет длины ростверка
Добавить параллельные оси между А-Г Добавить перпендик. оси между Б-Г Добавить перпендик. оси между В-Г Добавить перпендик. оси между Б-В Добавить перпендик. оси между А-Б
Г-образный фундамент
Размеры фундамента
Внимание! Размеры необходимо указывать по внешним границам фундамента.
Длина А-Г, м
Длина 1-2, м
Длина А-E, м
Длина 2-3, м
Указать длину ростверка самостоятельно
Расчет арматуры для ростверка
Продольная рабочая арматура
Конструктивное армирование (минимальное содержание рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)
Расчетное армирование (кол-во рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)
Выбрать диаметр и кол-во продольных рабочих стержней арматуры самостоятельно
Общее кол-во продольных рабочих стержней арматуры, шт
Макс. изгибающий момент в ростверке, кН*м кН*м
Поперечная арматура (хомуты)
Расстояние между хомутами (шаг), мм мм
Расчет бетона
Марка (класс) бетона Выберите марку (класс) бетона, которую хотите получить. М100 (В7.5) Из-за низкой прочности используется в основном при подготовительных бетонных работах. Может быть использован в виде «подушки» под фундамент, бордюр, тротуарную плитку, дорожное полотно и т.п. М150 (В12.5) Бетон данной марки имеет достаточную прочность для заливки разных типов фундамента под малые сооружения. Также используется для заливки стяжек пола, укладки бетонных дорожек. М200 (В15) Одна из самых востребованных марок бетона (наравне с М300) используемых в загородном строительстве. Основное применение: заливка фундамента (столбовно-ростверкового, ленточного, плитного), изготовление бетонных дорожек, стен, лестниц. М250 (В20) Используется для заливки фундамента, малонагруженных плит перекрытий, изготовление лестниц, подпорных стен. М300 (В22.5) Наравне с М200 имеет большую популярность в частном строительстве. Данная марка бетона за счет своей универсальности позволяет использовать его для заливки фундамента под практически любой дом в загородном секторе, а также для изготовления лент заборов, плит перекрытий. М350 (В25) Основное применение: изготовление плит перекрытий, несущих стен, колон, железобетонных изделий и конструкций, отлив монолитных фундаментов. М400 (В30) Редко используется в загородном строительстве. Используется для изготовления поперечных балок, подпорных стенок, конструкций мостов и гидротехнических сооружений, заливки чаш бассейнов, цокольных этажей монолитных зданий. М450(B35) Основное применение: банковские хранилища, мостовые конструкции, метростроение, гидротехнические сооружения. М550 (В40) Основное применение: железобетонные конструкции специального назначения (хранилища банков, плотин, дамб, метростроении). М600 (В45) Основное применение: фундаментные основы для комплексных и масштабных объектов, мостовые опоры, гидротехнические сооружения, объекты особого назначения (бункеры и т.п.). Подвижность смеси Выберите подвижность (жесткость) бетонной смеси. Бетонные смеси по удобоукладываемости разделяются на подвижные и жесткие. Определяется класс подвижности и жесткости по осадке конуса. Подвижность определяется в см, жесткость в сек. Ж1 (5-10сек) | Ж2 (11-20сек) | Ж3 (21-30сек) | Ж4 (31сек и более) П1 (ОК 1-4см) | П2 (ОК 5-9см) | П3 (ОК 10-15см) | П4 (ОК более 16см) Ж1-Ж4 — бетон данной жесткости применяется в дорожном строительстве и в изготовлении определенных железобетонных изделий. П1-П2 — используется в производстве стеновых и фундаментных блоков, железобетонных изделий, тротуарной плитки, брусчатки и т.п. П3-П4 — подвижность бетонной смеси, которая в основном используется в частном строительстве при заливке фундаментов, лестниц, плит, балок, колонн и т.п. П5 — данные бетонные смеси называются литыми (как и П4) и используется для подачи бетона бетононасосом на большую высоту, а также для заливки конструкций с большим содержанием арматуры и закладных деталей.
ШАГ 2.
Основные сведения о грунтах основания СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83)
Прочностные характеристики грунта известны (данные испытаний)
Прочностные характеристики грунта неизвестны (табличные значения Ro)
Нахождение сопротивление грунта основания Ro (приложение В СП 22.13330.2011)
Коэффициент пористости Показатель текучести грунта
Прочностные характеристики грунта определены испытаниями
Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента , кПа кПа
Угол внутреннего трения грунта основания , ° °
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента , кН/м3 кН/м3
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента , кН/м3 кН/м3
Конструктивная схема сооружения
Сооружение с жесткой конструктивной схемой
Длина сооружения , м м
Высота сооружения , м м
ШАГ 3.
