В старой строительной мудрости говорится: если есть возможность упростить процесс или конструкцию, то нужно так делать. Столбчатый фундамент считается одним из самых простых и доступных вариантов. Возвести его самостоятельно может каждый, у кого хоть небольшой опыт в строительстве.
Что такое столбчатый фундамент
Существует несколько видов оснований этого типа. Для малоэтажного сооружения столбчатый фундамент можно выполнить из различных материалов. Выбор конкретного варианта столбов и материала для их изготовления зависит от нагрузки, размеров постройки и свойств грунта.
Общие черты присутствуют у всех типов столбчатых фундаментов.
- Каждая опора, являясь столбом, выдерживает только сжатие.
- Столб должен быть коротким и толстым, чтобы не деформировались опоры при скручивании или изгибе.
- Столбчатый фундамент не обеспечивает прочное соединение вертикальных частей со землей.
Даже если столбовая опора заглублена в грунт, глубина всегда небольшая. Каждый столб может немного отклоняться от вертикали (несколько градусов), не деформируясь и не гнумясь. При снятии боковой нагрузки опора возвращается в исходное положение.
Столбчатый фундамент напоминает свайный по виду. Впрочем, столбы не такие глубокие, как сваи, которые погружаются в землю ударным воздействием или другим способом, дающим надежное крепление вертикальной поверхности к уплотненной породе.
Столбы устанавливают на подготовленное основание. Верхний слой земли удаляют для предотвращения роста травы и корней. После этого роют котлован, в дно которого засыпают подушку из гравия или щебня.
При возведении несложных и лёгких построек (открытых беседок, сараев, даже каркасных домов) почву выравнивают лопатой, поверхность засыпают песком и щебнем, а затем утрамбовывают деревянной трамбовкой. На такую основу можно ставить столбы из шлакоблока или деревянных бревен. Высота фундамента над уровнем земли обычно немного превышает ширину опоры.
Плюсы и минусы
Этот вид фундамента обладает многими достоинствами. Немало любителей возводят столбчатые фундаменты, применяя их в самостоятельном строительстве без предварительной оценки свойств и грузоподъемности почвы.
Основных плюсов три:
- Легко сооружается с помощью доступных средств. Столбчатое основание возвести самостоятельно получится вдвое-тройное быстрее, чем плиточное или ленточное.
- Правильное размещение опор позволяет равномерно распределять нагрузку на весь фундамент. Ошибку в расположении можно исправить с помощью домкрата и замены столбов.
- Несмотря на свою простоту, столбчатый фундамент может выдерживать большую вертикальную нагрузку. Важно рассчитать давление на опоры и учесть несущую способность почвы.
Недостатки преобладают, но при соблюдении технологии строительства столбчатых фундаментов многие минусы можно свести к минимуму.
Главных недостатков четыре:
- Рекомендуется обустройство на грунте с малой степенью пучения.
- Фундамент на столбах ненадежен для строений с большим сопротивлением ветру.
- Невозможно сделать подвал или погреб.
- Установка на склонах с мягким глинистым или песчано-глинистым грунтом не рекомендуется. 💧 После первого же дождя основание может разрушиться.
Неправильная обвязка фундамента без закрепления опор может привести к проседанию и опрокидыванию некоторых столбов. В таких ситуациях применяют дренаж и утепляют основание.
Столбчатый фундамент — это доступный вариант основания для каркасных построек, небольших деревянных сооружений, например летних бань. Дачники применяют столбы для обустройства террас, настилов. Даже поддоны с рассадой устанавливают на опоры из бута и дерева.
Особенности конструкции
Формирование столбчатого фундамента предполагает установку 10-20 опор в заданной последовательности. Чаще всего применяется рядная схема с размещением столбов в несколько шеренг шагом 100-180 сантиметров, реже — шахматная. Размеры и толщина каждой опоры зависят от используемого материала. При возведении фундамента из блоков необходимо строго соблюдать высоту столбов.
Каждую опору собирают, выкладывают или отливают по месту установки. После усадки верхнюю площадку подрезают и выравнивают уровнем горизонта. Без этого каркас или брус обвязки давит на опору с небольшим опрокидывающим моментом. Невыровненный горизонт «макушки» столба может привести к тому, что после первой зимовки опора опрокинется, а цокольная часть стен провиснет.
