Столбчатый фундамент: характеристики, материалы, особенности монтажа + пошаговая инструкция

Передача давления от дома на землю происходит с помощью подпирающих столбов. В сечении они имеют прямоугольную или округлую форму.

Варианты материала опоры:

• Монолитный железобетон
• Блоки из бетона/железобетона
• Кирпич
• Бут либо бутобетон

Качество материала на первом месте. Если берется кирпич, то только полнотелый, хорошо обожженный. Если бетон, то тяжелый, маркой минимум B15.

Монолитный железобетон надежен, выдерживает значительный вес. Для такого железобетона подойдет любой грунт, даже склонный к пучению, что делает его универсальным. Монолит легко выдерживает вес двухэтажного дома. Остальные материалы не такие прочные и собраны из отдельных частей, скрепляющихся бетонным раствором.

Располагаются элементы в угловых точках дома, в областях соединения стены с простенком. Расстояние между ними — от 150 до 250 см. Шаг обратно пропорционален весу постройки: чем меньше вес, тем больше допустим шаг установки.

Виды ростверка

Ростверк — это поперечная балка, которой связывают столбы для более равномерной передачи нагрузки. Может использоваться также мелкозаглубленная лента. Это помогает бороться с распространенным минусом столбчатого основания — неравномерной усадкой.

В роли ростверка применяют древесный брус, металлический профиль или трубы. При строительстве внутрь столба помещают шпильки, особые части крепления или делают выпуск арматуры. Все это выполняется для соединения балок с обвязкой. Для разных видов ростверка подбирают свой тип закладных.

Если строится тяжелая постройка, берут балку из бетона. Балки бывают монолитные и составные, первый вариант дешевле и надежнее, зато второй проще в установке. Чаще используют монолитный ростверк, если здание из кирпича или камня. Когда создается столбчатый фундамент с цельным ростверком, выполняют армирование с выпуском от 0,7 м. Затем связывают с каркасной арматурой.

Пристройки

Иногда около здания предполагаются дополнительные пристройки, которые не оказывают сильной нагрузки. Например, крыльцо, терраса. Тогда основание для них формируется отдельно по контуру, не соприкасающемуся с фундаментом основного здания. Ростверки должны быть рядом, поэтому между ними необходимо разместить демпферный слой. Состоять он может из картона, рубероида.

Нужда в таком слое объясняется тем, что существует разница в весе и нагрузке на основание. Это различие приводит к деформации или серьезным повреждениям дома.

Закрытие свободных мест

Фундамент на столбах приподнимает постройку над поверхностью земли. Так под полом возникает свободное движение ветра, что помогает поддерживать нужную влажность древесины, но мешает достаточному нагреву. Пол остается холодным. Под таким основанием могут поселиться нежеланные гости (грызуны или птицы). Поэтому свободное место между столбами не оставляют, а заполняют.

 Два способа закрытия пространства:

• Сделать забирку — положить камень или кирпич
• Закрепить листовой материал

Второй вариант легче. Листовой материал отрезают так, чтобы он не упирался в землю. Свободное место поможет процессу вентиляции и профилактике вспучивания.

Забирка — вариант, кто собирается сделать утепляющую отмостку вокруг строения. Она не должна подпирать ростверк либо нижнюю обвязку. Уровень должен совпадать с уровнем наружной кромки столбов (их ширина должна превышать ширину стены минимум на 10 см). Под забирку готовят основание — траншею 0,2-0,3 м глубиной. На дно засыпают песок, утрамбовывают, затем щебень, снова утрамбовывают и только в конце ставят на основание декоративную стену.

Опорно-столбчатое основание

Если грунт обычный, то для небольшого строения до 30 м² будет достаточно облегченного опорно-столбчатого решения. Оно состоит из блоков, укладываемых на подушку из песка и гравия.

Как и для столбчатого фундамента, столбы ставятся под углами здания, в точках примыкания и между ними. Нужно уплотнить подушку, что повысит несущую способность грунта. Важно: опорно-столбчатый фундамент нельзя использовать, если грунт сыпучий, глинистый или насыщенный влагой. Это сведет его надежность на нет.

