Стовпчастий фундамент для каркасного будинку є однією з найекономічніших і найпростіших підстав, на якому в подальшому зводиться сама будова. Спорудити його можна своїми руками з підручних матеріалів, без використання складних технологій.

Різновиди стовпчастого фундаменту для каркасних будов

Якщо розглядати дані підстави з погляду технології, то вони можуть відрізнятися за матеріалами, габаритними розмірами, площею поперечного перерізу, глибиною установки і способами виробництва.

Матеріали, які застосовуються при встановленні стовпчастого фундаменту каркасного будинку або будівлі, знаходяться на будь-якому будівництві, тому стовпи можуть бути:

• залізобетонними (всередині яких знаходиться арматура) чи просто бетонними;
• бутовими (основний компонент – бутовий камінь);
• бутобетонними;
• блоковими;
• цегляні.

Вибір матеріалу здійснюється після того, як здійснено розрахунок максимальних навантажень каркасного будинку. Крім цього, тут необхідно враховувати склад ґрунту, а також на яку глибину заглиблюватиметься стовпчастий фундамент.

Залежно від способу виробництва основи поділяються на:

• монолітні конструкції, де бетон заливається в заздалегідь підготовлену опалубку;
• збірний варіант, які виготовляються із складових частин (блоків, цегли, каміння тощо).

За формою поперечного перерізу стовпи фундаменту можуть бути:

• квадратні або прямокутні (є найбільш популярним варіантом);
• круглі або овальні.

Розрахунок на глибину закладення основи є обов'язковим. Тому всі стовпчасті фундаменти класифікуються:

1. Незаглиблений – нижня поверхня колон знаходиться в одній площині з ґрунтом та розташовується на піщаній подушці. Даний тип фундаменту дуже простий у монтажі, а також менш витратний із усіх. Однак він підходить виключно для легких конструкцій (одноповерховий дерев'яний каркасний будинок, сарай, альтанка, побутівка тощо).
2. Дрібнозаглиблений. Дані основи застосовуються на непучинистому або слабопучинистому грунті. Максимальна глибина їхньої установки зазвичай не перевищує 0,6-0,7 м. глибини промерзання грунту. є оптимальним варіантом для будівництва багатоповерхового заміського каркасного будинку або подібного будинку, т.к. не вимагають серйозних грошових витрат, а час їхнього будівництва відносно не довгий.
3. Заглиблений. Застосовуються на глинистих і пучинистих ґрунтах, а також де поряд з поверхнею проходять ґрунтові води. Стовпи заглиблюються в землю рівня її промерзання і нижче. Цей тип стовпчастого фундаменту є найбільш витратним, як з погляду сил, і у грошовому еквіваленті. Щоб визначити максимальну глибину основи, використовують калькулятор і роблять відповідний розрахунок.

Розрахунок на глибину закладення

Окремим різновидом стовпчастої основи є фундамент із ростверком (або фундаментною балкою). Дана конструкція встановлюється зверху колон і забезпечує більш рівномірний розподіл навантаження від усієї будови на стовпи, а також перешкоджає їх горизонтальному переміщенню при усадці ґрунту.

Незважаючи на очевидні плюси, ростверк значно збільшується витрата матеріалів та час на встановлення основи. Тому, як правило, будівлі встановлюються просто на стовпчастий фундамент, покритий шаром гідроізоляції. Однак тут необхідно враховувати склад ґрунту та можливе його просідання. Чи потрібний ростверк у кожному конкретному випадку, повинен показати розрахунок стовпчастого фундаменту на міцність та стійкість.

Будівництво стовпчастого фундаменту: підготовчі роботи

Встановлювати фундамент будівлі можна лише після того, коли будуть виконані всі підготовчі та організаційні роботи. Вони включають: складання генерального плану, розрахунок на міцність, підготовка схем і креслень, купівля необхідних матеріалів та інструментів.

Спочатку необхідно скласти план майбутнього стовпчастого фундаменту. Це можна зробити самостійно або найняти відповідного спеціаліста. Тут потрібно буде виїхати на місцевість, зробити всі необхідні виміри, взяти проби ґрунту на експертизу, і вже за отриманими даними, використовуючи калькулятор, зробити необхідний розрахунок.

Після затвердження плану майбутнього фундаменту та будівлі, а також після підготовки всіх креслень, приступають до земляних робіт, а саме копій ям під стовпи.

Як правильно скласти план фундаменту

Фундамент на кресленні представляється як горизонтального перерізу. Воно проходить по нижній частині основи та має відображати всю конструкцію (розкладку блоків, бетонну подушку тощо). Якщо у будинку планується створення підвалу, це також вказується на схемі.

Крім основних габаритів, креслення фундаменту повинні включати координатні осі та всі необхідні розміри, які дозволять визначити відстань між основними його елементами. Також, на кресленні повинні бути позначені марки всіх матеріалів, що застосовуються у будівництві.

Спочатку може здатися, що і без креслення можна побудувати правильну основу і сам каркасний будинок. Однак, це далеко не так. У процесі будівництва фундаменту може виникати безліч спірних моментів, на обмірковування яких витрачається значна частина часу. Тому на цьому етапі не слід шкодувати грошей і складати план «аби як». Адже правильно складений креслення та розрахунок – це запорука надійності та довговічності майбутньої конструкції.

Після виготовлення креслення відбувається його перенесення у вигляді плану безпосередньо на ділянку. Цей процес полягає у встановленні своїми руками стовпів по периметру будівлі, а також вказівка ​​основних осей та розмірів. За допомогою теодоліту здійснюється розмітка низу канави. Тут особливу увагу слід приділити низу траншеї та в місцях перетину внутрішніх перегородок каркасного будинку із зовнішніми стінами. У більшості випадків, між фундаментними стовпами закладають відстань 2-2,5 метра.

Стовпчастий фундамент встановлюється під будинок, тому до його проектування потрібно підійти з усією відповідальністю та зробити його максимально якісно та докладно. Перед його створенням, у вас має бути розрахунок майбутньої будови, дані про рівень залягання підземних вод, глибина промерзання ґрунту тощо. Тільки володіючи докладними відомостями можна переходити до наступного етапу та безпосередньо до будівництва.

Підготовчі етапи

Безпосередньо перед зведенням основи власноруч необхідно провести підготовчі роботи. Вони полягають у розчистці та підготовці ділянки.