Для устойчивости постройки фундаментная система нуждается в обвязке опор. Просто расставленные столбы, даже на ровной поверхности, не способны удержать строение. Обвязкой служит деревянный брус или металлический профиль, который размещают на опорах и фиксируют анкерами или закладными шпильками.
Важно! Крепление необходимо выполнять только в нескольких точках, чтобы избежать разрыва крепежных элементов из-за колебаний опор.
Виды столбчатого фундамента
Выбор схемы и материала для опор зависит от типа грунта, рельефа, веса конструкции, а также от того, из какого материала будет возведена веранда, беседка, сарай или летняя кухня. Для каркасных построек обычно делают столбчатый фундамент из блоков, кирпича, бетона или бутобетона. Обвязку опор можно выполнить деревянной.
При возведении конструкции на металлическом каркасе с квадратными трубками или швеллерами в качестве обвязки столбов для фундамента необходимо использовать бетонный заливка с армированием.
Этот вид фундамента подходит для разных пристроек к домам. Кирпичные опоры столь же прочны, как и бетонные, но выложить из кирпича столбы одинаковой высоты затруднительно. Потому столбчатый фундамент делают бетонным или чаще бутобетонным.
Монолитный железобетонный столбчатый фундамент
Самый простой способ создать опоры своими руками — заливка бетона непосредственно на участке. Монолитные опоры — это бетонные столбы, залитые в опалубку. В сущности, монолитный бетонный столб идентичен свайному фундаменту, но отливается на месте без забивки в грунт.
Классическая схема отливки столба
Монолитные опоры отличаются от кирпичных или бутобетонных большей глубиной заделки. Гравийная подошва под кирпичный столб укладывается на глубину 30 см, что достаточно для фундамента высотой до 50 см. У монолитного варианта заглубление должно быть не менее 60 см, а для тяжелых конструкций — до метра.
Сопротивление конструкции – не главный фактор. Монолитные опоры при правильном исполнении оказываются прочнее кирпичных. Глубокий за基礎 нужен для предотвращения деформации опалубки от давления бетона.
Изготовление монолитной опоры простое. В яму устанавливается коробка или труба из опалубки. Первый вариант — это короб из пластика, металла или досок, второй — асбестоцементные трубы диаметром 100-200 мм. Внутри укладывают гидроизоляцию из рубероида, арматуру и заливают бетоном. Через несколько дней опора для столбчатого фундамента готова.
Зимой заливаемое опоры нуждаются в утеплении опалубки, а иногда даже подогреве. Летом опалубку снимают сразу после затвердевания раствора (до двух дней), чтобы обеспечить бетон притоком кислорода и влаги для набора прочности. оСрок строительства до 5 дней. Также опалубка при высокой температуре препятствует монолиту равномерному остыванию.
Этот вид фундаментов – самый востребованный благодаря простоте и проверенности технологии его возведения.
ТИСЭ-технологии
Столбчатые опоры можно изготовить с помощью новой технологии локальной заливки опор в грунт. Иногда такие элементы относят к сваям из-за большой глубины погружения тела столба, но так как бетонную конструкцию отливают в грунте, а не забивают, несущие характеристики ТИСЭ-опор уступают характеристикам свайных.
Опора ТИСЭ — железобетонная конструкция, созданная заливкой бетона в полость, выдолбленную в грунте инструментом. Армирование отливки обязательно. Нагрузка передается на столбчатый фундамент благодаря расширенному основанию опоры – опорной плате.
Создание опоры из ТИСЭ достаточно просто, однако её несущая способность меньше, чем у традиционных монолитных конструкций. Из-за этого столбчатый фундамент из элементов ТИСЭ получается менее прочным и плохо выдерживает пучение грунта. Замерзший грунт может отрывать вертикальную часть столба от основания и выталкивать его вверх.
Деревянный столбчатый фундамент
В малоэтажном строительстве применяют малое количество столбчатых фундаментов из дерева, хотя ранее в заболоченных местах именно такой фундамент использовали для построек из бревен и избы. Дерево на первый взгляд не подходит для основания, так как при контакте с почвой быстро гниёт под воздействием бактерий и грибков. Прочность дерева на сжатие ниже, чем у бетона и кирпича.
Из опыта работы известно множество случаев строений на деревянных столбчатых фундаментах, которые просуществовали более ста лет и почти не изменили своих первоначальных качеств.
