Столбчатый фундамент для балок перекрытия

Без особого труда: столбчатый фундамент для дома

Фундамент из столбов — универсальный вариант. Такое основание сооружают, не учитывая тип почвы, и серьёзных работ по гидроизоляции и утеплению оно не требует. Поэтому возводить столбчатый фундамент решаются без сомнений, даже не обладая знаниями строителя.

Уникальный фундамент из «стержней»

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

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

Преимущества и недостатки столбчатого основания

Бесспорными преимуществами фундамента из опорных столбов считают:

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

На сооружение столбчатого основания уходит малое количество материала

К недостаткам столбчатого фундамента приписывают:

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

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

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

Задачи конструкции из опорных столбов

Строить столбчатый фундамент целесообразно для таких объектов, как:

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

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

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

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

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

Вид фундамента из отдельных опор

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

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

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

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

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

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

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

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

Вариации основания из столбов

Каким будет столбчатый фундамент, решают, опираясь на количество финансов и умения самостоятельно заниматься строительством.

Блочные опоры

Столбчатый фундамент может быть составлен из бетонных или железобетонных блоков, изготавливаемых отдельно и монтируемых непосредственно при обустройстве опорной конструкции для постройки.

Каждый столб конструкции можно собрать из отдельных блоков — очень надёжного материала

В ГОСТ указано, что блоки, которые пойдут на сооружение фундамента, необходимо производить из бетона марки не ниже М-100. Что касается размера блоков, то частные застройщики привыкли брать сырьё с параметрами 20*20*40 см и весом 32 кг. Относительно лёгкими считаются фундаментные блоки из керамзитобетона — материала, который устойчив к термическому воздействию.

Крупные блочные конструкции из железобетона можно укладывать только строительным краном, ведь их вес может быть равен даже двум тоннам. Подобные блоки усиливают специальной арматурой с диаметром от 9 до 15 мм и используют исключительно для сооружения ленточных и плитных оснований под огромные кирпичные постройки.

Чаще всего для самостоятельного сооружения столбчатого фундамента берут лёгкие небольшие блоки, поскольку из крупного сырья построить опоры получится только с применением техники

Лучшая глубина закрепления столба из блоков в земле — от 50 см до 1 метра. Если же тип грунта и вес постройки диктуют иные требования, то разумнее сооружать не блочный фундамент, а основание из асбестоцементных труб, наполненных бетоном. Закладывать блоки на глубину более 1 метра слишком трудно.

Кирпичные столбы

Надумав сооружать столбчатый фундамент из кирпича, необходимо закупать только красное полнотелое керамическое строительное сырьё. Этот материал отвечает всем необходимым требованиям: он водонепроницаем, необыкновенно прочен и морозостоек.

Такая характеристика кирпича, как морозостойкость, считается крайне важной. Чем больше показатель невосприимчивости к низкой температуре, тем дольше строительное сырьё служит. Например, морозостойкость 70 указывает на то, что кирпич испортится не раньше чем через 70 лет.

Для сооружения фундамента принято использовать красный полнотелый керамический кирпич, ведь он наиболее прочен

Из кирпичей можно сооружать как малозаглубленный, так и заглублённый столбчатый фундамент. Глубина первого варианта основания колеблется между 40 и 70 см. А заглублённый фундамент всегда устанавливается ниже уровня промерзания грунта на 30–50 см.

Располагать опорную конструкцию на значительном расстоянии от поверхности земли решаются, когда почва на строительном участке пучинистая, а уровень подземных вод непостоянный.

Чтобы сделать основание надёжным, кирпичные опоры столбчатого фундамента требуется создавать в 2 кирпича

Главные столбы фундаментат (опоры, стоящие в углах внешних стен и в местах пересечения внутренних перегородок) принято изготавливать в 2 или 2,5 кирпича. В остальных случаях столбы разрешается выполнять в полтора кирпича и расставлять на расстоянии полутора или двух метров друг от друга.

«Ножки» из дерева

Основание из деревянных «ножек» – самый экономичный вариант. Брёвна, подходящие для фундамента, несложно срубить и обработать своими силами.

Столбчатый фундамент из деревянных опор принято сооружать под домик для проживания в течение лета или крошечное строение из древесины.

Деревянные столбы предназначены только для самых лёгких временных построек, так как под чрезмерным давлением они могу сломаться

Лучшее сырьё для создания деревянных опор — это древесина сосны, дуба или лиственницы. «Стержни» вырезают из комлевой части бревна с диаметром от 2 до 40 см. Ставя в ямы, столбы из древесины закрепляют по бокам кирпичами, камнями или утрамбованной насыпью щебня.

Иногда деревянные опоры фиксируют на месте бетонным раствором. При этом столбы погружают в жидкий бетон на 10 см. Другим хорошим фиксатором для опор из древесины может выступать крестовина, сделанная из двух пластин длиной 0, 8 метра, скомпонованных в положении крест-накрест.