Якщо під зрізаним шаром ґрунту знаходиться пісок та каміння, то на них одразу можна встановлювати стовпчастий фундамент. Однак, якщо під верхнім шаром розташована глина, фундамент доведеться заглиблювати ще нижче і додатково засипати в ями від стовпи пісок або щебінь.

Після проведення підготовчих робіт на ділянку можна завозити всі необхідні матеріали та інструменти.

Зведення фундаменту

Перша операція – це викопування прямокутних ям (вручну чи з допомогою екскаватора). Їх глибина має бути позначена на загальному кресленні, залежно від будови ґрунту та максимального навантаження від каркасного будинку або будівлі). Якщо ями будуть менше 1 метра в глибину, їх дозволяється залишати без додаткового зміцнення. Якщо запланована глибина становить більше метра, то до них необхідно споруджувати опалубку.

Опалубка є обрамленням стінок ямок, яке виконується з дощок, не обструганих з одного боку. Саме цей бік і планується встановлювати до бетону. Для опалубки підійде деревина з вологістю не більше 25%. Ширина дощок може бути в межах 100-150 мм, а товщина – 30-40 мм. Більше широкі і товсті дошки використовувати небажано, т.к. при їх установці утворюються щілини, через які витікатиме бетонна суміш.

У разі будівництва стовпів круглого перерізу своїми руками, як опалубка можуть використовуватися труби перетином не менше 100 мм.

Заливка бетону та армування

Якщо калькулятор показує, що на фундамент діятимуть великі навантаження, потрібно буде зробити його додатково армування. Цей процес включає установку в стовпи металевої арматури, яка згодом заливається бетонним розчином. Рекомендований діаметр прутків – 10-12 мм. Крім цього необхідно враховувати, що якщо у фундаменту планується робити ростверк, то прутки необхідно випускати над поверхнею на 15-20 см. Це необхідно для подальшого зв'язування всієї конструкції.

Після монтажу арматури своїми руками можна приступати до заливання бетону. У більшості випадків для цього використовується цемент марки М400-500, з якого виробляють суміш у відповідних пропорціях (1 частина цементу, 3 частини піску та 5 частин щебеню). Приготовлена ​​та ретельно перемішана суміш заливається у приготовані ями з опалубкою. Після цього розчин залишають сохнути на 30 днів. Саме за такий період, він набирає необхідні характеристики міцності. Після певного часу по верху застиглого фундаменту укладають гідроізоляційний шар і переходять до будівництва самої будівлі.

У процесі встановлення фундаментних стовпів будинку своїми руками можуть виникнути такі помилки:

• глибина розрахована неправильно;
• деякі опори заглиблені різну величину;
• на кожну опору фундаменту припадає різне навантаження;
• використання матеріалів низької якості;
• неправильно визначено тип ґрунту.

Розрахунок цих моментів необхідно вкотре уточнити підготовчому етапі.

Важливі моменти під час зведення фундаменту

Досвідчені будівельники радять встановлювати фундамент своїми руками в середині літа – на початку осені. Саме в цей час ґрунт вже повністю прогрітий і висушений. При цьому залишиться достатньо часу, щоб стовпчастий фундамент встиг повністю застигнути і набрати міцність до настання холодів. У процесі застигання бетон у жодному разі не можна навантажувати і починати зведення будівлі. Якщо навіть спочатку все виглядатиме нормально, то згодом він може деформуватися та пошкодити сам будинок.

Найчастіше, для виготовлення стандартного заміського будинку використовується бетон марки М400. Він має достатні характеристики міцності, а також прийнятний за ціною.

Як видно, стовпчастий фундамент своїми руками для каркасного будинку встановлюється відносно легко. Однак спочатку необхідно зробити якісний розрахунок, ретельно дотримуватися правильної технології та використовувати лише якісні матеріали.

Нині каркасні будинки створюються майже у всіх кліматичних поясах. Завдяки незначній вазі будови при її зведенні використовується основа з невеликою здатністю, що несе. Простим варіантом є стовпчастий фундамент.

Переваги та можливі недоліки фундаменту стовпчастого типу

Стовпчаста основа є спрощеним різновидом пальового фундаменту. Конструкція є мережею опор, встановлених по периметру стін і в місцях найбільших навантажень. Максимальний крок між опорами становить 2.5 м. Усі стовпи поєднуються між собою ростверком (горизонтальною обв'язкою). Стовпчасті фундаменти для каркасних будівель використовуються 2-х видів: монолітно-бетонні (виготовляються шляхом заливання в опори) та збірні (споруджуються з готових блоків або каміння). Незважаючи на те, що конструкція споруджується без суцільного заливання бетоном всього периметра, такі фундаменти мають ряд переваг, що роблять конструкцію надійною та довговічною.

Стовпчастий фундамент для каркасного будинку

Переваги стовпчастого фундаменту:

• Обходиться дешевше за стрічкові аналоги;
• Можна виготовити самостійно;
• Швидко зводиться;
• Для його спорудження не потрібна важка техніка;
• Легко ремонтується;
• Стовпи можна встановлювати будь-якої пори року, включаючи зиму.

До недоліків конструкції можна віднести велику кількість ручної роботи (якщо немає бурильної техніки) та необхідність додаткового утеплення підлог, так як каркасна будова практично висить у повітрі.

Підготовка до виготовлення

На підготовчій стадії слід з'ясувати розміри майбутньої будови, навантаження на фундамент вищих конструкцій та несучу здатність ґрунту. Перед зведенням каркасного будинку можна самостійно виконати дослідження ґрунту. Для цього потрібно пробурити кілька ям на ділянці. Глибина свердловини – нижче 50 см підошви фундаменту. Таким способом визначається тип ґрунту та відсутність водоносних шарів.

Характеристика ґрунтів:

• Скельні - ґрунти з високим вмістом каменю або гравію, відрізняються міцною основою, добре утримують навантаження, не збирають воду.
• Великі піски - являють собою міцну основу з низькою пучинистістю.
• Дрібнопіщані - погано підходять для будівництва, тому що відрізняються високою пучинистістю. Вони збирають воду у верхніх шарах і виштовхують діють на фундамент.

Розрахунки глибини та кількості стовпів

Стовпчасті основи бувають заглибленими (для водонасичених та глиняних ґрунтів) та малозаглибленими (для скельних та піщаних ґрунтів з низьким рівнем залягання ґрунтових вод). Висота заглибленого фундаменту залежить від середньої глибини промерзання ґрунту у вашій місцевості.Підошва такої основи повинна розташовуватися нижче за цей рівень на 30-50 см. Перед початком робіт слід розрахувати навантаження будинку, для цього підсумовується вага стін, перекриттів, покрівлі та маса фундаменту.

Якщо нахил ската становить понад 60 градусів, снігове навантаження дорівнює 0.

Для визначення ваги залізобетонного стовпчастого фундаменту потрібно його об'єм помножити на питому вагу залізобетону (2500 кг/м3). Для підрахунку ваги одного стовпа використовується така формула: V=3,14*G²*h. V – обсяг стовпа, G – радіус стовпа, h – висота стовпа. Усі величини вказані у метрах. Отриману величину потрібно помножити на кількість стовпів, і ми матимемо загальний обсяг фундаменту.

Несуча здатність різних ґрунтів (в кг/см²):

Якщо навантаження на ґрунт перевищує несучу здатність ґрунту на ділянці, потрібно збільшити кількість стовпчиків.

Вибір матеріалу та розрахунок кількості

Для влаштування стовпчастого фундаменту використовуються різні матеріали:

• Дерево - дуже недовговічний матеріал, навіть при обробці захисними складами прослужить трохи більше 20 років.
• Кам'яні стовпи - зазвичай зводяться з буту або гранітного каміння. Відрізняються довговічністю та надійністю. Недолік - масивність та трудомісткість при будівництві.
• Монолітні бетонні стовпи.

Число з таблиці потрібно помножити на довжину стовпа (в метрах) та кількість опор.

Арматура для стовпчастої основи використовується рифлена, класу А, діаметром 10-12 мм. Металеві прути потрібні тієї ж довжини, що й опори. Для стовпа діаметром 10-14 мм знадобиться 4 прутки арматури. Їх розміщують на відстані 10 см один від одного і перев'язують через півметра гладкою та тоншою арматурою діаметром 6 мм. Таким чином, для двометрового стовпа знадобиться 8 м товстої та 1,2 м тонкої арматури. Отримані цифри множимо на кількість опор і отримуємо метраж необхідної для стовпчастої основи арматури.

Необхідні інструменти

Перед початком будівництва необхідно підготувати такі інструменти:

• Бетонозмішувач;
• Лопата;
• Рулетка;
• Рівень;
• Цвяхи та саморізи;
• Молоток;
• Шнур;
• Кільця;
• Ручний бур;
• Кельня;
• Труби чи дошки для опалубки.

Покрокова інструкція зі створення фундаменту своїми руками

Розмітка ділянки

Перед початком робіт проводиться розмітка – по кутах майбутньої будівлі вбиваються кілочки та натягується шнур. На цьому етапі обов'язково необхідно провести перевірку діагоналей. Вони мають бути однаковими.Далі на всій площі видаляється сміття та рослинний шар та намічаються місця встановлення стовпів.

Викопування ям та гідроізоляція

Буріння ям під стовпчастий фундамент

Для фундаменту з монолітного бетону чи азбестових труб зручно використовувати мотобур. Ями можуть бути як прямими, так і з розширенням у нижній частині. Більш широка підошва збільшить несучу здатність основи та підвищить її стійкість до пучення. Тепер потрібно зробити гідроізоляцію фундаменту. Для цього в кожну яму слід опустити трубу з руберойду або поліетилену. Верхні краї гідроізоляції необхідно притиснути до ґрунту камінням або присипати землею.

Створення опалубки та встановлення арматури

Опалбука із труб для стовпчастого фундаменту

У готові свердловини встановлюється опалубка їх азбестових чи металевих труб (незнімна) або дощок (знімна). Потім кожен котлован вставляється арматура діаметром 10–14 мм (як мінімум по 4 шт.). Горизонтальні перемички виготовляють із тонших прутів по 6 мм.

Встановлення арматури у свердловини для стовпів

Всі стовпи повинні бути встановлені таким чином, щоб ростверк вийшов горизонтально. І тому вибирається початкова точка і далі з допомогою рівня відзначається висота кожної опори.

Заливка бетоном та ростверк

Установка опалубки для ростверк

Для зведення стовпчастих фундаментів можна використовувати бетон М200. Заливка проводиться шарами по 20-30 см, кожна ділянка ретельно утрамбовується. Бетон заливається без перерв, щоб не допустити утворення поперечних швів. Після висихання стовпів встановлюється ростверк. Для виготовлення поверхів стовпів встановлюється горизонтальна опалубка по всьому периметру фундаменту. Потім укладається каркас з арматури та заливається бетон. Стандартні розміри ростверку 2,5-2.5 м (ширина та висота).

Відео: заливка стовпчастого фундаменту бетоном

Стовпчастий фундамент - одне з найпростіших та економічних рішень для каркасних будівель, яке цілком посильно втілити самостійно. Користуйтеся нашими порадами та вдалою вам роботою!

Каркасні будинки нині набирають все більшої популярності. Стіни, зведені за такою технологією, відрізняються хорошими теплотехнічними показниками, низькою вартістю та легкістю монтажу. Проектування та будівництво будь-якої будівлі потрібно починати з фундаменту. Відмінним варіантом стане стовпчастий фундамент своїми руками для каркасного будинку, але за наявності особливих обставин варто розглянути інші типи.

Особливості каркасних стін

Якщо розглядати каркас з погляду фундаментів, то така технологія має кілька переваг:

• Невелика маса. Чим менше маса стінок, тим нижче навантаження на фундаменти. Фундамент каркасного будинку буде менш потужним та витратним, ніж, наприклад, для цегляного.
• Хороша стійкість до деформацій. Будівля краща, ніж цегляна або з блоків сприймає невеликі рухи ґрунту. На стінах не з'являються тріщини.

Який фундамент вибрати для каркасного будинку

При виборі типу фундаменту необхідно враховувати кілька особливостей:

• міцність ґрунту на ділянці;
• рівень розташування ґрунтових вод;
• поверховість будівлі;
• необхідність улаштування підвалу.

Щоб дізнатися про характеристики грунту, на великих будівлях проводять інженерно-геологічні випробування. У приватному будівництві замовляти дорогу процедуру не обов'язково. З'ясувати тип ґрунту та розташування ґрунтових вод можна двома способами:

• уривка шурфів;
• ручне буріння.

