Peterburg-okna.ru

Ремонт и стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома

Столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками

Каркасные дома являются надежными конструкциями небольшого веса, обладающие рядом особенностей и преимуществ. Но любое здание, даже каркасное, должно иметь под собой грамотно возведенный фундамент.

Особенно важно, чтобы его можно было сделать своими руками, сэкономив тем самым значительные финансовые средства. Отсюда вытекает, что идеальным вариантом будет столбчатый фундамент, который не только долго прослужит, но и отремонтировать в случае чего будет несложно.

Характеристика столбчатого основания

Каркасный дом на столбчатом фундаменте

  • Остов представляет собой строительную сетку, состоящую из опор (столбов). Они устанавливаются в местах максимальных нагрузок: по границе несущих стеновых конструкций, их пересечениях, в пролетах на определенном расстоянии. Обязательно захватываются углы здания и пролеты, длиннее, чем 2,5 м. Конкретный шаг от одного столба к другому, как и сечение опор, определяется по специальной методике. Расчет зависит от вида опор, материала изготовления, веса будущей постройки. Средняя величина шага составляет 1,5-2,0 м. Если столбы выполнены в виде прямоугольников – средний размер сечения 250-400х250-400 мм. Диаметр круглых опор колеблется от 200 до 250 мм.
  • Нижняя часть столба (основание) закапывается в землю. На его верхушку (оголовок) помещается нижняя обвязка каркасной постройки. Во время формирования столбчатого поля необходимо контролировать уровень расположения оголовков всех опор. Они обязаны находиться в одной горизонтальной плоскости. Как правило, это высота полметра от уровня земли. Расстояние (верхняя отметка) определяет нивелиром и выставляется на каждой опоре.
  • Возводить фундамент можно разными методами. Используют для этого различные стройматериалы: бутобетон, бетон, кирпичи, блоки. Столбец сооружается либо сборным из готовых элементов (кирпич, камень, блок), либо цельным из бетонного раствора. Прочность монолитных столбов объясняется целостностью структуры раствора, отсутствием по всему телу пустот, неоднородных включений и швов. Характеристики опор позволяют возводить на них каркасные постройки в два уровня.
  • Важную роль играет вид грунта. От его состава выбирается глубина заложения. Определить эту характеристику можно по геологоразведочным данным, а также самостоятельно, проведя опрос соседей. Заглубленные опоры своим основанием должны упираться в слой, находящийся ниже промерзания грунта. Заглубление столбов актуально для трудных пучинистых грунтов (глина, суглинок, пр.)
  • Мелкозаглубленный вид фундамента характеризуется полуметровой (или 0,7 м) глубиной промерзания грунта. Особенность такой закладки состоит в наличии дополнительного песчаного слоя, засыпаемого в лунку на половину заглубления.
  • Незаглубленное столбчатое основание используется только на не пучинистых грунтах и как раз подходит для каркасных построек, характеризующихся малым весом: 1 кв.м. площади такого дома не превышает 15 кг.

Внимание! Единица площади бетонной стены, в отличие от легкого каркасного сооружения, «немного» тяжелее и весит 1000 кг.

Особенности возведения каркасного дома на столбчатом фундаменте

При строительстве каркасного дома возможно оборудование фундамента по монолитной или сборной технологии. В первом случае армированные столбы производятся путем заливки бетона в трубу из металла или полимерного материала. Можно использовать для их изготовления и традиционный способ – опалубку, которая в дальнейшем снимается. Фундамент из прочных монолитных столбов подходит даже для строительства двухэтажных зданий.

Сборная конструкция рассчитана на меньшие нагрузки. Столбы из блоков, кирпича или иных материалов со сходными характеристиками уступают монолитным прочностью из-за наличия швов. Но для каркасного дома небольшой площади сборный фундамент оптимален. Технология позволяет начать возведение стен в кратчайший срок. Независимо от типа опор устройство столбчатого фундамента осуществляется в несколько этапов:

  • разметка участка под столбы;
  • бурение скважин нужной глубины;
  • оборудование на дне песчаной подушки;
  • монтаж столбов с нивелированием по уровню;
  • установка закладных деталей под нижнюю обвязку.

