Возведение столбчатого фундамента своими руками для каркасного дома

Возвести столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома вполне возможно только с твёрдым пониманием, что незнакомые навыки и умения не приходят одновременно с познаниями теоретическими. Неплохо до начала изучить профессии плотника-бетонщика и каменщика, хотя бы азы. Разбивка здания на местности, выставление углов, задание реперных отметок – основы геодезии. Нивелир, теодолит, дальномер и другие приборы могут стать бесполезными, если не научиться правильно их устанавливать в соответствии с поставленной задачей.

Нюансы и тонкости есть в каждой профессии, их не стоит бояться, но и не нужно игнорировать.

Система столбов

Столбчатым фундаментом принято называть систему столбов, работающую, как единая конструкция. Располагаются столбчатые опоры в точках сосредоточенной нагрузки сооружения: под углами, пересечениями стен, под несущими простенками.

Для создания условий устойчивости и цельности фундамента, во избежание опрокидываний и смещений опор, между ними устраивается ростверк, иногда определяемый, как обвязочная или рандбалка.

Усреднённые нормы

Самый распространённый вариант столба фундамента – монолитный. Часто для каркасного строения не производят детализированный расчёт нагрузок, а столбы фундамента устанавливают с промежутком от 1,5 до 2,5 м.

Каркасный дом относительно лёгок, поэтому такой усреднённый норматив часто бывает ещё и с большим запасом.

Но иногда дешевле установить 5-7 лишних столбов, чем заказать у проектировщиков расчёт количества опор-фундаментов.

Ростверк

При расположении столбов с интервалом до 2,5 м они связываются между собой армированной перемычкой, называемой ростверком.

Следует учитывать, что в конструкцию ростверка не входят фундаменты крыльца или лёгкой веранды и террасы, так как нагрузка от крыльца несоизмерима с нагрузкой от стен. Фундаменты лёгких пристроек возводятся отдельно и разделяются с основной конструкцией деформационным швом.

При шаге между опорами более 2,5 м ростверк, называемый в таком варианте рандбалкой, усиливается: увеличиваются сечение и армирование, могут быть использованы готовые железобетонные изделия либо металлический швеллер и двутавр.

Выбор типа фундамента

В каких случаях под фундамент следует выбирать столбы:

1. Возводятся каркасные лёгкие строения;
2. Требуется смонтировать фундамент ниже глубины промерзания и устройство ленточного варианта становится излишне дорого;
3. Требуется исключить пучение грунта, так как у столбов небольшая площадь опоры и, соответственно, меньшее воздействие морозного пучения;
4. В случае обеспечения грунтами меньшей осадки здания со столбчатым фундаментом в сравнении с ленточным.

Стоимость

Обычно стоимость возведения фундамента составляет до трети общей сметной стоимости сооружения.

Применение столбов снижает затраты вдвое, то есть смета на фундамент составит не более 15 % от затрат.

Низкую стоимость фундамента обеспечивают:

1. Существенное снижение трудозатрат, быстрота монтажа столбов;
2. Возможность применения бурильного оборудования;
3. Использование различных труб в качестве опалубки;
4. Возможность продолжения строительства сразу по окончании установки фундамента;
5. Небольшое количество земляных работ позволяет сохранить почвы участка от воздействия тяжёлой техники.

Ростверк должен соответствовать предполагаемым нагрузкам и в сечении быть равным или немного большим, чем толщина стены здания. Излишне большой или перегруженный армированием ростверк может свести к нулю всю экономию и выгоды столбчатого фундамента.

Незаглублённые и малозаглублённые фундаменты

Главный враг фундаментов – силы пучения, а потому все проекты предполагают прохождение глубины промерзания в расчётах фундаментов.

Но при незначительной площади основания столбов силы пучения воздействуют на их боковую поверхность. Нагрузка нетяжёлого каркасного дома на фундамент меньше выталкивающих сил пучения, поэтому становятся возможными различные деформации строения.

Отсюда можно сделать вывод, что на грунтах твёрдых, но пучинистых, лучше работают фундаменты с небольшим заглублением.

К малозаглублённым относятся фундаменты с понижающим коэффициентом заложения 0,5-0,7. Рассчитывается глубина заложения столбов примерно так: при норме промерзания для заданного района 1 м 60 см глубина фундамента будет 1,6 Х 0,5 = 0,8 м.

К незаглублённым фундаментам можно отнести глубину заложения в 40-50 см, то есть для устройства столба достаточно снять верхний растительный слой на два штыка лопаты.

Уменьшение воздействия пучинистости

Минимизация сечения фундаментного столба – неплохой путь борьбы с пучинистостью грунтов. Но при этом необходимо дополнительное армирование, если устраивается монолитный бетонный столб.

Уменьшить воздействие пучинистости можно применением материалов для снижения трения грунта:

• Смазки пластические типа солидол, ЦИАТИМ, БАМ;
• Мастика битумная;
• Различные эпоксидные композиции;
• Плёнки из полимеров.

Утепление отмостки, то есть грунта поверхности вокруг фундамента, также считается эффективной мерой борьбы с пучинистостью – приводит к значительному снижению промерзания и серьёзной экономии.

Важно учитывать, что на пучинистых грунтах весь цикл строительства каркасного дома должен начаться и закончиться за один сезон. Если оставить дом недостроенным, то есть без создания полной нагрузки, то столбы-фундаменты могут деформироваться. Такого же результата можно ожидать в случае, когда дом, рассчитанный на отопление в зимний период, не отапливается длительный период при отрицательных температурах.

Подготовка строительной площадки

На всей площади возводимого дома следует снять растительный слой грунта, удалив от периметра минимум на два метра.

Грунт под плодородным слоем поможет сориентироваться в устройстве фундамента более конкретно:

1. Если открывшийся слой песчаный или с мелкими камнями, то он вполне может быть основанием фундамента;
2. Если обнаруживается глина с примесями, то под столбы необходимо песчано-гравийное основание;
3. Если обнаруженный слой илистый или торфяной, то лучше проконсультироваться с геологами по определению вида основания.

Планировка

Планировка участка заключается в его горизонтальном выравнивании, снятии бугров, засыпке ям. В итоге площадь проверяется уровнем, установленном на длинную рейку.

Материал на стройплощадку следует завозить после окончания подготовительных работ.

Разбивка

Разбивка фундамента дома начинается с устройства обноски – вынесенных за периметр на 1-2 метра вспомогательных столбиков с прибитыми к ним рейками для проведения точных измерений, натягивания осевых шнуров. Разбивка фундамента относится к основным инженерно геодезическим работам, точность и тщательность их выполнения будет гарантией правильности устройства фундамента и всего строения.

С помощью нивелира и теодолита следует задать реперные отметки, вывести прямые углы.

Натянутыми по диагоналям шнурами осуществляется контроль углов и размеров – диагонали должны быть равны.

Ямы под фундамент:

1. При глубине до 1м стенки ям роются вертикально без креплений;
2. При глубине более 1м необходимо устраивать откосы или дощатые крепления и распорки во избежание осыпания грунта;
3. Яма вырывается ниже уровня заложения фундамента на 30 см;
4. По ширине яма должна быть не меньше ширины стен, если будет устанавливаться опалубка – добавляется ещё по 20-30 см по периметру;
5. Подушка фундамента укладывается на всю площадь ямы, она выполняется из песка и гравия и служит для устранения пучения.

Подушка заливается водой и уплотняется трамбовками, для избежания потерь цементного молочка, поверх подушки настилается гидроизолирующая плёнка или рубероид.