Розробляти ґрунт необхідно на глибину, яка на 50 см перевищує передбачувану відмітку спирання фундаменту. Тип ґрунту зазвичай визначають на око, після чого за спеціальними таблицями можна дізнатися характеристики міцності. Характерні особливості кожного типу ґрунту можна знайти у ГОСТ «Грунти. Класифікація».

Перевірити характеристики перед тим як будувати фундамент під каркасний будинок своїми руками потрібно обов'язково. Це дозволить правильно підібрати тип фундаменту, його перетин та глибину закладання. Неправильний вибір опорної частини – це величезні проблеми в майбутньому.

Стовпчастий фундамент

Економічним варіантом стане стовпчаста конструкція.Виконати такі роботи самостійно досить легко. Але варіант має такі обмеження:

• потрібен низький рівень розташування ґрунтових вод (відстань від них до підошви фундаменту має становити не менше 50 см);
• потрібні міцні несучі ґрунти (в основному стовпи застосовують на хороших ґрунтах – великоуламкових ґрунтах, тугопластичних глинах, суглинках та супесях);
• неможливість будівництва підвалу.

При будівництві на пучинистих ґрунтах необхідно закладати підошву стовпів нижче рівня промерзання ґрунту або використовувати.

Фундамент може бути виготовлений двома способами: із збірних елементів, із монолітного залізобетону. У першому випадку використовуються типові блоки ФБС. При виборі такого варіанта виникає потреба у вантажопідйомній техніці, оскільки деталі фундаменту важать сотні кілограмів.

Монолітний залізобетон – відмінний варіант для приватного будівництва. Зводити свій будинок у такий спосіб можна без використання вантажопідйомної техніки. Але потрібно подбати про доставку бетону міксером та про оренду бетононасосу. Цей мінімум техніки дозволить зробити фундамент для каркасного будинку швидко та з мінімальними трудовими витратами.

Перед тим, як розпочинати будівництво, потрібно виконати розрахунок стовпчастого фундаменту. Вихідними даними стануть характеристики ґрунту та навантаження від будівлі. Для ґрунту потрібно з'ясувати:

• міцність несучого шару (вибирається приблизно залежно від того, який тип ґрунту знаходиться на ділянці);
• глибина промерзання ґрунту (можна знайти за спеціальною таблицею для окремо взятих міст);
• рівень розташування ґрунтових вод.

Останні два показники впливають на глибину закладання фундаментів каркасних будівель. Опирати підошву рекомендується так, щоб вона знаходилася приблизно на 30 см нижче за відмітку промерзання і на 50 см вище за рівень ґрунтових вод. Якщо виконати обидві ці умови неможливо, використовують малозаглиблені опори. При цьому потрібно приділити велику увагу гідроізоляції та утепленню.

Незаглиблений стовпчастий фундамент із блоків 40х20х20 см

При розрахунку необхідно знайти мінімальну площу підошви стовпа, його розміри у плані. Найкраще таку роботу виконати професіонал. Але за потреби можна знайти спрощені формули, які дозволяють виконати приблизні обчислення. Для збільшення несучої здатності та зниження матеріаломісткості використовують стовпи з розширеною підошвою.

Поширена підошва стовпа дозволяє знизити навантаження на ґрунт при слабких ґрунтах

Зведення стовпчастої основи для каркасного будинку своїми руками починають із підготовки ґрунту. Потрібно викопати ями із кроком опор. При цьому враховується переріз стовпів та їх довжина. Ґрунт на дні ями ущільнюють, виконують підсипку із піску середньої або великої фракції товщиною 15-50 см.

Наступним кроком рекомендується залити підбетонку. Для цих робіт застосовують тонкі бетони класів В7,5-12,5. Товщина підбетонки становить 70-100 мм. Така підготовка дозволить додатково вирівняти основу, забезпечити гідроізоляцію для монолітного стовпа під час заливки та набирання міцності. Використовується для зведення стовпів за монолітною технологією.

Закріплення опалубки із розпірками

Для вертикального армування використовують арматуру класу А400 діаметром 10-12 мм. Кількість прутів на переріз підбирають залежно від навантаження. Для з'єднання стрижнів застосовують хомути з арматури класу А240 діаметром 6 мм з кроком 50-100 см. Арматуру необхідно встановлювати так, щоб вона не виходила за межі бетону приблизно на 20-30 мм. Такий захисний шар дозволить запобігти руйнуванню через корозію (іржу).

Для заливання опор рекомендується застосовувати бетон класів В15-В20 залежно від міцності ґрунту та маси будівлі. Один елемент фундаменту заливають за прийом. Це дозволить уникнути появи швів, які стають слабким місцем конструкції під час експлуатації.

Заливка бетону

Після заливання потрібно дати фундаменту час на набір міцності. У середньому повну міцність бетон набирає за 28 днів. Ця умова актуальна за нормальної вологості та середньодобової температури повітря +20 градусів Цельсія. Чим холодніше, тим повільніше твердітиме матеріал. Знімати опалубку можна після досягнення бетоном 70% (50% у виняткових випадках) міцності. Після розпалубки потрібно подбати про гідроізоляцію стовпів. Це можна зробити за допомогою бітумної мастики або рулонної ізоляції (руберойд, лінокром, гідроізол тощо).

Стрічковий фундамент

Який фундамент краще для каркасного будинку за необхідності зробити підвал? Тут можна дати однозначну відповідь: стрічковий. Тільки такий варіант дозволить зробити підвал чи підпілля. Це не найдешевший фундамент. Вартість зростає через високу трудомісткість і матеріаломісткість. Істотно зростає обсяг земляних робіт.

Так само, як і попередній варіант, стрічка може виготовлятися за монолітною та збірною технологією. Для підвалу доведеться робити заглиблену стрічку. Необхідно уважно перевірити розташування ґрунтових вод та відсутність ймовірності підтоплення підвалу.

Ширина стрічкового фундаменту вибирається так, щоб вона була приблизно на 10 см більше ніж товщина стін. Звисання каркаса із опорної частини будівлі не допускається. При попередніх розрахунках знаходять потрібну ширину підошви стрічки.