Материал для фундамента из дерева
Для создания фундамента из дерева применяли старые деревья с очень прочной древесиной. Часто для столбчатого деревянного фундамента использовали дуб, а иногда и мореный. Лиственница или термически обработанная сосна также являлись популярными материалами. Возраст дерева должен был быть не менее 30 лет.
Изготавливали опоры из стволов и колод диаметром как минимум 35-40 сантиметров, длиной 70-90 сантиметров. Заготовка для столбчатой опоры не должна была содержать сучков, следов грибка, гнилых участков.
Кору удаляли с материала, а заболонь оставляли. Необходимо было обеспечить правильное высыхание наружной поверхности столба, чтобы она оставалась без трещин и повреждений.
Перед установкой заготовку под воздействием огня выжигали до состояния угля, после чего пропитывали березовым дегтем и покрывали глиной. Глиняную смазку применяли непосредственно перед сборкой столбчатого фундамента.
Для постройки изб или срубов требовалось много дерева. Нижнюю часть фундамента (лежень) для столбиков изготавливали из обожженной сосны, а опоры делали из дубовых пней или колод – самого крепкого и прочного материала.
Пошаговый план обустройства опор для столбчатого фундамента.
Деревянные основания часто применяют и сегодня. Например, если рядом находится лес и можно использовать старые дубовые пни. Чаще всего деревянный столбчатый фундамент возводят по стандартной схеме постройки забора:
Обустраивается дренаж площадки;
- В точках прокладки стоек столбчатого фундамента роют небольшие котлованы, дно каждого заполняют песчано-гравийной смесью.
- Нижнюю часть опоры обрабатывают маслом-отработкой, наносят горячую смолу, затем глину, высушивают и устанавливают в ямы.
- Выравнивают вертикальный столб, а потом засыпают по периметру песчано-глиняной смесью.
Малая высота опор позволяет получить достаточно устойчивые конструкции для небольших каркасных построек. Прочность и срок службы зависят от уровня заболоченности почвы.
В регионах с высоким уровнем грунтовых вод применяют старые схемы с закладными элементами: опоры устанавливают не на дно ямы, а на лежень – просмоленный деревянный чурбак с выровненной верхней частью.
Лежень располагают на постели (подушке из гравия, глины и песка). Часто добавляют известь и жидкое стекло. Иногда строители полностью покрывают лежень и нижнюю часть опоры жидким стеклом. В таком случае стойкость и долговечность столбчатого фундамента возрастают многократно. После установки вертикального столба яму засыпают смесью щебня и глины.
В некоторых случаях лежень формируют крестообразно, но детали не соединяются друг с другом, а укладываются в яме крестком. Для возведения столбчатого фундамента значительной высоты вертикальные опоры дополнительно укрепляли набивкой подкосов.
В малоэтажном строительстве лежень монтируют на свежезалитый бетонный раствор. Это создаёт в основании столба «пятак» или «подошву» из бетона. Такая заливка повышает несущую способность столбчатого фундамента на 50-60%.
Такая конструкция хорошо выдерживает нагрузку на глине. Однако, для почв с большим коэффициентом морозного пучения она непригодна. Льдом может разрушаться бетонная основа.
Важно! В способности столбчатого фундамента на деревянных опорах выдержать нагрузки решающую роль играет несущая способность грунта, а не прочность древесины.
Схема установки предусматривает почти удвоение площади опоры для деревянного столба или костра. При условии, что глина выдерживает давление не менее двух бар (2 кг/см) 2При диаметре вертикального элемента 25 сантиметров, одна опора может выдерживать нагрузку до 900-1000 килограммов.
При количестве элементов в поле столбчатого фундамента двадцать, на него возможно возвести полноценный одноэтажный брусовой или каркасный дом площадью до сорока квадратных метров. 2.
Сборный столбчатый фундамент
Этот вид фундамента используют только на очень мягких и сыпучих грунтах. Основные недостатки такого подхода — высокая цена и сложность возведения. Изготовление сборного основания целесообразно лишь с применением готовых бетонных элементов, произведенных промышленным способом.
Для стандартных грунтов подходит сборный столбчатый фундамент. Однако в случае высокопучинистых почв необходимо особое обращение с столбами, чтобы предотвратить повреждение основания льдом.
Конструкция сборки
Каждый стержень по внешнему виду похож на перевернутый грибок. Верхняя часть — плита, закладываемая в землю на слой гравия. Могут быть круглые, но чаще изготавливают квадратные формы с прорезом для монтажа посередине.
Плита обязательно усиливается арматурным каркасом из прута диаметром до 6-8 мм. Схема армирования определяется характером нагрузки: чем интенсивнее вибрации и удары на столбчатый фундамент, тем больше слоев армирования и меньше диаметр арматуры.
Ножка «гриба» — это вертикальная опора, усиленная по схеме, применяемой для бетонных свай. При сборке ножку помещают в монтажное отверстие, соединяют концы арматуры обоих элементов, выравнивают и засыпают смесью гравия, песка и глины.
Сборный столбчатый фундамент выдерживает нагрузку на 5-6 раз больше, чем деревянный.
Существуют малоразмерные сборные столбчатые фундаменты с опорами, называемыми «башмаками». Изготавливаются башмаки из бетона, армируются и имеют трапециевидную форму. Опорная плита собирается из нескольких башмаков, на которые устанавливается опора. Такой фундамент хорошо противостоит вибрациям и может использоваться при сильном обводнении грунта.
Материал для опор фундамента
Для изготовления деталей опор применяют гидроцемент марки 300-400. В бетон входят:
- мытый карьерный песок;
- Щебень или гравий, ранее очищенные от глины и грязи.
- Цемент с добавкам, уплотнителем поверхности отливки, препятствующим прониканию влаги.
Иногда заготовки дополнительно покрывают защитными мастиками для гидроизоляции и снижения сцепления поверхности бетона с расширяющейся замерзшей почвой. Без защиты существует риск повреждения столбов.
Бутобетонный столбчатый фундамент
Используют его при возведении малоэтажных зданий на участках с низким уровнем грунтовых вод. В промышленном строительстве бутобетонный столбчатый фундамент применяют редко из-за большого объема ручной работы. Однако для частных застройщиков он давно является основным способом сооружения столбчатых фундаментов.
Возможны два подхода к изготовлению бетонной опоры из бутового камня.
- классической кладкой;
- заливкой бутобетонного монолита.
Второй метод признаётся более эффективным. В технологическом плане его устройство схоже с ленточными монолитными фундаментами МЗТ. Способ кладки обходится дешевле, но нуждается в многом ручном труде.
Как сложить опору столбчатого фундамента
Возведение столбов может быть достаточно быстрым при применении кладочного раствора и каменной пластушки.
Каждая опора столбчатого фундамента строится вручную, аналогично технологии кладки кирпичей. Начинать работы следует с заливкой бетона в основание траншеи – опоры, площадь которой должна превосходить сечение самого столба.
Каждому камню нужно найти своё место в кладке. Требуется изучить несколько вариантов расположения каждой пластушки, пока не будет найден подходящий вариант.
Во время установки столба важно следить за его вертикальностью. По этой причине некоторые устанавливают асбестоцементные трубы в грунт перед укладкой кладки. Практика показывает, что обложить трубу значительно легче, чем возводить сплошную кладку.
Как построить столбчатый фундамент самостоятельно.
На слабых песчаных грунтах столбчатый фундамент может быть единственно верным вариантом. Забивка свай обойдется дороже, и нет гарантии, что их несущая способность на песке будет достаточной для здания, даже каркасного типа.
Подготовительный этап
Прежде всего необходимо выяснить уровень залегания грунтовых вод и проверить наличие под верхним слоем более мощного каменистого основания. Для этого выкапываются шурфы глубиной до 2,5 метра. В отсутствие открытых источников воды можно приступать к возведению столбчатого фундамента.
Сперва необходимо разметить место установки опор на участке.
Земляные работы
Под каждым столбом потребуется выкопать яму глубиной до 100 см. Форма и размеры не имеют значения, желательно чтобы она была на 30-40 см шире сечения будущего столба. Выбранную землю нужно собрать и убрать с участка. При отливке бетонных столбов много работы, поэтому сваленная земля будет мешать.
Шнуры необходимо оставить до заливкой фундаментной пяты, сборки и установки арматурных каркасов в основании ямы.
Прогоны для укрепления подкосов столбчатого фундамента.
Каждый столб требуется укрепить арматурным каркасом. Его изготавливают отдельно и помещают на дно траншеи после затвердевания фундаментной подушки, но до возведения опалубки.