Нагрузки на фундамент
Вес дома (с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки), т т
Результаты
СТОЛБЫ
Входные данные
Высота ствола столба , м:
Диаметр ствола столба , м:
Высота уширения пяты столба , м:
Диаметр уширения пяты столба , м:
Расчет столбов
Кол-во столбов не менее, шт:
Допустимая нагрузка на один столб, т:
Общая допуст. нагрузка на столбы, т:
Площадь подошвы одного столба, м2:
Общая площадь опирания столбов на грунт, м2:
Объем одного столба, м3:
Общий объем столбов, м3:
Масса одого столба, т:
Общая масса столбов, т:
Расчетное сопротивление грунта основания
Расчет арматуры для столба
Рабочая арматура
Диаметр арматуры, мм:
Кол-во стержней арматуры для одного столба, шт:
Длина стержней арматуры для одного столба, м:
Общая длина стержней арматуры, м:
Общая масса арматуры, кг:
Поперечная арматура (хомуты)
Диаметр арматуры, мм:
Кол-во хомутов на один столб, шт:
Длина стержней арматуры для одного столба, м:
Общая длина стержней арматуры, м:
Общая масса арматуры, кг:
РОСТВЕРК
Входные данные
Ширина ростверка, м:
Высота ростверка, м:
Расчет ростверка
Общая длина ростверка, м:
Площадь поперечного сечения ростверка, м2:
Объем ростверка, м3:
Масса ростерка, т:
Расчет арматуры
Продольная рабочая арматура
Диаметр арматуры, мм:
Расчитанная площадь сечения арматуры в верхнем (нижнем) поясе, мм2:
Подобранная площадь сечения арматуры в верхнем (нижнем) поясе, мм2:
Количество стержней арматуры в верхнем (нижнем) поясе, шт:
Количество стержней арматуры на сечение ростверка, шт:
Общая площадь сечения арматуры, мм2:
Общая длина стержней, м:
Общая масса арматуры, кг:
Объем арматуры на ростверк, м3:
Продольная конструктивная арматура (противоусадочная)
Диаметр арматуры не менее (оптимально 12мм), мм:
Количество стержней арматуры на сечение ростверка, шт:
Количество горизонтальных рядов:
Расстояние между рядами (шаг), мм:
Общая длина стержней, м:
Общая масса арматуры, кг:
Объем арматуры на ростверк, м3:
Поперечная арматура (хомуты)
Диаметр арматуры, мм:
Расстояние между хомутами (шаг), мм:
Количество хомутов на ростверк, шт:
Длина одного хомута (с учетом крюков), м:
Общая длина стержней, м:
Общая масса арматуры, кг:
Объем арматуры на ростверк, м3:
Общая масса и объем арматуры на ростверк
Масса арматуры, кг:
Объем арматуры на ростверк, м3:
Расчет бетона
Плотность бетонной смеси, кг/м3:
Объем бетона, м3:
Общая масса бетона, кг:
Состав бетона
Состав бетона 1м3
Вода кг — л
Цемент кг — л
Щебень кг — л
Песок кг — л
Суперпластификатор С-3 кг — %
В/Ц
Плотность бетонной смеси кг
Соотношение Ц:П:Щ, в кг : : кг
Соотношение Ц:П:Щ, в л : : л
Расчет бетона под проектируемый фундамент:
Объем бетона м3
Вода кг — л
Цемент кг — л
Щебень кг — л
Песок кг — л
Суперпластификатор С-3 кг
Расчет для 1 замеса:
Расчет для 1 замеса в емкости с вертикальной загрузкой (ведро, корыто, ящик и т.п.)
Емкость л
Коэф. выхода бет.см.
Вода кг — л
Цемент кг — л
Щебень кг — л
Песок кг — л
Суперпластификатор С-3 кг
Количество замесов
Расчет для 1 замеса в бетономешалке
Бетономешалка л
Вода кг — л
Цемент кг — л
Щебень кг — л
Песок кг — л
Суперпластификатор С-3 кг
Количество замесов
Расчет
Расчетное сопротивление грунта основания
Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
R = (γc1 γc2/k) , где
— коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;
— коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;
— коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φII и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б;
— ширина подошвы фундамента, м;
— осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
— осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
— расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;
— угол внутреннего трения грунта основания;
— коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
— коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
— коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
— Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)
— глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8);
— глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м;
Более подробную информацию можно посмотреть: Расчет сопротивления грунта основания
Данные для расчета взяты из приложения В СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*).