Столбы необходимо расположить в каждому углу каркасного дома. Дополнительные опоры обязательны на участках пересечения несущих конструкций. По периметру столбы устанавливаются с интервалом от полутора до двух метров. Для вычисления шага нужно исходить из расчета нагрузки на одну опору, не превышающей 800 кг. Сечение столбов определяется индивидуально. Для монолитных опор используются трубы диаметром 110-150 мм.

Читать еще:  Работа с металлочерепицей

Глубина столбчатого фундамента регламентируется нормативами, которые уточняются с учетом типа грунта и прогнозируемой нагрузки. При бурении скважин необходимо делать запас на обсыпку столбов. Выравнивание по горизонтали – важный этап, от которого зависит геометрия каркасного дома. После возведения столбчатого фундамента перед переходом к следующему этапу нужно выждать время до полного просыхания бетона.

Основные требования и расчеты

Расчеты под столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома следует начинать с плана первого этажа. Количество столбов вычисляется по количеству пересечений и стыков несущих стен, как наружных, так и внутренних. В связи с тем, что каркасный дом является легким строением, весом в расчетах можно пренебречь, но при этом обязательно учесть расстояния по длинам стены. Так интервалы между соседними столбами фундамента рекомендуется делать не более 2-3 м.

Следующим шагом будет определение, какой столбовой фундамент предпочтительней использовать в условиях участка. Сейчас доминируют три технологии:

  1. Использование готовых монолитных блоков
  1. Создание сборных столбов из блоков
  1. Монолитная заливка с армированием столбов по опалубке.

Какая бы их трех возможных технологий не была выбрана в итоге, общим для всех них будет сечение столба – 400×400 мм, если опора имеет квадратное сечение, или 400 мм в диаметре, если опоры в сечении имеют круг.

Устройство столбчатого фундамента под легкие дома предполагает неглубокое залегание – на 50-60 см. Благодаря особенностям такого основания данная глубина прекрасно держит дом и на высоко пучинистых грунтах с низкой точкой промерзания.

Итак, как сделать столбчатый фундамент? При создании основания следует участь следующие этапы работы:

  1. Подготовка площадки.

С участка под будущим домом снимают плодородный слой, выравнивание производят при помощи песка, который обязательно утрамбовывается.

  1. Подготовка ям под столбы.

Производится разметка участка в соответствии с планом дома. В предполагаемых углах строения, на пересечении и стыках всех планируемых стен намечаются места под ямы. Выкапываются углубления из расчета 50 см глубина залегания фундамента плюс 20 см песчаная подушка. Ширина ям должна быть чуть шире сечения столбов, особенно, если планируется монолитная заливка опор с установкой опалубки.

  1. Подготовка подошвы под опоры.

На дно ям насыпается крупный песок или гравий мелких фракций, который плотно утрамбовывается. Он необходим для поглощения избытка влаги и более плотной посадки самих столбов.

Установка столбов производится по выбранной технологии – либо готовыми элементами, либо заливкой морозостойких марок бетона в заранее собранную опалубку с дополнительным армированием.

  1. Выравнивание столбов по уровню и их обсыпка грунтом.

Для обсыпки рекомендуют использовать глину или песок, который дополнительно проливается обильно водой для более плотного прилегания фракций друг к другу.

  1. Обвязка фундамента.

Может проводиться как нижним брусом каркасного дома, так и дополнительным ростверком из армированного бетона.

В основном установка такого типа основания требует обвязки. В некоторых случаях в этой роли выступают ростверк или нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте.

Каркасный дом представляет собой набор вертикальных и горизонтальных стоек-брусьев, проемы между которыми закрыты сип (сэндвич) -панелями, влагостойкой ОСБ или светопрозрачными конструкциями. Соответственно, нижний горизонтальный брус дома вполне успешно может брать на себя функционал обвязки фундамента.

В этом случае те места бруса, которые непосредственно примыкают к оголовкам столбчатого фундамента, должны быть дополнительно гидроизолированы. В противном случае в местах стыков при перепадах температуры и влажности будет скапливаться вода, которая постепенно разрушит дерево.

