Столбчатый фундамент для каркасного дома

Особенности столбчатого фундамента для каркасного дома

Столбчатый фундамент представляет собой сеть опор в виде столбов, которые устраивают по контуру несущих стен и на которые укладывается нижняя обвязка каркасного дома. Столбы, как правило, устраиваются в местах наибольших нагрузок: на углах здания, в местах сопряжения стен, под пролетами длиной более 2,5 м. Расстояние между столбами и их сечение определяются расчетом и зависят от их вида, материала, конструкции будущего дома и его веса. Обычно расстояние между ними составляет 1,5-2,5 м, а сечение: для столбов прямоугольной формы 250-400х250-400 мм, круглой – диаметр 200-250 мм. Высота наземной части столбчатого фундамента для каркасного дома должна быть не менее 50 см, а подземной – зависит от его глубины заложения.

Верхние основания всех столбов должны находиться в одной горизонтальной плоскости. Особенно это важно для столбчатого фундамента без ростверка, когда нижняя обвязка каркасного дома устанавливается непосредственно по столбам, а чаще всего это так и происходит. Поэтому, перед началом сооружения такого фундамента, необходимо с помощью водяного уровня или нивелира определить верхнюю отметку для каждого столба, а после сооружения столбов проверить соблюдение этого условия и при необходимости подкорректировать.

Виды столбчатых фундаментов под каркасный дом и их устройство

Столбчатые фундаменты для каркасного дома могут отличаться размерами, сечением, материалом, способом изготовления и глубиной заложения.

По форме сечения столбы такого фундамента могут быть:

  • прямоугольными или квадратными;
  • круглыми.

В зависимости от используемого материала столбы могут быть:

  • бетонными (железобетонными);
  • бутобетонными;
  • бутовыми (из бутового камня);
  • из кирпича;
  • из блоков.

По способу изготовления различают столбчатые фундаменты:

  • монолитные, которые получают с помощью заливки бетона в смонтированную для этого опалубку;
  • сборные, которые сооружают из готовых составных элементов (блоков, кирпича, камней).

По глубине заложения столбчатые фундаменты могут быть:


  • Заглубленные, которые закладываются на глубину промерзания грунта или глубже её. Такие столбы обычно, закладывают в пучинистых грунтах (суглинки, глины, др.). Они являются наиболее затратными.
  • Мелкозаглубленные, которые закладываются 0,5 – 0,7 глубины промерзания грунта, причем, половину заглубления составляет песчаная или песчано-гравийная подушка. Такие столбы закладывают обычно в слабо- и непучинистых грунтах.
  • Незаглубленные – подошва которых находится на уровне земли на песчаной (песчано-гравийной) подушке. Такие фундаменты наименее затратны, но могут сооружаться только на слабо- или непучинистых грунтах под небольшие одноэтажные легкие каркасные здания.

Кроме этого столбчатый фундамент для каркасного дома может быть с ростверком (фундаментной балкой) или без него. Ростверк устраивается сверху по столбам и позволяет более равномерно распределить нагрузку от веса дома на все столбы. Кроме этого, он препятствует опрокидыванию столбов при горизонтальных подвижках грунта. В то же время, устройство ростверка значительно увеличивает затраты материалов, труда и времени на устройство фундамента.

Поэтому большинство небольших каркасных зданий устраивают по столбчатых фундаментах без ростверка, когда нижняя обвязка укладывается непосредственно на столбы по слою гидроизоляции. Но такая конструкция столбчатого фундамента менее устойчива к горизонтальным подвижкам грунта (к опрокидывающим нагрузкам) и это необходимо учитывать, выбирая тот или иной вид столбчатого основания.

Все приведенные выше виды столбчатых фундаментов имеют свои особенности устройства, которые мы рассмотрим ниже.

Монолитный бетонный столбчатый фундамент

Фундамент такого типа представляет собой столбы, изготовленные путем заливки бетона в подготовленную заранее опалубку. Такие столбы могут быть прямоугольного или круглого сечения и, как правило, армируются каркасом, связанным из стальной арматуры.

Столбы прямоугольного сечения

Для устройства таких столбов используют опалубку, изготовленную из обрезных досок или фанеры.

В плотных устойчивых грунтах опалубкой для заглубленной части столбов могут служить стенки выкопанных под них ям. В этом случае ямы копаются по размеру столба, а их стенки перед заливкой бетона закрываются гидроизоляционным материалом. В рыхлых и осыпающихся грунтах опалубку устанавливают на всю высоту столбов, а ямы копаются такой ширины, чтобы можно было легко эту опалубку установить и закрепить.

В любом случае, перед установкой опалубки, на дне ям устраивают песчано-гравийную подушку высотой: для заглубленных столбов 10-20 см, а для мало- и незаглубленных – 30-50 см.

После устройства подушки приступают к монтажу опалубки. Опалубка должна быть установлена строго вертикально и закреплена упорами. Внутренние стенки опалубки закрываются гидроизоляционным материалом.

Столбы могут быть одинакового сечения по всей длине или иметь расширенную нижнюю часть – «башмак». Во втором случае ширина ям должна соответствовать размерам башмака, а опалубка должна быть изготовлена с учетом наличия расширенной части. Иногда «башмак» заливают отдельно, делая выпуски арматуры, а после затвердения бетона опалубку для основного тела столба устанавливают на него.

Внутри опалубки устанавливается каркас из четырех стержней ребристой арматуры диаметром 10-12 мм соединенных хомутами из гладкой или ребристой арматуры диаметром 6-10 мм. Размер каркаса должен быть таким, чтобы зазор между арматурой и опалубкой был не менее 3 мм. Если каркас устанавливается на песчаную подушку, то снизу также необходимо обеспечить такой же зазор для защиты металла для коррозии. Лучше всего для обеспечения зазоров всего использовать специальные пластиковые подставки («защиту»). К тому же они не дадут каркасу сместиться при заливке бетона.

Если столбы будут изготавливаться с предварительной заливкой «башмаков», то каркас необходимо установить до монтажа опалубки, чтобы можно было его связать с выпусками арматуры.

Рис.1 Устройство монолитных фундаментных столбов с "башмаком" (слева - с одновременной заливкой бетона, справа - с предварительной заливкой башмака): 1 - опалубка; 2 - арматурный каркас; 3 - бетон; 4 - "башмак" - расширенная часть столба; 5 - песчаная подушка; 6 - закладная шпилька; 7 - выпуски арматуры под ростверк.

Если столбчатый фундамент под каркасный дом запланирован без ростверка, то высота каркаса должна быть ниже уровня заливки бетона на 5-6 см. Для соединения таких столбов с брусом нижней обвязки, при бетонировании в верхней их части устанавливаются закладные шпильки, диаметром 14-16 мм.

Рис.2 Малолозаглубленный монолитный бетонный столбчатый фундамент в устойчивом грунте: 1 - опалубка; 2 - арматурный каркас; 3 - бетон; 4 - гидроизоляция; 5 - песчано-гравийная подушка; 6 - глубина промерзания (Н); h1 - глубина ямы под столб (0,5-0,7Н);h 2 - высота подушки (0,4-0,5h1).

Если фундамент предполагает наличие ростверка, то высота стержней каркаса должна быть выше уровня заливки бетона на 15-25 см, для последующей увязки с каркасом ростверка.

После того, как опалубка и каркас установлены, осуществляется заливка бетона, который можно приготовить своими руками, с помощью бетономешалки или заказать готовый. В любом случае марка бетона не должна быть меньше М200. Бетон заливается порциями с тщательной трамбовкой. Лучше всего для этого использовать вибратор для бетона. При его отсутствии можно использовать подручные средства; штырь или палку. Опалубка снимается после полного затвердения бетона.

Столбы круглого сечения

Часто при сооружении столбчатого фундамента для каркасного дома столбы делают круглыми. Для того, чтобы изготовить такие столбы бурят скважины диаметром 200-250 мм с помощью ручного или садового бура. В дальнейшем технология сооружения круглых столбов такая же, как и прямоугольных, но вместо опалубки используются рубероид (скрученный в виде трубы), асбестовые или пластиковые трубы, которые в данном случае играют роль несъемной опалубки.

Кроме этого, столбы круглого сечения могут быть изготовлены по технологии ТИСЭ, при которой скважины под столбы бурят специальным буром с «плугом» - откидным устройством, позволяющим делать внизу скважин расширение, тем самым увеличивая площадь опоры.

Столбчатый фундамент из блоков

Столбчатый фундамент для каркасного дома может быть сооружен также из бетонных блоков, которые могут быть стеновыми или подушечными («башмачными»). Стеновые блоки имеют прямоугольную форму и используются для кладки, как наземной, так и заглубленной части столба. Для каркасных домов наиболее часто используются блоки размерами 20х20х40 см.  Подушечные или «башмачные» устанавливают в основании столбов, на песчаную подушку, выполняются они в форме трапеции с широким основанием.