Формула при d ≤ 2:
R = R0(d+d0/2d0), где
— расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;
— коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;
— ширина проектируемого фундамента, м;
— глубина заложения проектируемого фундамента, м;
— ширина фундамента равная 1м (Ro);
— глубина заложения фундамента равная 2м (Ro).
Формула при d>2:
R = R0+k2γ’II(d-d0), где
— расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;
— коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;
— коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, — k2 = 0,25, супесями и суглинками — k2 = 0,2 и глинами — k2 = 0,15;
— ширина проектируемого фундамента, м;
— глубина заложения проектируемого фундамента, м;
— ширина фундамента равная 1м (Ro);
— глубина заложения фундамента равная 2м (Ro);
— расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3.
Расчет общей длины ленты
Размеры указаны по внешним границам фундамента
, где
— общая длина ленты;
— расстояние между осями А-Г;
— расстояние между осями 1-2;
— ширина фундамента.
Расчет состава бетона
Расчет бетона осуществлен по методике описанной в книге В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.
Оглавление:
- Подготовка к строительству столбчатого фундамента
- Рекомендации по составлению плана фундамента
- Начальные этапы строительства столбчатого фундамента
- Устройство фундамента: пошаговая инструкция
- Армирование и заливка бетона
- Рекомендации по гидроизоляции конструкции столбчатого фундамента
- Устройство фундамента: важные моменты
Столбчатый фундамент – это прекрасная опора для нетяжелых зданий и сооружений. Как правило, устройство столбчатого фундамента выполняется при строительстве деревянного дома. Особенности конструкции позволяют использовать ее даже на пучинистых грунтах и в любых климатических условиях.
Схема столбчатого фундамента.
Подготовка к строительству столбчатого фундамента
Строительство любой конструкции начинается с планирования на местности. И столбчатый фундамент не является исключением.
Приступать к установке конструкции можно только после того, как будет составлен генеральный план фундамента, подготовлены необходимые чертежи и схемы, закуплены инструменты и материалы для работы. Если установка фундамента выполняется на участке с высоким уровнем подземных вод, характеризующемся глубоким промерзанием, то устройство фундамент такого типа будет самым оптимальным решением.
Схема столбчатого набивного фундамента.
Если фундамент столбчатый возводится на сыром участке, нужно использовать бетонные растворы высокой прочности. Помимо этого, бетонные столбы обязательно армируются металлическими стержнями.
Для строительства столбчатого фундамента понадобится множество различных инструментов и дополнительного оборудования. Так, чтобы составить план фундамента и перенести его на местность, вам понадобятся:
- карандаш;
- бумага;
- отвес;
- строительная рулетка;
- уровень;
- бельевой шнур;
- угольник;
- деревянные колышки;
- чертеж фундамента.
После того как будет составлен план фундамента, а также проработан и утвержден чертеж фундамента, можно приступать к выполнению земляных работ. Для этого понадобится следующее:
- лопата с прямой режущей частью;
- остроконечная лопата;
- заступ;
- кирка.
Строительство столбчатого фундамента невозможно и без следующих приспособлений:
Рисунок 1. Схема, показывающая виды столбчатого фундамента.
- молотка;
- расшивки;
- щетки и кисти;
- клещей;
- бетономешалки;
- кельмы;
- ведра;
- лейки;
- бочки;
- граблей;
- трамбовки;
- терки;
- зубила.
Существует несколько разновидностей конструкций столбчатых фундаментов. Схема, показывающая виды столбчатого фундамента, представлена на рис. 1.
Рекомендации по составлению плана фундамента
План фундамента изображается в виде сечения горизонтальной плоскостью, проведенной выше подошвы столбчатого фундамента, но ниже уровня земли. План фундамента должен показывать конструкцию основания столбчатого фундамента (раскладку сборных бетонных или железобетонных блоков, бутобетонную или бутовую подушку и пр.). При наличии подвального помещения план фундамента показывает и контур его стен, опирающихся на данную конструкцию. При этом линии подвала наносятся на чертеж фундамента тонкой линией, а подушка столбчатого фундамента наносится более толсто.
Схема строения столбчатого фундамента.