Читать еще:  Как поставить антенну на крышу дома?

Порядок действий

Расчет столбчатого фундамента под дом производится в несколько этапов:

  • оценка нагрузки от дома;
  • определение типа грунта;
  • подсчет количества опор.

Теоретически число опорных столбов зависит от того, какую площадь имеет основание единичного элемента. Однако большую роль в этом вопросе играет планировка дома – ведь опоры необходимо ставить не только по углам постройки, но и в местах пересечения стен (более подробно об опорно столбчатом фундаменте).

Оценка нагрузки

Для выполнения данного этапа расчетных работ необходимо собрать все нагрузки, воздействующие на фундамент и суммировать их.

В их состав входят следующие величины:

  • вес строительных материалов (всех без исключения – от стен до крыши);
  • снеговые и ветровые нагрузки;
  • вес объектов, которые предполагается установить внутри постройки.

Снеговая и ветровая нагрузки являются сезонными и зависят от региона строительства. Удельные нагрузки на единицу площади можно найти в строительных справочниках.

Застройщику останется лишь умножить данные величины на площадь крыши с учетом поправок, зависящих от уклона ее скатов. Влияние угла наклона выражается в коэффициентах, также приведенных в справочной литературе.

При расчете столбчатого фундамента с ростверком в обязательном порядке учитывается и вес последнего. Для этого надо подсчитать объем обвязки и умножить его на удельный вес материала.

Если, например, ростверк предполагается выполнять из железобетона, то его удельный вес составит 2400 кг/м3. Для стали этот показатель равняется 7800 кг/м3.

Определение типа грунта

После расчета нагрузки на столбчатый фундамент следует определить, какой тип грунта будет служить основанием для его опор.

Поскольку в частном строительстве на столбах возводятся нетяжелые строительные конструкции, например баня, данную операцию можно произвести и без привлечения геологоразведки.

Итак, при проведении расчета столбчатого фундамента под дом из бруса или других легких материалов можно оценить характер грунта следующим образом:

  • выясняется глубина промерзания грунта в регионе строительства – по справочникам или исходя из опыта местных строителей;
  • выкапывается шурф ниже отметки промерзания грунта;
  • со дна шурфа отбирается проба грунта.

Извлеченный из скважины грунт скатывается в шарик.

В зависимости от результата делается вывод:

  • шарик скатать не удается – песчаный грунт (удельное сопротивление R – 2 (очень мелкий песок), 3 – песок средней крупности и 4,5 – крупный песок);
  • шарик скатали, но он рассыпается при попытке сплющить его – скорее всего, вы имеете дело с супесями (R = 3);
  • шарик стойко выдерживает сдавливание, однако по его краям образуются трещины – суглинок (R = 2-4);
  • шарик пластичен, если его сдавить, нет трещин по краям – перед вами глина (R=3-6).

В случае выполнения расчета столбчатого фундамента под светильник и другие малоответственные сооружения (с мелким заглублением) , расчетное сопротивление грунта следует пересчитать по формуле:

R = 0.005Rуд.(100+h/3), где

Rуд. – табличное значение сопротивления грунта;

h – глубина заложения столба в см.

Подсчет количества опор

Имея результаты по двум первым этапам расчетов, можно подсчитать минимально необходимое количество опорных столбов.

Только вам понадобится еще одна величина – площадь поперечного сечения столба. Она зависит от конструктивных особенностей опоры и выбирается сначала теоретически.

Число столбиков определяется по формуле n=F/RS, где

F – полная нагрузка на столбы (кг);

S – площадь поперечного сечения одной опоры (см2);

R – расчетное сопротивление грунта.

Если число столбиков получилось неправдоподобно большим, придется увеличить площадь одной опоры и заново произвести проверочный подсчет.

Примерно по такой же схеме производится и расчет столбчатого фундамента под колонну. Но в этом случае учитываются и данные о площади поперечного сечения стакана и подколонника, сечение арматуры, параметры закладных деталей или анкерных болтов.

Сам расчет довольно сложный и рутинный, даже профессионалы стараются воспользоваться для его выполнения специальными программами.

