Как обустроить столбчатые фундаменты каркасных построек под колонны?

• Виды столбчатых фундаментов
• Подготовка к проведению работ
• Работы по разметке периметра основания
• Рытье траншеи под основание
• Установка труб и арматуры
• Особенности заливки монолитной подошвы

Возведение ленточных фундаментов при строительстве малоэтажных и легких зданий сегодня выглядит крайне неэкономичным. Это объясняется большим расходом стройматериалов, увеличивающим себестоимость проведения работ. А между тем можно осуществить строительство небольших зданий различного назначения с гораздо меньшими затратами сил и средств. Для этого потребуется возведение столбчатого фундамента под колонну.

Схема мелкозаглубленного столбчатого фундамента.

Виды столбчатых фундаментов

Чаще используются 2 элемента: подошва, передающая нагрузку от колонн на почву, и стакан, в центр которого монтируются стойки или опоры. Именно такие конструкции возводятся при строительстве каркасных загородных домов, обладающих небольшой массой.

Кроме того, столбчатый фундамент может использоваться в тех случаях, когда:

• необходимо передать нагрузку от каждой из отдельно стоящих колонн на почву;
• показатель давления основы на грунт меньше установленных строительных норм;
• несущий слой почвы залегает около 3-5 м, что делает использование ленточного или свайного основания малоэффективным.

Если возведение фундамента планируется осуществить на естественном основании, его подошва монтируется на бетонной плите, уложенной прямо на грунт. В случае обустройства многоэлементных и крупноразмерных фундаментов, как правило, все их монолитные части изготавливаются на специализированных производствах.

При сооружении столбчатых оснований под металлические колонны необходимо использовать конструкции монолитного типа. Верхние уровни таких фундаментов располагаются на высоте от 70 до 100 см над уровнем грунта. Базы колонн заглубляются в монолитные конструкции ниже половых перекрытий, а затем заделываются бетонной смесью. Также часто применяется крепление колонн к подошве фундамента при помощи анкерных болтов.

Схема монтажа столбчатого фундамента.

Фундаменты под колонны могут возводиться с использованием многих видов материалов и бывают каменными, железобетонными, деревянными, кирпичными, сборными или монолитными. Наиболее прочной и эффективной выглядит конструкция, в которой в качестве основы используются асбестоцементные или металлические трубы с установленным в них каркасом, заливаемые бетонным раствором.

Как правило, столбы в фундаменте данного вида располагаются в основных узловых точках, принимающих на себя наиболее высокие нагрузки. Как правило, это:

• места пересечений внутренних и внешних стен;
• углы постройки;
• слишком длинные стены.

В последнем случае величину шага расстановки столбов необходимо рассчитывать с учетом типа почвы, предполагаемых нагрузок, глубины залегания подошвы и размера сечений столбов.

Подготовка к проведению работ

Конструкция столбчатого фундамента аналогична конструкции основания на сваях. Если речь идет об обустройстве фундамента под колонны, то здесь может применяться ростверк, соединяющий каждый столб в единое целое. В отличие от свайных фундаментов, где ростверк располагается на почве, столбчатые соединяются ростверком, находящимся или в грунте, или высоко над ним. В связи с тем что работы по выемке грунта, обустройству ростверка и последующей его засыпке достаточно трудоемки и затратны, такие виды оснований обустраиваются лишь в случае крайней необходимости.

Схема бетонирования столбов с арматурным каркасом.

Для возведения фундамента потребуются следующие материалы:

• деревянные колья;
• капроновый шнур или шпагат;
• песок или гравий;
• щебень или битый кирпич;
• рубероид или плотная полиэтиленовая пленка;
• доски или фанера для опалубки (при обустройстве монолитного фундамента);
• металлические прутья диаметром 1,2-1,4 см;
• асбестоцементные или металлические трубы;
• анкеры;
• бетон.

Кроме того, следует подготовить инструменты, которые потребуются для сооружения столбчатого фундамента:

• молоток;
• болгарка или пилка по металлу;
• ножовка;
• лопаты совковая и штыковая;
• ручная трамбовка;
• отвес и уровень;
• рулетка;
• большой треугольник;
• бетономешалка или емкость для смешивания бетонного раствора.

Работы по разметке периметра основания

Схема монолитного столбчатого фундамента.

В первую очередь необходимо составить чертеж будущей постройки и фундамента. На нем должны быть указаны все несущие стены, располагающиеся по периметру здания, и внутренние стены, которые будут служить основой для потолочных перекрытий. Затем можно приступать к разметке очертаний фундамента на грунте.

Для этого необходимо вбить по углам будущего основания нужное количество кольев. Все углы проверяются при помощи треугольника, а расстояния отмеряются рулеткой. Правильность установки кольев можно проверить методом диагоналей. Согласно этому методу, между кольями, расположенными по диагонали периметра, натягивается шнур и измеряется расстояние при помощи рулетки. Затем эти же действия производятся и с 2-мя другими кольями по диагонали. Если отмеренные расстояния равны, колья установлены правильно.

После этого по периметру здания натягиваются шнур или шпагат и вбиваются дополнительные колья. Кроме того, необходимо вбить колья и по внутреннему периметру фундамента. Обычно толщина столбчатого основания составляет на 10-12 см больше, чем толщина стен.

Рытье траншеи под основание

Как правило, траншеи под столбчатые фундаменты прокапываются вручную. Объясняется это более точным соответствием заданным размерам, что позволит избежать излишних затрат на строительные материалы. Глубина столбчатого фундамента рассчитывается, исходя из глубины промерзания грунта в месте постройки. Поэтому в каждом конкретном случае она может быть различной.

Так как элементы фундамента данного вида не связаны между собой, земляные работы могут проводиться либо по всему периметру будущего здания, либо только в местах установки столбов. При этом глубина всех ям должна быть строго вертикальной и одинаковой, что проверяется при помощи строительного отвеса.

При закладке ростверка под столбчатый фундамент траншеи копаются по всему периметру. Глубина траншей должна быть больше уровня промерзания грунта на 0,5-1 см. Затем в траншею засыпают слой песка, доводя его до уровня подошвы фундамента. Также можно использовать уплотнение щебнем, при котором дно траншеи засыпают слоем щебня и тщательно вбивают его в почву при помощи трамбовки. Затем щебень заливают слоем бетона около 1,5 см.

Кроме рытья общей траншеи, можно использовать и отдельные скважины под каждый столб. Изначально прокапывают небольшое отверстие в грунте, соответствующее размерам будущего столба. Затем бурят скважину необходимой глубины: обычно она бывает на 20 см ниже среза основания.

Установка труб и арматуры

Скважина засыпается слоем щебня в 20 см и тщательно утрамбовывается. Для защиты фундамента от влаги можно провести гидроизоляцию. Для этого на дно траншеи или скважины укладывается слой рубероида или толстой полиэтиленовой пленки.

После этого в скважину вставляют трубу и заливают небольшое количество бетонного раствора. Затем труба приподнимается на 10-15 см, что дает возможность бетонной смеси растечься по всему диаметру скважины. Потом труба окончательно устанавливается, в нее закладывается арматура из металлических прутьев, закрепляется анкер и заливается бетонный раствор. Впоследствии на анкер крепится металлическая колонна. В том случае если обустраивается ростверк, концы арматуры выпускают наружу для связки конструкции в единое целое. Армирование столбчатых фундаментов выполняется периодической арматурой из прутьев диаметром в 1-1,2 см.

Засыпка фундамента производится ранее выкопанным грунтом, но наилучшим вариантом считается использование глины. Глина укладывается слоями не более 40 см с последующей тщательной утрамбовкой.

Особенности заливки монолитной подошвы

Если столбчатый фундамент обустраивается на суглинках или пучинистых почвах, его желательно сделать монолитным. В целях экономии материалов такие конструкции могут выполняться в виде ступеней. Расчет фундамента под колонну такого вида должен производиться специалистом и включает в себя несколько параметров:

• высота подошвы (плитной части) столба;
• высота ступеней и их количество;
• размеры поперечных сечений;
• схема каркаса с учетом арматуры;
• диаметр и размеры анкеров.

Данные фундаменты сооружаются при помощи опалубки. В установленных местах согласно размерам, отмеченным в чертежах, обустраивается опалубка, в которую заливается некоторая часть бетонной смеси, затем устанавливается арматура и анкеры. Затем, по мере высыхания бетона, опалубка заполняется смесью полностью. Если сооружаются подошвы небольшого размера, используется деревянная опалубка. В том случае, когда основы для столбов имеют значительные размеры, лучше использовать стальную опалубку, скрепляемую при помощи сварки.

Когда основы под колонны подготовлены, они, аналогично асбестоцементным трубам, засыпаются грунтом или глиной. При необходимости в траншее прокладывается ростверк и скрепляется с каждым столбом при помощи арматуры. Без предварительного расчета фундамента под колонну монолитного типа выполнить строительство практически невозможно, поэтому необходимо отнестись к этому моменту с должным вниманием.

Столбчатые фундаменты позволяют получить надежное и прочное основание для каркасных построек, отличающихся небольшим весом, различного назначения. Это могут быть и жилые здания, и хозяйственные строения: сараи, бани, летние кухни, гаражи или времянки. Использование расчета фундамента под колонну позволит значительно сократить сроки строительства. Кроме того, если при сооружении основания будут использоваться монолитные стаканы, они могут быть заказаны на специализированном производстве, что существенно понизит трудоемкость работ.