Також потрібно підібрати армування. Його сумарний діаметр залежить від площі перерізу фундаменту. Як робоча арматура застосовуються стрижні класу А400 діаметром 10-14 мм. Їх мають уздовж стрічки. Для забезпечення спільної роботи арматури необхідно передбачити також поперечне горизонтальне та вертикальне армування. Його виготовляють із арматури діаметром 6-10 мм.

Армування кутів
Армування горизонтальних примикань

Для заливки стрічки рекомендується використовувати бетон класів В17, 5-В20. Перед початком робіт готують основу: ущільнюють ґрунт, роблять піщане підсипання товщиною 30-50 см. Далі встановлюють опалубку з дерев'яних дощок або пінополістиролу.

Гвинтові палі

Якщо немає можливості зробити стовпчасті фундаменти під каркасний будинок своїми руками через низьку міцність грунту або високу вологість, використовують пальові опори. Оптимальним варіантом тут будуть металеві гвинтові елементи. Їх несучої можливості достатньо для каркасного будинку. Найчастіше вибирають палі діаметром 108 мм.

Крок паль визначається розрахунком фундаменту.

До переваг такого фундаменту для каркасного будинку можна віднести:

• низьку вартість;
• відсутність земляних робіт;
• простоту монтажу;
• доступність;
• можливість використання на болотистих ґрунтах без водозниження;
• можливість використовувати на слабких ґрунтах.

Для занурення гвинтових паль використовують спеціальну техніку або ручні пристрої. Можна з цією метою застосувати ручний бур.

Довжина палі підбирається в залежності від того, яка основа є на ділянці. Добре, якщо кінцем елемента вдасться дістатися до ґрунту з гарною міцністю.
Після завершення монтажу опор можна приступати до виготовлення ростверку. У разі каркасного будинку він виготовляється з дерева і виконує функцію нижньої обв'язки стін.

стовпчастий фундамент для каркасного будинку розрахунок - стовпчастий фундамент для каркасного будинку розрахунок

У зв'язку з запланованою спорудою каркасного будинку в селі (на заміну старому колод хатинці) я задумався над вибором і розрахунком фундаменту. Після тривалих пошуків в інтернеті було прийнято рішення зупинитися на стовпчастому фундаменті. Залишилася справа за малим: розрахувати навантаження та уточнити за цими навантаженнями конструкцію фундаменту.

Стовпчастий фундамент- це фундамент з кількох стовпів, заглиблених у ґрунт у певному порядку та пов'язаних у єдину раму за допомогою дерев'яної, металевої обв'язки або залізобетонного ростверку.

Стовпчасті фундаменти застосовуються в основному для будівництва дерев'яних або каркасних будинків висотою не більше 2-х поверхів, лазень, господарських будівель, питома маса яких не перевищує 1000 кг/м³. Тяжкіші будинки на таких фундаментах будувати недоцільно, у зв'язку з відносно невисокою міцністю стовпів і недостатньо великою сумарною площею підошви.

Стовпчастий фундамент хоч і є найдешевшим, але у разі його правильного проектування він також буде надійною опорою.

Переваги стовпчастого фундаменту:

1. економія коштів і трудових витрат рахунок зменшення обсягу земляних і бетонних робіт;
2. Висока швидкість будівництва нульового циклу.

Основний недолік стовпчастого фундаменту:

1. непередбачувана поведінка окремих стовпів фундаменту при легковажному ставленні забудовника до вивчення властивостей ґрунту на ділянці (особливо для фундаментів без монолітного ростверку).

Відмінності стовпчастого фундаменту від стрічкового:

1. підходить для будівель, що належать до полегшеного типу (дерев'яні будівлі без підвального приміщення, колони тощо);
2. є ряд опор, що знаходяться в найбільш навантажених точках.

Види стовпчастого фундаменту:

1. за особливостями конструкції:
   • монолітний, який має більшу міцність, т.к. виготовлений з армованого бетону.
   • збірний, що складається з окремих елементів, тому має слабкі місця зі швів (стиків).
2. по глибині розміщення основи:
   • заглиблений - розміщений нижче за рівень промерзання, обов'язковий на глинистих грунтах.
   • малозаглиблений - виконаний на глибині до 700 мм, доцільний на піщаних або скелястих ґрунтах.

Розрахунок стовпчастого фундаменту каркасного будинку

Вихідні параметри для розрахунку стовпчастого фундаменту:

1. тип ґрунту та перепад висот у місці майбутнього будівництва;
2. глибина залягання підземних вод;
3. рівень промерзання ґрунту;
4. проект будинку (розташування несучих та внутрішніх стін).

Найголовнішим протипоказанням для вибору стовпчастого фундаменту є високий рівень ґрунтових вод. Не можна допускати, щоб він підходив ближче ніж на 50 см до підошви стовпів. Крім того, стовпи обов'язково повинні бути закладені глибше за шар родючих нестійких органічних грунтів.

Спочатку необхідно досліджувати ґрунти на місці майбутнього будівництва. Докладно про це йдеться у статті за посиланням http://moi-domostroi.ru. Прийнявши рішення будувати стовпчастий фундамент, в обов'язковому порядку необхідно робити пробне буріння на 0,5-0,6 метрів нижче за передбачувану глибину закладення стовпів для виявлення водонасичених слабких ґрунтів (пливунів).

Після дослідження ґрунтів необхідно визначити навантаження, яке будинок з фундаментом будуть надавати на ґрунт, що несуть, простіше кажучи, розрахунок ваги будинку. Оцінюється зразкова маса майбутньої споруди (точну вважати безглуздо, проте за підрахунками постарайтеся врахувати і навантаження через домашнє начиння), після чого вибирається вид стовпчастого фундаменту. Якщо є сумніви, краще взяти більш міцний варіант.

Наближені значення частки для окремих елементів конструкції

Примітки:

1) При вугіллі нахилу схилів даху більше 60º снігове навантаження приймається рівною нулю.

2) При розрахунку фундаменту до ваги будинку додається і орієнтовна вага самого фундаменту. Обчислюється його приблизний обсяг і множиться на питому вагу залізобетону, що дорівнює 2500 кг/м³.

Джерело: http://moi-domostroi.ru/stolbchatyi-fundament/

Після визначення ваги будинку розраховуємо мінімально необхідну сумарну площу (S) основ усіх стовпів фундаменту:

S = 1,3×P/Rо,

де 1,3 – коефіцієнт запасу надійності;

Р - загальна вага будинку разом із фундаментом, кг;

Rо - розрахунковий опір несучого ґрунту, кг/см².

