Фундамент под каркасный дом своими руками

На сегодняшний день очень распространено каркасное строительство. Этак потому, что такое строительство очень простое в технологическом плане, а самое главное достаточно экономичное.

Экономия наблюдается во всём, в том числе и в строительстве фундамента. Если под более тяжёлые дома подходит только ленточный фундамент, а в случае с плохим грунтом и вовсе плитный, то под каркасный дом достаточно будет и столбчатого фундамента. Как сделать фундамент под каркасный дом своими руками можно узнать ниже.

Технология устройства столбчатого фундамента

Фундамент под каркасный дом

Столбчатый фундамент возводится в несколько этапов:

• Расчёт фундамента;
• Подготовительные работы;
• Земляные работы;
• Опалубка;
• Армирование;
• Заливка бетона;
• Устройства ростверка.

Этап расчёта

Чтобы построить фундамент своими руками под каркасный дом, нужно произвести его расчёт на необходимую площадь опоры. Расчёт производится на основе данных о массе постройки и коэффициента сопротивления грунта, или несущей способности грунта.

Целью расчёта является установление факта способности грунта выдержать постройку с имеющейся площадью опоры и массой, то есть фактически установить смогут ли все столбы с предполагаемыми размерами выдержать дом, который будет иметь ту или иную массу. Для производства расчёта необходимо будет вычислить количество столбов и высчитать массу будущей постройки, а потом определить давление, которое эта постройка будет оказывать на грунт.

Если это давление является меньше, чем несущая способность грунта, то можно продолжать работу, если же нет, то следует произвести корректировки в устройстве фундамента, то есть просто увеличить площадь опоры всех столбов.

Пример расчёта

Столбчатый фундамент

Как уже было сказано, типов фундамента всего три, и какой из них выбрать зависит от конкретных обстоятельств. Однако чтобы было легче учесть их все, следует просто произвести расчёт выбранного вами фундамента, который можно произвести своими силами, не прибегая к помощи специалистов.

Для производства расчёта своими руками потребуется знать некоторые начальные данные. Зададим их:

• Пусть строится дом из пеноблоков размерами 6 на 6 метров, а высота равна 3 метрам;
• Перекрытие будет выполнено из досок и цемента, при этом толщина доски равна 30 миллиметров, а толщина цементного слоя равна 2 сантиметрам:
• Пол имеет такую же структуру, как и перекрытие;
• Крыша имеет два ската, каждый из которых в длину равен 6 метрам, в высоту 4 метрам, при этом стропилы выполнены из бруса сечением 50 на 50 миллиметров и установлены через каждый метр;
• На покрытие крыши затрачено порядка 30 листов шифера, каждый из которых имеет вес в 30 килограмм, при этом не важно, какой тип шифера используется;
• Строится фундамент по столбчатому типу, при этом каждый столб имеет в ширину 60 сантиметров и столько же в длину, а высота столба равна 1,5 метра;

Итак, теперь у нас есть все необходимые показатели для производства расчёта своими руками, который заключается в установлении типа грунта, а потом его несущей способности. Дальше следует установить давление, которое оказывает всё здание на грунт. Для того чтобы посчитать давление, нужно знать массу дома и площадь опоры.

Начнём считать площадь опоры. Поскольку сказано, что опирается весь дом на столбы, так как фундамент столбчатый, нужно посчитать количество столбов. Исходя из трёх правил установки столбов, можно легко выяснить это число:

• 4 столба на каждом углу;
• Про стены не сказано, тогда будем считать, что их нет, а значит, и столбов там нет;
• 4 столба на каждой стене посередине, так как расстояние не должно превышать больше трёх метров на прямых участках;

Исходя из этого получим, что всего 8 столбов. Зная геометрические размеры каждого, получим, что один столб имеет площадь опоры:

60*60 = 3600 сантиметров квадратных, тогда все столбы имеют площадь опоры в 3600*8=28800 квадратных сантиметров. Поскольку фундамент делается своими руками, то могут быть погрешности в размерах, однако это мы учитывать не будем, так как их всё равно заранее учесть не получится.

Теперь определим массу всего строения. Начинаем с самого низа и постепенно двигаемся вверх. Сказано, что всего 8 столбов, которые будут заливаться своими руками, то есть будут монолитными. Зная геометрические размеры столба, можно легко вычислить его объём, а зная плотность вещества и объём, легко вычисляется вес:

60*60*150=540000 кубических сантиметров – объём одного столба. Средняя плотность бетона равна 2500 килограмм на метр кубический, или 0,0025 килограмм на сантиметр кубический. Тогда получим, что масса одного столба равна 540000*0,0025 = 1350 килограмм. Масса всех столбов равна: 1350*8=10800 килограмм.

Фундамент под дом

Теперь рассчитаем массу пола и перекрытия, так как сказано, что по конструкции они одинаковы. Пол выслан досками толщиной в 3 сантиметра. Можно посчитать объём всей затраченной древесины: 600*600*3=1080000 кубических сантиметров, или 1,08 кубического метра. Зная, что плотность древесины равна:

• Сосны 800 килограмм на метр кубический;
• Берёза 900 килограмм на метр кубический;

Тогда получим массу древесины: 800*1,08=864 килограмма.

Теперь посчитаем массу раствора:

6*6*0,02*2500=1800 килограмм.

Тогда получим, что полная масса и пола и перекрытия равна:

864+1800=2664 килограмм, а общая масса равна 2664*2=5328 килограмм.

Теперь рассчитаем массу стен. Сказано, что они выложены из пеноблоков, которые имеют размеры:

• Длина 60 см.;
• Ширина 20 см.;
• Высота 30 см.;

Для того чтобы узнать сколько всего блоков затрачено нужно узнать площадь покрытия одного блока и общую площадь всех стен. Площадь покрытия одного блока равна:

0,6*0,3=0,18 метра квадратного.

Площадь всех стен равна:

6*3*4=72 метра квадратного.

Тогда количество блоков равно:

72/0,18=400 штук.

Один пеноблок имеет массу примерно в 20 килограмм, тогда общая масса стен равна:

400*20 = 8000, округлим до 10 тонн, но при этом не будем учитывать массу цемента в швах.

Рассчитаем массу крыши.Поскольку всего в длину 6 метров, а в высоту 4 метра, то можно говорить, что одна стропила имеет высоту 4 метра. Всего таких стропил в одном ряду будет 7 штук, тогда на два ската нужно 14 стропил.

Объём одной стропилы равен:

0,05*0,05*4=0,1 метр кубический, тогда объём всех стропил равен:

0,1*14=1,4 метра кубического. Исходя из этого, масса стропил равна:

1,4*800=1120 килограмм.

Строительство каркасного дома

Теперь посчитаем массу обрешётки. Пусть она выполняется досками с толщиной в 25 миллиметров в шахматном порядке.

Это значит, что досками обрешётки покроется ровно половина площади всей поверхности скатов, или в сумме ровно один скат крыши. Тогда найдём его площадь:

6*4=24 квадратных метра;

Теперь найдём объём древесины, как 24*0,025=0,6 кубического метра.

Тогда масса равна:

0,6*800=480 килограмм.

Теперь рассчитаем массу покрытия, как количество листов шифера, умноженное на массу одного листа:

30*30 =900 килограмм.

Теперь посчитаем общую массу, как сумму масс:

900+480+1120+10000+5328+10800=26628 килограмм или примерно 30 тонн.

Теперь, зная и площадь опоры, и массу, легко посчитать давление:

30000/28800=1,04 килограмма на сантиметр квадратный.

Чтобы не было опасности усадки здания в грунт, он должен обладать несущей способность хотя бы на 0,3 больше, чем давление. Значит, нам нужен грунт с несущей способностью примерно не ниже 1,4.

Определим несущую способность грунта. Берём горсть грунта и пытаемся скатать его ладонями в катышек. Если катышек не получился, значит грунт песчаный сухой. Несущая способность такого грунта 3,6-3,8. Если катышек получился, то пытаемся свернуть его в кольцо.

В случае, когда кольцо развалилось, можно говорить о том, что грунт песчаный увлажнённый, то есть более плотный. Несущая способность такого грунта порядка 4-4,5. Если кольцо получилось, но при этом есть трещины, то можно говорить, что мы имеем дело с суглинкой.

Если она влажная, то её несущая способность равна 2-2,5, если нет, то порядка 3. Если кольцо получилось ровным без трещин, то это глиняный грунт. Если он сильно увлажнён, то его несущая способность равна 1,5-2, если грунт сухой, то несущая способность равна 3 и выше в зависимости от плотности.

Теперь осталось просто сравнить давление и несущую способность. Если грунт обладает недостаточной несущей способность, ту нужно либо выбирать другой тип фундамента с большей площадью опоры, либо увеличивать её у выбранного фундамента своими руками.

Подготовительные работы

Возведение каркасного дома

Если с расчётом покончено, то можно приступать к подготовительным работам. Они заключаются в том, что с места строительства необходимо убрать весь мусор, при необходимости откопать плодородный слой почвы на глубину в 10-20 сантиметров.

Копать следует не только в тех местах, где планируется строить, но и на 2-3 метра дальше в каждую сторону. Нужно это для удобства работ и для производства более точной разметки на местности.

Земляные работы

После расчистки площадки под стройку начинаются земляные работы. Они включают в себя разметку на местности и рытьё ям под столбы. Для проведения разметки потребуется несколько колышков и верёвка. Сначала необходимо наметить на земле контур будущей постройки. Потом колышками отметить все углы здания и концы всех внутренних стен, которые должны иметь фундамент. Дальше эти колышки связываем верёвкой.

После этого нужно проверить разметку на ровность. Сделать это можно при помощи рулетки, то есть, последовательно замеряя все стены. Если их длина соответствует проектной, то разметка произведена верно, если нет, то где-то стена пошла наискось, поэтому её длина может быть чуть больше, или чуть меньше положенной. Поэтому нужно проверить ровность и привести её в надлежащее состояние, а иначе стены тоже будут неровными.

После этого производим разметку столбов, то есть отмечаем на месте те места, где будут располагаться столбы. При расчёте должны были выяснить, сколько столбов требуется.

Как правило, столбы располагают по трём правилам:

Возведение столбчатого фундамента с расширенным основанием

1. Столбы обязательно должны находиться на углах постройки;
2. Столбы обязательно должны находиться на месте пересечения несущих стен;
3. Расстояние между двумя соседними столбами на прямом участке не должно превышать трёх метров.

Практика показывает, что расположение столбов именно по этим правилам создаёт достаточно малое давление на грунт.

После проведения разметки начинают выкапывать ямы под столбы. Глубина должна быть такая, которая соответствует типу фундамента.

Если фундамент глубокого заложения, то яма должна иметь глубину порядка 1,5 метров и больше. Если же фундамент мелкого заложения, то глубина ямы не должна превышать больше 70 сантиметров. Исключение составляет фундамент, столбы которого сделаны из ФБС колец, которые имеют высоту в 90 сантиметров, соответственно и глубина их заложения равна 90 сантиметров.

Ширина и длина ямы должна быть на 40-50 сантиметров больше с каждой стороны ширины и длины столба. Это касается того случая, когда столб будет иметь опалубку. Если же опалубки нет, то такие размеры ямы выбираются исходя из размеров столба.

Опалубка под фундамент

Опалубка устраивается для придания столбу ровной и прямоугольной формы. Как правило, при самостоятельном изготовлении дома, опалубку тоже делают самостоятельно. Изготавливается этот элемент из досок, которые имеют толщину примерно в 25 миллиметров. Доски сначала обрабатывают рубанком с одной стороны. Этой стороной доски переворачиваются внутрь опалубки, то есть это сторона соприкасается с бетоном.

Доски следует скрепить между собой. Сделать это можно при помощи реек или брусков. Так изготавливаются щиты, которые имеют те же размеры, что и столб фундамента. Потом четыре щита скрепляются вместе уже непосредственно на месте расположения столба.

Разметка под каркасный дом

Чтобы под воздействием давления, которое будет создавать бетон, опалубка не развалилась, снаружи она подпирается различными откосами. При этом может получиться, что щиты опалубки сместятся внутрь. Чтобы этого избежать, внутри опалубки ставят горизонтальные распорки.

Если используется опалубка промышленного производства, то для её сборки достаточно следовать инструкции и техническому описанию данного продукта.

Армирование фундамента

Армирование проводится с целью укрепления и столбов и повышения несущей способности фундамента. Производят этот процесс стальной арматурной проволокой, которая имеет диаметральное сечение в 10-12 миллиметров.