Читать еще:  Как посчитать квадраты потолка?

Если Вас, кроме столбчатого, интересуют другие виды фундамента, то вот информация о ленточном фундаменте и о свайном фундаменте.

Видео о порядке расчета фундамента.

Последний вариант — комбинации

Иногда для возведения колонн фундаментов под каркасные здания применяют сразу несколько материалов. Самой распространенной является комбинация из бетона и бетонных блоков. В этом случае нижнюю часть бетонируют, а наземную часть выкладывают блоками. Аналогично можно комбинировать бетон с кирпичом. Это позволяет сэкономить на опалубке и ускорить процесс строительства, однако существенно снижает прочность опор. При комбинировании важно помнить, что необходимо делать все опоры одинаковыми (т.е. все должны быть комбинированными с применением одинаковых материалов в одинаковой последовательности). В противном случае будет неравномерное распределение массы конструкции, что приведет к разрушению фундамента.

Основные параметры и виды фундаментов

Сам по себе столбчатый фундамент представляет группу столбов, установленных в земле по всему периметру здания. Если площадь небольшая, то можно ограничиться установкой столбов только по углам, после чего объединить их ростверком. Также обязательно их нужно устанавливать в местах пересечения межкомнатных стен и перегородок. Столбы устанавливаются с шагом 1,5-2 метра. Оголовок – верхняя часть столбов – выступает над поверхностью земли на высоту 50-80 сантиметров, именно такое расстояние необходимо, чтобы защититься от сырости. Ведь зачастую основанием каркасного дома служит деревянный брус, а если он будет постоянно находиться в сырости, то очень быстро сгниет.

Размер самих столбов может быть различным. Если они будут цилиндрической формы, то диаметр будет 200-400 миллиметров, если же изготовленные из блоков или кирпича, то минимальные рекомендуемые размеры – 50х50 сантиметров.

Исходя из глубины закладки, столбчатые фундаменты для каркасных домов можно разделить на два основных вида – мелкозаглубленный и заглубленный. Глубина мелкозаглубленного небольшая – не более 50-80 сантиметров, использовать его рекомендуется на песчаных и скальных грунтах, которые характеризуются высокой прочностью и низким уровнем грунтовых вод. Но, как правило, мелкозаглубленные столбчатые фундаменты для полноценных жилых каркасных домов не используются, лучше всего они подходят для хозяйственных построек.

Глубина заглубленного фундамента может доходить до двух метров, либо меньше, если уровень промерзания грунта небольшой. В этом случае глубина столбчатого фундамента должна быть на 50 сантиметров ниже. Использовать заглубленные фундаменты рекомендуется на слабых глинистых почвах, с неглубоким залеганием грунтовых вод.

Забирка

После проведения всех работ по созданию дома производится монтаж забирки. Такая разновидность цоколя устанавливается для того, чтобы закрыть пространство между столбами и защитить опоры от осадков. Также забирка выполняет и декоративную функцию.

Этот вид цоколя создается из следующих материалов:

  • дерево;
  • камень;
  • кирпич;
  • сайдинг;
  • цементно-стружечные плиты.

Стоит отметить, что в забирке необходимо создать отверстия для вентиляции подпольного пространства. Внутренняя сторона цоколя обычно утепляется.

Соблюдая все правила проведения работ создать столбчатый фундамент своими руками для каркасного дома можно без использования строительной техники и привлечения помощников. Именно поэтому многие владельцы участков выбирают такой тип основания.

Достоинства и недостатки столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент для каркасного дома имеет следующие преимущества:

самый дешевый вид фундамента. Его себестоимость как минимум в 2 раза меньше чем ленточного фундамента;

возможность производить работу самостоятельно – заливать столбы поочередно;

большая скорость монтажа;

Однако есть и столбчатого фундамента и несколько недостатков:

проблема создания полноценного подвала под домом;

  • если не планируется монтаж забирки, то пол первого этаже требует дополнительного утепления. Ветра будут задувать между столбами и забирать драгоценное тепло.
  • Столбчатый фундамент под каркасный дом своими руками видео:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector