Руководство по проектированию столбчатых фундаментов

Взято отсюда http://dwg.ru/dnl/2876 и обработано. За книгу благодарность Elza(е). Книжка из разряда «must have». Комментарии всегда приветствуются.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Пошаговая инструкция по возведению столбчатого фундамента своими руками

Столбчатый фундамент пользуется особой популярностью у индивидуальных застройщиков. Такой тип оснований домов представляет собой отдельно стоящие столбы, погружённые в грунт на определённую глубину.

Их возводят для частных домостроений высотой до 2-х этажей в короткие сроки с небольшими материальными затратами.

Простота конструкции и монтажа столбов позволяет применять широкий спектр строительных материалов и возводить фундамент своими руками, не привлекая наёмную рабочую силу и дорогие в эксплуатации машины и механизмы.

В этой статье найдете пошаговую инструкцию по возведению столбчатого фундамента своими руками.

Условия монтажа опорно-столбчатой конструкции для будущего дома

Применение ленточных бетонных оснований несёт внушительную финансовую нагрузку на общую сметную стоимость строительства. Устройство опорно-столбчатого фундамента позволяет сэкономить денежные затраты.

Его возведение возможно при определённых условиях:

1. Расчётное сопротивление грунтового основания (R0) должно быть равным или меньшим такому же показателю точечной опоры. Это позволит исключить проседание дома под собственным весом.
2. Столбы целесообразно устраивать на скалистых, крупнообломочных почвах. Такой фундамент не возводят на пучинистых и болотистых почвах.
3. Пята точечной опоры должна находиться ниже или выше уровня грунтовых вод.
4. Материал фундамента должен выдерживать нагрузку и иметь запас прочности + 10%.
5. Низ фундамента должен находиться ниже глубины промерзания почвы.

Оценка несущей способности грунта

Прежде чем приступать к проектированию фундамента, нужно обследовать условия и физические характеристики почвы в глубину от поверхности минимум на 2 метра. Это можно сделать самостоятельно, беря образцы грунта с помощью ручного бура.

Чтобы не ошибиться в оценке характеристик грунта, можно заказать анализ почвы в геологоразведочной службе. Другой вариант – это обратиться в местное управление землеустройства за копией вертикальной съёмки с привязкой к участку строительства.

Виды используемых материалов

Чтобы приступить к возведению опорно-столбчатого фундаментного основания, нужно сделать правильный выбор материалов, из которых будут создаваться опоры. К решению этого вопроса нужно подходить исходя из вышеуказанных условий и типа сооружения.

Обычно используются:

• дерево;
• кирпич;
• асбестовые и металлические трубы;
• фундаментные блоки;
• монолитный железобетон.

Дерево

Опорные столбики готовят из чурбанов (отрезков брёвен) или бруса.

Такое основание пригодно для лёгких построек таких, как сараи бани, беседки и пр. Деревянные столбики очищают от коры и пропитывают антисептиками.

Часть древесины, которая будет погружена в почву, обмазывают битумными составами, а на дно ямки укладывают рубероид.

Кирпич

Для строительства лёгких каркасных и деревянных домов на плотном грунте возводят кирпичный столбчатый фундамент. Для этого используют красный, редко силикатный, кирпич.

Этот вариант приемлем для мелкозаглублённых фундаментов. Столбики выкладывают в виде квадрата в плане со сторонами шириной в 1,5 кирпича.

В центральное отверстие кладки помещают 2 – 4 отрезка арматуры для последующей связи с ростверком. Затем проём заливают бетоном.

Асбестовые и металлические трубы

Бетонированные трубы представляют собой конструктивы большой несущей способности. Оболочка из металла или асбеста является одновременно опалубкой и частью фундамента.

Для опорно-столбчатого основания применяют трубы с толщиной стенки не менее 4 мм. Трубы, заполненные бетоном, хорошо зарекомендовали себя при возведении основания в рыхлой почве.

Опоры из стальных труб подвержены коррозии, поэтому их грунтуют и покрывают антикоррозионными обмазочными составами. Особенно тщательной обработке мастиками подвергают подземную часть труб.

Фундаментные блоки

Данные конструкции рассчитаны на большие нагрузки, их можно смело использовать в качестве столбчатых фундаментов.

Единственным недостатком является то, что блоки невозможно точно рассчитать под нагрузку от дома, а это ведёт к лишним затратам, что может значительно увеличивать общую стоимость строительства.

Однако в сравнении с монолитными опорами, отпадает необходимость задерживать стройку на 30 дней до полного набора несущей способности залитого бетона в опалубку.

Монолитный железобетон

Это классический вариант опорно-столбчатого фундамента. Его устанавливают, как правило, для частных домов высотой в 2 этажа. В приямки ставят опалубку, внутрь которой погружают каркас.

Затем конструкцию заполняют жидким бетоном. Через 30 дней опоры достигают нужного уровня несущей способности приемлемого для продолжения строительства.

Технология строительства (с фото)

Классический вариант опорно-столбчатого основания  – это опоры из монолитного железобетона. Обустройство основания дома состоит из следующих этапов:

1. Проектирование и расчёты.
2. Разметка.
3. Земляные работы.
4. Устройство песчано-гравийной подушки.
5. Изготовление и установка армокаркаса.
6. Монтаж опалубки.
7. Заливка бетона.
8. Гидроизоляция.
9. Монтаж ростверка.

Проектирование и расчёты

Подготовительные работы состоят из нижеописанных этапов:

Определение общей нагрузки

На стадии проектирования дома создают спецификацию стройматериалов и конструкций, где указывают их вес.

Для расчёта нагрузки на грунт от объекта строительства помимо общей массы здания учитывают вес внутреннего наполнения – это оборудование (котёл, трубопроводы, система кондиционирования, мебель и прочее).

Также принимают во внимание снеговую нагрузку на кровлю.

Собрав необходимые данные, рассчитывают опорную площадь строения по формуле:  S≥ KNF/RO, где:

• S – общая площадь опоры;
• F – полная нагрузка от домостроения;
• KN — коэффициент запаса прочности 1,2;
• RO – расчётное сопротивление грунта.

Расстояние между столбами

Исходя из общей опорной площади, расчётного сопротивления грунта и размера пяты столба, рассчитывают количество точечных фундаментов.

Расстояние между столбами определяют расположением их на плане в углах здания, в точках пересечения стен и местах установки тяжёлого оборудования.

Оставшиеся промежутки равномерно заполняют остальными опорами в соответствии с их расчётным количеством.

Глубина залегания

Уровень заложения опорно-столбчатого фундамента определяют согласно глубине промерзания почвы в месте застройки. Этот параметр запрашивают в местном отделении землеустройства и архитектуры.

Также уровень промерзания определяют опытным способом бурения на стройучастке в зимний период. Соответствующие таблицы есть в СНиПе 23-01-99. Например, если этот показатель равен 1,9 м, то глубину заложения нужно принимать 1,9 — 2 м.

Разметка

Разметку положения точечных опор производят согласно плану дома. Для этого используют:

• рулетку,
• шнур,
• реперы в виде деревянных колышков, реек или отрезков арматуры.

Если нет своего лазерного уровня, то его можно взять в аренду.

Размечают участок под застройку следующим образом:

• землю очищают от растительности и мусора, снимают плодородный слой почвы;
• реперы вбивают в землю последовательно, начиная с одного из углов плана;
• правильность прямых углов проверяют, измеряя шнуром диагонали прямоугольника или квадрата плана сооружения;
• отмечают точки пересечений стен;
• остальные опоры размещают с интервалом 1,5 – 2 м.

Земляные работы и песчано-гравийная подушка

Ямы выкапывают шанцевым инструментом до отметки ниже уровня промерзания грунта на 150 – 200 мм. Дно ям покрывают слоем песчано-гравийной смесью. Образованные подушки проливают водой для уплотнения, а затем тщательно трамбуют.

После этого лазерным уровнем и рейкой проверяют уровень всех подушек. Расхождения корректируют подсыпкой или изъятием песка. На дно укладывают геотекстиль, его края заводят вверх на высоту пяты столбчатой опоры. Плёнку крепят к стенкам приямка обыкновенными гвоздями.

В рыхлых почвах стенки ям часто осыпаются, чем сводит проделанную работу на нет. Чтобы предотвратить это явление, боковые поверхности формируют под уклоном с сужением проёма книзу.

Изготовление и установка армокаркаса

Как производится:

1. Вяжут сетки с ячейками размером 100 х 100 мм. Для этого отрезки гладкой арматуры скручивают вязальной проволокой.
2. Сетку устанавливают на пластиковые опоры. Это нужно для образования защитного слоя из бетона.
3. Для изготовления вертикального армокаркаса используют арматуру периодического профиля ø 8 мм и вязальную проволоку.
4. Для изгиба арматурных стержней применяют самодельные приспособления. Как это делать, хорошо показано на видео, ссылка указана ниже.
5. Вертикальные каркасы связывают с горизонтальными сетками и опускают в ямы.
6. Дно ям заливают бетоном до верхнего края плёнки.
7. Через 10 – 15 дней, когда опорная плита затвердеет, устанавливают опалубку.

