Виды и конструкция опорно-столбчатого фундамента

Залог надежности и долговечности вашего дома – правильный выбор технологии строительства фундамента. Руководствуйтесь тем, какое именно здание вы строите, из каких материалов, на каком грунте, так как летний домик на суглинке и двухуровневый кирпичный коттедж требуют разных подходов. В любом случае вам необходима технология, сочетающая высокое качество, безопасность и доступную цену.

Как выбрать конструкцию фундамента для деревянного дома

Опорное основание для дома устраивается с учётом множества разных обстоятельств. Ведь от его конструкции зависит долговечность строения и безопасность проживания. При неправильно построенном фундаменте в доме будет постоянная сырость, сопровождаемая плесенью и противным гнилостным запахом.

При устройстве фундамента нужно учитывать следующие факторы:

  1. Место установки здания. После его выбора необходимо произвести разведочное бурение с целью точного определения состава и характеристики грунтов на месте установки опорного основания под деревянный дом. Нежелательно устанавливать дом вблизи естественных водоёмов или оврагов, поскольку грунты в таких местах неустойчивы. Нужно также уточнить возможность прокладки коммуникаций: водопровода, электросети, канализации.
  2. Размер дома. Этот фактор напрямую влияет на величину нагрузки на фундамент, причём имеет значение как высота здания, так и его этажность. Размеры по периметру не так важны, поскольку вместе с их увеличением возрастает и опорная поверхность.
  3. Наличие подвального помещения или цокольного этажа.
  4. Рельеф поверхности на месте установки. Например, при строительстве на уклоне применение ленточного фундамента сопряжено с большими объёмами земляных работ.
  5. Свойства грунтового основания. Качество и состав почвы можно определить по характеру стока воды после дождя:
      глинистые почвы медленно пропускают воду, а если они выходят на поверхность, то на них образуется плотная корка;
  6. суглинки быстро пропускают влагу, но медленно высыхают;
  7. песчаная почва быстро пропускает воду;
  8. почва торфянистая высыхает долго, на ней плохо растёт трава.

Каждый тип почвы характеризуется разной несущей способностью. Большое значение имеет глубина залегания грунтовых вод и точка замерзания грунта.

Самым простым фундаментом для деревянного дома является столбчатый

Так в чем же разница?

Особенностей, о которых другим фундаментам, как говорится, и не снилось, накопилось уже столько, что пора бы и объясниться. Почему столб – столб, а свая – свая? Когда столб – столб, а свая – свая? Чем отличаются друг от друга фундаменты столбчатого типа?

Заглубленный в грунт вертикально стержень конечной толщины с неидеально гладкой поверхностью взаимодействует с ним как опорной площадкой (пятой), так и боковым трением. Т.е., он и упирается в грунт, и цепляется за него. Между прочим, несущая способность грунтов определяется с учетом этого обстоятельства. При морозном пучении взаимодействие усложняется, т.к. силы пучения, стремятся как вырвать сваю/столб из грунта (земля-то вспучивается вверх, вниз некуда), так и удержать его, сдавливая с боков.

Для упрощения математического описания и расчетов (если точных и подробных, то, тем не менее – зубодробительных) считают, что под столбом/сваей образуется некий воображаемый несущий конус, обращенный вершиной вверх и с постепенно расплывающимся внизу основанием. В слабом грунте, где строят на сваях, он шире и глубже, но менее плотен (векторы поля усилий меньшей величины), чем под столбом на плотном прочном грунте. Опять же образно говоря, столб более опирается на грунт, чем цепляется за него, а свая наоборот.

Но принципиальная разница не в этом. В слабых грунтах силы взаимодействия между их частицами распространяются далеко. Опорные конусы всех свай глубоко внизу сливаются в некую виртуальную поверхность, площадь которой многократно больше, чем здания в плане. Именно поэтому на сваях можно строить на века тяжелые и хрупкие каменные здания и на болоте. Шведы не строились в дельте Невы, хотя по стратегической значимости место это исключительно важное, потому как сплошная топь была. Было там мелкое легкое укрепление, и все. Пришел Петр со своей энергией, размахом, увесистыми кулаками и дубинкой – и вот, весь старый Петербург на сваях выстроен. И ничего, стоит пока.