Первоначально необходимо соединить решетку, которая будет усилять опорную поверхность пяты. Можно использовать для этого арматуру диаметром 6-8 мм, но точный размер значения не имеет, поскольку распределённая нагрузка на подошву ниже, чем на вертикальный столб.
К решетке проволокой крепят ящик из арматурных прутов. Размер ящика подбирают так, чтобы между арматурой и наружной стороной столба оставалось расстояние в 3-5 сантиметров.
К пруткам решетки нужно прикрепить небольшие брусочки или использовать готовые опоры для армирования заливных полов, чтобы после установки каркаса в яму его можно было выровнять. Такой способ позволяет придать каркасу и опалубке строго вертикальное положение – это наиболее простой вариант.
Сборка пяты
Перед бетонированием пяты стены необходимо выровнять и очистить яму, чтобы грунт не попадал на свежую бетонную поверхность. В основании отсыпают тонкий слой щебня с песком и утрамбовывают его. Затем укладывают рубероид, края которого обязательно заворачивают на стенки.
Последующий шаг — заливка выравнивающего слоя толщиной три-четыре сантиметра. Раствор должен быть жидким, щебень мелким, почти отсевным. Через четыре-пять часов смесь застынет достаточно, чтобы можно было установить арматурный каркас столба. Его выровняют по вертикали и закрепят распорками.
Для заполнения пяты применяется заливка толщиной 10-15 см. Время между выравниванием и финальной заливкой пятки не должно быть больше 5 часов.
Установка опор
Следующим шагом будет возведение опор столбчатого фундамента. Для этого к каждому каркасу крепят пластиковую или деревянную опалубку, которую необходимо выровнять по вертикали. Между стенками опалубки и арматурными прутьями должно быть равное расстояние.
Заливку опор столбчатого фундамента производят одним разом, разделение на этапы недопустимо. Перед началом работ необходимо рассчитать общее количество бетонного раствора.
Рекомендуется готовить бетон по одной порции для каждой пары-тройки опор.
Для быстрого возведения фундамента применяют автомиксер емкостью 1,5-3 кубометра бетона. Сначала собирают каркасы и устанавливают стальные или деревянные опалубочные короба. На всех отметках отмечают уровень заливки, чтобы потом не подрезать столбы вручную. После нанесения отметок зальют все столбы одной порцией из автомобильной бетономешалки-миксера.
Остальное пространство ямы засыпают землей, перемешанной с песком и щебнем. Во время заливки опалубки бетоном используют воду для уменьшения давления бетонной смеси.
При наличии достаточного времени опоры столбчатого фундамента можно отливать с помощью двух-трех комплектов разборных деревянных коробов. После установки дощатой опалубки её нужно расклинить внутри ямы. Через два-три дня, в зависимости от температуры воздуха, короб можно снять и применить для заливки следующего элемента столбчатого фундамента.
Важно! После застывания раствора концы арматуры необходимо вывести над поверхностью бетона. Затем их следует связать с арматурой ростверка или приварить к швеллеру.
Обвязка или ростверк
После отливки опор столбчатого фундамента необходимо выполнить обвязку профилем или заливку по контуру бетонного ростверка. Выбор варианта зависит от типа сооружения. Для строений из бруса и каркаса обычно применяют швеллеры, но при этом на этапе заливки столбов нужно предусмотреть монтажные шпильки или анкеры в бетоне.
При возведении дома из пенобетона или газоблоков на столбчатом основании необходимо обустроить литой бетонный ростверк, залитый в деревянную опалубку. В его состав обязательно входит арматура из стальной проволоки, которую затем связывают с арматурным каркасом опор фундамента.
Решение о типе фундамента нужно принимать уже на стадии проектирования, до того как определяться с конструкцией столбчатого фундамента.
Для защиты от влаги необходимо выполнить теплоизоляцию и отсыпку столбов песчано-глинистой смесью. Вертикальные бетонные поверхности обязательно окрашивают или покрывают битумной мастикой.
Итоги
Самостоятельный монтаж столбчатого фундамента осуществим в короткие сроки. Издержки и труд на возведение опор существенно меньше по сравнению с другими типами фундаментов, при этом прочность и устойчивость зачастую превосходят аналогичные показатели.
Поделитесь своим опытом строительства столбчатых фундаментов под дом. Что важно учесть при работе?