Чтобы закрепить столб на крестовине, в его нижней части вырезают шип. Он вставляется в паз, проделанный в центральной зоне крестовины. Затем столб фиксируется на своеобразной платформе косынками.

Для надёжного закрепления столба в грунте используют крестовину и укосины

Деревянные опоры полагается особым образом защищать от гниения. Сначала их покрывают глиной так, чтобы образовался слой толщиной 1 см, затем обжигают раскалёнными углями. Последнюю задачу выполняют неспешно, следя за тем, чтобы обуглилось буквально 1, 5 см древесины. Обожжённые столбы обрабатывают подогретым битумом или гудроном и сушат.

Под наружные стены деревянные опоры погружают в землю на глубину от 70 до 120 см. А столбы для поддержки перегородок внутри дома ставят на глубину в 50 см.

Основные столбы деревянного фундамента полагается погружать на глубину в 70–120 см

Монолит

Здания в 2 или 3 этажа предпочтительнее сооружать на столбчатом монолитном основании. Такой фундамент не просядет даже под значительным давлением.

Столбчатый монолитный фундамент без проблем служит более 100 лет. Каждый столб этой опорной конструкции способен держать на себе предмет весом в 100 тонн.

Монолитный фундамент считается самой популярной конструкцией по сравнению с другими столбчатыми основаниями

Монолитное основание из столбов создаётся из бетона, усиленного металлическими прутьями и залитого в специальные формы — трубы или опалубки. Данный фундамент получается необыкновенно долговечным, так как полностью лишён швов.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция

К сооружению столбчатой конструкции под дом приступают только после выполнения расчётов и подготовки строительного участка.

Необходимые вычисления

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

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

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

Определение нагрузки на почву

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

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

Таблица: приближённые значения удельного веса для элементов постройки

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

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

Суммарная площадь оснований столбов

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

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

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

Пример определения количества столбов основания

Попробуем рассчитать, сколько круглых опор понадобится для устройства столбчатого основания под маленький каркасно-щитовой дом с габаритами 5х6 метров. При этом учитываем, что высота первого этажа равна 2,7 м, а этот же параметр у фронтона составляет 2,5 м. также не забываем использовать такие данные, как материал кровли (шифер), тип несущего грунта (суглинок) и глубина промерзания (1,3 м).

Каркасный дом может быть установлен на 10 столбах

Расчёт веса постройки выполняется следующим образом:

1. Определяется площадь всех стен с учётом фронтонов (72 м²) и их масса (72 × 50 = 3600 кг).
2. Находится общая площадь и масса перекрытий. Поскольку в доме имеется цокольное и межэтажное перекрытия, их плошадь составляет 60 м², а масса — 6000 кг (60 × 100 = 6000 кг).
3. Эксплуатационная нагрузка имеется также и на 1-ом и на мансардном этаже. Значение её будет равно 12600 кг (60 × 210 = 12600 кг).
4. Площадь крыши составляет в нашем примере около 46 м². Её масса при шиферной кровле — 2300 кг (46 × 50 = 2300 кг).
5. Снеговую нагрузку принимаем равной нулю, так как угол наклона скатов крыши больше 60˚.
6. Определим предварительную массу фундамента. Для этого условно выбираем диаметр будущих столбов и их количество. Допустим, у нас есть бур диаметром 400 мм, это значение и возьмём. Число столбов предварительно берётся исходя из условия — один столб на 2 метра периметра фундамента. У нас получится 22/2 = 11 штук. Теперь рассчитываем объём одного столба высотой 2 метра (заглубляем на 0, 2 м ниже глубины промерзания + 0,5 метра возвышается над землёй): π × 0,2² × 2 = 0, 24 м³. Масса одного столба равна 600 кг (0,24 × 2500 = 600 кг), а масса всего фундамента — 6600 кг (600 × 11 = 6600 кг).
7. Суммируем все полученные значения и определяем общий вес дома: Р = 31100 кг.
8. Минимальная необходимая суммарная площадь оснований всех столбов будет равна 11550 см² (S = 1,3×31100/3,5 = 11550 см²).
9. Площадь основания одного столба диаметром 400 мм будет равна 1250 см². Следовательно, в нашем фундаменте должно быть минимум 10 столбов (11550/1250 = 10).

Если уменьшить диаметр опор основания, то их количество увеличится. Например, вооружившись буром, создающим скважины размером 30 см, потребуется установить хотя бы 16 столбов.

Подготовка к строительству

До заливки столбчатого фундамента на участке нужно позаботиться о следующем:

1. Очистить площадку от мусора и убрать плодородный слой почвы толщиной 30 см.
2. Обнаруженный под удалённым грунтом крупный или средний песок принять за основание для фундамента, а глинистый грунт, который встречается не реже песчаного, – упрочнить, засыпав пластом из двух материалов — песка и гравия.
3. Выровнять участок под строительство, устраняя бугры и ямы, и проверить его горизонтальность с помощью уровня, установленного на двухметровую ровную доску.

Ровность подготовленного участка проверяют рейкой

Дно пробуренных ям укрепляют твёрдым материалом, например,Проце гравием

Создание опалубки для столбов

Отличным вариантом опалубки для опор под дом может стать временная конструкция из струганных с одной стороны (струганная часть устанавливается лицом к бетону) досок любых пород дерева, толщиной от 25 до 40 мм, шириной от 12 до 15 см и влажностью не более 25%.

Вместо досок, при сооружении опалубки можно воспользоваться древесно-стружечными плитами, водоупорной клеёной фанерой или металлическими листами. Однако предпочтительнее выбирать именно доски, поскольку они меньше сцепляются с бетонным раствором.

Деревянная опалубка столбчатого фундамента — это стандартный вариант

Временную вспомогательную конструкцию необходимо устанавливать вплотную к стенкам выкопанной скважины и перпендикулярно подошве основания. Правильность выполненной задачи рекомендуется проверять отвесом.

Если в качестве материала для сооружения опалубки были выбраны доски, то надо иметь в виду, что они должны быть тщательно смочены водой. Проигнорировав это условие, можно получить непрочные столбы, ведь сухая древесина всасывает влагу, как губка, и из-за этого ухудшает свойства бетона.

Опалубка из рубероида — это новшество

Вспомогательной конструкцией при строительстве столбчатого фундамента может стать и несъёмная опалубка из рубероида. Этот материал сразу выполняет несколько задач: служит формой для заливки бетона и защищает опоры от сырости.

Опалубка из рубероида — хорошее решение, если грунт в созданной скважине плотный и неосыпающийся.

Чтобы сделать вспомогательную конструкцию из рубероида, действуем следующим образом:

1. Подготавливаем отрезок рубероида подходящих размеров, допустим, кусок длиной 2 м. 1,7 м материала будет находиться в грунте, а 0,3 м — над землёй. 0,3 м составит уширение без рубероида и 0,3 м материала понадобится в качестве запаса для обрезки по уровню.
2. Рубероид скручиваем в трубу диаметром 25 см. Для выполнения задачи используем заготовку, на которую потребуется каждый раз накручивать очередной фрагмент материала. Хорошим вариантом шаблона может быть труба из металла.

Для формирования опалубки берётся кусок материала необходимых размеров

Опалубки требуется по всей длине обмотать скотчем, дабы обеспечить постоянство их формы

Особенности заливки фундамента

Если домашний умелец сторонник традиционного способа заливки фундамента, то для выполнения этой миссии он должен предпринять следующее:

1. Трубу, скрученную из рубероида, спрятать в скважину.
2. В центральную часть рукава опустить металлический костяк, сваренный из арматурных прутьев диаметром 10 мм и связанный проволокой, и проконтролировать, чтобы края металлических элементов выставлялись над землёй на 30 см.

Арматуру нужно ставить так, чтобы она выходила за края опалубки на 30 см

Залитый бетон обязательно уплотняют при помощи палки

Тот, кто не чуждается альтернативных методов сооружения основания под дом, может сделать фундамент с применением бура ТИСЭ. Инструмент позволит создать столбчатую конструкцию с уширением у основания, что предоставит уникальную возможность поставить на опоры более тяжёлую постройку или уменьшить число столбов.

Столб с уширением (по технологии ТИСЭ) формируют поэтапно:

1. Заготавливают 4 металлических прута длиной 2,4 м (1,65 м в земле + 0,3 м над грунтом + 0,3 м для объединения с ростверком + 0,1 м для формирования пятки столба). Чтобы армировать зону уширения опоры, концы арматуры загибают, придавая им вид буквы L. Длина загнутой части прутьев определяется диаметром пятки в той зоне, где необходимо осуществить усиление столба (примерно 5 см от нижней точки пяты уширения). В данной ситуации размер загиба будет составлять 12 см.
2. Из готовых прутков собирают металлический костяк для опоры. К сварке не прибегают — элементы объединяют посредством проволоки. Соединение не создают суперпрочным, так как необходимо оставить небольшое пространство для прокручивания металлических прутьев по своей оси. На верхних краях арматуры делают засечки, которые укажут, насколько крутить металлические элементы. Таким образом, арматура окажется уложенной в уширение под правильным углом.
3. Заранее созданную опалубку помещают в скважину до конца и наполняют бетоном в несколько этапов. Первым делом смесь льют, чтобы сформировать пятку столба. Сразу большим количеством раствора сооружение наполнять нельзя, поскольку из-за этого будет сложно приподнимать опалубку.

По технологии ТИСЭ особым образом бурят скважину, устанавливают опалубку и заливают бетон

Видео: пример строительства столбчатого фундамента по технологии ТИСЭ

Справиться с сооружением столбчатого фундамента под силу даже одному человеку. Для этой работы не нужно искать ни технику, ни наёмных рабочих, ни большого количества материалов.

Источник