Столбчатый фундамент для каркасного дома: варианты конструкций и материалов

Факторы, влияющие на расчет столбчатого фундамента

Для того чтобы построить фундамент для каркасного дома, и при этом сократить лишние затраты, следует предварительно все посчитать. Если расчеты поручить специалистам, то получим точные данные для материально-технического обеспечения стройки. Сам каркасный дом обладает практически неизменной ценой, которая включает стоимость всех элементов конструкции дома. А вот тип фундамента, его параметры полностью зависят от типа грунта в месте расположения будущего строительства.

Схема вариантов столбчатого фундамента для дома.

К весу каркасного дома, который обязан выдерживать фундамент, добавляются снеговая и ветровая нагрузки, которые зависят от широты расположения местности и ландшафта. В лесной зоне ветер слабее, чем в степи или тундре, а снега больше в северных районах. Эта нагрузка может меняться от 50 кг/м2 до 190 кг/м2. Для определения нагрузки на грунт нужно сложить вес каркасного дома, нагрузку от снега и ветра и добавить вес фундамента. Чтобы определить вес столбчатого фундамента, нужно определить объем столбика. Он определяется по формуле

V = 3.14 Х G2 х h — умножается на количество столбиков, и получаем объем фундамента.

где V — объем столбика в кубометрах, G — радиус столбика в метрах, h — высота столбика в метрах, зависит от глубины промерзания грунта и от уровня грунтовых вод.

Схема столбчатого основания.

К весу бетона необходимо прибавить вес арматуры. В каждом столбике применяется минимум два прутка. С увеличением радиуса более 20 см число прутков увеличивается. Кроме вертикальных прутьев арматуры, есть еще горизонтальные. К этим материалам добавляется еще вязальная проволока. Определив количество арматуры, вычисляем ее вес, добавляем вес вязальной проволоки и все это добавляем в вес фундамента. Если при расчете получается, что нагрузка на грунт превышает несущую способность этого грунта, то следует увеличить количество столбиков. Снижение удельной нагрузки на грунт достигается и увеличением площади нижней части столба, контактирующей с грунтом. Варианты конструкции позволяют получить наиболее выгодный фундамент для каркасного дома. Можно принять общепринятый удельный вес железобетона, равный 2400 кг/см².Тогда число столбиков можно определить по формуле:

n = F / s x R, где

n — количество столбиков фундамента, F — вес всего строения с учетом погодных нагрузок, мебели и людей, находящихся в здании в кг, s — площадь опоры одного столбика (S =3,14 х G²), R — сопротивление грунта в кг/см2.

Вернуться к оглавлению

Несущая способность грунтов

После расчета числа столбиков следует добавить их общий вес к весу всего строения «F» и сделать проверочный расчет. При необходимости число столбиков увеличить.

Вернуться к оглавлению

Применение фундамента из бревен

Схама вариантов столбчатого фундамента под каркас.

Дома каркасного типа по сравнению с другими строениями имеют гораздо меньший вес, поэтому столбчатый фундамент — лучший вариант для возведения экономичной основы для такого дома. Бетонные столбики обладают долговечностью и прочностью. Но в качестве столбиков можно использовать и дерево, и кирпичные конструкции. Применение дерева в качестве материала для столбчатого фундамента — наиболее простой и дешевый способ строительства. Но по сравнению с бетонными опорами, бревна обладают гораздо меньшим сроком эксплуатации. Деревянные опоры для продления срока службы пропитываются антисептиком, обмазываются битумом, обжигаются паяльной лампой. Сосна в таком фундаменте может служить до 15 лет, а дуб до 28 лет, при условии соответствующей обработки.

Для монтажа деревянной опоры делается яма. Ее размеры в плане обычно превышают размеры бревна как минимум в полтора раза. Яму можно выкопать вручную, для экономии средств. Для этого требуются большие затраты времени. Если использовать буровую технику, то экономится время, но растут затраты денег. Можно сделать фундамент незаглубленным с использованием укосин для устойчивого вертикального положения опоры, но такой способ подойдет только для твердых грунтов. Заглубленная опора устанавливается на подушку, состоящую из слоя песка, щебня и бетонной стяжки. На стяжку укладывается опора из деревянного бруса, в середине которой делается углубленное отверстие. В это отверстие вставляется деревянная опора со специальным хвостовиком под диаметр этого отверстия. Небольшая часть ямы засыпается грунтом, остальной объем заполняется щебенкой. Вся засыпка утрамбовывается.

Вернуться к оглавлению

Кирпичные столбики для фундамента

Схема свайного фундамента.

