Расчет столбчатого фундамента для каркасного дома




Устройство столбчатого фундамента для каркасного дома

Небольшой вес каркасного дома позволяет использовать фундаменты с заниженной несущей способностью.

Наиболее простым и недорогим решением являются столбчатые фундаменты. Они обеспечивают надежное основание для дома, защищают его от деформаций, редко требуют капитального или текущего ремонта.

Выбор конструкции опор зависит от типа грунта, глубины залегания грунтовых вод и расчетных нагрузок дома.

Типы столбчатых фундаментов для каркасного дома

Для устройства фундамента могут использоваться столбы из различных материалов: деревянные, каменные, кирпичные или бетонные.

Деревянный фундамент изготавливается в виде стульев из сосновых или дубовых бревен диаметром 18-20 см. Деревянная крестовина выполняется из двух пластин длиной до 70 см, соединенных крест-накрест.

В верхнем бруске делается гнездо, в нижнем конце стула – шип для повышения устойчивости столба.Недостаток деревянных столбов – их недолговечность (средний срок службы 7-12 лет), контакт древесины с грунтом приводит к быстрому ее разрушению.

Более практичным и долговечным решением является строительство каменных столбов.

Каменные конструкции выкладываются методом бутовой кладки с обязательной перевязкой швов. Обычно используется бутовые или гранитные камни с плоскими гранями, плотно уложенные друг к другу.

Кладка ведется на цементном растворе с наполнителем из крупного щебня или гравия. Бутовые опоры долговечны, обладают высокой прочностью и устойчивы к воздействию агрессивных грунтовых вод. Недостаток таких фундаментов – большая трудоемкость и массивность конструкции.

На сырых и заболоченных участках устанавливаются сборные или монолитные столбчатые фундаменты из железобетона, асбоцементных труб с внутренним армированием и заполнением бетона или металлических труб, защищенных снаружи битумной мастикой и изнутри – цементным раствором.

Как правильно рассчитать глубину заложения фундамента

При расчете фундамента необходимо учитывать уровень грунтовых вод и расстояние от поверхности до точки промерзания грунта (обычно оно составляет 80-100 см).

Глубина заложения фундамента определяется по следующим правилам:

  1. В местности, где уровень грунтовых вод больше глубины промерзания более чем на 2 м, фундамент закладывается на глубину не менее 1,5 м.
  2. Если расстояние от грунтовых вод до точки промерзания менее 2 м, то фундамент устраивается на глубине 50 см и устанавливается на подушку из гравия и песка.
  3. Если грунтовые воды и точка промерзания грунта расположены на одинаковом расстоянии от поверхности, то фундамент устраивается на глубине точки промерзания, либо на 10-15 см глубже.

На пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод в целях экономии средств рекомендуется использовать мелкозаглубленные фундаменты из бетона и железобетона с глубиной заложения – 50-70 см.

Для одноэтажных домов изготавливаются столбы сечением 40х40 см, для двухэтажных – 50х50 см. Чтобы опоры были достаточно прочными, в середину закладывается арматурная сетка или проволока толщиной от 6 мм.

Столбы фундамента устанавливаются в соответствии со следующими требованиями:

  • расстояние между опорами должно быть от 1,2 до 2,5 м;
  • столбы располагаются под каждым углом дома;
  • дополнительно опоры устанавливаются в местах максимальной нагрузки (под пересечением стен, простенками, балками и т.д.).

Набор материалов для изготовления опор.

В зависимости от вида конструкции для строительства столбчатых опор используется камень, кирпич, бетон или железобетон.

  • цемент марки не ниже М300;
  • заполнители в виде песка, щебня и гравия с размером зерен до 70 мм;
  • вода для замешивания бетонной смеси из расчета соотношения цемента, песка, щебня и воды – 1:2:2:0,7;
  • арматура диаметром 10 и 6 мм;
  • доски толщиной 40 мм и шириной 10-15 см для монтажа опалубки;
  • гидроизоляционные материалы (рубероид, толь и др.);
  • бревна диаметром не менее 20 см для обвязки столбов.