Изготовление армокаркаса — в видео:

Опалубка

В качестве элементов опалубки используют:

• доски,
• деревянные щиты,
• жесть,
• тонкие металлические и толстые полимерные листы.

Опалубочные короба готовят на полигоне. Затем их надевают на армокаркасы. Вертикальность ограждений контролируют уровнем с двух сторон опалубки.

Чтобы предотвратить боковое смещение коробов, их фиксируют распорками. Все конструкции должны быть выставлены в одной горизонтальной плоскости – ее проверяют также с помощью строительного уровня.

Опалубку формируют таким образом, чтобы зазор между их внутренней поверхностью и арматурой был равен 15 – 20 мм. Это нужно для образования защитного слоя, не допускающего коррозии стального каркаса.

Как правильно залить бетоном?

Для бетонирования фундаментов нужно использовать растворомешалку. Её можно взять в аренду.

Если объём бетонных работ занимает больше 2 м3, то лучше заказать автомиксер с бетононасосом. Им можно забетонировать большое количество опалубочных стаканов в течение одной рабочей смены.

Заливают бетон послойно высотой 150 — 200 мм. Каждый слой уплотняют электровибратором. Этот инструмент многие строительные фирмы дают в аренду.

По окончании заливки оголовок накрывают полиэтиленовой плёнкой, пропуская через отверстия выпуски арматуры. Это будет препятствовать испарению влаги и защитит от осадков.

Гидроизоляция

После демонтажа опалубки поверхности столбов покрывают битумной мастикой. Её разогревают газовыми горелками или в баке на костре. Есть гидроизоляционные составы, которые приводят в жидкое состояние специальными растворителями.

Для более надёжной защиты опоры их дополнительно обклеивают рубероидом. После застывания гидроизоляции производят обратную засыпку фундаментов.

Как сделать ростверк?

Обвязку оголовков (ростверк) столбов выполняют из:

• металлического профиля (уголков, тавра или двутавра),
• железобетонной ленты,
• для деревянных домов — из бруса.

Ростверк нужен для равномерной передачи нагрузки от здания на столбчатый фундамент.

Монолитную железобетонную ленту целесообразно устраивать для 2-х этажных домов. Выпуски арматуры столбов приваривают к ростверку или прикручивают проволокой к деревянной обвязке.

Заливка опалубки ростверка бетоном — в видео:

Усиление фундаментного основания

Со временем хозяин домостроения может обнаружить признаки проседания столбчатого фундамента. Это может проявляться в виде трещин в стенах, проседания полов внутри дома и прочим нарушениями целостности строительных конструкций.

Чтобы не допустить разрушения здания, нужно произвести работы по усилению столбов. Повысить несущую способность фундаментного основания можно двумя путями.

Вариант 1

Определить просевший столб. Под пяту заводят домкрат и подпирают её. Из-под неё извлекают грунт в определённом объёме. Образовавшиеся пустоты заполняют бетоном. Через 30 дней домкрат удаляют.

Вариант 2

Просевшие опоры подпирают домкратами, между ними устанавливают дополнительные столбы. После застывания бетона и демонтажа опалубки убирают домкраты. Для контроля просадки фундамента на опорах устанавливают маячки.

Если в результате вышеперечисленных мероприятий просадка основания дома будет продолжаться, то нужно обратиться в специализированную службу за профессиональным обследованием состояния фундамента и выявления причин возникновения этих негативных явлений.

Возможные ошибки и как их избежать

Наиболее часто встречающиеся ошибки при возведении и столбчатых фундаментов – это:

• неправильны расчёт несущей способности опоры;
• нарушение вертикальности столбов;
• неверный расчёт количества столбов, величины опорной площади;
• некачественно выполненная гидроизоляция;
• производство работ в зимнее время;
• использование низкокачественных материалов.

Избежать промахов при возведении столбов поможет информация в интернете или советы бывалых строителей. Если всё же будут одолевать сомнения, то лучше не заниматься строительством самостоятельно, а обратиться к профессионалам.

Много важной и полезной информации о столбчатом фундаменте найдете здесь.

Заключение

Возведённый столбчатый фундамент своими руками принесёт не только экономический эффект, но и доставит моральное удовлетворение хозяину стройки. В любом случае к расчёту фундамента и его монтажу нужно отнестись с большой ответственностью.