Столбчатый фундамент из красного кирпича обеспечивает более долгий срок службы. Такие опоры могут обеспечить устойчивость каркасного дома в два этажа. При закладке такого фундамента требуются большие объемы земляных работ. Трудоемкость, соответственно, возрастает. Больший объем земляных работ нужен для того, чтобы обеспечить доступ для кладки кирпичных столбов. Уровень заглубления обычно не превышает полутора метров. Под опору устраивается подушка из бетонной стяжки, которая армируется сеткой из проволоки. При кладке опоры применяется красный пережженный кирпич. Этот кирпич выдерживает повышенные нагрузки на сжатие. После завершения кладки опоры на верхнюю площадку наносится слой битума. Пространство, оставшееся после выемки грунта для монтажа опор, заполняется гравием, щебнем или шлаком, для того чтобы уменьшить воздействие подвижек грунта. Кирпичная кладка в опорах должна быть качественной. Любой огрех в кладке может послужить началом разрушения.

Вернуться к оглавлению

Бетонный фундамент с ростверком

Схема установки столбов для забора.

Самый распространенный материал для столбчатого фундамента — бетон. Бетонные столбы фундамента могут прослужить до 150 лет. Бетонные столбы могут иметь переменное сечение. Для монтажа столба делают яму, размеры которой превышают в плане размеры столба. В яму устанавливается опалубка нужной формы. Форма может быть разной: конусной, цилиндрической, усеченной пирамиды и любой другой. Главная цель — добиться увеличения площади опоры столба. Существует технология индивидуального строительства и экологии (ТИСЭ), которая предусматривает использование бура для столбов со специальным плугом. Этот плуг позволяет расширить пространство в нижней части пробуренной ямы для того, чтобы увеличить площадь столба внизу. После того как установлена внутри опалубки арматура, бетон заливается. После застывания бетона опалубка убирается, и оставшееся пространство засыпается вначале грунтом, затем щебенкой.

Схема столбика столбчатого фундамента.

Если использовать технологию ТИСЭ, то нужен специальный бур с плугом и специальная переставная опалубка. По этой технологии монтаж столба может осилить один человек. При этом значительно экономятся средства. В нижней части столба создается расширенное основание в виде опрокинутой полусферы. Для увеличения прочности и устойчивости фундамента столбы соединяются в верхней части между собой при помощи ростверка. Ростверк равномерно распределяет нагрузку как между столбами, так и между ростверком и нижними элементами конструкции каркасного дома. Поверхность ростверка вверху покрывается бетонной стяжкой.

Арматурный каркас столба состоит из нескольких прутьев, которые загибаются в верхней части для связи с арматурой ростверка и между собой. Нижние концы арматурных прутьев при установке должны находиться на некотором расстоянии от низа столба. Это сохранит арматуру от поражения коррозией со стороны грунта. Концы арматуры внизу и вверху необходимо загнуть. Закладываются и поперечные стержни с шагом примерно в 30 см. Таким способом создается арматурный каркас.

Схема гидроизоляции фундамента.

Если ростверк делать заглубленным, то его опалубка устанавливается на грунт. В грунте делается канавка для укладки подушки из слоя щебня и слоя песка. Слой щебня достигает 50 см, и слой песка — 10 см. В ростверк устанавливается арматурный каркас, который связывается с выступающими прутьями арматуры столбика. При монтаже арматурного каркаса прутья лучше всего связывать вязальной проволокой.

После трамбовки и выравнивания песчаного слоя укладывается полиэтиленовая пленка, на которую заливается бетон. Бетон лучше всего заливать одновременно и в столбики, и в ростверк.

При сооружении опалубки заглубленного ростверка следует предусмотреть каналы вентиляции и места прокладки будущих коммуникаций: водопровода, канализации, электроснабжения.

Схема столбчатого фундамента из бетонных блоков.

Для вертикальной части арматуры можно предусмотреть закладку анкерных болтов в бетон для соединения с нижними частями конструкции каркасного дома. Болты можно вставлять в специально просверленные в ростверке отверстия.

Если ростверк выполняется приподнятым над грунтом, то в опалубке устраивается дно. Оно ставится на кирпичи или деревянные бруски. Прокладка коммуникаций в этом варианте делается под ростверком. Коммуникации лучше проложить параллельно с трамбовкой пространства внутри фундамента, в период, когда бетон застывает. Бетон в опалубку заливается послойно. Каждый слой трамбуется путем постукивания опалубки, штыревания и трамбовки. Лучше применять специальный вибратор для бетона. Важно, чтобы консистенция бетона при заливке была одинаковой. В столбах бетон также необходимо штыревать и вибрировать, чтобы избежать появления пустот. Бетон нужно выдерживать до полного застывания, иначе при снятии опалубки он может отставать вместе с досками.

Для каркасного дома столбчатый фундамент — лучший вариант. При небольшом весе дома он обеспечивает прочность, устойчивость и долговечность. Достигается экономия рабочего времени и материалов. Одно из преимуществ фундамента на столбиках — повышенная сейсмостойкость. Он успешно гасит вибрации от грунта.

Источник