Основные этапы строительства столбчатого фундамента

В общем виде технология изготовления столбчатого фундамента состоит из следующих этапов:

  1. Удаляется растительный слой, поверхность выравнивается. С помощью колышков длиной 50 см, шнура, рулетки и уровня размечается площадка под строительство дома и отмечаются места расположения опор.
  2. Под столбы фундамента вырывается котлован (обычно на глубину 100-120 см). На дно ямы засыпается щебень и песок слоями 10-15 см. Каждый слой трамбуется и обильной заливается водой.
  3. Выравниваются стены ямы. Они должны быть строго вертикальными с поперечной шириной от 40 см.
  4. В подготовленный котлован устанавливается опалубка из сбитых досок, на которые предварительно наносится нетвердеющий смазочный раствор. В качестве несъемной опалубки могут использоваться асбоцементные или стальные трубы.
  5. Столбы армируются в продольном направлении прутьями диаметром 10-14 мм, соединенными горизонтальными перемычками диаметром 6 мм.
  6. Заливается бетон слоями по 20 см. Каждый слой трамбуется и прокалывается проволокой для удаления воздуха.
  7. Выполняется гидроизоляция фундамента рубероидом или другим доступным материалом.
  8. Перекрываются пролеты между столбами. Для этого используется деревянная балка из сосновых или дубовых бревен диаметром 20-25 см. Длина концов, опирающихся на столбы, должна быть не менее 20-25 см.

Стоимость строительства столбчатого фундамента

Стоимость столбчатого фундамента зависит от площади дома, количества опор и их размеров. Для строительства 1 монолитного столба высотой 1 м и диаметром 40 см потребуется примерно:

  • -45 кг цемента (180 руб.);
  • -133 кг песка (40 руб.);
  • -133 кг щебня (50 руб.);
  • -5,5 кг арматуры (110 руб.).

Средняя стоимость строительства одного бетонного столба – 380 руб.

Основные достоинства столбчатого фундамента – простота строительства, экономия на материалах и отсутствие тяжелой техники.

От того, насколько правильно будут проведены фундаментные работы, зависит долговечность дома и безопасность проживания в нем.

В следующем видео пошагово продемонстрировано -как возвести столбчатый фундамент:

Расчет столбчатого фундамента из бетона

Фундамент является самой важной частью дома, его опорой. От конструкции фундамента, его прочности и качества зависит срок службы и долговечность дома, а также безопасность его жителей. Да и на общий бюджет строительства влияет то, какой тип выберет застройщик и из какого материала он будет выполнен - из бетона, дерева, камня и т.д.

Столбчатый фундамент подходит для строений, имеющих облегченную конструкцию.

Среди частных застройщиков наиболее распространенной разновидностью оснований для зданий является столбчатый фундамент.

Для домов, имеющих небольшой вес и без подвалов, самый экономичный, оптимальный, выгодный и надежный вариант - это основание из бетона. Он идеально подходит для небольшого каркасного дома, беседки, бани, флигеля, бытовки. Но в любом случае, для любой постройки очень важно сделать правильный расчет столбчатого фундамента из бетона.

Расчет нагрузки от дома

При самостоятельном решении вопроса строительства планируемого объекта, само собой разумеется, что, проектируя постройку, вы определились со стройматериалом, из которого будет возводиться здание. Следовательно, уже на этом этапе можно сделать оценку веса постройки, точнее - ее надземной части. Нужно сложить нагрузку от всех имеющихся конструкций здания, приплюсовать еще к ним нагрузки сезонные (например, предположительный вес снега на кровле) и нагрузки от будущих внутренних объектов сооружения.

Основные виды столбчатых фундаментов.

Сезонные нагрузки рассчитываются приблизительно, в зависимости от региона. Для разных регионов России - разные сезонные нагрузки. Так, для южных регионов из-за малого количества снега и удельный вес покрова снега небольшой и составляет 50 кг на 1 м кв. а в северных регионах снежный покров рассчитывается с удельным весом 190 кг/ м кв.

В зависимости от полученного результата, оцениваются размеры обвязки из железобетона, служащей рамой, которая распределяет нагрузку равномерно на все опоры. Эта рама, при необходимости, передает неравномерную нагрузку деформационную от столбчатого фундамента. При расчете объема и массы обвязки учитывают, что железобетон, из которого она сделана, имеет средний вес равный 2400 кг/м3.

Читайте также: Расчет расхода цемента на все случаи жизни

В заключении, все вышеперечисленные нагрузки суммируются, и получается общая нагрузка на фундамент (обозначим ее F).

