Фундамент из асбестоцементных труб своими руками: столбчатый и свайный вид

Уникальный фундамент из «стержней»

Чтобы понять, что такое столбчатый фундамент, стоит детально рассмотреть его плюсы и минусы, задачи и устройство.

Столбчатый фундамент значительно отличается от ленточного, поскольку сооружается не по всему периметру здания

Преимущества и недостатки столбчатого основания

Бесспорными преимуществами фундамента из опорных столбов считают:

сжатые сроки строительства;
возможность самостоятельного монтажа;
низкую стоимость необходимых материалов (по сравнению с ленточным основанием);
необязательность проведения дополнительных работ по утеплению и защите от влаги;
вероятность применения в качестве основания для постройки на мёрзлой земле;
длительную службу (до 100 лет);
беспроблемный и быстрый ремонт.

К недостаткам столбчатого фундамента приписывают:

неспособность выдержать вес многоэтажного большого дома;
относительную хрупкость конструкции, которая может потерять устойчивость в рыхлой почве;
отсутствие возможности обустройства подвального помещения или погреба, ведь столбы становятся преградой для создания достаточно широкой пристройки под домом.

Все минусы основания из столбов можно не рассматривать как нечто важное, если сооружать эту конструкцию с учётом её назначения

Задачи конструкции из опорных столбов

Строить столбчатый фундамент целесообразно для таких объектов, как:

дом без подвального помещения со стенами из лёгких материалов;
кирпичная постройка, которая по экономическим причинам не может быть поставлена на ленточном фундаменте и поэтому сооружается на столбах, углублённых в землю на 2 метра;
здание, возводимое в местности с почвой, склонной к пучению из-за низких температур и вследствие этого отрицательно воздействующей на любой фундамент, кроме столбчатого.

На столбы разумно ставить только небольшие домики из лёгких материалов, ведь вес иных строений опоры не выдержат

От сооружения конструкции из опорных столбов лучше вообще отказаться в следующих случаях:

грунт на площадке под строительство слабый или подвижный, что может стать причиной опрокидывания недостаточно устойчивого фундамента;
земля на участке содержит большое количество торфа, осадочных пород или глины, насыщенной водой;
дом планируется строить из тяжёлого сырья, например, кирпичей толщиной более 5 см или железобетонных типовых плит;
финансы и время на обустройство цоколя значительно урезаны (при создании столбчатом фундаменте цоколь сам собой не образуется, как это бывает во время строительства ленточного основания);
почва на участке под строительство дома отличается резким перепадом высот (от 2 метров).

Столбчатый фундамент может быть устроен только на твёрдой и ровной почве, поскольку он не отличается идеальной устойчивостью

Вид фундамента из отдельных опор

Столбчатая опорная конструкция под дом — это система столбов, расставленных в углах, зонах скрещивания стен и нахождения несущих простенков или балок, на которые приходится вес всего здания. Чтобы столбы функционировали как единая конструкция и были максимально устойчивы, их объединяют посредством ростверка — обвязочных балок.

Фундамент может быть сделан из бетонных блоков, а ростверк — из древесины

Обычно столбы располагают, оставляя между ними от 2 до 2,5 метра пустующего пространства. Но в некоторых случаях строители выходят за рамки традиционного варианта расстановки опор.

Когда столбы монтируют в земле через каждые 2–2,5 метра, ростверк создают как стандартную армированную перемычку. При этом не объединяют в единый ансамбль пристраиваемые к дому веранду, крылечко и террасу.

Обычно столбы расставляют на расстоянии 2–2,5 м друг от друга

Расстояние между столбами делают большим (от 2, 5 до 3 метров), ссылаясь на значительную мощность обвязочных балок. Наиболее надёжный ростверк создают в виде единой или сборной балки. А простая конструкция, соединяющая опоры, может быть сделана из металлических деталей, например, швеллеров или профилей.

Особенности

Еще несколько десятилетий назад асбоцементные трубы практически не использовались в частном домостроении, что обусловлено, во-первых, существовавшим на тот период мифом об их экологической небезопасности, во-вторых, недостатком знаний и практического опыта в технологии применения данного материала.

Сегодня столбчатый или свайный фундамент на асбестовых основаниях получил довольно широкое распространение, особенно на грунтах, где невозможно обустроить ленточное основание. К таким грунтам относят в первую очередь глинистые и суглинистые, влагонасыщенные почвы, а также участки с перепадом высоты.

Асбестовые трубы представляют собой стройматериал на основе асбестового волокна и портландцемента. Они могут быть напорными и безнапорными. Для строительства подходят только напорные модификации, они же применяются при организации колодцев, скважин.

Такие трубы имеют диаметр в пределах 5 – 60 см, выдерживают давление до 9 атмосфер, характеризуются долговечностью и неплохими коэффициентами гидравлического сопротивления.

В целом технология их установки стандартна – аналогичным образом ведется установка большинства свайных фундаментов. Для труб готовят скважины, местоположение и глубина которых соответствует проектной документации, после чего их опускают в подготовленные заглубления и заливают бетоном. Более подробно о технологии монтажа пойдет речь в последующих главах.

Когда трубы – верное решение

Фундаменты, в которых в качестве опор используют трубы, относятся к разновидностям столбчатых оснований. Их закладывают согласно действующим правилам для несущих опор (СП 22.13330.2011).

Применение трубы, как изделия с точной геометрией формы, дает возможность создать столб с равномерным внутренним распределением действующих вертикальных нагрузок от здания.

Цилиндр, по сравнению с другими фигурами, имеет минимальную площадь наружной поверхности. Усилия выталкивания, возникающие в пучинистых грунтах в зимний период, не оказывают заметного действия на гладкие круглые элементы относительно небольшого сечения.

Установка свайного фундамента возможна на участках, где другие типы оснований не справятся с поставленной задачей. Нужно только правильно выбрать Ø и рассчитать количество точек опоры, принимая значения для вычислений из справочной таблицы:

Если геологические условия участка, рельеф местности, экономические соображения определяют лучшим вариантом проект основания со сваями, то от подвала, скорее всего, придется отказаться (хотя встречаются и такие комбинации).

Усиление жесткости свайного поля

С другой стороны, облегчается подведение и обслуживание технологических коммуникаций и систем жизнеобеспечения. Высота подъема над уровнем почвы обеспечивает защиту материалов венца дома от действия природной влаги, сезонных паводков и живых организмов.

При строительстве высокого фундамента из металлических труб, ему придают дополнительную жесткость с помощью профильной обвязки.

Столбы своими руками

В качестве корпуса (опалубки для бетона) столба используют разные виды стандартных труб, доступных для приобретения. По применяемым материалам трубчатый фундамент может быть изготовлен из таких заготовок:

стальные (металлические);
асбестоцементные;
бетонные;
пластиковые.

При значительном весе строения прочность материала приобретает существенное значение, и тогда целесообразно использовать именно металлические трубы, что увеличит несущую способность каждого элемента. Стальной корпус надежно защитит внутренний бетонный массив столба от окружающей влаги, деформирующих усилий, возникающих при движении грунта. Прочная оболочка не потребует дополнительной установки внутри арматурного каркаса.

Недостатком стального исполнения является то, что металл нужно надежно защищать от коррозии. При промышленном производстве винтовые сваи подвергают антикоррозийной обработке – не только красят, но и оцинковывают. В домашних условиях это сделать невозможно, поэтому применяют традиционные способы: битум и лакокрасочные покрытия.

У опоры, самостоятельно изготавливаемой из стальных труб расчетного Ø, нижний конец заваривают (для предотвращения поступления почвенной воды во внутреннюю полость). В зависимости от способа установки, свая может иметь плоскую пятку или заостренный для забивания или вкручивания конец.

Заготовка столбов

В качестве заготовок используют бесшовные трубы с толщиной стенки 4 мм – 5 мм и длиной на 0,1 м – 0,15 м больше расчетного значения (после спуска в скважину можно обрезать по уровню).

Если способом монтажа выбирается завинчивание, то длина одного элемента берется 2,5 м – 3 м. При чередовании плотных и рыхлых слоев грунта на участке на больших глубинах залегания, стальной столб может не достичь плотного упора и его нужно будет посадить глубже. В таком случае трубу можно нарастить при помощи электросварки.

Для того чтобы опору можно было достаточно легко обработать подручным инструментом и сваркой, и в то же время колонна обладала требуемой жесткостью выбирается сорт стали Ст 20 или 09Г2С.

Асбоцементные трубы

Высокая прочность к вертикальным нагрузкам, которую имеет конструкция опоры с использованием асбоцементных оболочек, обусловлена сочетанием круглой трубы, внутреннего стержня из бетона и арматурного каркаса. Такой материал доступен для приобретения практически во всех регионах и является бюджетным вариантом строительства.

Пример устройства основания из асбоцементных опор

При благоприятных геологических условиях столбчатый фундамент из труб своими руками устанавливают в пробуренные скважины, соответствующие Ø трубы, без необходимости обратной отсыпки непучинистыми материалами (песок, гравий). Нужную пятку формируют, приподнимая опалубку с залитым на 0,5 м бетоном.

На сыпучих сухих грунтах под каждую колонну засыпают песчано – гравийную подушку (смесь в пропорции 1/1) толщиной 0,1 м – 0,15 м.

Расчет оснований

Расчет основания начинается с определения типа почвы грунта. Для этого определяется глубина промерзания земли.

Длина свай должна превышать глубину промерзания почвы.

Значение промерзания грунта отличается в разных регионах. Эти показатели определяются по справочным данным

Но следует обратить внимание, что эти значения указываются без снежного покрова

Также необходимо учитывать нагрузку будущего строения. В среднем глубина свай берется около 150 см. Что касается диаметра труб, то он отличается в зависимости от нагрузки (для каркасного дома или небольшой веранды эти показатели будут разными).

Для правильного расчета оснований следует воспользоваться инструкцией:

Определить вес дома.
Определить сопротивление грунта.
Рассчитать площадь фундамента.

Общая формула расчета минимальной суммарной площади основания
выглядит так:

Из этого следует, что Р – это вес здания, кг,

R 0 — это сопротивление грунта, которое определяется расчетным путем, кг/см 2 .

Для запаса надежности в формулу вводится коэффициент 1,3.

Пример расчета

Приведем пример: имеется каркасный дом с размерами стен 6×7 м с высотой первого этажа 2,8 м, фронтона – 2,6 м.

Удельный вес каркасных стен равен γ с = 50 кг/м 2 .
Удельный вес кровли из листовой стали γ к = 30 кг/м 2 .
Удельный вес межэтажных перекрытий γ п = 100 кг/м 2 .

Нагрузка межэтажных перекрытий во время эксплуатации γ нп = 210 кг/м 2 .

Грунт, на котором будет возводиться дом, – суглинок (R 0 — 3,5 кг/см 2), у которого глубина промерзания 1,2 м.

Расчет количества труб

Для расчета необходимого количества и размеров труб для фундамента выполняется несколько действий:

Определяется масса стен.

Площадь стен дома вместе с фронтонами будет равна Sс = 89 м 2 . Исходя из этого, находится масса стен:

P с = S с × γ с = 89 × 50 = 4450 кг.

Затем рассчитывается масса перекрытий между этажами
(на первом этаже и мансарде).

Находится площадь перекрытий (Sп = 84 м 2). Масса перекрытий:

P п =S п ×γ п =84×100=8400 кг.

При Sп=84 м 2:

P нп =S п ×γ нп =84×210=17640 кг.

Определяется масса кровли
.

Находится площадь кровли: Sк = 50 м 2 . Масса кровли:

P к =S к ×γ к =50×30=1500 кг.

Делается расчет предварительной массы фундамента
.

Для этого берется приблизительное число столбов, например 14. Исходя из того, что каждые 2 метра фундамента (по периметру) будет устанавливаться столб, то 14 штук должно хватить. Длина столба L = 1,9 м.

Определяется объем столба:

Vс=π×R 2 ×L=0,24м 3 ,

где R — радиус столбика (R = 0,2 м). Исходя из этого масса 1 столба: 0,24 × 2500 = 600 кг.

Суммарная масса столбов: 600 × 14 = 8400 кг.

Суммарная масса дома

Для этого суммируются все полученные значения (стен, перекрытий, кровли, фундамента) и получается итоговое число 40390 кг.

Вычисляется минимальная суммарная площадь оснований по формуле, приведенной в начале раздела: S = 1,3 × 40390/3,5 = 11540 см 2 .
При расчете площади основания 1 столба высчитывается число 1250 см 2 .(S=пr 2 =3.14 ×0.2 2) Рассчитывается общее количество столбиков: 11540/1250 = 10 штук.

Из этого следует, что при увеличении диаметра столбов их количество можно уменьшать и наоборот.

Только после такого расчета можно приступать к закупке материалом и установке фундамента.

Положительные и отрицательные качества конструкции

Достоинства столбчатого основания из ПВХ-труб:

экономичность. Проведенные оценочные исследования показывают: ленточное основание обходится в несколько раз дороже столбчатого аналога. Если верхний шар земельного полотна отличается мягкостью. Не может применяться в качестве несущего основания, а плотные земляные прослойки сильно заглублены. Выход — столбчатый тип фундамента. Ленточный вариант будет очень дорогим;
скорость возведения фундамента. Даже сравнивать с ленточным сооружением нет смысла. Уменьшается количество рабочих, занятых во время строительства;
легкость выполнения монтажных работ. Строительные навыки приветствуются, но необязательны. Не требуется оборудование;
чистая работа. Использование полимерного материала в виде труб позволяет существенно сократить объем земляных работ. Выгода — сокращение трудоемкости технологического процесса. Сохраняется прежним ландшафт территории строительства;
простота выполнения доставки и обработки. Полимерная продукция характеризуется небольшим весом и жесткостью. Ее легко грузить, доставлять, переносить. В виду жесткости, прочности, просто разрезать. Особенно, если сравнивать с металлическими, асбестоцементными аналогами.

Недостатки столбчатого фундамента:

небольшой период эксплуатации. Через 50-80 лет потребуется капитальный ремонт. Если сравнивать с классическим ленточным основанием, которое прослужит более 150 лет без ремонта;
возможны ограничения. Запрещено делать столбчатым цокольное сооружение для тяжеловесных капитальных строений. Оно может не выдержать такой нагрузки.

Порядок выполнения работ

Последовательность заложения столбчатого фундамента

Разметить на выбранном месте план дома, места пересечения несущих стен отметить колышками.
Проверить разметку путем промера габаритных размеров по диагоналям разметки. Они должны быть одинаковыми.
Разметить места размещения промежуточных свай под несущими стенами. Расстояние между ними должно быть не более 1 метра.
Садовым буром выполнить в грунте отверстие для сваи. Глубина погружения должна быть больше величины промерзания грунта на 0,3 – 0,5 метра. Диаметр отверстия выполняется как минимум на 5 см больше диаметра сваи. Работа легко выполняется своими руками
Выполнить подсыпку под основание асбоцементной трубы двумя слоями песка и гравия.
Подсыпку утрамбовать и пролить водой.
Разметить и распилить трубу своими руками с использованием болгарки на необходимую длину, учитывая превышения верхнего конца над уровнем грунта примерно на 30 см.
Погружаемый конец нужно обработать воднополимерной гидроизоляцией на длину погружения в соответствии с инструкцией на упаковке эмульсии. Работу легко выполняет своими руками один человек.
Опустить трубу в отверстие и раскрепить ее деревянными брусками.
Также установить остальные сваи. Еще раз промерить диагонали, при необходимости поправить расположение труб.
При помощи уровня проверить горизонтальность размещения верхних концов асбестоцементных свай, разметить уровень заливки труб бетоном. Выступающие части обрезать после застывания бетона.
Залить сваи бетоном, приготовленным по следующей рецептуре: 2 части цемента М300, две части песка, две части гравия средней фракции, вода. Для проверки консистенции бетона слепить из него шар диаметром порядка 10 см. Он должен слегка проседать под своим весом, но не рассыпаться и не расплываться.
Снаружи сваи установить 3 – 4 прутка арматуры, связав их проволокой. Внутрь трубы таким же способом установить прутки арматурной стали.
После загрузки внутрь или снаружи трубы замеса бетона проколоть в нескольких местах слой массы прутком и притрамбовать, чтобы избежать образования пузырей воздуха в массе заливки.
После этого сделать перерыв на 5 – 7 дней в выполнении любых работ на стройплощадке, чтобы дать бетону время застыть.
Проверить горизонтальность верхних концов свай, при необходимости – укоротить выступающие своими руками.

Особенность основания из асбестовых труб

Асбестоцементные трубы стали использоваться в частном строительстве относительно недавно. Долгое время от них отказывались из-за мифов об экологической небезопасности и сложности монтажа.

Сегодня сваи из асбестоцементных труб и столбчатые основания пользуются широким спросом. Они по-особому востребованы в условиях с нестабильной почвой, где проблематично установить ленточную конструкцию.

Среди таких грунтов:

Суглинки.
Глинистые.
Влагонасыщенные.

Использование свай позволяет поднять дом на 30-40 см, а это полезная возможность для низинных территорий, пойм рек и участков с сезонным повышением уровня грунтовых вод.

Асбоцементные изделия выполнены на основе особого волокна (асбеста) и портландцемента. Они бывают напорными и безнапорными, но для возведения построек допускается использование только первого типа.

Диаметр конструкций варьируется от 5 до 60 см, при этом они способны справляться с нагрузками в 9 атмосфер, сохраняя большой срок службы и высокий коэффициент гидравлического сопротивления.

Специфика монтажа не отличается от стандартной, которая применяется при обустройстве свайных оснований. Под изделия прокапываются углубления, размещение и глубина которых определяется проектным планом. Дальше конструкции погружаются в скважины и заливаются бетонным раствором.

Преимущества и недостатки

Обустраивая фундамент из асбоцементных труб, нужно внимательно изучить его плюсы и минусы. Ключевым достоинством подобного решения считается долговечность и минимальный коэффициент теплового расширения. Еще оно выдерживает пребывание в агрессивной среде и не боится коррозии. Такие конструкции дешевле металлических аналогов, что позволяет сэкономить на строительстве.

Конструкции хорошо обрабатываются механическими способами, а срок их службы не ограничивается. Изделию не страшна электрохимическая коррозия, а показатели гидравлического сопротивления минимальные. Под воздействием температурных скачков она не меняет своей геометрии и линейных размеров.

Строители ценят трубы для фундамента из асбестоцемента за универсальность, поскольку они подходят для «проблемных» участков с неустойчивыми грунтами. При этом монтажные работы можно выполнить без привлечения специальной техники, что снижает расходы.

Для возведения основания не нужно проводить большое количество земляных работ и заливать обширные площадки бетоном.

Стоимость монтажа фундамента ниже, а показатели влагостойкости свая намного выше. Поверхность надежно изолирована от коррозийных и деформационных процессов, а еще не теряет прочности при интенсивной эксплуатации.

Асбестоцементная труба в свайном исполнении позволяет поднять дом на 30-40 см. А при использовании особых технологий и грамотном расчете столбчатого фундамента — до 100 см.

Однако у конструкций имеются и недостатки. Среди них — минимальная несущая способность, из-за чего они не подходят для болотистой местности и почвы с большим содержанием органических элементов. Для повышения значений приходится использовать больше труб и скважин.

Ростверк или каркас: что использовать

Начиная сооружать фундамент на асбестоцементных трубах своими руками, важно определить, что использовать: несущий каркас или ростверк. Второй вариант востребован при обустройстве построек из газобетона, арболитовых блоков и других стройматериалов на основе цемента

Если стены дома выполнены из щитов или профилированного бруса, понадобится сделать качественный каркас

Он может быть деревянным из дубового бруса с сечением 200 мм или создаваться из швеллеров. Такое решение отличается хорошей ремонтопригодностью и надежностью

Если стены дома выполнены из щитов или профилированного бруса, понадобится сделать качественный каркас. Он может быть деревянным из дубового бруса с сечением 200 мм или создаваться из швеллеров. Такое решение отличается хорошей ремонтопригодностью и надежностью.

Схема устройства фундамента

Интересуясь, как сделать фундамент, используя асбестоцементный тип труб, нужно руководствоваться такой схемой:

Столбы размещаются с небольшим выступом над почвой или вровень.
Опоры оснащаются ростверком.
Для изготовления ростверка под щитовую постройку используется деревянный брус. Для зданий из пеноблоков — железобетонные балки.

Источники

https://InfoTruby.ru/primenenie/fundament-iz-asbestovyh-trub
https://pobetony.ru/stroitelstvo/fundament-iz-trub-asbestocementnyh/
https://OsnovaPodDom.ru/vidy-fundamentov/stolbchatyj-fundament/iz-asbestotsementnyh-trub
https://1beton.info/maloetazhnoe/fundament/iz-asbestotsementnyh-trub

Как устроена опора из асбестоцементной трубы

Материалу присущи высокие характеристики прочности, позволяющие принимать сжимающие нагрузки, а также малый коэффициент теплового расширения, небольшой вес и приемлемая стоимость. Совокупность этих факторов обусловила большую популярность асбестоцементных труб. Выпускаются они в двух вариациях:

Напорные. Предусматривается их использование для установки систем водоотведения, водоснабжения, оборудования колодцев и пр.
Безнапорные. Их применяют для устройства систем противодымной защиты зданий и сооружений.

Трубы из асбестоцемента выдерживают нагрузки на сжатие, достигающие 265 тысяч кПа, а тепловое расширения изделий существенно меньше (где-то в 140 раз), чем у стальных собратьев. Лёгкий вес (6-11 кг.) материала и податливость механической обработке позволяют выполнить задачу монтажа собственноручно без необходимости использования специальной техники. В строительстве часто применяют трубы диаметром 20-25 см. со стенкой 1-1,6 см. стандартизованной длины 3-5 м.

Из рассматриваемых изделий устраивают основания для построек столбчатого или свайного типа, заглубляя опоры в почву. Гидроизоляция не является обязательной, трубы отличаются стойкостью к низким температурным условиям, высокой влажности и прочим агрессивным воздействиям. Заливка опалубок бетоном и армирование обеспечивают прочность и устойчивость к различным воздействиям.

Опорная конструкция данного типа наиболее актуальна при сооружении небольших и лёгких строительных сооружений разного предназначения, не нуждающихся в ленточном фундаменте, а тем более заливке монолитной плиты. Конструкция применима на сложном грунте, в холодных регионах, на территориях, склонных к подтоплениям и при высоком уровне грунтовых вод.

Фундаментный столб сделать несложно:

В грунте потребуется пробурить отверстие больше диаметра заглубляемой трубы, причём глубина должна составить примерно на 20-30 см. больше, чем расчётная глубина самого основания (рассчитывается с учётом типа грунта и уровня промерзания).
Дно необходимо выстелить песком (желательно вперемешку со щебнем).
В яму заглубляется труба, положение которой выравнивается по уровню и фиксируется строго вертикально с применением распорок.
В полую трубу закладывается арматура. Если речь о большом диаметре изделия, можно использовать арматурный каркас. При монтаже ростверка, принимающего нагрузки от конструкции на себя и обеспечивающего равномерное её распределение на сваи, арматура должна быть высвобождена за край трубы.
Затем в опалубку заливается бетон.
Если для ростверка применяется дерево, по окончании заливки трубы посередине в бетон закладывается анкер, например, в виде куска арматуры. Установка ростверка из металлического профиля подразумевает вставку закладной пластины.

Это стандартная технология, но бывает необходимость отклониться от неё. Так, например, в ходе заливки полости бетонным составом, трубу надо приподнять, чтобы цемент распределить по дну с целью формирования опорной пятки. Такой лайфхак обеспечивает усиление несущих свойств опорного элемента.