На чертеж фундамента наносятся координационные оси, размеры, позволяющие определить расстояния между столбами фундамента, размерную привязку поверхностей элементов или осей конструкции к координационным осям сооружения (здания) или при необходимости к прочим элементам конструкций. На чертеж фундамента наносятся и другие нужные размеры, такие как отметки самых характерных уровней заложения подошвы конструкции, марки элементов сборных конструкций. Без чертежа фундамента вы не сможете построить правильную и надежную конструкцию. Если вы не уверены, что сможете составить чертеж фундамента самостоятельно, поручите это профессионалам. Не жалейте денег на данном этапе, т.к. правильно составленный чертеж – это залог надежности и долговечности конструкции.
После того как чертеж фундамента будет готов, выполняется разбивка плана. Данная операция представляет собой перенос с чертежа на участок и закрепление основных размеров конструкции и осей. Прежде чем переносить с чертежа фундамента на участок, по периметру нужно установить столбы (обноску). Столбы устанавливаются на расстоянии 1 или 2 м от строения. Со стороны намеченных стен здания параллельно им к столбам по уровню необходимо прибить доски или деревянные рейки. На них указываются размеры отдельных элементов ям и траншей самого фундамента и будущих стен. Разбивка осевых линий контролируется при помощи рулетки.
Рисунок 2.Чертеж фундамента.
Обязательно проверяются углы прямоугольного основания. При помощи теодолита проверяется разметка низа траншеи, в особенности по углам будущего дома, а также в точках пересечения лент. Разметка должна в точной мере соответствовать проектной (если проектная величина заглубления столбчатого основания составляет 1,4 м, то и низ траншеи тоже должен быть на 1,4 м ниже отметки нуля будущего дома). Расстояние между столбами конструкции должно быть не более 1,5-2,5 м. Чертеж фундамента обязательно предусматривает эти и все остальные важные параметры. С планом такого основания вы можете ознакомиться на рис. 2.
Столбчатый фундамент прекрасно подходит для строительства домов без подвалов там, где необходимо обеспечить минимальную нагрузку на почву. Чертеж фундамента учитывает количество опорных столбов, ширину и длину всего основания, глубину расположения столбов, расстояние между столбами и прочие важные параметры.
Составляя план фундамента, необходимо знать глубину промерзания грунта, уровень прохождения подземных вод и т.д. Столбчатый фундамент гораздо дешевле ленточного благодаря меньшим расходам материалов, однако его используют только при малоэтажном строительстве.
Начальные этапы строительства столбчатого фундамента
Схема столбчатых фундаментов: 1 – гравийно-песчаная подушка; 2 – опорная плита; 3 – грунт; 4 – сборный железобетонный столб; 5 – арматура; 6 – монолитный бетон; 7 – асбоцементная труба.
Монолитный железобетонный столбчатый фундамент получил очень широкое распространение в частном строительстве. Устройство фундамента такого вида не требует больших денежных и временных вложений. Прежде чем приступать к строительству столбчатого основания, нужно правильно подготовить участок.
Сначала площадка очищается. Для этого удаляется растительный слой грунта (15-30 см) не менее чем на 2-5 м во все стороны от запланированного размещения столбчатого основания.
Если почва под срезанным слоем состоит из песка и мелкого камня, она используется в качестве основания для столбчатого фундамента вне зависимости от влажности грунта, глубины промерзания или уровня подземных вод.
Если земля глинистая (супеси, глины, суглинки), обязательно создается песчано-гравийная подушка, толщина которой зависит от геологической характеристики почвы. Торфяные или илистые грунты под удаленным слоем являются свидетельством того, что нужно выполнять полную замену основания и обращаться к геологу за консультацией по устройству и составу конструкции.
С площадки, отведенной под устройство фундамента, убирается мусор и прочие посторонние предметы. После этого выполняется горизонтальная планировка, а также снимаются бугры и подсыпается грунт в ямы. Горизонтальность участка необходимо проверить при помощи уровня, установив его на ровную рейку длиной 2 м. Подготовка к возведению столбчатого основания заканчивается после завозки на участок необходимых материалов и инструментов.
Устройство фундамента: пошаговая инструкция
Схема устройства столбчатого фундамента из кирпичной кладки по деревянной балке.
Прежде всего выполняются земляные работы. Прямоугольные ямы для столбчатого фундамента роются экскаватором или вручную. Их необходимо расположить строго по осям. Ямы глубиной менее 1 м можно делать с вертикальными стенами. В данном случае не нужно устанавливать крепления. Если же глубина ямы превышает 1 м, то создаются крепления из досок (горбылей) или с откосами. Яма должна быть на 20 или 30 см глубже, чем заложение столбчатого фундамента, и шире него на 20 или 40 см в каждую сторону. Такой запас нужен для установки опалубки и распорок.