Опалубка для монолитного столба

В сухие и неосыпающиеся ямы допускается заливка бетонной смеси без устройства опалубки. В домашнем строительстве лучше использовать низкосортные недорогие доски, опалубку из которых не жалко буде оставить в яме, – то есть устроить несъёмную опалубку. Изготовить опалубочные щиты можно из любого доступного материала:

• Доски;
• Древесно-стружечные мебельные плиты, можно б\у;
• Фанера;
• Плоский шифер;
• Листовой металл.

Щиты опалубки можно заготовить вне ямы, а затем установить и укрепить. Доски можно намочить, чтобы они не тянули влагу из заливаемого бетона.

Опалубка из щитов бывает заводского изготовления, она очень удобна в применении, бывает разных размеров, иногда комплектуется крепёжными элементами. Единственный недостаток – довольно высокая цена.

Широкое распространение получила опалубка для столбчатых фундаментов, изготовленная из труб. Материал трубы может быть любой доступный и наименее затратный.

Пластик или металл, асбоцемент или керамика – не принципиально, но внутренний диаметр трубы должен быть не менее 100 мм.

Армирование

Столбы обязательно армируются. Арматура применяется диаметром 10-14 мм, состоит из нескольких, не менее трёх, вертикально расположенных прутов, соединённых вязальной проволокой. Пруты фиксируются в опалубке так, чтобы они не касались стенок опалубки.

Верх прутов должен выступать на 20-30 см для крепления с ростверком.

После устройства столбов и контрольной проверки их верхней отметки изготавливается или монтируется ростверк. Он необходим для обеспечения жёсткости и устойчивости всей системы столбов. Для монолитного ростверка изготавливается опалубка с армированием, аналогично фундаменту. Арматура ростверка сваривается с выступающей частью армирования столбов. Металлический ростверк из двутавра или швеллера также приваривается к оголовкам столбов.

Забирка

Завершающим этапом устройства столбчатых фундаментов можно считать возведение забирки. Это ограждающая конструкция подпольного пространства между отдельными опорами фундамента.

Обычно выполняется из камня или кирпича по бетонной стяжке: основанию, толщиной 10-20 см, устроенному по периметру дома. Оно также, как и ростверк, армируется, но достаточно кладочной сетки и двух ниток арматуры. Стяжка укладывается на песчаную подушку.

Забирка не связывается со столбами из-за возможных подвижек грунта с разрывом стяжки.

Минимальная высота забирки 40 см, но для лучшего визуального восприятия может быть намного выше по желанию застройщика.

Гидроизоляция, железнение, уход

По верху забирки, опор, ростверка выполняется гидроизоляция. Обычно это битумная мастика и слой рубероида, но возможны и другие варианты. Перед устройством гидроизоляции следует выровнять изолируемые поверхности раствором из цемента и песка в соотношении 1 : 2, а затем присыпать сухим цементом. Этот способ добавления прочности называется железнением.

Строительство здания уверенно можно продолжить через 28 дней после заливки фундамента и устройства ростверка. Именно столько времени необходимо бетонной смеси для набора необходимой прочности.

За этот период надо ухаживать за бетоном: не давать пересыхать при очень жаркой погоде, поливая 2-3 раза в неделю водой, укрывать от солнца и испарения влаги плёнкой или рубероидом.

Ошибки

К часто допускаемым ошибкам, которые совершает неопытный застройщик, возводя столбчатый фундамент под каркасный дом впервые, без опыта и навыков, своими руками, можно отнести:

1. Столбы имеют разное заглубление;
2. Неправильно выполнен весь расчёт по глубине закладки;
3. Неравномерно распределена нагрузка на опоры.

Застройщики часто не учитывают эти факторы при спонтанном решении о возведении дополнительной мансарды или даже дополнительного этажа.

Часто причиной дефектов бывает приобретение некачественных материалов, когда определяющим выбор фактором является низкая цена. Это может быть песок с большими примесями глины или ила либо слежавшийся от длительного хранения цемент с утраченными показателями прочности. Самостоятельно приготовленная бетонная смесь была излишне жидкой или густой, что понизило прочность фундамента как минимум на четверть.