У столбов задача другая – упростить и удешевить строительство быстровозводимых легких зданий. Прочность, скажем, железобетонной ленты, определяется ее поперечным сечением. Оно при уменьшении размеров падает по квадрату. Под легкий дом лента оказывается настолько тонкой, что может треснуть от случайной нагрузки, материал-то хрупкий. Увеличиваем сечение, чтобы хоть сама себя держала – растет объем (по кубу размеров!), а с ним затраты и трудоемкость. Тогда берем тот же, минимально необходимый объем бетона и сводим его в прочные компактные чурбачки. Поскольку главная нагрузка весовая, ставим их вертикально, вот и получились столбы. Но в болоте они ничего не удержат, коротки. А в плотном грунте будут каждый сам за себя: опорные конусы узкие, короткие и быстро теряются, прежде, чем сойдутся. Чтобы дом стоял, нужны специальные конструктивные меры и выбор пригодной площадки. Ранее изложенное касалось более второго, и теперь можно переходить к первому.

Основание из труб

Чтобы построить малоэтажный дом на столбчатом фундаменте с чердаком на ровной границе участка, специалисты советуют применять асбестовый материал труб, диаметр которых должен быть не менее 200 мм.

В более тяжелых постройках следует применять изделия большего размера.

Столбчатый фундамент из труб

Основание из труб

Устройство столбчатого фундамента начинают с проделывания с помощью бура отверстий нужного диаметра. После в них помещаются трубы из асбеста, в которые необходимо заложить арматурный каркас. Затем следует изготовить гидравлическую подушку, при этом трубу нужно заполнить на 1/3 бетонным раствором и утрамбовать. После уплотнения необходимо до верху залить раствором трубу, периодически усаживая жидкую массу.

Уплотнение форм землей – этим и отличается основание из труб от других типов оснований. Оставшиеся стадии монтажа: прокладывание изоляции, бетонирование, утепление ленты и шпаклевание, ничем не отличаются от остальных типов столбчатого фундамента. Из перечисленных процедур важно позаботиться об изоляции, так как материал труб чаще других подвержен коррозии, следовательно, будет без дополнительной защиты ржаветь.

Следует особое внимание обратить на заполнение трубы бетоном: от правильного и равномерного слоя напрямую будут зависеть прочностные показатели. Нужно уплотнять раствор через каждые 20 см слоя. Не рекомендуется готовые бетонные столбы длительное время (более 1 месяца) не нагружать, так как давление грунта способно выдавить их из земли и будет образовываться разница между уровнем каждого столба.

Конструкция столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент из бетонных блоков

Ввиду многообразия конструкционных материалов, столбы могут изготавливаться по нескольким технологиям:

Конструкция столбчатого фундамента
  • кладка – кирпичная 38 х 38 см, блочная 40 х 40 см, бутовая (обычно 60 х 60 см) без армирования;
  • монолитная – бетон (20 см сторона или диаметр столба), железобетон (30 – 40 см диаметр либо сторона) или бутобетон.
Читайте также:  Вертикальная гидроизоляция фундамента рулонными материалами

При выборе бутобетонной конструкции столбов необходимо учесть, что верхние 0,5 м изготавливаются из бетона с армированием оголовка столба каркасом из 8 – 14 мм вертикальных стержней, изогнутых под прямым углом для связки с ростверком. Для монолитных столбов используется щитовая или трубчатая опалубка. В первом случае на уширение монтируются щиты, подпираемые к стенам шурфа. Во втором на армокаркас надеваются асбоцементные или полиэтиленовые трубы большого диаметра с обеспечением защитного слоя 2 – 4 см.

Столбчатый фундамент из глиняного обожжённого кирпича

Конструкция столбчатого фундамента

Без гидроизоляции бетонные конструкции, эксплуатирующиеся в почве, имеют ресурс 30 – 50 лет (кирпич, железобетон, соответственно). Поэтому не рекомендуется заливка бетона в пробуренные в земле скважины, относящаяся к технологии висячих свай.

Железобетонный столбчатый фундамент

Единственным вариантом сократить бюджет строительства и трудозатраты при изготовлении столбчатого фундамента по свайной технологии вышесказанным способом (например, вариант ТИСЭ) является добавление в бетон пенетрирующих добавок (смесь Адмикс от производителя Пенетрон). В этом случае структура конструкционного материала получает водоотталкивающие свойства по всей глубине. Однако утепление отмостки и дренаж на уровне подошвы столбов необходимы для подземной конструкции в обязательном порядке.

Конструкция столбчатого фундамента

Таким образом, столбчатый фундамент с металлическим ростверком является оптимальным вариантом для сруба, фахверка, «каркасника». При использовании низкого монолитного ростверка по ж/б столбам с уширением подошвы на него можно опереть двухэтажный кирпичный коттедж с мансардой. При необходимости внутри решетчатого ростверка можно выполнить погреб.

Опорно-столбчатый фундамент своими руками

После разработки и согласования проекта, можно приступать к выполнению работ на участке. Сделать опорно-столбчатый фундамент своими руками вполне возможно, хотя если у вас мало опыта в строительстве, то лучше привлечь профессиональных строителей. Важно выполнить все этапы, перечисленные ниже.

Заглубленный вариант фундамента на опорах оптимально подходит для грунтов, склонных к пучению. При этом глубину заложения устанавливают на 30 см ниже уровня промерзания грунта.

Если плотность грунта на земельном участке высокая, то допускается формирование углублений под столбы в диаметр самого столба – при таком подходе, стенки ямы послужат естественной опорой. Опалубку ставят только над землей. Если грунт рыхлый, то необходимо сделать ямы в 1,5 раза шире, чтобы смонтировать опалубку для закрепления каждого столба.

На дно ямы закладывают обязательную подушку. Как правило, это смесь песка и гравия (щебня), которая имеет мощность до 20 см. Ее трамбуют и смачивают.

Стенки ямы, при ее использовании в качестве естественной опалубки, а также надземная часть должны быть покрыты гидроизоляцией.

Это необходимо для сохранения целостности конструкции во времени. На подушку в основании следует залить немного бетона, а после затвердевания – несколько арматур небольшого диаметра – для скрепления. Каркас связывают тонкой проволокой и таким образом создают важный опорный элемент всего фундамента.

После окончательного формирования каркаса заливают бетон в каждую яму. При этом, марка применяемого бетона должна быть не ниже М200. Для приготовления раствора под опорный фундамент наиболее часто применяют состав в следующем отношении: цемент-песок-мелкий щебень в пропорциях 1-3-5.

Для выполнения работ по бетонированию основания под опорно-блочный фундамент лучше всего обратиться к специалистам – так вы обеспечите высокое качество и избежите досадных ошибок. При возведении основания будущего дома нельзя упускать даже малые детали.

Опалубка может сниматься только после окончательного затвердевания смеси. Время застывания бетона определяется множеством факторов.

Читайте также:  7 советов по выбору вида фундамента для частного дома

Среди которых, влажность и температура окружающего воздуха. Минимальный срок – 3-5 дней. Если ямы были выкопаны больше диаметра опоры, то после застывания нужно сделать обратную засыпку грунта.

к оглавлению ↑

Рассчитываем нужное количество материала

Первоначально разрабатывают чертеж будущего сооружения, где учитывается:

  • тип земли;
  • из какого материала будут сделаны стены, перекрытия;
  • наличие подвала или мансарды;
  • площадь подошвы строения.
Рассчитываем нужное количество материала

И уже исходя из нагрузки на фундамент, определяют его форму (лента или столбы), ширину, глубину, количество материала.

При расчете советуем соблюдать следующие рекомендации:

  1. Толщина основания должна быть больше толщины стен на 5 см.
  2. Чтобы выполнить заливку мелкозаглубленной ленты достаточно одинарного красного кирпича 25*12*6,5 см. Его средняя розничная цена колеблется от 10 до 15 руб/шт.
  3. При вычислении необходимого объема песка, важно помнить, что он понадобится для создания подушки и замеса бетонного раствора. Стоимость за 1 тонну – 400–700 рублей.
  4. Мешок цемента 50 кг выйдет в 250 рублей. Для хранения большого количества следует подготовить сухое проветриваемое помещение.
  5. Для армирования стоит взять металлическую сетку из проволоки в диаметре 4–6 мм, с прутьями диаметром 6–8 мм.
  6. Чтобы выполнить гидроизоляцию небольшого основания 6*10 м хватит ведра битума стоимостью 1200 рублей.
Рассчитываем нужное количество материала

При расчетах материала для столбчатого фундамента из кирпича важно не забыть про размеры сечения опор. Правильно сделать их квадратными с ребром в 38 см или прямоугольными, размером 38*51 см.

Какой нужен столбчатый фундамент под каркасный дом?

Для каркасного дома больше остальных подходит столбчатый фундамент, опоры которого изготовлены из железобетонных блоков. Надежной окажется и заливная монолитная конструкция. Такое основание способно выдержать даже здание с несколькими этажами.

Дом небольшой площади и веса допустимо ставить на незаглубленные опоры. Однако для придания строению большой прочности и долговечности лучше заглубить столбы на 50-70 см.

Какой нужен столбчатый фундамент под каркасный дом?

Важно правильно определить сечение опор. Если решено возводить монолитные столбы из бетона, то их параметры должны оказаться не меньшее 200×200×400 мм.

Преимущества и недостатки

Каждое решение изначально создавалось с расчетом использования в конкретной ситуации.

  • Монолитные основания – при возведении тяжелых многоэтажных домов;
  • Ленточные основания – промежуточный вариант при постройке на подвижных грунтах;
  • Опорно-столбчатые основания – для самостоятельного возведения небольших жилых комплексов.

Ввиду этого, некоторые минусы, присутствующие опорно-столбчатого основания, могут считаться несущественными при строительстве целевых зданий.

В список недостатков входят:

  • Малая несущая возможность. Опорные основы не способны выдержать тяжелые многоэтажные конструкции;
  • Хрупкость конструкции. Изначально конструкция из опор предназначалась для постройки в промерзших почвах. Использование в подвижных грунтах или самостоятельное разрыхление почвы снижает устойчивость столбов конструкции.
  • В дальнейшем невозможно создание погреба или подвала. Расстояние между столбами не позволяет прорыть достаточно широкое помещение, которое сможет послужить в качестве подземной пристройки.

Если возводить постройку с учетом этих ограничений, то взамен можно использовать на максимум все преимущества:

  • Высокая скорость создания основы;
  • Возможность сделать фундамент самостоятельно, без использования дополнительной техники;
  • Стоимость работ. Если не считать отсутствия дополнительной техники, то расходы на материалы вдвое ниже, чем при возведении ленточного основания. Соотношение цены между столбчатым и монолитным фундаментом – 1:10;
  • Отсутствие дополнительной подготовки. При возведении построек на опорном основании не нужно проводить дополнительную тепло- и гидроизоляцию.
  • Возможность использования для возведения построек на промерзших грунтах.
  • Срок службы фундамента при правильной эксплуатации составляет 80-100 лет.

Опорно-столбчатое основание легко ремонтируется. И даже в случае больших проблем с фундаментом, его восстановление не займет много времени и ресурсов.