Фундамент из труб металлических своими руками

Фундамент из труб металлических

1. Фундамент из простых металлических труб (как правильно сделать).
2. Преимущества столбчатого фундамента.
3. Особенности закладки опор из труб.
4. Расчет количества столбов основания.
5. Выполнение работ по закладке столбчатого фундамента.
6. Рекомендации по возведению основания из труб.
7. Фундамент из металлических труб своими руками.
8. Разновидности столбчатых оснований.
9. Металлические опоры.

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.

При необходимости, можно поднять ростверк на такую высоту, чтобы использовать имеющееся пространство под ним не просто для вентиляции подпола, а как полезную площадь (стоянка автомобиля, летняя кухня, место для отдыха, склад).

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.

Изготовление фундамента из труб металлических своими руками сокращает сметные затраты, позволяет производить заготовку элементов в удобное время и компактно складировать их до начала работ.

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.

Утрамбованную поверхность нужно накрыть несколькими слоями влагостойкого материала (полиэтилен, рубероид).

Цементному раствору в асбоцементной оболочке для набора достаточной для продолжения работ крепости нужно 6 – 8 дней, что значительно меньше, чем надо ленточным монолитам (28 дней при плюсовых температурах воздуха).

От трубы до готового фундамента

Наиболее часто для этих целей берут асбестоцементную трубу проходным сечением Ø 100 мм и Ø 150 мм. Реже используется Ø 200 мм. Соответственно размеру устанавливаемой колонны нужно подобрать наружный размер режущей кромки у ручного бура. Скважина нужна минимум на 10 мм больше Ø, чем вставляемая опора.

При внутреннем размере 100 мм, ее наружный габарит составит:

• марка БНТ – 118 мм;
• ВТ – 122 мм.

Следовательно, просвет у скважины делают 128 мм или 132 мм.

150 труба потребует скважину Ø 170 мм или Ø 180 мм.

Такое условие действует для бурения на глубину 1,5 м. В случае роста заглубления более 2 м, значение зазора увеличивают на 30%.

К недостаткам асбестоцементных материалов относят их хрупкость при искривляющих воздействиях, поэтому значения распределенной нагрузки на 1 точку опоры должно иметь запас по несущей способности элемента, оси при монтаже выдерживаться без отклонений от вертикали.

Пластик

При строительстве фундаментов для легких конструкций хозяйственного назначения можно использовать в качестве форы и защиты несущего бетонного столба пластиковые изделия. Они обеспечивают малое трение при сезонном движении прилегающих массивов пучинистых грунтов, не пропускают влагу и сами совершенно не подвержены коррозии.

Полимеры, в отличие от асбоцементных составов, безвредны для человека, но имеют слабую механическую прочность. Поэтому не следует принимать в расчет их несущую способность.

Армирование обязательно

Для устройства оболочки опор фундамента часто используют обычные канализационные трубы нужного сечения. Образец такого столба, готового к заливке цементным раствором.

Установка свайных опорных элементов в пластиковом корпусе также имеет смысл на участках, где возможен сезонный подъем грунтовых вод, подтопления талыми скоплениями после снежной зимы.

Производители оценили достоинства полимерных оболочек для индивидуального строительства и развивают этот сегмент рынка.

Вариант использования пластиковых опалубочных труб для фундамента, сваи которого можно залить самостоятельно, представляется на этом видео:

Столбчатый фундамент из пластиковых труб

Для того, чтобы создать такое основание своими руками, не нужно привлекать специалистов, а нужно просто внимательно ознакомится с пошаговой инструкцией, которая состоит из следующих действий.

1. Первое на что необходимо обратить внимание, это на выбор материала. Для того, чтобы создать данный тип основания понадобится качественный бетон, металлическая арматура, и пластиковые трубы. Арматуру или металлические прутья можно купить в магазине, и не заморачивать голову на их выборе они стандартные. Бетон приготовляется из песка, цемента, щебня средних фракций в домашних условиях, единственно, что нужно, это купить ингредиенты для его приготовления. Но более подробно необходимо остановится на пластиковых трубах. Прежде всего, это их диаметр. Чтобы выбрать правильный, необходимо пользоваться правилом: чем мощнее конструкция, тем толще диаметр. Все пластиковые трубы изготавливаются из одного и того же материала, поэтому на материале зацикливаться не нужно. И последнее это их длина. Данный параметр выбирается из учета глубины промерзания почвы, и на какое расстояние будет поднят дом.
2. Следующий шаг это подбор инструментов. Для изготовления бетонного раствора понадобится бетономешалка, желательно электрическая, а для бурения скважин под столбы, лучше всего использовать мотобур, с помощью которого скважины под столбы будут готовы в течение нескольких часов. Плюс ко всему не нужно забывать про инвентарь (лопата, и другие подручные средства). Когда материал закуплен и все заготовлено можно приступать к следующему шагу.
3. Он состоит в разметке участка под установку столбов. Для этого берется чертеж конструкции дома, на котором обязательно должны быть указаны несущие и внутренние стены, а также места их пересечений. Важно знать, что столбы ставятся под местами пересечений стен, на углах. Расстояние между самими столбами должно быть от одного до 3-х метров, опять – таки в зависимости от тяжести дома. В местах, где будут буриться скважины, выставляются специальные маячки.
4. Следующий шаг, это планирование площадки под залитие ее монолитной стяжкой. Это необходимо для того, чтобы усилить весь фундамент. Но если планируется подвал, то она не понадобится. Данный элемент не обязательный.
5. Работа по созданию столбов начинается после того, как произведена разметка мест под них. Перед этим необходимо внимательно изучить состав почвы и глубину ее промерзания. Это важный момент, поскольку если столбы будут вбиты в почву, которая промерзает не ниже данного уровня, то такой фундамент начнет давать сезонную усадку, что повлечет разрушение конструкции дома или сооружения. Данные о глубине промерзания почвы на данном участке, и о глубине залегания грунтовых вод, можно взять в компетентных органах, или справочниках. После изучения состава грунта, начинается бурение скважин на установленную глубину.

Когда скважины пробурены их необходимо гидроизолировать. Для этого на дно лунки, перед установкой пластиковой трубы лучше всего положить пару листов рубероида. После чего поставить трубы, выровнять их по уровню, и присыпать землей, чтобы зафиксировать. После этого землю вокруг трубы лучше хорошо притрамбовать.

Как видно изготовить такой фундамент своими руками достаточно легко, главное пользоваться вышеуказанной пошаговой инструкцией.

Расчет количества столбов основания

Чтобы заложить фундамент из простых металлических труб, необходимо определить несущую способность грунта и выполнить расчет предполагаемых нагрузок на основание. Но вначале, необходимо вычислить площадь одной опоры: при диаметре трубы 30 см, она составит примерно 700 см2.

Наиболее часто встречающийся тип грунта (плотный песок, супеси, суглинки, сухая глина) имеет сопротивление 2,5 кг/см2. Несущая способность одного элемента основания на таком грунте составляет 2,5*700=1750 кг.

На влажном грунте (мелкие и пылеватые пески средней плотности) с сопротивлением 1,5 кг/см2, один столб выдерживает нагрузку в 1050 кг. Сопротивление в 1 кг/см2 влажных суглинков и глины позволяет распределить на каждую опору по 700 кг.

Расчет постоянных нагрузок на основание можно выполнить по усредненным справочным величинам, зная количество и удельный вес материалов.

К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций (стен, перекрытий, кровли, фундамента) отделочных и изоляционных материалов, сантехники, инженерных систем, мебели и бытовой техники. Временное напряжение на основание дома создают сезонные осадки.

Определив необходимое количество опор, их размещают на плане в местах пересечения несущих стен и по периметру с шагом от 1 до 2 м.

Необходимые материалы и инструменты

Помимо труб для создания столбчатого фундамента понадобятся такие материалы:

• Деревянные доски, бруски для опалубки.
• Саморезы по дереву (Как правильно подобрать саморезы читайте тут).
• Цемент марки М500.
• Щебень (Полную информацию об удельном весе и плотности щебня читайте тут) .
• Арматура.
• Веревка.

Цемент марки М500 отличается высокой прочностью, поэтому в строительстве фундамента отдается предпочтение именно этому материалу.

Как правильно подобрать цемент читайте здесь.

Для выполнения работ никак не обойтись без таких инструментов:

• Бура садового.
• Лопаты.
• Строительного уровня.
• Шуруповерта.

