Строительство столбчато монолитных фундаментов

Столбчатый фундамент: виды, преимущества, технология установки

Каждому строению необходимо прочное несущее основание, фундамент, который будет десятками лет удерживать строение, предотвращая его обрушение. Но если для тяжелого многоэтажного дома приходится устанавливать мощный монолитный фундамент, то для возведения легких построек и строений хозяйственного значения оптимальным является более простой столбчатый фундамент.

Что представляет собой фундамент из столбов? Есть ли у него преимущества перед другими видами строительных оснований, и каковы его недостатки? А главное, как построить столбчатый фундамент своими руками? Обо всех нюансах данной конструкции расскажем далее.

Столбчатый фундамент: общие сведения

Фундамент из столбов – вид несущего строительного основания, прямоугольной или круглой формы, который применяется для возведения легких деревянных и щитовых построек (сараев, бань, беседок, веранд и летних домиков).

По сути, столбчатый фундамент представляет собой конструкцию из отдельных опорных столбов, которые устанавливаются по всем углам здания и в местах пересечения стен. А для равномерного распределения нагрузки строения, сверху на столбчатый фундамент может устанавливаться ростверк.

Это самый простой и наиболее дешевый вид фундамента, возводимый в тех случаях, когда нецелесообразно строить ленточный, монолитный, свайный и другие виды несущих конструкций.

Важно! Столбчатая несущая конструкция чаще всего устанавливается на легких почвах, которые не подвержены горизонтальному смещению и пучению. Дело в том, что бетонные столбы фактически не связаны между собой, а значит, при движении грунта возможна их деформация с последующим разрывом ростверка и разрушением здания.

Виды столбчатых фундаментов

Фундамент из столбов может быть выполнен из различных материалов, в частности:

• фундамент из древесины;
• столбчатый фундамент из труб;
• кирпичный фундамент;
• железобетонный фундамент с арматурой.

Давайте рассмотрим каждый из них подробнее:

Столбчатый фундамент из древесины

Это наиболее дешевый вариант фундамента, который был популярен до появления цементных растворов и железобетонных конструкций. Однако для строительства подсобных помещений и летних домиков устанавливают его и в наши дни. Более того, при правильном выборе древесины и обработке материала, а также точно рассчитанных нагрузках, на деревянном несущем основании может выстроить полноценный деревянный дом!

Для строительства опор из дерева, понадобится минимальный набор инструментов: пила и топор. Важно выбирать для изготовления столбов твердые породы древесины, такие как дуб, граб, бук, ясень. Кроме того, перед установкой в грунт, необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию и пропитать дерево специальным составом для защиты от термитов (как вариант, дегтем или отработанным маслом). Применяется также технология обжига дерева. В этом случае деревянный фундамент может надежно удерживать строение 30, а то и 50 лет!

Столбчатый фундамент из металлической трубы

Более надежным и прочным вариантом конструкции является несущее основание в виде столбов из металлических труб. Этот фундамент является более дорогим, ведь для его возведения придется закупать металлическую трубу, и чем толще стенка трубы (от этого зависит долговечность конструкции), тем более существенной окажется итоговая сумма.

Процесс установки трубных опор достаточно прост. В подготовленное углубление в грунте вставляется труба, на которую предварительно наварена металлическая пластина (подпятник). После этого в полость трубы, для предотвращения коррозии, а также в приямок вокруг трубы, для фиксации опоры, заливается бетонная смесь. Сверху обрезанные в один уровень трубные опоры свариваются посредством ростверка из трубы 120-140 мм.

В итоге получается надежная цельнометаллическая конструкция, которая может стать основой для одноэтажного деревянного домика или веранды. Стоит лишь учесть, что при высокой прочности (до 60 лет), возведение фундамента из металлической трубы процесс затратный и требующий использования сварочного оборудования.

Кирпичный фундамент

Данный вид несущей конструкции представляет собой комбинированные опоры. В предварительно вырытое углубление укладывается подушка из песчано-глинистой смеси (ПГС), в которую заливается бетонная смесь с бутовым камнем. Камень не только увеличивает несущую способность опоры, но и существенно экономит цемент. При необходимости усилить конструкцию столба, перед заливкой смеси и укладкой камня в него монтируется арматурный каркас.

Что характерно, скважина заполняется камнем и бетоном лишь до уровня залегания грунта. Дальше, до уровня ростверка столб выкладывается из кирпича, который кладется на цементную смесь. Такой вариант фундамента позволяет существенно сэкономить на цементной смеси, да к тому же делает процесс выведения фундамента менее затратным по времени.

Данный фундамент удобно использовать в тех условиях, когда рядом со строительным участком имеется достаточное количество камня. Этот вариант основания идеален для песчаной и скалистой почвы, а вот для глинистого и другого слабого и неустойчивого грунта такая конструкция не подходит.

Железобетонный фундамент с арматурой

Железобетонный столбчатый фундамент представляет собой конструкцию из железобетона, углубленную в грунт и возвышающуюся над землей до уровня ростверка.

Данный вид строительного основания может быть 2 видов:

Сборный столбчатый фундамент

Данный вариант подойдет для людей, которые стремятся построить легкий одноэтажный домик в самые кратчайшие сроки. Для этого в заранее подготовленные углубления в земле укладываются готовые монолитные блоки, из которых и получается бетонный столб. Для соединения блоков используется бетонный раствор.

Стоит заметить, что готовые блоки изготавливаются промышленным способом из марок цемента М100 и М200. Они твердые и не подвержены разрушению долгие годы, что явно свидетельствует о долговечности готовой конструкции.

Однако сборный столбчатый фундамент не устанавливается на неустойчивых почвах, которые подвержены пучению. Ему необходим сухой и твердый, в идеале, скальный грунт.

Монолитный столбчатый фундамент

Сразу скажем, что монолитный столбчатый фундамент из железобетона является самым надежным, прочным и устойчивым из несущих оснований столбчатого типа. По сути, это цельнолитой железобетонный столб, который заливается в подготовленный приямок и установленную над поверхностью грунта опалубку. Глубина закапывания, не превышает 1,5 метра. Для усиления конструкции перед заливкой бетонной смеси в приямок монтируется объемная арматурная конструкция.

Установить железобетонный столбчатый фундамент можно самостоятельно. Однако нужно учитывать, что в отличие от сборного фундамента здесь возникает необходимость изготовления и установки опалубки.

Что характерно, в отличие от кирпичного или сборного основания железобетонные монолитные столбы широко используются для строительства фундамента на пучинистых грунтах. В пользу такого решения говорит не только существенная экономия в сравнении с ленточным основанием, но и надежность монолитной конструкции.

Обратите внимание! При строительстве столбчатого фундамента на слабонесущем грунте не рекомендуется возводить на нем здание с тяжелыми стенами.

Преимущества столбчатого фундамента

Рассмотрев многообразие видов столбчатого фундамента нельзя не отметить ряд его преимуществ перед другими строительными основаниями:

1. Существенная денежная экономия. Это главное преимущество данной конструкции, делающее ее невероятно популярной в частном строительстве. Да и как иначе, если возведение столбчатого фундамента обходится в разы дешевле, чем установка ленточной или свайной опоры. По подсчетам, на установку столбов тратится лишь 30% средств, необходимых на возведение ленточного фундамента;
2. Экономия времени. Для установки столбов фактически не требуется подготовка и выравнивание грунта. Земляные работы сводятся исключительно к формированию углублений под столбы. Этот фактор серьезно экономит время. Практика показывает, что установка основания по дачный дом занимает в среднем, 2-3 дня;
3. Простота изготовления. Залить столбы под будущее строение способен любой человек, даже без знаний в строительной сфере. А если предстоит возводить столбы из готовых блоков, задача и вовсе покажется легко разрешимой;
4. Препятствие проседанию несущего основания. В отличие от ленточного несущего основания, фундамент в виде столбов не склонен к проседанию, а значит, более надежен и способен выдерживать на 25% больше нагрузок. Данная особенность позволяет устанавливать монолитные столбы даже на пучинистых грунтах, где другие основания теряют несущую способность;
5. Выбор высоты будущего строения. Фундамент из столбов позволяет вывести будущее строение на любую удобную для вас высоту без дополнительных затрат;
6. Удобство прокладки коммуникаций. Установка столбов под будущую постройку не препятствует прокладке коммуникаций. Их монтажом можно заняться как до возведения фундамента, так и после, уже при строительстве пола.
7. Нет необходимости в тепло- и гидроизоляции. Учитывая, что будущее строение стоит на столбах, не касаясь земли, пропадает необходимость в проведении тело- и гидроизоляции. А это существенная экономия средств.
8. Возможность установки фундамента на промерзших грунтах. В условиях вечной мерзлоты, где есть устанавливается далеко не любой фундамент, основание из железобетонных столбов ведет себя превосходно.

Недостатки столбчатого фундамента

1. Не подходит для массивных конструкций. Самым главным недостатком рассматриваемой конструкции является невозможность ее применения для массивных многоэтажных конструкций. Даже при наличии ростверка, не связанные между собой бетонные основания не выдержат массивного сооружения;
2. Склонен к перемещению по горизонтали. Учитывая небольшие габариты столба, под давлением строительной конструкции, а также на фоне бокового давления грунта, столб может попросту покоситься. Потеря несущей способности одной опоры может грозить разрушением всей конструкции.
3. Опасность неравномерной укладки. Если устанавливать столбы на грунт с разной плотностью, некоторые опоры со временем могут проседать, нарушая распределение нагрузки строения. Частично убрать данную проблему можно установкой ростверка.
4. Не подходит для проектов, подразумевающих подвальное помещение и цокольный этаж. Расстояние между столбами просто не позволяет прорыть достаточно широкое помещение под подвал или погреб. При необходимости устройства подвального помещения, его придется возводить отдельно, а это дополнительные финансовые траты.
5. Использование опорных столбов с подошвой. При наличии грунтовых вод в непосредственной близости от будущего строения, необходимо устанавливать опорные столбы с подошвой. Подошва представляет собой монолитную плиту шириной превосходящую столб в 2 или 3 раза.

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.

Как построить столбчатый фундамент своими руками

В данном пункте мы рассмотрим как построить различные виды столбчатого фундамента самостоятельно.

Расчет фундамента из столбов

Начинать строительство основания необходимо с расчетов. Для этого можно обратиться к профессиональному конструктору, а можно произвести расчеты самостоятельно, скачав из Интернета бесплатную программу «Фундамент».

Важно! Рассчитать ширину столбов под будущее строение довольно просто. Для этого достаточно прибавить к толщине будущих стен 100-120 мм.

Как только все данные будут получены, и при помощи программы вы вычислите количество столбов, их площадь и несущую способность, можно приступать к закладке фундамента.

Незаглубленный столбчатый фундамент

Основание данного типа может возводиться на земле, склонной к пучению, и подходит для нетяжелых построек (щитового или деревянного дома, веранд, беседок и летних кухонь). Если же фундамент устанавливается на твердом, не склонном к подвижкам, грунте, на нем можно выстроить дом из бруса.

Для негазлубленного фундамента чаще используют столбы из блоков, хотя можно установить бетонный столб. Как вариант, можно построить столбчатое основание из кирпича, важно лишь не использовать для этих целей силикатный кирпич.

Перечислим основные этапы возведения незаглубленного столбчатого фундамента:

— Прежде всего, необходимо очистить площадку в месте строительства и снять верхний слой почвы.

— На расчищенную площадку вынести разметку, забив колышки в месте установки столбов.

Важно! В среднем расстояние между отдельно стоящими столбиками должно находиться в пределах 1,5-2,5 м.

— Выкопать приямки под установку столбов на глубину 0,5-0,7 м, уточнив глубину при помощи расчетов. На дно приямка уложить подушку из слоя щебня и слоя песка, хорошо утрамбовав и пролив водой.

— Готовые железобетонные блоки 200х200х400 укладываются по двое, в шахматном порядке. Для связи блоков используется густой раствор цемента. Надземную часть столба следует отделать штукатуркой. Она создает приятный эстетичный вид и служит в качестве гидроизоляционного слоя.

Важно! Между бетонным столбом и нижним венцом будущего строения обязательно следует уложить слой гидроизоляции. Это может быть лист рубероида, битумная мастика или стеклоизол.

Мелкозаглубленный столбчатый фундамент

Это наиболее популярный вид фундамента. При минимальных затратах времени и финансов, такая основа способна выдержать добротную баню или каркасный дом.

Что характерно, для постройки мелкозаглубленного фундамента чаще используются железобетонные столбы с опалубкой из труб. При этом учитывая, что всю нагрузку принимает бетонный столб, материал трубы не столь важен. Это может быть металлическая труба или более экономичный вариант – пластик или асбест.

Важнее обратить внимание на диаметр труб. Если предстоит строить облегченную конструкцию, вроде беседки или сарая, достаточно труб диаметром 100-120 мм. Однако если необходимо возвести бревенчатый дом, диаметр трубы должен варьироваться в пределах 250-300 мм.

Важно! Объем цементной смеси будет зависеть от диаметра труб. К примеру, на 10 м трубы диаметром 100 мм расходуется 0,1 м.куб. бетона. На трубу 200 мм расходуется 0,5 м.куб. бетона, а на трубу диаметром 300 мм – 1 кубический метр.

Этапы установки заглубленного фундамента в данном случае будут выглядеть так:

— Строительную площадку следует очистить от мусора и убрать верхний слой почвы, выровняв площадку. На подготовленный участок нужно нанести разметку и колышками отметить места установки столбов.