Значення Rо

Значення Rо, що називається ще несучою здатністю ґрунту, орієнтовно можна прийняти за таблицею нижче:

Примітка:

Значення розрахункових опорів дано для ґрунтів, розташованих на глибині близько 1,5 метрів. У поверхні несуча здатність майже в півтора рази нижча.

Розрахувавши значення сумарної площі основ всіх стовпів, ми тепер можемо визначити їх необхідне число залежно від діаметра чи розмірів перерізу.

Розрахунок стовпчастого дрібнозаглибленого фундаменту на опорних підошвах для мого каркасного будинку

Отже, спроектований мною каркасний будинок з мансардою має розміри 8 на 8 м, висота стелі 1-го поверху 2.5 м, площа даху 108 м 2, стіни завтовшки 200 мм з утепленням пінопластом або мінватою (остаточне рішення ще не прийнято).

Для розрахунку навантаження візьму такі параметри маси 1 м 2 конструкцій:

1. цокольне перекриття 75 кг;
2. горищне 75 кг;
3. стіни 70 кг;
4. покрівля 30 кг;
5. корисне навантаження приміщень (меблі та люди) 210 кг;
6. фундамент 2500 кг/м 3;

Під час розрахунку маси стін підсумував площу всіх стін, включаючи внутрішні перегородки, отримавши наступний результат: площа стін першого поверху 121.5 м 2 , площа внутрішніх стін мансарди 41.5 м 2 . Таким чином, маса всіх стін будинку дорівнює (121.5 + 41.5) * 70 = 11410 кг.

Площа перекриттів (цокольного та першого поверху): 8*8 = 64 м 2 . Маса перекриттів 64*2*75 = 9600 кг.

Корисне навантаження приміщень: 64*210 = 13 440 кг.

Маса горищного перекриття (мансарда з утепленням): 108*200 = 21 600 кг.

Маса снігового навантаження (за найгірших умов): 108 * 190 = 20 520 кг.

Загальна маса будинку становить приблизно 77 тонн.

Маса фундаменту (22 опори): 4 м3*2500 = 10 000 кг.

Отже, маса будинку з фундаментом становить близько 87 тонн.

Так як за проектом у мене заплановано встановлення 22 стовпів-опор, тепер необхідно визначити потрібну площу їхньої основи (грунт: 50 см родючий шар, далі - супісок, грунтові води розташовані нижче 2 м).

Мінімально необхідна сумарна площа (S) основ усіх стовпів фундаменту:

S = 1,3×P/Rо,

S = 1.3 * 87000 (кг) / 3,5 = 32314 см 2

Тепер знаходимо потрібну площу однієї опори: 32314/22 = 1468 см 2 , Що відповідає квадрату зі сторонами 38 см.

Якщо прийняти розмір опори 0.6 м х 0.6 м (площа основи 3600 см 2 або 0.36 м 2), то сумарна площа основи всіх опор дорівнюватиме 7,92 м 2 , а навантаження на ґрунт становитиме не більше 1,3 * 87 000/79200 = 1,42 кг/см 2 що забезпечує необхідну несучу здатність фундаменту (адже під підошвами опор у мого фундаменту буде насипний грунт з ущільненням, тобто R 0 має бути не більше 1,5 кг/см 2).

Будівництво стовпчастого фундаменту

Інструмент, який знадобиться при зведенні стовпчастого фундаменту:

1. Лопата.
2. Опалубка.
3. Рулетка.
4. Рубероїд.
5. Геотекстиль щільністю 200 гр/м2.
6. Армуючий каркас.

Розмітка стовпчастого фундаменту

У зв'язку з тим, що я збираюся будувати стовпчастий дрібнозаглиблений фундамент (а пристрій цього типу основи передбачає, що глибина його закладання не перевищуватиме 80 см), то технологія буде наступною:

1. на місці будівництва знімається родючий шар ґрунту;
2. у мінеральному ґрунті у місцях знаходження опор за проектом копаються ями розміром 0,6 х 0,6 м 55-60 см завглибшки;
3. ями застилаються геотекстилем 200 гр/м 2 і засипаються щебенем 5-20 шаром 25-30 см, який трамбується, далі геотекстиль потрібно загорнути і покласти зверху шар руберойду;
4. зв'язати армуючий каркас для підошв з арматури 12мм, укласти на дно ям (прути арматури не повинні стикатися з ґрунтом), забезпечити вгору виведення кінців (до 15 см) для зв'язку з армуванням стовпів;
5. залити підошви стовпів (у разі опалубкою будуть виступати стінки ям).

Як опалубку самих стовпів я використовуватиму старі дошки і фанеру, що залишилися після розбирання старої будівлі), хоча деякі пропонують використовувати безнапірну азбоцементну трубу діаметром 300 мм. Армування стовпів – арматура 12 мм.

Якщо ви обмежені у фінансах, то найкращим варіантом для вас буде каркасний будинок. Його швидко та легко будувати, матеріалів треба небагато і вони порівняно дешеві.
У цій статті буде описано будівництво фундаменту - етапу, з якого починається будівництво будь-якої будівлі, і без якої вона неможлива.
Під каркасний будинок можна робити стрічковий та стовпчастий типи фундаменту, або ставити палі. Вибір залежить від роду ґрунту, пролягання ґрунтових вод, параметрів майбутнього будинку та, звичайно, фінансових можливостей.
Зараз ми розберемо різні види фундаментів для каркасного будинку, їхнє будівництво на покроковій інструкції. Це буде початком для якісного будівництва будинку під дах.

Стрічковий фундамент

Це нерозривна тверда споруда по замкнутому контуру у вигляді стрічки. Будують його під усі стіни планованої будівлі. Це найпопулярніший тип фундаменту під приватні будинки та заміські котеджі. Він відмінно підходить як основа для зведення каркасних будівель.

Стрічковий фундамент

Стрічковий фундамент характеризується значно більшою площею несучої поверхні, ніж стовпчастий і гвинтовий. Тому при меншій глибині зведення він витримує ті ж навантаження, що і стовпчастий фундамент, при укладанні на ґрунт з меншою щільністю, або вищі навантаження при такій же глибині зведення. Але для будівництва стрічкового фундаменту знадобиться більше будматеріалів і потрібно буде зробити більше земельних робіт.