Ширина столбчатого фундамента должна быть не меньше ширины возводящихся стен. На дно укладывается подушка из гравия примерно на 10-20 см шире фундамента с каждой стороны. Гравийная подушка обильно смачивается водой и утрамбовывается. Сверху укладывается полиэтилен или рубероид.
Опалубка для столбчатого фундамента изготавливается из досок, оструганных с одной стороны. Доски устанавливаются к бетону именно своей струганной частью. Можно использовать древесину любой породы с влажностью не более 25%. Ширина досок – 120-150 мм, толщина – 25-40 мм. Широкие доски не подходят для создания опалубки, т.к. при их монтаже появляются щели. Можно применять для этого древесно-стружечные плиты, металлические конструкции, клееную водоупорную фанеру. Но наиболее предпочтительной является именно деревянная опалубка, т.к. она имеет наименьшую силу сцепления с бетоном.
Установка опоры столбчатого фундамента.
Если стены котлована сухие и не осыпаются, бетон можно заливать и без опалубки. В данном случае по периметру необходимо проложить полиэтилен.
Для опалубки столбчатого основания можно использовать железные, асбестовые и керамические трубы. Внутренний диаметр таких труб должен быть не меньше 100 мм. Точное значение зависит от конструкции здания. Бетон заливается в трубы и они остаются в земле вместе с основанием.
При устройстве деревянной опалубки помните о том, что доски должны быть сырыми. Если доски сухие, их необходимо обильно смочить. В противном случае сухая древесина будет впитывать воду, что негативно отразится на прочности готового бетона.
Армирование и заливка бетона
Устройство фундамента данного вида предусматривает наличие армирующего каркаса. Столбы армируются продольной арматурой. Диаметр арматуры – 10-12 мм. При этом через каждые 20-25 см необходимо делать хомуты диаметром 6 мм. Продольная арматура устанавливается вертикально и обхватывается хомутами или отожженной проволокой. Следует постараться обеспечить выход арматуры на 10-20 см над верхом конструкции, чтобы в дальнейшем к ней можно было приварить арматуру монолитного ростверка.
Классификация столбчатого фундамента.
Устройство фундамента этого типа предполагает послойную укладку бетона. Используется бетон, приготовленный из 1 части цемента марки М400-М500, 3 частей песка и 5 частей щебенки. Толщина слоя – порядка 20-30 см. Ростверк выполняется в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.
После устройства столбчатого фундамента обязательно проверяются отметки верхнего уровня. При необходимости они выравниваются цементным раствором. Далее выполняется устройство монолитного, сборно-монолитного или сборного железобетонного ростверка (пояса). Устройство фундамента с монолитным поясом позволяет обеспечить хорошую продольную жесткость и устойчивость конструкции. Прежде чем приступать к устройству пояса, следует прочно соединить между собой сборные перемычки. Для этого монтажные петли связываются проволокой крест-накрест.
После этого поверх перемычек устраивается опалубка, делается арматурный каркас и укладывается бетон марки М200. поверхность бетона необходимо выровнять и обязательно закрыть гидроизоляционным материалом.
Рекомендации по гидроизоляции конструкции столбчатого фундамента
Устройство столбчатого основания предполагает наличие гидроизоляционного слоя. Обязательно устраивается забирка. Она представляет собой ограждающую стенку между столбами, которая предназначена для ограждения конструкции от пыли, влаги, мусора, снега и т.п. Для создания забирки между опорами конструкции делается бетонная стяжка в качестве основания.
Схема столбчатого фундамента для дома из ракушняка.
Забирка укладывается на бетонную стяжку. Устройство фундамента предполагает присутствие в забирке технологических окон для подвода коммуникаций. Забирка не связывается с опорами, т.к. неровная осадка приводит к возникновению трещин. Высота забирки – от 40 см.
Как уже было сказано, устройство фундамента предполагает гидроизоляцию. Существует несколько методов:
- верхняя часть опор и забирки покрывается слоем битума. На него укладывается полоска рубероида, наносится еще 1 слой битума и укладывается следующая полоска рубероида;
- верхняя часть опор и забирки покрывается цементным раствором. Сверху раствора насыпается слой сухого цемента толщиной в 2-3 мм. После схватывания цемента укладывается полоска толя или рубероида.
Устройство фундамента: важные моменты
Устройство фундамента такого типа требует соблюдения ряда важных правил и требований. Так, если вы построите фундамент на сыром участке и оставите на зимнее время без перекрытий, стен и крыши, то конструкция может деформироваться. Это правило общее для всех фундаментов, но в особенности оно важно для столбчатого, т.к. каждый столб в данной системе представляет отдельный фундамент ввиду отсутствия единого жесткого остова. Каждый столб такого основания дает свою осадку, что усложняет устройство ростверка и стен в будущем.
Схема столбчатого фундамента с ростверком.
Устройство фундамента должно выполняться летом или в начале осени, когда грунт достаточно прогрет и подземные воды находятся в нижних пластах. Если в процессе устройства фундамента использовались монолитные бетонные столбы, необходимо помнить, что бетон будет полностью готов через 30 дней. В течение этого времени нельзя давать нагрузки на бетонные опоры и нужно следить за тем, чтобы верхний слой бетона не пересыхал. Его можно укрыть пленкой или рубероидом. Чтобы раствор схватывался равномерно, опоры следует периодически смачивать.
Для устройства фундамента используется бетонная смесь на основе цемента марки М400. В качестве наполнителя применяется мелкий гравий и крупнозернистый песок. Вода добавляется в таком количестве, чтобы готовая смесь легко укладывалась, но не заливалась. Слишком густая или жидкая консистенция бетонной смеси снижает прочность конструкции на 25%.
При закладке опоры допускается ряд типичных ошибок. Одна из них – это неравномерность проседания. Причины следующие:
- неправильный расчет глубины;
- неравномерная нагрузка на опоры;
- разная величина заглубления опор;
- низкокачественные материалы;
- неверная оценка несущих особенностей почвы.
Избежать этих и других ошибок вам поможет проект основания, составленный специалистами, и постоянный контроль выполнения строительных работ.
Фундамент воспринимает нагрузки от здания и равномерно распределяет усилия на основание. Фундамент под забор предохранит заграждение от перекосов, разрывов и деформаций. Основание представляет собой бетонную ленту с квадратными расширениями под столбы из кирпича или бетона. Металлические стойки не требуют увеличения размера опорной полосы.
Необходимость фундамента под заборДля тяжеловетного забора фундамент необходим, как и для любой другой постройки
Прочное основание является неотъемлемой частью ограды, особенно если забор отличается большим весом. Разумное использование материала предполагает строительство фундамента в соответствии с потребностями. Например, металлические стойки с сеткой требуют заливки только под столбы, а сплошная бетонная лента станет причиной перерасхода средств.
Опора в земле станет незаменимой в таких случаях:
- на участке строительства находится нестабильный грунт;
- забор устанавливается недалеко от речки или другого водоема;
- в области наблюдаются сильные ветры, дом находится на открытой местности.
Под кирпичные столбы забора основание делается шире в плоскости и углубляется по сравнению с лентой бетона. Делается подобие сваи, основание которой стоит ниже основной полосы на 20 см. Для забора на ленточном фундаменте делается траншея шириной 20 см глубиной 50 см. Под столбами сечение в плане составляет 40 х 40 см, а глубина увеличивается до 70 см.
Фундамент армируется каркасом со стержнями толщиной 8 – 10 мм. Для поперечин берется прокатный металл 6 мм, перемычки ставятся с шагом 40 см. Стыки арматуры свариваются, соединяются вязальной проволокой или пластиковыми клипсами. Опоры ворот соединяются с каркасом из арматуры в теле фундамента.
Параметры, влияющие на глубину заложения основания
Показатель влияет на равномерность распределения нагрузки, предупреждает сдвиг и деформацию самого основания и ограждения. Величина заглубления означает расстояние от верха фундамента до его подошвы. Ленточное основание закладывают ступеньками, если на участке наблюдается большой уклон поверхности с перепадом высот. Верхняя часть опоры должна выступать из почвы на 10 см, чтобы сверху не скапливалась грязь и осадки во время непогоды.
Глубина заложения определяется с учетом факторов:
- конструктивная особенность забора;
- вес ограждения и величина нагрузки;
- рельеф земельного участка и категория почвы;
- высота стояния грунтовой влаги;
- отметка промерзания зимой.
Под участками профнастила между тяжелыми столбами глубина заложения уменьшается, а под базовыми элементами бетонная лента под забор делается ниже. Такой метод экономит ресурсы и снижает затраты труда в процессе земляных работ и бетонирования. Показатель промерзания почвы определяется по типу грунта в специальных таблицах района строительства.
