Одно из главных преимуществ брусовых домов — малый вес. Это позволяет отказаться от дорогих фундаментов (плитного и ленточного), воспользоваться более дешевыми вариантами (свайным и опорно-столбчатым) и неплохо сэкономить. Причём из двух последних именно опорно-столбчатый является самым дешевым. Он же самый неоднозначный — сломано немало копий в вопросе его применимости для строительства серьезных жилищ. Кто-то считает его универсальным вариантом на все случаи жизни, пока иные признают его только в качестве основания для сараев и самых легких построек. Попробуем разобраться в этом вопросе и дать окончательный ответ.
Столбчатый фундамент — это система столбов, заглубленных в грунт, которые могут скрепляться ростверком или черновым полом строения.
Опоры-столбы устанавливаются в тех местах под зданием, где фундамент будет нести повышенную нагрузку:
Соединенный в единую конструкцию набор столбов, при условии грамотного проектирования и качественной установки, не подвержен деформации, опрокидыванию и смещению отдельных элементов.
На фундаментах данного типа строят:
Полновесный дом тоже можно возвести на опорах, но в этом случае нужно больше столбов с большой площадью сечения.
Такой вариант строительства применяется в зонах с каменистой или мерзлой почвой. На участках с высоким залеганием подземных вод, где ленточный фундамент обустроить очень сложно, применяют столбчатый, опоры при этом вкапываются на глубину ниже уровня грунтового течения.
Каждый тип основы имеет собственное предназначение и используется при определенном виде строительства. Опорно-столбчатый фундамент не является исключением. В нем нагрузка распределяется на столбы, которые заглублены в грунт. По внешнему виду такой вид фундамента напоминает свайный тип основы, но на самом деле за внешней схожестью скрываются глубокие различия.
Среди плюсов опорно-столбчатого фундамента можно выделить:
Несмотря на большое количество неоспоримых преимуществ, данная разновидность фундамента имеет и определенные недостатки. В чем они заключаются. Минусы опорно-столбчатого фундамента следующие:
В мелкомасштабном строительстве, при возведении небольших зданий из дерева либо каркасных панелей, к обустройству опорно-столбчатых оснований прибегают достаточно часто.
Совет эксперта! популярность данного вида фундамента обуславливается его экономичностью как в плане финансовых расходов, так и в плане затрат времени, которое необходимо для создания опорно-столбчатого основания.
Существует несколько видов опорно-столбчатых оснований, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Рассмотрим основные из них:
Это наиболее простой вариант, который отлично подойдет для строительства легких домов на плотном грунте (супеси либо сухая песчаная почва) с низким уровнем залегания грунтовых вод. Несущей способности кирпичных стоек будет достаточно для любых хозяйственных помещений и для небольших одноэтажных домиков из дерева.
Забетонированные металлические трубы обладают наибольшей несущей способностью среди всех видов столбчатых опор. Для строительства опорно-столбчатого фундамента используются трубы с толщиной стенки минимум в 4 миллиметра, при обязательным является покрытие труб антикоррозийной грунтовкой по металлу, которая необходима для защиты стали от повреждений под воздействием грунтовых вод.
Асбестовые трубы в строительстве столбчатых фундаментов используются в качестве наиболее дешевого варианта. При возведении основания трубы заполняются бетоном и при необходимости армируются арматурным каркасом из прутьев диаметром 10-12 мм.
Это важно! Опорно-столбчатое основание из асбестоцементных труб, помимо плотных грунтов, хорошо зарекомендовало себя на рыхлой, склонной к сдвигам почве.
Для строительства монолитных столбов предварительно создается опалубка из досок, в которую помещается армокаркас и заливается бетон. Для фундаментов данного типа крайне необходимым является наличие уплотняющей подсыпки из песка и щебня, которая будет препятствовать как выталкиваю столбов из грунта в результате морозного пучения, так и усадкам под весом здания.
За счет большого размера бетонных блоков такой фундамент можно возвести в кратчайшие сроки (за 1-2 дня), при этом вам не нужно ждать отвердевания бетонного раствора, как в случае с трубными стойками, а к дальнейшему строительству можно приступать уже на следующий день после монтажа фундамента.
Для строительства опорно-столбчатого фундамента могут использоваться бревна, однако ввиду множества недостатков данного материала (подверженность гниению, воздействиям грунтовых вод и невысокой несущей способности) такой вид оснований встречается достаточно редко.
Насколько столбы должны быть вкопаны ниже уровня земли, определяет проектировщик. При этом учитывается ряд факторов – качество грунта, климатические особенности местности, вес будущей постройки.
Данный вариант отличается тем, что предполагает заглубление столбов всего на 40-50 см.
На крупнообломочной или скальной почве с таким фундаментом строятся достаточно габаритные деревянные постройки.
На обычном грунте со слабой пучинистостью мелокзаглубленные фундаменты применяются для строительства легких щитовых и деревянных зданий. Подробнее можно узнать тут.
Тип основания с установленными на поверхности земли столбами. Иногда столбы погружают в грунт на 10—15 см. Подходит для возведения негабаритных построек на крупнокаменном или скальном основании, а также для легких хозпостроек на непучинистом грунте.
Чаще всего применяется заглубленный вариант столбчатого фундамента. В этом случае столбы вкапывают на глубину ниже глубины промерзания почвы. Применяется при строительстве жилых домов из легких материалов.
Заглубленный фундамент обеспечивает зданию устойчивость, прочность, сопротивляемость воздействию вибраций.
Заглубленные опоры должны быть установлены с особой тщательностью. Если опорная система будет неправильно рассчитана или некачественно построена, то столбы начнут неравномерно проседать. В результате их придется выравнивать и укреплять, а это достаточно дорого и трудоемко.
Столбы могут быть сооружены путем сборки, заливки или установки готовой монолитной конструкции.
Сборные столбы выкладываются из штучного стройматериала, обычно из полнотелого керамического кирпича или бетонных блоков. В местностях, где осуществляется добыча природного камня, и этот материал доступен по цене, выкладывают опоры из него.
При сооружении сборных столбов особое внимание уделяется цементному составу. От его качества зависит надежность и долговечность опор.
Монолитные столбы получают путем заполнения предварительно подготовленных скважин бетоном. Для повышения прочности используется армирование. Можно привезти на площадку уже готовые монолитные армированные столбы и установить их в скважины.
Вариант, совмещающий столбчатую и ленточную технологию. При его использовании сначала прокапывается траншея для мелкозаглубленного ленточного фундамента.
После этого по линии ленты в местах повышенной нагрузки прокапывают ямы для опорных столбов. Далее устанавливаются столбы, и их верхушки связываются ленточной частью конструкции.
Рассматриваемый фундамент содержит следующие основные элементы и узлы:
Все элементы должны быть увязаны в единую систему и работать, как единое целое.
Суть работ заключается в том, что схема монтажа опор переносится с чертежа на строительный участок.
Перед разбивкой основания, по периметру будущей постройки, на расстоянии одного-двух метров от него, делают так называемую обноску. Это обыкновенные столбики, на которые набиты деревянные планки. Между планками натягивается веревка, которая и будет размечать строительный участок.
Далее отмечаются детали фундамента: ямы и траншеи, их размеры и глубина. По периметру и внутри основания из веревки делаются растяжки, с указанием места бурения скважин под опоры. Осевые линии, угла строения контролируются измерительными приборами. Их расположение друг к другу должно находиться строго под углом 90°.
Теодолидом проверяют низ площадки, углы будущего строения и мест соединения стен. Отметка после проверки должна быть аналогична проектному показателю.
Полезно знать! Теодоли́т – измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических измерениях, в строительстве и прочих работах.
Под железобетонные или сборные основания ямы роют с использованием специальной техники или вручную. Ямы должны иметь вертикальную форму.
Если грунт не сыпучий и глубина ямы не превышает одного метра, то ее стенки могут быть прямыми. При глубине котлована более одного метра или при наличии сыпучего грунта, стенки ямы делаются наклонными наружу. При необходимости, укрепляют досками или распорками.
Глубина ямы под столб должна превышать проектную величину на 0.2-0.3 метра.
Ширина котлована должна отличаться от проектной ширины на 0.2-0.4 метра в каждую сторону. Это даст возможность свободно смонтировать опалубку и установить распорки.
Под круглые столбы ямы выполняются специальным автоматическим или ручным буром. Для уширения основания используется бур, оборудованный специальными складными ножами (ТИСЭ). На заданной глубине ножи открываются и выполняют проектное уширение основания.
В любом варианте, ширина столбчатого основания должна превышать ширину стен будущего строения.
Под каждым столбом оборудуется песчано-щебневая или просто щебневая подушка – это устранит морозное пучение. Подушка должна превышать размеры основания столба на 0.1-0.2 метра со всех сторон.
Дно котлована на высоту 0.1-0.15 метра засыпается щебнем, который после засыпки трамбуется. На утрамбованный щебень укладывается слой крупнозернистого песка, высотой около 0.1 метра, поливается водой и трамбуется. Общая высота слоя должна быть такой, чтобы после его укладки можно было выйти на нулевой уровень установки основания столба. Чтобы из бетона, который будет заливаться, не уходила вода, подушка накрывается полиэтиленом или рубероидом.
При оборудовании ям под круглые столбы, принцип установки подушки аналогичен. Трамбовка выполняется при помощи длинного шеста.
Для изготовления бетонных монолитных столбчатых опор может применяться многоразовая, или одноразовая, несъемная опалубки.
Многоразовая опалубка представляет собой конструкцию, которая изготавливается из различных материалов и может собираться в разных вариантах. Это могут быть:
Металлические и пластиковые опалубки чаще применяются в промышленном строительстве.
Для деревянной опалубки используется струганная односторонняя доска, толщиной от двух, до четырех сантиметров и шириной 12-15 см, влажностью не более 20%. Монтаж досок проводится струганной стороной внутрь. Доски или фанера для опалубки должны быть влажными. Иначе они будут впитывать влагу из бетона.
В качестве одноразовой опалубки используются трубы из твердого картона или пластика, толщиной от 0,5 до 2,5 см. Диаметр труб и их длина могут быть различных размеров. Внутренняя поверхность труб обработана водоотталкивающим раствором. Роль одноразовой опалубки может исполнить обычный рубероид.
В качестве несъемной опалубки может использоваться кирпичная кладка, асбестовая или пластиковая труба, тот же рубероид. После заполнения бетонным раствором, такая опалубка не снимается.
Формируется из арматурных стержней, диаметром 1.0-1.2 см. Количество стержней в одном столбе может достигать от 4 до 6 штук. Могут располагаться квадратом или по кругу. По всей длине через каждые 15-20 см арматурные стержни скручиваются проволочной рамкой или кольцом, для которых используется арматурная проволока, диаметром 0.6-0.8 см. Такое соединение придаст устойчивость арматурным стержням, жесткость арматурной конструкции и столбчатому основанию в целом. Расстояние от арматурных стержней до опалубки не должно быть менее пяти сантиметров.
Если планируется впоследствии возведение монолитного бетонного ростверка, то рекомендуется арматурные стержни вывести наружу – это упростит сцепление столбов с ростверком. Если планируется монтаж деревянной, двутавровой или тавровой балки, желательно предусмотреть установку в застывающий бетон монтажного стержня или болта.
Для обычного железобетонного основания раствор заливается частями по 0.3 метра высотой. Каждая такая часть отдельно вибрируется, чтобы воздушные пузырьки вышли наружу. Такая процедура повторяется до тех пор, пока внутренняя емкость опалубки не будет наполнена на проектную высоту.
Если под столбы используется кирпичная кладка, то раствор делают из портландцемента марки, не менее М300. Лучший вариант – это марка М500. Раствор может быть нескольких вариантов изготовления:
При бутовой кладке применяют камни, толщиной более 25 см. Укладка проводиться на раствор с максимальной подгонкой камней друг к другу. Пустоты заполняются средним или мелким щебнем с последующей трамбовкой. Для повышения прочности, арматурная решетка при бутовой кладке может устанавливаться в любом положении.
Опоры столбчатого фундамента должен быть одной высоты. Для этого необходимо постоянно следить за вертикальной плоскостью и «отбивать» лишнюю величину. Застывшую верхушку снять сложно и требует лишних затрат.
В основном столбчатый фундамент является одним из самых простых типов опор капстроений. Тем не менее, устройство некоторых его разновидностей может характеризоваться высокой трудоёмкостью. Необходимо тщательно выполнять расчеты сечения, количества столбов и их правильного размещения. Соблюдение правил конструирования и изготовления служит гарантией длительной эксплуатации столбчатого фундамента на период не менее 35-50 лет.