— При помощи ручного бура следует сделать отверстия в грунте на расчетную глубину. При этом углубиться нужно на 200 мм глубже, чтобы на дне уложить песчаную подушку. Ее необходимо хорошо утрамбовать и пролить водой. А сверху на подушку уложить рубероид, чтобы влага из бетонной смести и уходила в песок.

— Следом в скважину устанавливается труба. Ее длина должна учитывать высоту до ростверка и запас в 10 см. Он необходим для того, чтобы затем обрезать все трубы в один уровень. Кстати, если близко с поверхностью находятся грунтовые воды, часть трубы, находящуюся в грунте, необходимо промазать битумной мастикой.

— Приготовив густую цементную смесь, следует залить основание установленной трубы приблизительно на 500 мм, а затем приподнять ее на 150-200 мм и оставить в таком состоянии застывать. Необходимо это для того, чтобы у трубы образовалось твердое бетонное основание, благодаря которому конструкцию не будет выталкивать пучение грунта.

— Залив основание трубы, ее наружную поверхность следует укрыть рубероидом в качестве гидроизоляции. Скважину вокруг трубы следует засыпать песком, регулярно проливая и утрамбовывая его.

Важно! Не забудьте проверить перпендикулярность трубы при помощи уровня.

— Внутри трубы необходимо смонтировать арматурный каркас, а затем залить бетонной смесью внутреннюю часть трубы.

— После этого бетонному столбу необходимо дать застыть в течение 15-20 дней. В завершении изготовления фундамента каждый столб необходимо обработать сверху гидроизоляционным раствором.

Заглубленный фундамент с ростверком

Это самое крепкое из столбчатых оснований. Оно представляет собой группу монолитных столбов, связанных воедино ростверком. Данная особенность препятствует смещению столбов и опрокидыванию конструкции. Благодаря ростверку на таком фундаменте можно выстроить полноценный жилой дом, и даже коттедж.

Установка данной строительной опоры проходит в несколько этапов:

1) Расчистив площадку под стройку, следует удалить дерн и выровнять поверхность обозначенной площади.

2) Перенеся план на местность, и разметив столбы, необходимо вырыть углубления под них. Кстати, глубина ямы должна быть на 200 мм больше уровня промерзания грунта. Что касается ширины ямы, то она должна быть шире на 200 мм в каждую сторону. Необходимо это для формирования опалубки и установки распорок.

3) Дно ямы устилается песчано-щебеночной подушкой, которая проливается водой и хорошо трамбуется. Сверху на подушку укладывается лист рубероида, предупреждающий уход влаги из бетонной смеси в грунт.

4) Из доски 20 мм собираются прямоугольные короба и устанавливаются в подготовленные углубления. Они станут опалубкой для будущих столбов. Кстати, деревянную опалубку стоит предварительно смочить, чтобы впоследствии она легче удалялась.

Важно! В случаях, когда стенки углублений ровные и не обваливаются, можно вовсе отказаться от опалубки и просто устелить приямок изнутри полиэтиленом.

5) Внутрь опалубки необходимо установить объемный арматурный каркас, изготовленный из арматуры 10-14 мм в диаметре. Важно, чтобы каркас из арматуры был на 300-400 мм выше бетонного столба.

6) После этого в опалубку можно заливать бетонную смесь. Делать это нужно непрерывно, регулярно разравнивая смесь и погружая в нее виброустановку для удаления воздушных пузырей.

7) Готовые столбы следует оставить на 4-5 дней, после чего можно снимать опалубку и проходить поверхность столбов гидроизоляцией. Углубления вокруг столбов следует засыпать песком и хорошо утрамбовать.

8) Остается лишь смонтировать ростверк. Он может укладываться на землю, или висеть на опорных столбах. Второй вариант предпочтительнее, ведь в этом случае конструкция не будет подвержена силам пучения грунта.

9) Для изготовления ростверка по всему периметру установленных столбов необходимо смонтировать опалубку. Дно опалубки засыпается песком и устилается полиэтиленом.

10) В опалубку устанавливается объемный каркас из арматуры 10-14 мм, после чего опалубка по всему периметру заливается бетоном. Здесь также важно использовать виброустановку для удаления пузырьков воздуха.

11) Дав конструкции окрепнуть в течение 2-3 недель, опалубку можно снимать, не забыв удалить песок между ростверком и столбами.

Столбчатый фундамент – прекрасный выбор для небольших и не слишком тяжелых строений. Благодаря такому решению вы существенно сэкономите во времени и деньгах, получив в итоге крепкое и надежное основание, которое прослужит вам десятки лет!

Источник