Для рытья скважин предпочтительнее применять садовой бур, что значительно облегчит проведение работ. Но вырыть ямы можно и ручным способом.

Как самостоятельно изготовить ручной бур читайте здесь.

Технология монтажа металлического фундамента из трубы

В том случае, если вы решите установить дом на трубах вместо свай винтовых или забивных, следует предварительно рассчитать необходимую длину и диаметр опор, и глубину их установки. На данные параметры оказывают влияние следующие характеристики:

• Глубина расположения подземных вод;
• Вид грунта, расположенный в месте проведения строительных работ на различной глубине;
• Расчетная масса всего строения, представляющая собой сумму веса материала каркаса дома, материала перекрытий, крыши с кровлей, отделочных материалов стен снаружи и изнутри, а также примерный вес всей мебели и бытовой техники, предполагаемых к установке.

Монтаж металлических опор

Перед тем, как начать изготавливать столбчатый фундамент из труб железных или пластиковых следует определиться и с необходимым количеством опор. Для этого подсчитанную массу всего строения необходимо разделить на несущую способность сваи того или иного диаметра необходимой длины, округлив полученное число в большую сторону.

Следующий подготовительный этап – расчет оптимального расстояния, на которое должны устанавливаться сваи из труб. Для этого необходимо участь, что под каждым углом дома и местом врезки перегородок в наружные стены должна стоять отдельная опора. Шаг расстановки остальных определяется делением суммарной длины несущих стен на требуемое количество опор.

Выполнив все предварительные расчеты можно перейти непосредственно к монтажным работам, изготавливая фундамент на металлических трубах для бани или другого типа строений.

Разметка мест установки опор

Начинают размечать фундамент на металлических трубах своими руками с территориальной разметки фундаментного поля. Для этого определяют место расположения будущей постройки и ее ориентацию по сторонам света. Лучше это сделать на плане местности, изобразив на нем все имеющиеся постройки, ограждения, соседние участки. Это необходимо для учета требуемых строительными и противопожарными правилами расстояний до объектов.

С поверхности почвы удаляют верхний слой и, по возможности, выравнивают площадку с помощью строительной техники. В углах будущего строения устанавливают прочные колья и натягивают между ними по сторонам прямоугольника прочный капроновый шнур. По ним с предварительно рассчитанным шагом выкапывают неглубокие ямки под трубные сваи для фундамента. Не забудьте аналогичные углубления сделать и в углах дома и в местах примыканий перегородок к стенам.

Изготавливаем углубления под трубы

Для лучшего и более надежного расположения, сваи из труб своими руками установить следует как можно более вертикально на заданную глубину. При этом диаметр углубления в почве должен быть максимально приближен к диаметру самой опоры, что достигается правильным подбором бурового инструмента. В последующем этот аспект будет способствовать более длительной работе опоры в грунте.

Бурить отверстия в почве можно двумя способами – механическим и ручным. Если вы хотите сделать фундамент из железных труб своими руками, затратив минимальное количество финансовых средств, лучше воспользоваться ручным садовым буром или мотобуром. Первый инструмент представляет собой радиально рассеченный диск, закрепленный на длинной трубчатой опоре, оснащенной в верхней части поперечной рукояткой.

Бурение углублений под трубы

Второй инструмент доступен для аренды в специализированных прокатных строительных фирмах. Для разового использования приобретать его экономически не выгодно. Мотобур может пригодиться и в некоторых последующих работах на участке, например, при установке забора, посадке деревьев или кустарников.

При наличии свободных финансовых средств и желании ускорить монтаж фундамента из труб можно воспользоваться услугами строительных буровых установок, изготовленных на базе тех или иных автомобилей. В этом случае профессионалы помогут качественно и правильно изготовить отверстия в почве с необходимыми параметрами. Аренда специализированной строительной техники неизбежно приведет к росту бюджета всего строительства.

Монтаж труб в углубления

Продолжаем строить фундамент из труб своими руками. В предварительно пробуренные тем или иным образом отверстия необходимо установить наши опоры. Каждая труба для свайного фундамента должна быть заглублена на необходимый уровень. Так как диаметр шурфа равен диаметру стальной рубашки для сваи или даже немного меньше ее, для монтажа может потребоваться приложить определенное усилие.