Також у будівлі, зведеній на стрічковому фундаменті, можна побудувати підвал або цокольний поверх. Це робиться шляхом збирання ґрунту із простору всередині фундаменту. І тут його стіни одночасно виступають стінами цокольного поверху. Якщо влаштовувати підвал не планується, землю можна не прибирати.

Стрічковий фундамент треба обов'язково поглиблювати нижче за рівень промерзання землі. Рівень промерзання буває дуже різним - він залежить від кліматичних умов та типу ґрунту.

При його зведенні спочатку сипеться пісок, на нього гравій, на нього гідроізоляційний шар. При цьому чим нижче промерзає ґрунт, тим більше мають бути шари піску та гравію. Дуже важливо, щоб основа була приблизно на 30% ширша за сам фундамент.Зверху гравію в'яже арматура таким чином, щоб її частини не виступали з бетону. Потім робиться опалубка заввишки мінімум на 10 см вище запланованої висоти фундаменту. При цьому висота бетонного шару має перевищувати 50 см.

Плитний фундамент

Плитний фундамент - це монолітна плита, виготовлена ​​із залізобетону та залита під усім будинком.

На фото плитний фундамент

Цей тип фундаменту має найбільшу площу опори в порівнянні з рештою, і тому забезпечує більшу стійкість будинку на землі з більш слабкою несучою здатністю. З цієї ж причини він найсильніше протидіє силам здирання, оскільки в результаті їх впливу конструкція опускається і піднімається цілком. Звідси взялася інша назва фундаменту як монолітної плити - плаваючий фундамент. При зведенні будинку на плавнях або болотах подібний фундамент незамінний, оскільки побудована на ньому будівля рухатиметься цілком, що не дасть утворитися в ньому тріщинам і завалам.

Плитний фундамент будується висотою від 10 см і далі на утрамбований пісок і щебінь, поверх яких стелиться гідроізоляція. Поверх ізоляції в'яжеться каркас із арматури у вигляді 2-х сіток, нижньої та верхньої, нерухомо пов'язаних одна з одною. Використовуючи такий фундамент можна зробити каркасну прибудову до будинку.

Армування всередині плитних фундаментів, порівняно зі стрічковими, треба робити серйозніше. На останні діють тільки згинальні поздовжні навантаження, а згинальні поперечні немає, тому що висота стрічкового фундаменту перевищує його ширину. Тому в стрічкових фундаментах ребристу арматуру в'яжуть лише вздовж, для поперечної в'язки підійде і гладка. А плитний фундамент має зовсім інше співвідношення довжини, висоти та ширини, і на нього діють сили на вигин як поперечні, так і поздовжні.

Плюс іноді виникають сили скручування. Тому арматуру для каркаса треба використовувати тільки ребристу - яка найсильніше зчіпляється з бетоном. Крок прутів арматури повинен становити 20-40 см. Якщо в'язати арматуру на відстані 30 см прут від прута, то на 1 кв. м фундаменту знадобиться 3 прути по 1 м на поздовжнє в'язання і стільки ж на поперечне - однаково для верхньої та нижньої обв'язок, плюс приблизно 2 м для зв'язування верхньої та нижньої арматурних сіток.

У результаті виходить близько 140 см лозин на 1 кв. м плити. Для будівництва у вигляді плити витрачається найбільше арматури і найбільший обсяг бетону в порівнянні з рештою фундаментів, тому зводити його найдорожче.

Стовпчастий фундамент

Являє собою опори, що стоять у землі незалежно один від одного.

Стовпчастий фундамент

Ставлять їх обов'язково у всіх точках перетину стін будівлі. Якщо стіни довгі, між ними ставлять додаткові стовпи (тут можна ставити слабші опори).

Верхню частину опор називають оголовком, низ - основою. Оголовки є точками, на яких стоятиме будівля, тому їх треба робити в один рівень – це буде лінією початку 1-го поверху. Відстань між низом будинку та рівнем землі має бути 0,4–0,5 м, щоб будинок не був сирим, щоб не псувалися дерев'яні конструкції каркасу.

Стовпи фундаменту можна робити прямокутними, квадратними, трапецієподібними, круглими і т.д. Найпоширенішими є круглі стовпи, оскільки для них можна прибирати землю за допомогою звичайного ручного бура.

Стовпи для стовпчастого фундаменту підійдуть перетином від 150 мм до 400 мм. При самостійному зведенні стовпчастого фундаменту краще використовувати готові стовпи, які бувають наступних перерізів:

• 150 мм,
• 200 мм,
• 250 мм,
• 400мм.

І ручні бури випускаються під опори цих діаметрів. Стовпчастий фундамент найчастіше вкопують у землю приблизно на 2 м (щоб він був нижчим за промерзання землі). Основи опор мають невелику площу, тому щоб стовпи не зруйнувалися і не перекосилися під тиском будинку, вони повинні стояти на ґрунті з гарною здатністю, що несе.

Для такого фундаменту підходять стовпи з різних матеріалів: бетон, дерево, метал, цегла. Дерев'яні стовпи перед укладанням в землю треба обпалювати або обробляти спеціальними антисептиками, щоб захистити деревину від вогкості та шкідників, запобігаючи таким чином її трухляві і гниття. Додатково деревину можна захистити гідроізоляційними засобами, але навіть у цьому випадку дерево залишається найменш надійним матеріалом для зведення стовпчастого фундаменту.

Кладка з цегли дуже хороша щодо вартості та міцності, проте вона не зручна в плані будівництва. Складати цеглу в опору в ямі по ширині розмір опори неможливо, а складати стовпи цілком на землі, а потім опускати їх в яму теж довго і не легко.

Найкращим з усіх боків матеріалом для стовпів є бетон. Заливати його треба з армуванням.

Такий фундамент буде найміцнішим, слабко схильним до кліматичних впливів і його зовсім не складно побудувати самостійно: пробурити свердловини, насипати прошарок з піску і гравію, поставити опалубку, зв'язати арматуру (подовжню треба брати ребристу 1,2-1,6 см в розрізі, поперечну можна і гладку) і залити бетонним розчином. Плюс армованій цільній опорі не страшні жодні здирання, промерзання і переміщення ґрунту.

У цьому типі фундаментів найнадійнішим є стовпчастий фундамент із ростверком - спеціально зробленою верхньою частиною опори, що розподіляє навантаження від будинку і розташована безпосередньо між стовпами. При проміжках між опорами 1,5-2,5 м ростверк роблять у вигляді звичайної армованої перемички. Якщо проміжки між опорами перевищують 2,5 м ростверк роблять із рандбалки - залізобетонної монолітної або збірної балки, або металевої балки (з двотаврового профілю, звичайного профілю або у вигляді швелера). Для зменшення вартості будівництва ростверк часто ставлять як фундамент для легких будівельних конструкцій.

Фундамент на гвинтових палях

Вважаються простим та дешевим варіантом фундаменту, його монтаж зможуть здійснити від 3-х до 5-ти осіб. Паля - це залізна труба з лопатями внизу.

Лопата потрібна для розподілу навантаження від конструкції на максимальну площу землі та утримання конструкції при коливаннях ґрунту. За допомогою неї під час опускання труби в землю обертальний момент стає поступальним. Таким чином виходить рівномірна несуча здатність всіх елементів фундаменту навіть у випадках неоднорідності ґрунту.

Фундамент на гвинтових палях

Свою нарощують і вкручують доки вона не опуститься нижче за глибину промерзання грунту. Зверху у пали роблять отвір для закріплення арматури, якою власне вкручується паля. Характеристики сталевої труби:

• Діаметр лопаті – від 20 см до 55 см;
• Діаметр ствола – від 10 см до 30 см;
• Товщина стінок – від 0,8 см до 1,2 см;
• Товщина лопаті – від 0,3 см до 1 см;
• Довжина палі – від 1,5 м до 9 м.

На протилежному кінці палі робиться капелюшок для з'єднання з ростверком.

Розрахунок розмірів фундаменту

Основою для розрахунків розмірів фундаменту є несуча здатність ґрунту (коефіцієнт опору ґрунту) та маса запланованої будівлі. Сенсом проведення розрахунків є визначення того, чи зможе цей ґрунт витримати навантаження даного будинку зазначеної ваги на вказаному фундаменті.

Якщо тиск на землю повністю готового будинку виявиться меншим за її несучу силу, то будівництво можна виконувати в розмірах, що використовуються в розрахунку. Якщо тиск на грунт виявиться вищим за його несучу здатність, треба буде виконати коригування, для початку шляхом збільшення ширини основи.

Найважливішими показниками для ґрунту, на якому стоятиме будинок, є два показники - стисливість та міцність. Найбільш міцними і нестерпними є напівскельні та скельні ґрунти. Тому при будівництві на них каркасних будинків котлован можна не рити, а просто зняти верхній плодоносний просадний шар грунту. Виконання подальших розрахунків не знадобиться.

При будівництві каркасного будинку на м'якіших ґрунтах (глина, пісок, чорнозем) фундамент зводиться так, щоб площа його основи задовольняла наступній нерівності:

S>a×F/(b×R),де:

S- Найменша можлива площа основи, кв.см.
a- Коефіцієнт - показник надійності, його величина зазвичай 1,2.
F- вага всієї майбутньої будівлі в готовому вигляді (вважається додаванням загальної ваги всіх матеріалів, з яких складатиметься будинок, за винятком фундаменту, ваги меблів, сантехніки, дверей, котлів, побутової техніки та мешканців).
b– коефіцієнт умов будівництва, який приймається відповідно до типу ґрунту та конструкції будівлі (для дерев'яних та каркасних будинків на глині ​​він становить 1,1, а для всіх типів будинків на дрібних пісках – 1,3).
R- Опір ґрунту або несуча здатність ґрунту:

• Щебенисто-піщаний - 600кг на кв.
• Глинистий за показником плинності JL ≤ 0,5 - 450 кг на кв.см, при 0,5
• Гравійний (дерев'яний) з піском - 500 кг на кв.см, з глиною: при показнику плинності JL ≤ 0,5 - 400 кг на кв.< JL ≤ 0,75 - 350 кг на кв.см.

Таким чином можна правильно розрахувати параметри всього фундаменту, так і його обрізу. Площа прямокутника (у формі якого будують фундамент) визначається шляхом множення його довжини на ширину. Конкретні розміри фундаменту (не обов'язково прямокутного, можна і квадрата) можуть змінюватись у межах розрахованих максимально відповідних розмірів несучої конструкції.

Способи утеплення фундаменту

Способи утеплення та ізоляції фундаменту будинку від вогкості та холоду з ґрунту поділяють на такі групи:

• Утеплення та ізоляція по зовнішнім стінам;
• Утеплення та ізоляція по внутрішніх стінах.

Утеплення та ізоляція фундаменту

Найбільш ефективним варіантом є утеплення фундаменту по зовнішнім стінам.Робити це краще відразу після зведення фундаменту, до початку встановлення каркаса будинку. Утеплення фундаменту по зовнішнім стінам здійснюється такими способами:

• Засипним. Здійснюється шляхом засипання сипких будівельних абсорбуючих матеріалів (щебеню, керамзиту, піску тощо) в траншею, виконану з усіх зовнішніх сторін фундаменту. Ці матеріали добре відводять вологу, чим запобігають руйнуванню фундаменту, і є добрим бар'єром від холоду.
• Кріплення плит з пінопласту. Здійснюється плитами з пінополістиролу (пінопласту), які кріпляться до фундаменту клеєм або мастикою. Пінопласт, що має властивість зберігати тепло, забезпечує досить високу теплоізоляцію. Але він має один істотний мінус - його їдять гризуни. Для захисту від них поверх пінопласту треба ставити сітку.
• Кріпленням плит з піноплексу. Піноплекс – матеріал, схожий на пінопласт, але більш екологічний та міцний. Він не деформується і його не їдять гризуни. Піноплекс спеціальним клеєм або бітумною мастикою можна клеїти прямо на фундамент.

Утеплення та ізоляція фундаменту по внутрішніх стінах найчастіше виконується, коли дістатися до нього із зовнішнього боку набагато складніше, ніж із внутрішньої.

Цей спосіб дозволяє підвищити температуру у підвалі та прибрати надлишок вологи. Але внутрішня ізоляція не захищає фундамент від води в ґрунті та температурних перепадів.

Відео

Подивіться відео про особливості будівництва фундаментів різних видів