Свайный и столбчатый фундамент

По внешним признакам столбчатый фундамент с округлыми столбами и основание на сваях практически неотличимы. Их конструкция схожа, но задачи они выполняют разные. Отличия ними заключается в грунте, на котором их размещают, и углубленности установки. Для нестабильного грунта с плохой несущей способностью применяют свайные основания, чтобы нагрузка строения перешла более крепким слоям. Для земли с достаточной несущей способностью используют основания на столбах. Их глубина различается при разных климатических зонах, типе грунта, уровне пролегания грунтовых вод.

Глинистый грунт сложный для строительства. Он хуже отводит воду, происходит ее скопление. Если вода замерзает, объем вещества увеличивается, разбухшая почва начинает давить на все конструкции, находящиеся в ней, включая основание. Такое явление назвали пучением. Грунт, подверженный ему, называется пучинистый.

Силы пучения действуют на столб и снизу, и сбоку, что приводит к его деформации. Поэтому в пучинистых грунтах используются опоры с монолитным армированием или расширенные в нижней части. Расширенную нижнюю область столба называют «пятка». Она может быть шире самого элемента в 2 раза и достигать в высоту треть его сечения. Для столба высотой 50 см применяют пятку 100х100 см и с высотой 16 см.

Обычные швы между строительными элементами (блок, кирпич, камень) в сборном столбчатом фундаменте не всегда в достаточной мере защищают от боковых нагрузок. Для повышения их надежности, способности выдерживать воздействие пучинистого грунта их стенки делают скошенными. Если грунт обычный, стенки выкладывают ровно.

Если несущая способность грунта позволяет, он ведет себя нормально и выдерживает нагрузку. При сыпучих, торфяных и нестандартных основаниях его не применяют. Столбчатый фундамент имеет свои минусы. Невозможна организация подвала и продуваемого промежутка между грунтом и полом. Это учитывается при планировании строительных работ.

Решение подходит для:

• Каркасных построек (состоящих из легких материалов).
• Тяжелых стен, если нужно разместить основание глубже, чем на 180—200 см, но ленточный слишком дорог.
• Чрезмерно пучинистого грунта.

Не применяйте такой фундамент, если:

• Перепад высот превышает 2 метра
• Геология участка усложненная, есть вероятность смещения пластов

Главный целевой принцип, по которому выбираются параметры фундамента, — достижение его целостности. Для этого строители учитывают запас прочности от 20 до 40%, который может частично компенсировать неожиданные колебания условий (климатические особенности, непрогнозируемое похолодание, движение грунтовых вод). С запасом берется глубина заложения. Несущая способность несколько занижается, ведь когда фундамент уже готов, менять что-либо уже поздно, к нему сложно что-то добавить.

Для пучинистого грунта планируют самый большой запас, так как просчитать степень воздействия грунтовых вод и их наличие невозможно. Фундамент закапывают ниже глубины промерзания грунта. Чтобы узнать глубину заложения фундамента, нужно найти информацию по региону и прибавить к этой цифре 15—25 см. Пример: если средняя глубина промерзания по области составляет 1 м, то фундамент закладывают на глубину 1,15—1,25 м.

• При подготовке сборных столбов нужно выкапывать под них большую яму. Это касается столбов, например, из кирпича или блоков. Чтобы выполнить отсыпку, дно должно располагаться ниже глубины заложения на 20 см. Углубление нужно делать шире, чтобы в нем складывать опоры и вести строительные работы. Тогда монолитные столбы удобнее. Чтобы установить монолитный столб, нужно выбурить лунку, всыпать на дно гравий/песок и вставить опалубку (трубу). Внутри трубы помещают арматуру или еще одну трубу из металла для повышения прочности.

Закономерность работает к тяжелым зданиям, а столбчатый фундамент делают для легких строений. Глубина фундамента зависит от того, будет ли в доме подвал. Если подвал не планируется, можно делать малозаглубленный или незаглубленный фундамент. Малозаглубленным считается фундамент с глубиной заложения 0,5—0,7 уровня промерзания, незаглубленным — 0,3—0,5.