Монтаж труб в углубления в земле

Для решения данной проблемы можно поступить следующим образом. Изготавливая фундамент на трубах своими руками, пробурите отверстия в почве диаметром, превышающим диаметр труб. Легко заглубленные опоры выставьте вертикально с помощью уровня, а зазор до края ям заполните чистым речным песком и тщательно утрамбуйте его с предварительным увлажнением. Это позволит изготовить фундамент из труб с минимальными затратами физических сил.

Не зависимо от способа установки, дно стальной опалубки для опор дома необходимо отсыпать слоем песка толщиной 10-15 см.

Армируем внутреннюю полость труб

Для придания фундаменту из труб максимальной прочности его необходимо армировать. Для этого используют стальные стержни диаметром 12-16 мм. Длина их должна быть на 0,2 метра больше длины труб. Это необходимо для того, чтобы стержни были частично углублены в грунт и частично выступали над их верхним краем.

Для надежности армирующий пояс можно изготовить сварным с несколькими поперечными перемычками. Монтаж его в этом случае будет проблемным из-за увеличения общей массы конструкции, но прочность опоры увеличится в несколько раз. Благодаря армированию металлический фундамент получает жесткость не только снаружи, но и изнутри.

Бетонирование опор

Нельзя получить фундамент из труб без использования бетонной заливки внутренних полостей. Для этого используют стандартную смесь на основе цемента марки М500 и гранитного или известнякового щебня. Сделать его можно порционно с помощью электрической бетономешалки или приобрести необходимое количество готовой смеси.

Бетонирование металлических опор

Получить фундамент из металла с максимальными характеристиками позволяет применение специального инструмента – бетонного вибратора. Он представляет собой источник вибраций и сердечник, заглубляемый в бетонную заливку. Благодаря использованию данного помощника значительно увеличивается плотность смеси, удаляются воздушные полости.

После заливки полостей труб бетоном их необходимо защитить от прямого солнечного света и оставить на несколько недель для приобретения необходимой прочности. После этого, при необходимости, оголовки каждой опоры можно соединить в общую жесткую конструкцию с помощью специальной обвязки – ростверка.

Фундамент из пластиковых труб

Как утверждают производители труб из ПВХ, срок службы данного материала в качестве опоры составляет от 50 лет. Такая долговечная опалубка отличается устойчивостью к большинству агрессивных сред, влаге и низким температурам. Несмотря на небольшой вес, конструкция является довольно жесткой и устойчивой. Приобрести можно трубы любого размера, на рынке представлены диаметры от 110 до 630 мм.

Также стоит отметить демократичную цену пластиковых труб. При закупке материала обращайте внимание на то, что трубы серого цвета предназначаются внутренней канализации – в грунте прослужат гораздо дольше изделия оранжевого цвета.

Сфера применения столбчатых фундаментов

Устройство ленточных оснований не всегда оправдано. Если вес постройки невелик, нагрузка на фундаментную подошву соответствующая. Это дает возможность не делать базовую конструкцию сплошной. Вместо устройства массивных железобетонных лент в рассчитанных местах заливают бетонные столбы, на которые опирается надстройка.

При определенных характеристиках грунта на участке заливка ленточного, особенно мелкозаглубленного, фундамента не всегда возможна. Так бывает на рыхлых и пучинистых грунтах, при поверхностной заболоченности почв. В таких условиях железобетонная лента не будет достаточно прочной и стабильной, чтобы выдерживать предложенные нагрузки. Выходом из подобной ситуации также рассматриваются фундаменты, созданные на основе вертикальных столбов, опирающихся на стабильные грунтовые пласты, залегающие на определенной глубине. По сути, в этой ситуации вертикальные опоры играют роль свай, с той разницей, что технология монтажа несколько иная, поэтому не будет ошибкой, если столбчатый фундамент назвать свайным.

При каких условиях устройство столбчатого основания под постройку нельзя рекомендовать? Ситуации следующие:

• массивная надземная часть здания (два-три этажа из любого материала, одноэтажные и более при возведении из бетонных блоков, кирпича, камня и других тяжелых стройматериалов);
• есть тенденция грунта к горизонтальным подвижкам;
• желание устройства подвального помещения (при столбчатом основании подвал исключен).