Основание заглубляется на 30 – 40 см ниже этого показателя для массивных заграждений, полностью выполненных из кирпича или бетона, при этом ширина опоры не должна быть меньше ширины стены. Отметка промерзания не учитывается при строительстве на скальных породах, в таком случае фундамент заглубляется на размер погружения столбиков (50 – 70 см).
Виды фундамента под заборТип фундамента выбирают в зависимости от условий строительства, технических и финансовых возможностей
Тип опоры зависит от материала забора. Столбчатые и монолитные фундаменты используются в разных случаях в зависимости от тяжести изгороди. Правильный расчет одновременно с качественными материалами приведет к созданию прочного основания и длительному сроку эксплуатации забора.
На выбор конструкции влияет:
- однородность строения забора в плане;
- присутствие массивных столбов;
- стабильность и влажность грунта.
Недостаточная высота или ширина основания не позволит выдержать усилия, поэтому ограждение может упасть после морозной зимы. Основание проседает из-за своей массы, сдвигов почвы под нагрузками, растрескивания в результате циклов заморозки и оттаивания (если не учитывается глубина промерзания).
Основание бывает:
- столбчатым;
- монолитным;
- из каменной кладки;
- ленточного типа.
Разная форма фундамента позволяет найти оптимальный способ противодействия негативным факторам и сохранить целостность забора. Бетонированные ленты бывают сплошными и прерывистыми, а под столбы ворот и колон применяются сборные стаканы заводского изготовления. Обязательным условием является сварка выпусков с армирующим каркасом монолитного участка. Строители экономят материал с применением комбинированных конструкций.
Столбовая заливкаФундамент для забора из профнастила
Столбы выставляются на расстоянии 1 – 4 м, под ними выкапываются квадратные ямы на глубину 0,8 – 1,2 м. На дне выполняется подсыпка из трамбованного песка, щебня или гравия. Для прочности делается объемный металлический каркас из арматуры, в центр которого ставится опорный элемент забора. Вертикальность установки проверяется с помощью отвеса в перпендикулярных плоскостях.
Бетон заливается слоями в пространство между элементами, каждый пласт вибрируется электрическим инструментом. Пузырьки воздуха ослабляют бетонную массу, поэтому их нужно выгнать из раствора. Если забор делается из профнастила, столбы ставят через 2 м, т. к. у материала высокая парусность и увеличивается ветровая нагрузка.
Положительные стороны столбчатого основания под забор:
- экономичность — раствор укладывается только в местах опорных стоек, а не по всей протяженности ограды;
- легкость монтажа — не требуются квалифицированные работники;
- длительность эксплуатации — столбы не разрушаются и служат до 30 лет.
Столбчатое основание выполняется под заборы из сетки рабицы, деревянной решетки, штакетника, металлопрофиля, сайдинга. Хорошо работают в глинистых грунтах. Низ (пятка) может быть расширена, если почва относится к пучинистой категории.
Монолитная заливкаМонолитный фундамент
Такая конструкция включает одновременную работу столбов вместе с бетонным основанием. Вариант используется для тяжелых ограждений из монолитного бетона, кирпича, натурального камня, которые строятся на болотистых землях, в условиях мерзлоты или плывунах. Комбинированное действие ленты и столбов, залитых одновременно, позволяет выдерживать нагрузки от стены, ветровых усилий, веса опорных столбов, предупреждает сдвиги почвы.
Чтобы построить такой фундамент для забора, выполняют пошаговую инструкцию:
- Выкапывается общая ленточная траншея на глубину 50 см по периметру в соответствии со схемой и чертежом. Ширина определяется в соответствии с поперечным размером забора.
- Размечается положение столбов ограды, и выкапывается грунт для углубления. Габарит ямы составляет 40 х 40 см, а шаг опор принимается 1 – 2,5 м. Земля вынимается на 1,5 метра.
- Делается песчано-гравийная подушка. Столбы устанавливаются в ямы и на 2/3 бетонируются.
- Укладывается арматурная сетка в продольные траншеи. Если нужно, изготавливается опалубка или заливка проходит непосредственно в грунт.
Чтобы влага не уходила из бетона в дерево или землю, прокладывают пленку по сторонам траншеи. Опалубка нужна, если основание будет выше поверхности грунта на 10 см.
Каменная основаКаменный фундамент
Низ забора из натурального камня смотрится выигрышно в сочетании с добротными материалами, например, кованой решеткой, резным деревом. Для ограды из легкого профнастила такое основание не применяется. Каменный пояс представляет собой цоколь забора, который поднимается на 0,7 – 1,0 м над уровнем земли. В грунт такое основание не заглубляется.
Предварительно выравнивается периметр укладки, используются валуны, внутри кладки ставится арматура для связки. В теле каменного цоколя вертикально устанавливаются металлические пруты или другие закладные детали для последующего крепления верхнего заграждения. Прочное основание можно сделать собственноручно, если человек знаком с подобной работой.
Камни имеют разные габариты и форму, поэтому внимание уделяется стыкам элементов. Крупные части комбинируются с мелкими, чтобы не создавались пустоты. Камни ставятся на цементно-песчаный раствор, концентрации 1 : 3 (цемент, песок, соответственно). Кладочная масса сразу убирается с поверхности камня, иначе после сцепления его трудно снять с неровной площади. Элементы поворачиваются привлекательной стороной наружу, если внутренняя часть забор не особо важна.
Ленточная основаЛенточный фундамент для забора
Распространенный вариант в виде бетонной ленты выполняется под периметром забора. Основание легко делается своими руками, если есть немного опыта работы с бетоном и выемкой грунта. Представляет собой ленточное основание для массивных и тяжелых конструкций ограждения. Глубина заложения определяется типом грунта. В теле ленты ставится арматурный каркас, без которого фундамент растрескается после первой зимы.
Ленточное основание выполняется:
- мелко заглубленным;
- заглубленным.
Первый вариант строится в почве со стабильными характеристиками. Вторая разновидность предназначается для нестабильных грунтов, но редко делается глубже 0,7 м, даже если забор с ленточным фундаментом большой высоты. Конструкция ленты может быть монолитной или содержать сборные железобетонные блоки.
Преимущества ленточного типа:
- простота строительства — не нужна спецтехника, разметка делается вручную, как копка траншеи, приготовление бетона и заливка;
- малая стоимость возведения — используются простые материалы, габариты не предполагают перерасхода цемента, песка, щебня и металла;
- скорость изготовления основания — вместе с копкой траншеи срок занимает не более 4 – 6 суток.
Ленточная основа делается под ограждения из разных материалов, которые имеют вес или сильную парусность.
Технология строительства своими рукамиОпалубка для фундамента
Перед началом возведения фундамента нужно рассчитать и начертить элементы забора. Листы профнастила, шифера имеют размеры, которые учитываются при разметке опор. Столбчатые фундаменты делаются в углублениях траншей в строго определенных местах, поэтому впоследствии поздно будет переделывать строение забора с учетом ошибок.
Для фундаментов делается бетон марки М300 или М200, такой состав рекомендуют специалисты для основания под забор. Выступающий верх основания окрашивается в подходящий или контрастный цвет по сравнению с заполнением ограждения. Такой фундамент декорируют плиткой, керамикой, природными материалами.
Пошаговая инструкция
Канава копается вручную или с помощью экскаватора. Во втором варианте придется делать зачистку дна и выравнивать продольные стены после работы машины. Укладывается слой щебня и песка толщиной 10 – 15 см, который проливается водой и трамбуется ручными приспособлениями.
Инструкция по устройству:
- Опалубка делается из досок или листов ДСП, ОСБ с пропиткой. Можно использовать подручные материалы, например, полотна дверей, листы плоского шифера, мебельные панели. Щиты скрепляются между собой и фиксируются к каркасу. С наружной стороны ставятся упоры и раскосы, чтобы бетон не развалил конструкцию.
- В опалубку ставится объемный каркас из металлических стержней, для продольных элементов можно использовать уголок, полосовку. Элементы соединяются сваркой или вязкой. Для легких заборов можно использовать плоские продольные сетки из арматуры.
- Бетонирование делается слоями. Если нужно оставить фронт работ на завтра, выполняется убежная штраба (своеобразная лесенка) на месте будущего стыка, т. к. вертикальных швов быть не должно. Используется вибратор после каждой укладки для избавления от воздуха внутри.
Летом верх фундамента на второй день покрывается слоем опилок для исключения пересыхания поверхности и появления мелких трещин. Стружка ежедневно увлажняется лейкой.
Бетон застывает на вторые сутки после заливки, а 100% прочности набирает через 28 суток. Опалубку снимают через день, а нагружать конструкцию можно только через 2 недели.