Далее, для расчета фундамента из бетона, нужно рассчитать его глубину, определить характер грунта и высчитать требуемое количество опор.

Характер грунта

Естественно, что для самостоятельного расчета, вы не будете прибегать к лабораторному исследованию грунта и его показателей. Поэтому рассмотрим более бюджетный путь - оценка на глаз.

Существует несколько типов грунтов и каждый тип имеет свое расчетное сопротивление.

Сначала надо определиться с глубиной промерзания грунта и узнать глубину залегания грунтовых вод. К этому необходимо отнестись серьезно и ответственно, поскольку если грунт размоется или промерзнет, фундаменту из бетона грозят трещины, деформации и даже полное его разрушение.

На предполагаемом месте строительства дома выкапывается яма или шурф до достижения несжимаемых слоев грунта, пониже глубины промерзания грунта (ее нужно узнать в справочнике). Со дна ямы отбирается проба грунта и скатывают из него шарик. Теперь характер грунта можно определить таким способом:

  1. Щарик не скатывается, а по визуальному определению дно шурфа имеет песчаный слой. Расчетное сопротивление грунта (обозначим - R) будет принимать значение в зависимости от того, насколько песок крупный: мелкий, пылеватый - от 2; средний - 3; крупный - 4,5.
  2. Шарик при сдавливании рассыпается. Это свидетельствует о том, что грунт здесь - супесь и R будет принимать значение 3.
  3. При сдавливании шарик не рассыпается, а после сдавливания на краях не образуются трещины. Это - глина и R может быть от 3 до 5.
  4. При сдавливании шарик из грунта не рассыпается, но трещины образуются. Это - суглинок. а R может равняться от 2 до 4.

Следует учитывать, что расчетное сопротивление грунта R также зависит от пористости и влажности грунта.

Читайте также: Соотношение цемента и песка при приготовлении бетона

Глубина фундамента

Схема устройства столбчатого фундамента из кирпича.

Определяя глубину столбчатого фундамента, нужно учитывать вес будущего дома, количество этажей, тяжесть материалов. Понятно, что даже при отличном грунте на участке, глубины фундамента в полметра будет недостаточно для дома в два этажа при наличии большого количества мебели.

Важным фактором для расчета глубины основания является его вид. Глубина в 50 см вполне подойдет для фундамента из труб, предназначенного для деревянной беседки. А вот столбчатый фундамент из бетона потребует гораздо большую глубину чем 50 см.

Следовательно, глубина столбчатого основания рассчитывается по этим трем показателям: грунт, вес, вид. Если в разных сторонах строения эти показатели разные и возникают затруднения с определением глубины, то за основу берется максимальная глубина. Все же для строительства лучше выбирать ровную поверхность.

Количество опор столбчатого фундамента

Высота опор столбчатого фундамента над поверхностью земли должна быть не менее 30 см.

Следующий важный этап - это расчет количества столбов. Для равномерного распределения центра тяжести на все столбы, их размещают в центре строения и под каждый угол. Тогда основа не будет провисать. Столбы обычно устанавливаются на каждые 2 метра объекта и по вертикали и по горизонтали. Столбы должны иметь высоту больше уровня земли на 30 см. А если предполагается возможное подтопление дома (например, из-за большого количества снега), то высота фундамента еще более увеличивается.

Количество столбов будет зависеть от площади (S) основания столба. Если предположить нагрузку F равную 100000 кг, а сопротивление грунта R=4, то решив простое уравнение с одним неизвестным R=F/(S×n), вычисляем n - количество опор. У нас получается n = 13 штук.

В вычисления еще следует включить нагрузку, которую сами столбы оказывают на грунт.

Посчитав все показатели, определили, что масса одного столба будет составлять около 340 кг, и соответственно масса 13 опор будет равно 4500 кг. Умножив это число на коэффициент надежности 1,3, и просуммировав с F, получаем уравнение: 4=105850/(1960n). Отсюда находим окончательное количество опор n=14.

При самостоятельном строительстве столбчатого основания также важно не забыть тщательно рассчитать необходимый объем бетона и его качественные показатели.

Как видим, рассчитать параметры для столбчатого фундамента совсем несложно.

Столбчатый фундамент

Подумываете о постройке каркасного дома? Тогда стоит обратить внимание на столбчатый фундамент. Такая основа относится к наиболее простым и не затратным (по сравнению ленточным и уж тем более монолитным фундаментом). Давайте рассмотрим вопросы, касающиеся его особенностей, порядка расчета и возведения такого основания под каркасный дом баню, или другое сооружение.

Особенности столбчатого фундамента, или что учесть при его выборе

Итак, этот тип фундамента представляет собой систему опорных столбов, которые могут быть отдельно стоящими, либо соединёнными между собой ростверком. Можно ли соорудить такое основание своими руками? Вполне. Только для начала стоит определиться с материалом столбов. Это могут быть следующие варианты:

  • Столбчатый фундамент из асбестоцементных труб. Один из самых дешевых вариантов. Однако в этом случае вам придется бурить для них глубокие скважины.
  • Столбы из кирпича. Такой вариант фундамента характеризуется довольно высоким сроком службы и ремонтопригодностью. Но вот только цена его сооружения будет внушительной (пожалуй, самой высокой из всех разновидностей рассматриваемого основания). К тому же для его сооружения нужно иметь опыт кладки кирпича.
  • Деревянные столбы. Да, и этот материал используется при возведении фундамента. Вот только такой вариант подойдет далеко не для каждого каркасного дома (что уже говорить о строениях из блоков и более тяжелых материалов). К тому же вам придется организовать еще и целый комплекс мероприятий по обработке столбов огнезащитными составами, веществами, защищающими от насекомых и грызунов и пр. Зато это – самый дешевый вариант.

Определились с материалом, теперь нужен расчет

ВАЖНО. Прежде, чем вообще начинать какие-либо расчеты, необходимо провести пробное бурение в месте сооружения фундамента. Делается оно на глубину на 50-60 см ниже предполагаемого уровня заложения столбов. Если на этой глубине обнаружится т.н. «плывун» (слой водонасыщенных слабых грунтов), от такого фундамента для дома лучше отказаться.

Итак, если бурение показало, что все ОК, приступаем к расчетам в следующем порядке:

  • Определение нагрузки, создаваемой домом с фундаментом, на несущий грунт. Она зависит от того, из какого материала будет возводиться строение. Данные можно найти в специализированных таблицах на профильных сайтах или в соответствующей литературе. У нас речь идет о каркасных домах. Так вот для такого сооружения со стенами и слоем утеплителя толщиной 150 мм удельный вес будет равен 50 кг/см2.
  • Расчет минимальной необходимой суммарной площади оснований столбов. Для этого используется формула S = 1,3×P/Rо. 1.3 в ней – это коэффициент запаса жесткости конструкции, P – вес вашего дома вместе с фундаментом (вычисляем на основе данных, полученных при выполнении предыдущего пункта), Rо – это величина, обозначающая расчетное сопротивление конкретного типа грунта (или несущая способность). Также определяется по специальным таблицам.
  • Вычисление количества столбов. Зная S и площадь сечения столбов теперь можно найти их необходимое число, разделив общую площадь на площадь сечения каждого элемента.

Видно, что расчет столбчатого фундамента, на первый взгляд, сделать несложно. Но это не так. Ведь есть еще масса нюансов, которые может учесть только специалист. Поэтому, лучше воспользоваться для этого специальным калькулятором, или вообще – проконсультироваться с реально практикующим строителем, который поможет с выбором материала и разработает пошаговую инструкцию специально для вашего случая.

Альтернатива столбчатому фундаменту

А может, все-таки рассмотрите более привлекательный вариант для каркасного дома, по сравнению с рассмотренным типом фундамента?

Это забивные железобетонные сваи. Такая конструкция, ввиду своей новизны, используется сейчас не так часто. Но она лишена многих недостатков, присущих столбчатым фундаментам. Подробнее о ней, ценах, механизмах строительства и всех нюансах вы можете узнать у наших специалистов. Обращайтесь.

Навигация по записям

Источники: http://evrostroy-spb.ru/vid/ctolbchaty-j-fundament/dlya-karkasnika.html, http://1pobetonu.ru/raschet/dlya-stolbchatogo-fundamenta.html, http://fundamentov.com/article/stolbchatyj-fundament/


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения