Варианты строительства столбчатого фундамента для каркасного дома

Один из популярных фундаментов под небольшие дома и хозпостройки — столбчатый. Он привлекателен небольшой стоимостью, простотой исполнения и тем, что построить его своими руками может даже человек не особо опытный в строительных делах. Хорош столбчатый фундамент еще и тем, что его можно спроектировать под большинство зданий и условий. 

Почему возникает необходимость обвязки фундамента?

Основание на сваях обычно применяют для постройки «легких» объектов, таких как веранды, бани, беседки, детские площадки и т. д. Такой фундамент состоит из нескольких свай, которые представляют собой металлические или железобетонные столбы. На них удерживается вся постройка, дом надежно защищен от контакта с грязью, влагой, сыростью и прочим.

Интересно знать, что на сваях построены такие прекрасные города мира, как Венеция и Флоренция. Множество людей посещают их, чтобы насладиться красотой и великолепием раскрывающихся пейзажей.

Но, к сожалению, сваи не могут долго выдерживать нагрузку тяжелой постройки. В результате здание начинает крениться и возникает опасность полного обрушения дома. Чтобы предотвратить возникновение такой неприятной ситуации, требуется обвязка фундамента брусом. А о том, как ее проводить, вы узнаете, прочитав всю статью.

Подготовка фундамента

Пару слов следует сказать о самом фундаменте. В зависимости от свойств грунта, фундамент частного дома либо пристройки может быть:

  • столбчатым;
  • ленточным.

Схема

Различные специфические конструкции (такие, как фундамент на сваях) встречаются значительно реже. Независимо от выбранной конструкции, перед началом последующих работ фундамент должен быть в значительной степени гидроизолирован. Для этой цели подойдет рулонный материал, например, рубероид. Надземную часть фундамента (ростверк) покрывают рубероидом и заливают цементным раствором.

Выбор материала для обвязки

Легкий каркасный дом зачастую возводят на фундаменте, собранном из винтовых свай или сооруженный из столбов (столбчатое основание). Для того чтобы такое основание было прочным и смогло прослужить долгие годы, ему требуется качественная обвязка. Что такое обвязка, и из каких материалов можно ее делать? В первую очередь стоить упомянуть о том, что, несмотря на довольно малый вес конструкции, фундамент каркасного дома должен быть весьма прочным.

Подобную прочность, устойчивость и надежность обеспечивают:

  • конструкция на винтовых сваях;
  • фундамент на столбах;
  • ленточное основание.

Рассматривая конструкцию из винтовых свай, следует уделить внимание обвязке, которую выполняют своими руками без привлечения строительной техники или специалистов. Самым надежным материалом для выполнения этих работ является брус.

Первый слой подготовленного бруса, уложенный непосредственно на фундамент и надежно его скрепляющий – это нижняя обвязка. Она помогает качественно крепить будущее строение на основании и только после завершения всех работ по сооружению данной конструкции можно приступать в сборке стен, взяв за основу каркас.

Для создания качественной обвязки используют брус древесины хвойных пород, крепить которые друг к другу следует или шурупами, или гвоздями, расположив их в шахматном порядке.

Лучшим выбором для каркасного дома является хвойный брус Выбор данного материала основан на качествах древесины, среди которых:

  • длительный срок службы;
  • устойчивость к воздействию агрессивных сред;
  • отсутствие деформации;
  • прочность.

Эти свойства не являются характерной чертой древесины лиственных пород дерева, поэтому для изготовления бруса, который будет использован при создании эффективной обвязки фундамента каркасного дома, выбирают именно хвойные деревья, древесина которых отличается повышенным содержанием смол.

Выполнение расчетов нагрузки

Для расчетов весовой, других нагрузок на сваи лучше обратиться к мастеру. Он организует необходимое геологическое исследование почвы на участке. Позволит выяснить глубину, на которую нужно ввинчивать сваи.

Читайте также:  Вертикальная гидроизоляция фундамента рулонными материалами

Если тип грунта, глубина нужного для винтовых свай слоя известна — можно сделать расчеты самостоятельно:

Выполнение расчетов нагрузки
  1. Подсчитывается примерный вес будущего здания (суммируется вес элементов, обстановки с 20-25% запасом)
  2. К полученной сумме прибавляется коэффициент снеговой, ветровой нагрузок (они различаются для регионов, берутся из местных снипов)
  3. По плану здания подсчитывается число внешних углов, внутренних пересечений несущих, обычных стен
  4. Высчитывается общий периметр внешних, внутренних стен — делится на 2.5
  5. Результат из п.п 3 складывается с результатом из п.п 4 — число потребных свай
  6. Число из п.п 2 делят на общее число свай, выясняют по каталогу модель винтовой сваи, подходящей в данном случае
  7. Винтовые сваи имеют вес, оказывают давление на грунт, нужно найти общий вес, разделить на максимальный для выбранного типа в п.п. 6. Станет известно количество дополнительных свай. Их равномерно распределяют по периметру.

Головная часть с винтом

Область применения

Как уже говорилось, столбчатый фундамент называют еще столбовой или на столбах) нормально себя ведет на грунтах с нормальной несущей способностью. На сыпучих песках, торфяниках и других нестабильных основаниях они не применяются. Основные его особенности — невозможно организовать подвал и продуваемый промежуток между уровнем грунта и черновым полом. Их тоже надо иметь в виду при выборе.

Подходят они для следующих случаев:

  • под дома из легких материалов — деревянные, каркасные, щитовые;
  • под тяжелые стены если требуется закопать фундамент глубже чем на 1,8-2 метра и ленточный становится очень дорогим;
  • на сильно пучинистых грунтах — на столбы действует меньшие силы, чем на ленту.

    Один из столбчатых фундаментов — вид снизу

Область применения

В то же время есть ряд ситуаций (кроме слабых грунтов), когда фундаменты на столбах использовать не рекомендуют:

  • при большом перепаде высот на участке застройки — более 2 м;
  • при сложной геологии с возможным смещением пластов.

В остальных случаях их можно использовать.

Брус или доска – что лучше?

Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.

Брус, одна сторона которого равна 200 мм, укладывается на оголовки меньшей стороной. Высота обвязки при этом получается равной 200 мм.

Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.

AlexSpb Пользователь FORUMHOUSE

Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.

Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.

Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.

builder Пользователь FORUMHOUSE

Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.

Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).

Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).

С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).

Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.

Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.

Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.

Диаметр резьбы, мм 6 8 10
Диамер сверла, мм 4,5 6,5 8

Крепёжные элементы

В качестве крепежей для узлов каркасного деревянного дома используют следующие элементы:

  • Крепёжные пластины (уголки или ровные пластины с отверстиями или без них). Пластины и уголки крепят к балкам или опорам с помощью саморезов по дереву.
  • Скобы (прямые и угловые) – проволочные крепежи определённого диаметра. Их края загибают и вставляют в торцы или боковые поверхности балок.
  • Болты – используют для стягивания соседних балок и стропил, вставляют в сквозные отверстия и фиксируют в них гайками.
  • Гвозди.

Все соединяющие фиксирующие и крепёжные элементы для каркасных строений изготавливают из металла. Для крепления несущих элементов используют усиленные уголки из закалённой стали или повышенной толщины, 3-4 мм. Для крепления поддерживающих элементов используют уголки из обычной стали толщиной 2-3 мм.

Крепёжные элементы

Разнообразие крепежных элементов.

В целях защиты от коррозии для изготовления уголков, пластин используют оцинкованную сталь. Защита от ржавчины особенно важна при наружном строительстве, когда металлические крепежи в стенах могут становиться центром конденсации влаги, намокания участка стены. Поэтому оцинкованные крепёжные элементы весьма востребованы в различных узлах каркасного дома.

Ошибки соединения узлов

Чертёж узлов предполагает наличие эскизов и описаний. Однако несмотря на это, начинающие строители часто допускают обидные ошибки. Давайте перечислим основные и наиболее часто повторяющиеся ошибочные действия, которые допускают начинающие индивидуальные строители при сборке каркаса:

Крепёжные элементы

Устанавливают не все укосины. Это неверно. Укосины обеспечивают устойчивость стены к ветровым нагрузкам. Кроме укосин, для противостояния ветру необходимо использование жёстких плит в наружной обшивке.

  • Использовать в качестве угловых стоек цельный брус или плотно поставленные друг рядом с другом доски. Такой угол будет холодным. В нём будет конденсироваться влага и развиваться плесень.
  • Использовать для крепежа «чёрные» саморезы. Они недостаточно прочные, особенно если для строительства закуплено недостаточно сухое дерево. При сушке и короблении у «чёрные» саморезы могут быть банально «сорваны». Более прочный вариант – саморезы золотистого и серебристого цвета, покрытые оцинковкой или слоем хроматирования, фосфатирования.
  • Используют недостаточно сухое дерево, которое даёт сильную усадку и «рвёт» имеющиеся узлы и соединения.
  • И ещё одна ошибка – не использовать гвозди. Эти проверенные крепёжные элементы часто оказываются прочнее любых саморезов.

Каркасное строительство – новая технология, в которой при кажущейся простоте существует множество нюансов, особенностей.

Параметры выбора фундамента

Существует большое количество видов фундамента. Они различаются по трудоемкости, срокам монтажа, стоимости. Любой застройщик хочет сократить время строительства и затраты, но есть минимальные требования по прочности и надежности, которых следует придерживаться.

От чего зависит выбор типа фундамента

Архитектор при выборе фундамента для каркасного дома в обязательном порядке учитывает следующие условия:

  • размеры дома и его конфигурацию;
  • материал стен – так, бетон, газобетон или кирпич при подвижках легко трескаются;
  • вес здания с мебелью и оборудованием, ветровые и снеговые нагрузки;
  • динамические нагрузки – количество посетителей и их возможную деятельность (танцы, занятия спортом), работу механизмов и т. д.;
  • рельеф участка;
  • состав грунтов под фундаментом – это главный параметр.
Параметры выбора фундамента

Если остальные параметры можно вычислить на бумаге или найти в справочнике, то рельеф участка и состав грунтов определяются исключительно путем специальных инженерных геодезических и геологических исследований.

Рельеф отображается на топографическом плане местности. Для получения плана бригада геодезистов осуществляет топографическую съемку участка специальными приборами. На основании съемки строится цифровая модель рельефа. Туда же заносят данные о строениях и сооружениях на участке, растительности, наземных и подземных коммуникациях.

Состав грунтов определяется геологическими исследованиями. Геологи бурят одну или несколько скважин, в зависимости от площади здания. Глубина скважин зависит от этажности и предполагаемого веса строения, а также от самого грунта – геологи стараются дойти до твердых пород.

Особенности почвы под фундаментом

По плотности грунты можно разделить на следующие категории:

  • скальный – самый надежный вариант, тут можно вообще обойтись без фундамента;
  • гравийный, песчано-гравийный, песчаный без примеси глины – не сжимается, не вспучивается, грунтовые воды чаще всего расположены глубоко;
  • глинистый – обычно насыщен влагой, поэтому при замерзании вспучивается;
  • торф – строить на торфе опасно, он проседает, вспучивается и так далее.

Торф либо выбирают на всю глубину залегания, либо проходят сваями до твердых пород.

Параметры выбора фундамента

Очень важная характеристика почвы – глубина промерзания. Промерзание водонасыщеных грунтов ведет к их вспучиванию, поэтому глинистую почву, как правило, выбирают на глубину промерзания и замещают песчано-гравийной смесью. Водопроводные трубы также прокладывают ниже глубины промерзания.

Наличие грунтовых вод, их уровень и сезонность учитывают при возведении фундаментов глубокого залегания. При высоком уровне грунтовых вод подвалы не делают, поскольку любая гидроизоляция со временем дает течь.

Если же подвал жизненно необходим – закладывают глубокую дренажную систему вокруг фундамента. Если рельеф не позволяет воде уходить самотеком, устанавливают насосы для принудительной откачки воды. Кроме того, от уровня грунтовых вод напрямую зависит выбор системы локальной канализации.

Основание для деревянного дома

При строительстве деревянных строений выбирают фундаменты столбчатого и свайного типа. Данные виды оснований обладают следующими преимуществами:

  • выдерживают большие нагрузки (от 5 до 12 тонн);
  • давление распределяется равномерно на все точки опоры конструкции (это уменьшает нагрузку на грунт);
  • увеличивают срок эксплуатации деревянных частей здания за счет естественного воздухообмена фундамента.
Основание для деревянного дома

Однако, чтобы основание выполняло все свои задачи, необходимо грамотно провести все этапы работ, а особенно нижнюю обвязку.

Что такое и для чего это нужно?

Обвязка бывает двух типов:

  • нижняя
  • верхняя

Нижняя кладется на фундамент и служит основой крепления будущих стен дома. Верхняя обвязка соединяет внешние и внутренние стены в единую конструкцию, а также является основанием для фиксации кровли.

От обвязки зависит конструктивная прочность всей конструкции. Это особенно важно, если вы строите дом для постоянного проживания.

Обычно обвязка выполняется из бруса или доски. Все деревянные элементы должны быть хорошо просушены и обработаны защитами. При этом обратите внимание на древесину из хвои, которая считается идеальной для каркасного домостроения. Благодаря эфирным маслам она отпугивает жучков и короедов, а также служит дольше лиственных пород.

Обработка древесины защитой более качественная, если выполняется в заводских условиях, в специальных вакуумных камерах. Однако и ручная обработка в несколько слоев имеет право на существование, главное высокое качество исполнения и современные, лучше от европейских производителей, средства.