Сначала нарезаются куски арматуры нужной длины. Длина должна быть такой, чтобы 5-10 сантиметров вошло в грунт, и ещё 15-20 сантиметров возвышалось над краем столба, то есть длина столба плюс 20-30 сантиметров.

Арматура должна быть выше края столба, чтобы потом её можно было связать с арматурой ростверка.

От края опалубки прут арматуры должен располагаться на расстоянии не менее 5 сантиметров. Между двумя соседними прутами расстояние должно быть не менее 5-7 сантиметров. Для того, чтобы соединить все прутья арматуры в одном столбе в единую связку применяют процесс кустования. Это значит, что из всех прутьев арматуры нужно сделать единую конструкцию - куст.

Делается это очень просто, при помощи горизонтальных перемычек. Если прутья арматуры располагаются квадратом, то перемычки делают из той же арматуры. К такой перемычке приваривают все прутья арматуры, тем самым скрепляя их. Если арматурные прутья располагаются по кругу, то применяют металлические кольца. Их одевают снаружи на все прутья и так же приваривают.

При сварке важно учесть только одно, что и кольца и перемычки должны находиться на расстоянии друг от друга не большем, чем 40 сантиметров, при этом первая перемычка или кольцо должно находиться на уровне 10-15 сантиметров от земли. Это значит, что если столб имеет 100 сантиметров в высоту, то всего получится два кольца.

Этап заливки бетона

Дом - сруб

После того, как арматура установлена и приварена, можно опалубку наполнять бетоном. При этом используется цемент марок М300-М500. Состав бетона применяется классический, то есть 3 части песка и часть цемента, вода наливается до того момента, пока бетон не примет нужной консистенции. Щебень добавлять не рекомендуется, так как столб армирован, если всё же решили добавить камни, то при заливке нужно следить, чтобы они легли ровно, не образовав при этом воздушных прослоек.

Заливать бетон следует не целиком, а частями по 20-30 сантиметров. После заливки каждой части бетон следует проштыковать. Это нужно для того, чтобы он уплотнился, и внутри не образовалось воздушных подушек.

Так бетон заливается постепенно до самого конца. После того, как последний слой залит, следует оставить его на 7-10 дней для высыхания. После этого нужно проверить, чтобы столбы были равны между собой по высоте. Сделать это можно при помощи строительного уровня и длинной ровной рейки. Если какой-то столб слишком низкий, то на него кладут цементную стяжку. Вообще на все столбы можно положить тонкий слой цемента, чтобы выровнять их верхнюю поверхность.

Устройство ростверка

Армирование столбчатого фундамента

Ростверк представляет собой перекрытие, которое укладывается на столбы. Ростверк может быть либо монолитным, то есть таким же, как и столбы, либо сборным, то есть состоять из железобетонных плит промышленного производства. Если используются плиты, то нижние концы арматуры плиты привариваются к концам арматуры на столбе. Такие плиты, имеют различную длину, например, 3, 3,5, 4, 5, 6 метров и так далее. Поэтому для того, чтобы плиты можно потом было уложить на столбы, нужно изначально правильно выбрать расстояние между столбами.

Если ростверк будет заливаться бетоном, то есть вручную, то он так же, как и столбы имеет свою последовательность.

Сначала устраивается опалубка. Доски необходимо обработать рубанком с внутренней стороны. Основным отличием такой опалубки, от той, что применялась при устройстве столбов, заключается в том, то она имеет дно, так как ростверк находится практически в подвешенном состоянии.

Когда опалубка устроена, нужно отметить на ней уровень отливной части. Делается это при помощи маленьких гвоздей, которые вбиваются на определенном расстоянии от дна опалубки. Расстояние от дна до гвоздя равно высоте ростверка.

 После этого нужно всю опалубку покрыть каким-либо водонепроницаемым материалом. Эта процедура нужна для того, чтобы дерево не впитывало влагу из бетона, что плохо сказывается на его прочности.

После того, как гидроизоляция готова, можно заливать бетон. Опять таки бетон заливать нужно сразу весь, если это сделать за один раз не получается, то опалубку нужно разделить вертикальными перегородками, то есть разделить на части, и заливать слоями по длине