Чаще всего столбы из бетонных блоков сооружают как мало- или незаглубленные. Такие столбы не желательно применять на горизонтально подвижных грунтах и при высоком уровне грунтовых вод.

Столбчатый фундамент из кирпича

Иногда столбы под каркасный дом сооружают из из кирпича-железняка. Это можно делать при глубоком залегании подземных вод и устойчивых грунтах.

При кладке столбов из кирпича возможно два варианта: либо нижний ряд  укладывается непосредственно на песчаную подушку либо сначала делается бетонный башмак, а после его затвердения на нем выполняется кладка кирпича. Чаще всего, кирпичные столбы под каркасный дом имеют ширину 25х25 см (2 кирпича в ряду). Но если дом довольно большой, то возможен вариант  38х38 см (4 кирпича в ряду).  Во втором случае вовнутрь  столба может устанавливаться арматура, что повышает его прочность.

Рис.3 Варианты кирпичных столбов фундамента для каркасного дома: 1 - кирпичная кладка; 2 - песчано-гравийная подушка; 3 - закладная шпилька; 4 - гидроизоляция; 5 - обратная засыпка; 6 - цокольный брус обвязки каркасного дома.

Кирпичные столбы должны быть строго вертикальными. Для этого необходимо постоянно контролировать процесс кладки кирпича с помощью уровня и отвеса.

Комбинированные столбы

Часто при устройстве столбов для фундамента под каркасный дом используют не один материал, а два, комбинируя их. Например,  заглубленную часть столба бетонируют, а наземную сооружают из бетонных блоков или кирпича, что позволяет обойтись без изготовления опалубки для этой части столба.

Рис.4 Варианты комбинированных столбов фундамента: 1 - наземная часть столба; 2 - заглубленная часть столба (армированный бетон); 3 - песчаная подушка.

Столбчатый фундамент для каркасного дома с ростверком

Для повышения надежности столбчатого фундамента и более равномерного распределения нагрузки от веса дома на столбы, по ним иногда устраивают бетонный монолитный ростверк. Он может быть высоким (висячим) или низким (наземным). Подошва высокого ростверка находится на уровне 10-20 см от уровня земли, а низкого располагается на уровне почвы, на песчано-гравийной подушке, заглубленной в грунт на 15-20 см.

Устройство опалубки

Для устройства висячего ростверка по столбам монтируется опалубка. Возможны два варианта: опалубка с днищем на уровне оголовков столбов или же опалубка устраивается на всю высоту до уровня земли, а пространство между землей и уровнем нижнего основания ростверка засыпается песком. В том и другом случае внутренняя часть опалубки закрывается гидроизоляционным материалом.

Высота опалубки должна быть такой, чтобы превышать уровень заливки бетона на 5-6 см или же верхний край опалубки должен быть выставлен строго на одном уровне - в одной горизонтальной плоскости с помощью водяного уровня или нивелира. Высота ростверка для каркасного дома обычно составляет;  висячий 25-30 см, низкий – 50 см, а ширина – 25-40 см, в зависимости от сечения столбов.

Армирование ростверка

Внутри опалубки монтируется каркас из одного или двух рядов арматуры: один ряд продольной арматуры, соединенный поперечной или же два горизонтальных продольных ряда, соединенных хомутами или поперечной и вертикальной арматурой. Арматура связывается между собой мягкой вязальной проволокой. Расстояние между арматурой и стенками опалубки, а также уровнем заливки бетона  должно быть не менее 3-5 см для надежной защиты металла от коррозии. Для этого, при монтаже, обычно, используют специальные пластиковые подставки.  Каркас ростверка также увязывается с выпусками арматуры столбов. Если выпуски арматуры больше высоты ростверка, то на уровне верхнего ряда  каркаса ростверка они сгибаются под углом 90 о .

Кроме этого, в опалубке устанавливаются закладные для продухов (отрезки пластиковых труб или др.) и закладные шпильки для крепления нижней обвязки диаметром 14-16 мм. Закладные шпильки должны располагаться по оси расположения бруса нижней обвязки в строго вертикальном положении.

Бетонирование

После выполнения всех этих работ производится заливка бетона, приготовленного своими руками или заказанного.  При заливке бетона необходимо следить, чтобы не образовывалось полостей внутри опалубки и бетон полностью покрывал арматуру. Для плотной укладки бетона необходимо использовать вибратор, металлический стержень, палку или совковую лопату. После заливки бетона верх ростверка выравнивается с таким расчетом, чтобы он находился в одной горизонтальной плоскости на всем своем протяжении.

По материалам сайта: http://www.postroj-dom.ru