Основа, выполненная столбами, отлично подходит под легкие одноэтажные дома, веранды, беседки, хозяйственные постройки. Почему во многих случаях стоит предпочесть столбчатый фундамент, прочитаете дальше.

Конструктивные особенности

Используя полые цилиндры, строители одновременно получают опалубку и жёсткий корпус столба. Такое основание обычно возводят на участках с высоким уровнем грунтовых вод, где практически невозможно рыть траншеи и котлованы.

Трубчатые опоры устанавливают для лёгких построек, небольших дачных двухэтажных домов каркасного типа и разных хозяйственных строений. Трубные фундаменты применяют в различных видах грунта.

Цилиндрические забетонированные стержни удобно использовать там, где можно пробурить скважины глубиной ниже залегания пучинистых слоёв почвы. Единственным ограничением для применения такого фундамента являются скалистые и крупнообломочные грунтовые основания.

Достоинства

Преимущества фундаментных опор перед другими видами фундаментов – это:

• небольшие затраты на приобретение материалов;
• незначительный объём земляных работ ограничивается бурением скважин;
• фундамент возводится в течение одного – двух дней;
• универсальность применения в различных видах грунта;
• приподнятое здание над землёй защищено от подмыва во время весенних паводков и наводнений;
• возможность установки фундаментных труб своими руками без профессиональной подготовки;
• срок службы фундамента без усиления и капремонта составляет 50 лет и более.

Недостатки

Наряду с преимуществами трубные опоры в силу своих особенностей обладают определёнными недостатками:

• слабая несущая способность не даёт возможность возводить строения из кирпича и других тяжёлых стройматериалов;
• точечные опоры исключают строительство подвальных и цокольных этажей;
• на участках с большими перепадами высот (2 м и выше) фундамент из труб не возводят.

Трубный столбчатый фундамент – рекомендации по обустройству

Основания из пластиковых и металлических труб закладываются на строго определенную глубину. Ее конкретная величина зависит от:

• Массы постройки, которая будет устанавливаться на столбчатый фундамент. Этот показатель можно принимать приблизительно. При этом не стоит забывать и о давлении, которое станет оказывать на грунт само основание. Особенно важно учитывать вес металлических труб. Он может быть весьма существенным.
• Особенностей грунта. Если на участке почвенные воды расположены близко к поверхности, нужно будет позаботиться о качественной гидроизоляции конструкции и о строительстве эффективной дренажной системы. Нельзя возводить столбчатый фундамент на торфяных и илистых грунтах. А вот на песчаниках он строится без малейших затруднений.

Самый главный совет! Столбчатый трубный фундамент всегда закладывается ниже точки промерзания земли. Не пренебрегайте этой рекомендацией, если вы хотите, чтобы сделанная своими руками конструкция обеспечивала надежную опору дому либо другой постройке.

Трубный столбчатый фундамент

Фундамент из пластиковых изделий обычно выполняется с помощью опор сечением 200 мм и длиной 2 м. Идеально подходят канализационные трубы. Они характеризуются достаточной жесткостью и хорошей надежностью, длительным временем эксплуатации, стойкостью к минусовым температурам, простотой монтажа своими руками за счет малого веса.

При использовании труб из металла их обязательно следует обработать антикоррозионными составами (например, битумной мастикой) и обмотать рубероидом в несколько слоев.

Если не сделать этого, опоры очень быстро проржавеют, что сократит время эксплуатации фундамента в 3–4 раза.

Столбы из труб устанавливаются по углам будущей постройки, на линиях, где пересекаются ее несущие стенки. Кроме того, опоры нужно монтировать через каждые 1,5–2 м по периметру строящегося объекта.

Отверстия для установки труб рекомендуется делать ручным буром. При этом яма по своему диаметру должна быть немного больше геометрических параметров опалубки несъемного типа.

Возможные ошибки при строительстве и способы их исправления

Частая ошибка – использование тонких пластиковых столбов или недостаточное их количество. При расчете иногда неправильно определяют массу здания – без учета снежных насыпей, намокания стен и крыши. Если площадка неравномерна, пластиковые столбы закапывались в землю на различную глубину, что может привести к неравномерной усадке столбчатого фундамента и последующему перекосу.