Площадь столбов будет меньше, чем площадь ленты, поэтому воздействие сил пучения смягчится. Воздействие может быть компенсировано особенностями строения каркасных или деревянных домов.

Существует ряд дополнительных мер для уменьшения влияния сил пучения:

• Гравийная подушка на дне ямы, принимающая часть нагрузки на себя.
• Гладкость боковых поверхностей и смазывание солидолом, мастикой, эпоксидной смолой.
• Организация утепленной отмостки вокруг здания.

Все эти меры нивелируют все последствия вспучивания. Подъем опор компенсируется ростверком и обвязкой. Даже при условии оттаивания грунта все возвращается к первоначальному состоянию.

Если земля хорошо справляется с отводом жидкости, фундамент на столбах незачем углублять далеко. Важнее выбрать площадь опорных элементов для равномерной передачи давления.

Оптимальный размер опорных элементов зависит от материала.

Минимальные размеры:

• Монолитный железобетон — 0,3 м
• Кирпич — 0,38 м
• Бетон/бутобетон — 0,4 м
• Камень — 0,6 мм

Размер столба должен превышать ширину стенки на 100 мм. Стена должна размещаться на середине опоры и отступать как минимум на 50 мм по краям.

Перед работой учитывайте правила:

• Если грунт пучинистый, дом на столбчатом основании необходимо построить за сезон.
• Идеальное время для строительства — это конец лета/начало осени.
• Если используют монолитный бетон, верхний слой столбов опрыскивают водой каждый день.
• Для изготовления бетона лучше подойдет цемент М400.
• Если используются бревна диаметром от 15 см, их нужно сначала обработать антисептическими растворами и гидроизоляционными составами.
• Установка столбчатого фундамента из бетона не займет более месяца.
• Монолитный бетонный фундамент — самый надежный.
• При планировании вида основания нужно знать среднее количество зимних осадков, создающих дополнительную нагрузку на конструкцию.

Подготовка

Стартует процесс всегда с уборки локации и разметки. Убирают дерн, весь плодородный слой, так как он не является несущим. Выкорчевывают пни, скашивают траву. Также выполняют выравнивание выступов, засыпание и утрамбовку ямок, впадин. Площадка должна быть идеально ровная и горизонтальная, без выпуклостей. Проверку степени горизонтальности производят с помощью доски и лазерного уровня.

Разметка

На следующем этапе периметр здания нужно окружить обноской, то есть столбами или опорами с прикрепленными планками. Такие «скамеечки» размещают в метре от периметра будущего строения. От одного к другому натягиваются шнуры, чтобы разметить периметр и площадь будущих опор.

Углы при разметке должны быть равны 90°. Для измерения применяют диагонали прямоугольников. На грунте размечают габариты опор отвесом, опуская перпендикуляр в точках пересечения шнуров. Эти меры обеспечивают ровные размеры, достаточную высоту опалубки.

Ямы

После разметки необходимо выкопать ямы, для чего допустимо использовать ручную лопату или экскаватор. Ямы глубиной до метра в обычном грунте копают по прямой, более глубокие или ямы в сыпучем грунте — по наклонному направлению.

Сначала роют до планируемой глубины фундамента, при ее достижении — еще на 0,2—0,3 м. Далее нужно выровнять поверхность дна. Его габариты на 0,1—0,2 м должны превышать размеры пятки (или опоры).

Округлые столбы выполнять легче: сначала выполняют бурение скважины, затем выполняется окончательная обработка буром ТИСЭ, чтобы сделать отверстие под пятку. Этот инструмент складывается, вспомогательное лезвие появляется уже на необходимой глубине, что позволяет делать ямы сложной формы.

Подушка

Когда ямы готовы, можно приступать к созданию подушки из песка и гравия. На дно засыпается щебень (100—150 мм) и проводится его уплотнение. Затем засыпают крупный песок, наливают жидкость, тщательно утрамбовывают. Слой песка и гравия должен совпадать с глубиной залегания основания. Для опорных элементов округлой формы подушка выполняется по тому же принципу, трамбуют смесь длинным шестом.

Пятка

Для сборных кирпичных/блочных опор пятку выполняют из бетонного блока. На песок ставят блок-подушку с трапециевидным сечением.

Если планируются цельные столбовые опоры, подушка тоже изготавливается из монолита. Помещают опалубку вдвое большего сечения, чем столб с высотой от 1/3 его сечения. В два яруса кладут арматуру. Лучше всего применять для этих целей пруток от 1,2 до 1,4 см в диаметре. Арматура помещается также и в саму пятку. Этим достигается надежная и крепкая конструкция из железобетона.

Столбовые опоры

Следующий этап, самый интересный и важный — непосредственно изготовление столбовых элементов. Для создания цельного столба ставится опалубка с арматурой внутри нее. Для столба квадратной формы ее сбивают из деревянных досок, для круглого используют трубы. Экономичный вариант предполагает опалубку из рубероида, завернутого в рулон в 2—3 слоя, закрепленного скотчем. Выходит достаточно крепкая труба, даже в наземной части не теряющая первоначально заданную форму.

Далее делают армирование тремя-четырьмя прутьями арматуры. Оптимальный диаметр — 1,2-1,4 см, класс А III. Количество прутьев — 3-4 для округлых опор, минимум 4 для квадратных. Пруты связываются поперечными перевязками, выполненными через каждые четверть метра. Они изготовлены из арматуры класса А I высокой гладкости, а в диаметре от 0,6 до 0,8 см. Прочность каркасной конструкции зависит и от способа установки перевязки. Самый прочный получается, если каркас вяжут, а не варят.

Между краем опалубки и арматурой должно быть минимум 0,5 см, чтобы предупредить появление ржавчины. Если арматуру поставить вплотную, произойдет ускоренное ржавление и возможна поломка столбового элемента.

Для кирпичных столбов кирпич выбирают марки от 100, обожженный, полнотелый. Такие столбы не подойдут для участков с высоким уровнем грунтовых вод. Раствор изготавливают из портландцемента от М300, лучше М400–500.

Существуют такие варианты смеси:

• 1:3 цемент, песок
• 1:2:10 цемент, известковое тесто, песок
• 1:1:10 цемент, глиняное тесто, песок

Кладку нужно выполнять строго вертикально, внимательно контролируя ее на каждом этапе. Нарушение вертикальности может приводить к дефектам основания и даже обрушению здания.

Для бутового столбчатого основания берутся плоские ровные камни. Давление по вертикали должно быть направлено на всю плоскость. Камни укладываются с перевязкой. Самые большие размещаются в углах. Размер их (в толщине) должен быть от 0,3 м. Их кладут на раствор, подгоняют и уплотняют, а промежутки засыпают щебнем. Армирование необходимо производить вертикально и горизонтально. По горизонтали прутья вставляют через каждые 25—35 см, по вертикали выбирают прутья от 0,6 см в диаметре.

Столбы выгоняют до одинакового уровня, регулярно отбивая вертикальную плоскость в процессе, так как потом достичь ее будет тяжелее.

Ростверк

Когда заливается монолитная опора, в ее верхней части размещаются закладные детали.

Это могут быть:

• Если брус деревянной/металлической обвязки, то шпильки.
• Если ростверк монолитный, то арматурные выпуски – от 0,7 м в длину.

Создание монолитного ростверка состоит из двух этапов: закладки опорных частей, как при столбчатом и свайном фундаменте, и заливки ленты фундамента. Но при монолитном ростверке обычно не закладывают подошву под столбы, а непосредственно после снятия опалубки выполняют обратную засыпку.

Гидроизоляция

Чтобы из грунта не поступала жидкость, создают гидроизоляционный слой между основанием и обвязкой или ростверком и первым рядом кладки. Для этой цели применяют обмазочный способ (битумная мастика), рулонный или комбинированный. В изоляции каждого столба нет необходимости: наличие влаги не помешает бетонным и бутовым столбам, а кирпичные и так ставятся на сухом грунте. Как раз кирпичные столбы имеет смысл пропитать. Но такие пропитки, снижающие гигроскопичность, имеют очень высокую стоимость. Для гидроизоляции ростверка подходит рубероид.

Рекомендуемые статьи: