Столбчатый фундамент для каркасного дома своими руками

Один из видов фундаментов, называемый столбчатым, при котором между перекрытием первого этажа и грунтом остается свободное пространство, применяется в следующих случаях:

1. Строительство в условиях вечной мерзлоты. При такой конструктивной схеме грунтовое основание остается в замороженном виде и не оттаивает, превращаясь в раскисшую жижу, теряя свои прочностные характеристики и несущую способность.
2. Местность, на которой расположено строение регулярно подвергается подтоплению в результате разлива рек, или при неудачном выборе строительной площадки на уклоне, или, наоборот, в низине заливается водой при сильных дождях, таянии снега, других неблагоприятных воздействиях.
3. Для экономии личных материальных ресурсов при строительстве собственных легких построек, например, таких, как столбчатый фундамент для каркасного дома, дачного или подсобного строения с использованием газобетона из блоков 20х20х40 см.

Столбчатый фундамент: плюсы и минусы, виды и типы, разновидности

Достоинства

В отличие от ленточных, требующих выкапывания сплошных траншей под его несущую основу, столбчатые фундаменты нуждаются в шурфах и скважинах, устраиваемых в проекции осей несущих стен и внутренних перегородок будущего дома с определенным шагом. Этот шаг (расстояние между столбами) обычно составляет 60…100 см и зависит от расчетных нагрузок на фундамент и распределительные горизонтальные балки от ограждающих конструкций, перекрытий и кровли.

Столбчатый фундамент с бетонной обвязкой

Недостатки

Дополнительные опорные столбики в обязательном порядке должны устанавливаться в углах дома, местах примыканий и перекрестий стен и перегородок, сопряжений с вертикальными осями, ограничивающими дверные и оконные проемы. То есть, везде, где есть подозрение на возникновение дополнительных напряжений. Их глубина заложения будет соответствовать глубине промерзания грунта.

Устройство столбчатого фундамента позволяет избежать больших объемов земляных работ и подразделяется на шурфы и скважины:

• Шурф — это отрытый (чаще всего вручную) в нужном месте небольшой котлован, обычно доходящий по глубине до отметки промерзания грунта. Он используется для устройства бетонных, каменных или кирпичных столбиков, с высотой, обеспечивающей укладку или бетонирование распределительных горизонтальных конструкций.
• Скважина нужного диаметра бурится ручным или механизированным способом. Готовые скважины используют для устройства буронабивных свай. Обсадку делают из пластиковых труб или из асбестовых труб нужного диаметра, пространственный арматурный каркас, а затем все это заливается бетоном. При строительстве жилого дома могут быть востребованы опорные столбики в виде, так называемого, куста свай. Это когда для устройства одной опоры распределительной балки несколько рядом расположенных свай объединяются при помощи единого оголовка. Скважины сверлятся до достижения материкового грунта, пересекая его заболоченные, насыпные, просадочные слои, и могут в зависимости от результатов инженерно-геологических изысканий быть глубже отметки промерзания грунта.

Фото: Схема столбчатого фундамента в разрезе

Монолитный столбчатый фундамент изготавливается из бетона, его нужно обязательно армировать пространственными каркасами, с вертикально расположенными стержнями рабочей арматуры с диаметром 16…22 мм. Столбики из кирпича или камня через каждые 5 рядов армируются сеткой с ячейками 5 х 5 см из арматуры 8…10 мм.

Как сделать винтовые сваи. Это еще одна прогрессивная технология устройства столбчатого фундамента. В этом случае по оси стен будущего строения бурится скважина, затем подбирается металлическая труба соответствующего диаметра. К этой трубе приваривается спиральная крыльчатка, превращающая сваю в своеобразный шнек или “винт Архимеда”. При помощи навесного устройства на обычный экскаватор эта свая вертикально вывешивается, частично опускается в скважину, а затем ввинчивается в грунт, подобно гигантскому шурупу. Такая свая может выдержать вертикальную нагрузку много большую, чем обычная буронабивная свая того же диаметра.

После устройства опорных столбиков и выравнивания при помощи оголовков их верхних частей по единой горизонтали, на них укладываются конструкция из опорных балок. Она может быть выполнена из бетона — в виде ригелей или прогонов, сборных или монолитных. Из дерева — в виде оцилиндрованных бревен, брусьев, изготовленных из цельной древесины или клееных наборных балок. Из металлического стального проката — уголка, швеллера, двутавра, труб, отработанных рельсов и т.д.

Расчет столбчатого фундамента

Схема, сечение и пролет балок определяется с учетом действующих на них напряжений после расчета на перерезывающие силы, максимальный момент и допустимый прогиб. При устройстве достаточно прочных и опирающихся на надежное грунтовое основание столбиков, иногда распределительные балки размещают частично заглубленными в грунт.

Нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте

Обвязка столбчатого фундамента из бруса

Обвязка или распределительные балки могут быть устроены в виде двухопорных элементов, свободно лежащих на опорных столбиках. Еще это может быть жесткая горизонтальная рама из железобетона. Когда такая рама монолитно связана с вертикальными опорами, фундамент называют – свайный с ростверком. Такие жесткие фундаменты относят к плавающему типу. Это значит, что жесткость и прочность фундамента позволяют ему, не доходя до глубины промерзания, свободно “плавать” по поверхности земли. При этом такой фундамент, принимая все неблагоприятные силовые воздействия от грунта, не передает их вышележащему зданию, что позволяет его нормальную эксплуатацию.

Для бетонирования заглубленных в грунт балок в качестве опалубки можно использовать стенки предварительно отрытых приямков. Пошаговая инструкция для бетонирования распределительной рамной клетки, приподнятой над землей, состоит в том, что используют щиты опалубки, нижний край которых опирается на грунт, а верхний располагается на высоте, соответствующей отметке верхней грани балки.

До отметки нижней грани балки в опалубку засыпается песок, устанавливается арматурный каркас с рабочей горизонтальной арматурой в виде стержней с диаметром 16…22 мм и заливается бетон, класса не ниже В20. После разборки опалубки, обычно, через 5…7 дней, песок удаляется, а образовавшаяся горизонтальная балочная система оказывается “подвешенной” на вертикальных столбиках или оголовках свай.

При изготовлении опорной балки из древесины, а это часто бывает при возведении из бруса или бревен, а также каркасных

Опалубка опоры столбчатого фундамента

домов, дерево нужно обработать защитными средствами — антисептиками, защищающими от плесени, грибков, поражения вредными насекомыми, а также антипиренами — веществами, обеспечивающими противопожарные мероприятия. Это могут быть различные пропитки, краски, обмазки.

Пространство между столбиками, а также грунтом и перекрытием обычно оставляют открытым или прикрывают легкими разборными панелями для выравнивания температуры — внешней и под домом.

Изоляция и теплозащита его, скорее всего, приведут к тому, что силы морозного пучнения приведут фундамент к разрушению, а постройку к аварийной ситуации.

Армирование опоры столбчатого фундамента

Инженерные коммуникации, которые подводятся снизу такие, как водопровод, канализация, центральное отопление должны быть надежно изолированы и защищены от размораживания.

Иногда по разным причинам может возникнуть необходимость превратить столбчатый фундамент в ленточный. Это не представляет особой сложности на стадии изготовления столбиков. В осях между ними откапываются на нужную глубину траншеи и в них устраивается обычный ленточный фундамент.

Если же это потребовалось после строительства дома лучше поручить эти работы специалистам. Нужно знать, что земляные работы, параллельные фундаменту эксплуатируемого дома на отметке большей глубины промерзания, могут привести к аварийному разрушению дома или какой-либо его части.

Большую часть работ, относящуюся к устройству столбчатого фундамента, легко можно выполнить своими руками. Естественно для работ, требующих специальной строительной техники — экскаваторов, буровых станций, бетонных автомобилей-миксеров, придется приглашать профессионалов и специализированные строительные организации, а для расчета балок и балочных систем — пользоваться услугами архитектурно-проектных бюро или мастерских.

Нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте

Мой дом – моя крепость! В человеческом понимании жилище должно быть таким же прочным, крепким, надежным, неразрушимым. И это действительно так. От того на сколько точно выполнена конструкция здания, зависит качество и срок его эксплуатации. Если надземные и подземные элементы здания прочно соединены, то беспокоиться о разрушении постройки в будущем, не придется. Как соединить отдельно стоящие сваи или столбы? Какие технологии необходимо соблюдать при строительстве? Об этом вы узнаете в статье.

Что такое обвязка и для чего она нужна?

Для того чтобы объединить сваи или столбчатый фундамент необходима обвязка. Она может быть нескольких видов. В данном случае речь пойдет о нижней обвязке, которую используют при строительстве каркасного дома на столбчатом фундаменте.

Нижняя обвязка – это самый первый слой бруса (доски, бревна). Данный слой крепят на фундамент, только после этого начинают строительство каркасного дома. Основная функция необходимой строительной части – прочное фиксирование стен постройки на фундаменте. Таким образом можно сохранить постройку, предотвратить перекосы и разрушение здания. От вида фундамента зависит монтаж обвязки.

Общие требования к обвязке

Существует несколько технологических требований, предъявляемых к монтажу нижней обвязке, а именно:

• толщина обвязочного материала должна соответствовать толщине стен постройки;
• доски, используемые для обвязки, должны быть одинаковыми, прочными, надежно соединеными скобами друг с другом. Лучшим материалом является сдвоенная доска;
• хвойные породы деревьев наиболее подходят для изготовления обвязки, так как считаются наиболее прочными, влагоустойчивыми. К тому же они не деформируются и стоят недорого;
• обязательно древесный материал необходимо покрывать антисептическими покрытиями от гниения, а так же обрабатывать противопожарной пропиткой, предварительно просушив пиломатериалы;
• обязательное требование – ровность досок, используемых при изготовлении обвязки.

Выбор материала

При выборе материалов для изготовления обвязки необходимо учитывать несколько нюансов:

• необходим материал устойчивый к нагрузке и механическим повреждениям;
• перепады температур не должны оказывать никакого влияния;
• масса конструкции рассчитывается так, чтобы используемый материал выдержал нагрузку;
• допустимая влажность до 18-20%;
• возможно использовать 1 или 2 сорт древесины.

Зачастую строители выбирают крупный брус размером 150*150. Недостатком данного материала является небольшой срок эксплуатации, так как со временем брус даёт трещины при высыхании.

Сдвоенная или строенная доска – более прочный материал, так как процесс высыхания идёт равномерно, не давая деформации здания.

Наиболее выгодным, прочным, недорогим материалом считаются бревна. Целостная структура бревна позволяет ему длительный период сохранять свои первоначальные качества. Единственным минусом является неудобство его монтажа из-за неровного сечения и не плотного прилегания к фундаменту.

Технология в зависимости от типа фундамента

В зависимости от типа фундамента используют несколько технологий строительства нижней обвязки каркасного дома.

Размещение на ленточном фундаменте обвязочного материала не вызывает особого труда. Для этого необходимо:

1. Уложить слой гидроизоляции.
2. Подготовить отверстия (гнёзда) в углах бруса.
3. Закрепить болтами или скобами каркасник.
4. Выровнять все по уровню.

Сделать обвязку на свайном фундаменте тяжелее. Как правило, его используют для строительства одноэтажных домов. Для этого необходимо соблюдать несколько этапов:

• каждый столб и обвязочный материал прокладывают гидроизоляцией (битумом, рубероидом, мастикой и т.д.);
• брус раскладывают для укладки;
• крепление обвязочного материала к сваям выполняется болтами, скобами, другим прочным крепежным материалом;
• проверка горизонтали по уровню;
• усиление углов уголками, гвоздям, скобами, пробками и т.д.;
• крепление лаг.

Технология укладки на плитный фундамент делится на два вида: платформенная и стоечная.

При поднятии стен стоечным способом, укладка обвязочного материала проходит следующие этапы:

1. Проводится изоляция плиты.
2. Укладывается брусовый материал в угловые гнезда.
3. Проверка горизонтали, выравнивание, усиление.
4. Монтаж лаг.

При платформенном методе:

1. Укладывается рулонный гидроизолятор.
2. Монтаж лаг пола.
3. Настил чернового пола.
4. Установка стен.

Соединения обвязочного бруса

Соединяя обвязочный брус в углах и по всей длине, необходимо соблюдать технологии. От этого зависит прочность и долговечность каркасной конструкции. Строители используют определенные обвязочные узлы:

• самих углов («в полдерева»);
• в длину («в лапу»);
• угловые («коренной шип»);
• угловые («встык).

Кроме того, выпилы, благодаря которым соединяют брус, так же делают различными способами, применяя разнообразный инструмент (топор, бензопила). Чтобы сделать выпилы наносится разметка (вертикальная и горизонтальная). Ширина выпила равнозначна ширине стороны бруса, а глубина должна быть равна половине его стороны. Выпиливать следует по вертикали, таким образом, спил получается ровным. Правильное соединение бруса – ответственный этап в строительстве зданий. Если не соблюсти технологию, то возможна деформация увеличивается, а в худшем случае, разрушение дома.

Установка половых лаг на обвязку

После того как цоколь, фундамент и обвязка установлены, разрешено приступать к монтажу половых лаг на обвязку. Для этого, чаще всего, используют брусья из дерева или оцилиндрованные бревна, которые укладывают горизонтально. Сам процесс укладки лаг требует соблюдения определенных технологий.

Для начала следует подготовить материал, который будет использоваться в качестве половых лаг. Лучше подойдет брус из хвойных деревьев, тщательно просушенный. Влажность брусьев не должна быть больше 20%. Лаги выбирают правильной формы, ровными по длине и сечению, а это достигается обработкой электрорубанком. Во избежание разрушения, гниения, деформации от другого негативного воздействия лаги рекомендуется обработать специальными защитными покрытиями в несколько этапов, с периодами сушки.

В процессе установки половых лаг на обвязку следует:

• выставить лаги с использованием строительного уровня, подкладывая при необходимости чопики (половые лаги крепятся перпендикулярно окну);
• вмонтировать промежуточные бруски;
• закрепить финишное покрытие;
• уложить подложку и утеплитель.

Жесткого крепления половые лаги не требуют, но строительными металлическими уголками связать можно. Затем на уложенные лаги крепится половое покрытие (фанера, доска и т.д.)

Нижняя обвязка играет значительную роль в строительстве любого каркасного здания, будь то жилой дом, либо складское помещение. Достаточно соблюсти технологические особенности монтажа, и долговечность постройки гарантирована.