Тонкости обвязки столбчатого фундамента

Укладка нижней обвязки каркасного дома

Данная технология состоит из нескольких этапов:

1. подготовка фундамента
2. подготовка стройматериалов
3. укладка обвязки и ее соединение

Подготовка фундаментов разных видов под нижнюю обвязку принципиальных отличий не имеет.

Она включает в себя:

• Проверку горизонтальности поверхности фундамента
• Выполнение гидроизоляции из рубероида или битума

На этом же этапе должен быть предусмотрен механизм скрепления основания и обвязки. С этой целью в фундаменте монтируются анкерные болты или вбиваются деревянные пробки.

В первом случае на концах угловых элементов срезается по половине их толщины (выпиливается прямоугольник), во втором срезка древесины осуществляется не под прямым углом. Для выполнения выемок рекомендуется использовать электрорубанок.
Укладка обвязки начинается с наметки углов будущей постройки.

Отмечается некоторая точка, которая принимается как первый внешний угол дома, и на этом месте вбивается гвоздь. Затем аналогичным способом отмечаются все углы. По окончании этих работ проверяется прямота углов с помощью плотницкого треугольника.

После этого выполняется один угол будущего строения и укладка подготовленных бревен (брусьев, досок или связок досок). Стыки прокладываются джутовой лентой.
При использовании связки досок необходимо укладывать ее на ребро, то есть таким образом, чтобы соединения между досками располагались вертикально.

На прямых участках элементы обвязки соединяются лобовым упором (так же, как и угловые соединения) с использованием прокладки из джутовой ленты.

Скрепление элементов между собой выполняется с помощью скоб или металлических уголков.

Когда все элементы обвязки уложены, выполняется еще одна проверка прямоты всех углов и горизонтальности конструкции с помощью уровня.

Для крепления нижней обвязки к фундаменту используется два варианта:

1. анкерными болтами, предварительно вмонтированными в фундамент (отверстие под болт в доске, бревне или брусе высверливается во время его укладки и подгонки). Анкерный болт должен быть закреплен в каждом столбе столбчатого основания или по периметру всего ленточного основания
2. соединение гвоздями, которые вбиваются в пробки, которые вмурованы в фундамент на этапе его подготовки под обвязку. Этот метод скрепления считается более надежным

Закрепленная нижняя обвязка еще раз проверяется на горизонтальность по уровню, а затем в ней выполняются отверстия под лаги.

Стоит отметить, что на строительном рынке известно несколько разнообразных технологических решений возведения «каркасников» (финская, канадская и прочие). Для каждой из них предусмотрены материалы для каркасного дома, которые определяют стоимость проекта.

Кстати, об особенностях строительства каркасного дома по финской технологии описано здесь. Каждый застройщик в выборе технологии строительства старается выделить приоритеты по бюджетному вопросу в составлении сметы, трудоемкости процесса, доступности материала и ряду других критериев. И сооружение зданий по финской технологии как нельзя лучше соответствуют большинству этих критериев.

Что необходимо знать перед установкой?

Столбчатый фундамент требует соблюдения строительных технологий, как и любой другой этап каркасного домостроения. Перед тем, как начать работу, необходимо провести исследование почв, на которых будет стоять будущее здание. Делается это для того, чтобы определить вероятность движения почв после установки постройки. Чем тяжелее дом, тем больше вероятность постепенной утрамбовки земли и некоторой деформации каркаса и самих стен.

Виды фундамента под каркасный дом

Каркасные постройки относятся к легким, 1 м² дома будет весить не более 15 кг. А вот бетонная стена такой же площади имеет вес около 1 тонны. Как видите – разница огромная, однако если почвы глинистые, мелко-песчаные или рядом проходит подземная река, фундамент следует дополнительно укрепить.

Перед устройством основы, у вас на руках должен быть план. Вы должны четко понимать, где будут несущие стены, как внутренние, так и внешние. Именно под этими стенами необходимо будет ставить столбы, которые примут на себя наибольшие нагрузки. Также столбы ставятся на углах, в местах соединения стен, и под пролетами, если расстояние между ними больше 2,5 метров.

Места для столбов помечены на плане

Обратите внимание, что столбы могут быть как квадратной формы, что считается более традиционным, так и круглой формы. При этом размер сечения будет отличаться

Для столбов прямоугольной формы подойдет размер сечения 250-400х250-400 мм, а для круглой формы его можно сделать меньше, тогда диаметр составит 200-250 мм. Кроме того, перед установкой необходимо определиться с исходным материалом для столбов.

Правила, на которые надо обратить внимание

Итак, основные 10 правил качественной обвязки дома:

1. Деревянные элементы должны быть хорошо просушены, чтобы не искривиться по мере потери влаги.
2. Обработка должна производиться огнебиозащитой либо в специальных заводских условиях, либо в несколько слоев.
3. Фундамент должен быть хорошо изолирован от древесины, так как в местах соприкосновения с цементом, дерево начинает портиться.
4. Вымеряйте точность обрезки бруса или доски, которую используете в строительстве.
5. Проверяйте геометрию после каждого этапа сборки каркасного дома.
6. Любые щели должны быть запенены или заложены джутом.
7. Соединения должны быть выполнены надежно, на расстоянии минимум полтора метра друг от друга.
8. Если вы чего-то не понимаете, лучше обратиться за консультацией к специалистам.
9. Помните, что выполнение верхней обвязки происходит на высоте, поэтому позаботьтесь о своей безопасности.
10. Качество обвязки зависит от других элементов дома: нижней – от фундамента, верхней – от ровности стен.

Помочь самостоятельно сделать обвязку вам поможет наша подборка видео:

Соединения обвязочного бруса

Выполняя монтаж своими руками, следует уделить внимание креплению обвязки в углах, а также в местах соединения стен (наружных и внутренних). Если строение имеет большую длину, чем используемые пиломатериалы, придется производить обвязку бруса «по длине»

Возможны следующие варианты соединения:

• В половину дерева или в лапу. Этот способ подходит для увеличения длины.
• Хвост ласточки. Способ отличается высокой сложностью исполнения, но более герметичен. Его обычно применяют для соединения внутренних и внешних стен.
• Коренной шип. Обычно применяется по углам.
• Встык. Наиболее простой из всех перечисленных способов. Отличается низкой надежностью.

В зависимости от сечения бруса обвязки, используют то или иное соединение. Соединение должно располагаться на уровне 2-3 высоты используемой балки. Для увеличения показателей надежности соединения применяют нагели.

Обвязка как пол каркасного дома

Обвязка фундамента каркасного дома может использоваться как элемент чернового пола. Это рациональное решение, позволяющее сэкономить средства. В данном случае брус будет выступать в роли балок несущего типа. Между балками находится теплоизоляционный материал. Сверху каркас покрывают половым «пирогом» (для первого этажа).

Толщина утеплителя подбирается исходя из климатических особенностей региона. В большинстве случаев строители используют утеплитель толщиной 15-20 см.

Способы крепления бруса верхней обвязки

Теперь остановимся на способах крепления бруса верхней обвязки. Они ничем не отличаются от способов крепления вертикальных стоек каркаса наружных стен стальными уголками или крепления при помощи полной или неполной вырубки.

Перед установкой балок межэтажного перекрытия, которые также будут служить лагами пола верхнего этажа, необходимо придать каркасу первого этажа достаточную жесткость. Делают это, установив постоянные раскосы.

Устанавливают раскосы любым способом (врубкой, металлическими креплениями) или просто пробивают гвоздями достаточной длины (гвоздь должен входить в дерево стойки на глубину не меньше 80 мм).

Если вертикальные стойки наружных стен каркаса установлены методом врубки, узлы креплений стоек к брусам обвязки и узлы креплений раскосов желательно усилить металлическими скобами, изготовленными из круглого прута диаметром 8-10 мм или узких полос листового металла толщиной 3-4мм.

Придав каркасу необходимую прочность, приступают к установке балок перекрытия.

Посмотрите на фото верхней обвязки каркасного дома: в отличие от перекрытия первого этажа, где балки уложены на столбики и тем самым равномерно распределяют вес, межэтажные перекрытия опираются на стены лишь концами, в редких случаях под них возводят специальные опоры. Поэтому, прежде чем приступать к работе по укладке балок, необходимо рассчитать расстояние между ними. Чаще всего оно составляет 1 м.

Изгиб балки — деформация в результате нагрузок от веса утеплителя, пола, мебели и людей. Это ее естественное физическое свойство. Увидеть изгиб сложно, но специальными инструментами его можно замерить.

Расчет строительного подъема основывается на величине изгиба балки и принимается не более 1/300 длины межэтажных перекрытий и не более 1/250 — чердачных. Например, если нужно перекрыть чердак длиной 9 м, максимальная высота строительного подъема составит 3,6 см (900:250). При такой же длине пролета для межэтажного перекрытия она равна 3 см (900:300).

Учитывая эти величины, балки обрабатывают соответствующим образом. После их укладки на потолке будет небольшой изгиб, но со временем в результате нагрузок он выпрямится. Если частота укладывания балок меньше 1м (например 50 см), иногда вместо брусьев используют толстые доски, укладывая их на ребро.

Размер балок зависит от конструктивных решений здания, количества этажей и величины нагрузки. Габариты, а также частоту укладки (шаг балок) рассчитывают при разработке проекта дома.

После всех расчетов и выпиливания строительного подъема концы балок остругивают, подготавливая для соединения с каркасом стены.

Традиционно балки перекрытия укладывают параллельно той стороне стены, которая короче. Частота укладки зависит от сечения балки и длины перекрываемого пролета.

Если дом строится по готовому проекту, то в документах обязательно есть чертеж раскладки балок межэтажного перекрытия. Когда же строительство ведется без проекта, не лишним будет нарисовать перед началом работ элементарную схему.

На ней необходимо проставить реальные размеры возводимого каркаса

Обращаем внимание на то, что расстояние между балками перекрытия должно совпадать или быть кратным расстоянию между стропилами. Например, если между стропилами запланировано установить расстояние в 1000 мм, то между балками перекрытия должно быть расстояние 1000 или 500 мм

Как делали обвязку деревянного дома к фундаменту раньше

При строительстве домов в древние века, когда основным строительным материалом была древесина, наши предки для устройства фундамента использовали дерево. Сегодня этот вариант кажется весьма странным, но много столетий назад именно такая технология считалась правильной. Как это выполнялось? Прямо на грунт укладывалась глиняно-песчаная подушка, а уже на нее устанавливался нижний венец сруба. Как правило, первый венец изготавливался из дуба. Его хорошо смазывали дегтем или смолой. Можно сказать, что этот венец выступал в роли оклада и фундамента всего строения. Песок выполнял защиту от дождя, а глина предохраняла венец от воздействия грунтовых вод. С тех пор многое изменилось и технология укладки и крепления бруса к фундаменту стала иной.

При строительстве любых зданий из бруса очень часто устанавливают фундаменты свайного или ленточного типа. Мы рассмотрим крепление сруба на оба эти варианта.

Подготовка строительной площадки

На всей площади возводимого дома следует снять растительный слой грунта, удалив от периметра минимум на два метра.

Грунт под плодородным слоем поможет сориентироваться в устройстве фундамента более конкретно:

1. Если открывшийся слой песчаный или с мелкими камнями, то он вполне может быть основанием фундамента;
2. Если обнаруживается глина с примесями, то под столбы необходимо песчано-гравийное основание;
3. Если обнаруженный слой илистый или торфяной, то лучше проконсультироваться с геологами по определению вида основания.

Планировка

Планировка участка заключается в его горизонтальном выравнивании, снятии бугров, засыпке ям. В итоге площадь проверяется уровнем, установленном на длинную рейку.

Материал на стройплощадку следует завозить после окончания подготовительных работ.

Разбивка

Разбивка фундамента дома начинается с устройства обноски – вынесенных за периметр на 1-2 метра вспомогательных столбиков с прибитыми к ним рейками для проведения точных измерений, натягивания осевых шнуров. Разбивка фундамента относится к основным инженерно геодезическим работам, точность и тщательность их выполнения будет гарантией правильности устройства фундамента и всего строения.

С помощью нивелира и теодолита следует задать реперные отметки, вывести прямые углы.

Ямы под фундамент:

1. При глубине до 1м стенки ям роются вертикально без креплений;
2. При глубине более 1м необходимо устраивать откосы или дощатые крепления и распорки во избежание осыпания грунта;
3. Яма вырывается ниже уровня заложения фундамента на 30 см;
4. По ширине яма должна быть не меньше ширины стен, если будет устанавливаться опалубка – добавляется ещё по 20-30 см по периметру;
5. Подушка фундамента укладывается на всю площадь ямы, она выполняется из песка и гравия и служит для устранения пучения.

Подушка заливается водой и уплотняется трамбовками, для избежания потерь цементного молочка, поверх подушки настилается гидроизолирующая плёнка или рубероид.

Требования к обвязке каркасного дома

Для свайного и столбчатого фундамента в обязательном порядке требуется обвязка. Массивные дома устанавливают на ленточном железобетонном ростверке, а при строительстве легкого каркасного домика обвязка производится:

• брусом или бревном;
• пакетом сбитых или склеенных досок, установленных на ребро;
• металлическим профилем.

Недостатком применения длинномерных металлических изделий в качестве обвязки каркасного дома считается наличие остаточной деформации и возможность провиса балки под нагрузкой или собственным весом. Остаточная деформация сказывается на том, что изогнутый стальной профиль после снятия нагрузки не может самостоятельно вернуть свою первоначальную форму, чего не скажешь об упругом деревянном брусе. К тому же, изделия из древесины обходятся гораздо дешевле металлических аналогов.

Для каркасного дома чаще всего используют брусья или пакет досок, а бревна предназначаются для срубов.

Нижняя обвязка фундамента брусом требует:

• использования высококачественных пиломатериалов – без сучков и гнили, с точной размерностью и допустимым показателем влажности;
• выполнения надежного крепления элементов в стыковочных узлах;
• обработки древесины антисептическими и огнезащитными составами;
• устройства гидроизоляции между фундаментным столбом и горизонтально уложенным брусом.

Оптимальными материалами для обвязочных балок считаются хвойные породы древесины, среди которых наиболее популярными являются сосна и лиственница. Другие виды менее пригодны к использованию по разным причинам. Например, в стволах ели находится много сучков, а кедр произрастает далеко не во всех регионах страны.

Крепление пакета досок непосредственно на строительном участке производится с помощью гвоздей или шурупов. Их забивают или закручивают на разную глубину в шахматном порядке.

Древесину обрабатывают антисептиками в целях предотвращения процессов гниения и развития грибка. В качестве огнезащитных составов применяют антиперен, защищающий материал от возгорания. Не следует забывать о том, что горючие смолы, входящие в состав сосны, слишком опасны.

Расчет глубины установки столбов и их количества

При профессиональном расчете учитывается не только глубина промерзания, но еще и такие факторы как:

• величина снежного покрова в местности застройки,
• данные инженерно-геологических изысканий,
• несущая способность грунта,
• удельный вес строительной конструкции.

Значения P и Ro можно получить из соответствующих строительных СНиПов (СНиП 2.02.01-83).

Допустим, нужно построить дом площадью 6 на 5 метров, с высотой этажа 3 метра на монолитных железобетонных столбах. Кровельный материал – металлочерепица. Участок расположен в средней полосе России. Грунт – суглинок с глубиной промерзания 1,1 метра.

Сначала считаем вес всей постройки. После этого делим на показатель Ro. В нашем случае Ro=3,5 (для суглинка). Если, например, общая масса постройки 31100, считаем: 31100/3,5=8886

Результат (8886) – это суммарное сечение всех столбов. Если нам нужно установить 10 столбов, то сечение каждого из них должно быть 8,88. Диаметр столба высчитывается по формуле D=2√S/π. Можно воспользоваться калькулятором.

В предложенном варианте диаметр будет равен 340 мм. Принимаем более удобную величину – 400 мм, и приходим к выводу, что для конструкции фундамента будет достаточно 9 столбов диаметром 400 мм.

Расчет столбчатого фундамента

Схема, сечение и пролет балок определяется с учетом действующих на них напряжений после расчета на перерезывающие силы, максимальный момент и допустимый прогиб. При устройстве достаточно прочных и опирающихся на надежное грунтовое основание столбиков, иногда распределительные балки размещают частично заглубленными в грунт.

Нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте

Обвязка столбчатого фундамента из бруса

Обвязка или распределительные балки могут быть устроены в виде двухопорных элементов, свободно лежащих на опорных столбиках. Еще это может быть жесткая горизонтальная рама из железобетона. Когда такая рама монолитно связана с вертикальными опорами, фундамент называют – свайный с ростверком. Такие жесткие фундаменты относят к плавающему типу. Это значит, что жесткость и прочность фундамента позволяют ему, не доходя до глубины промерзания, свободно “плавать” по поверхности земли. При этом такой фундамент, принимая все неблагоприятные силовые воздействия от грунта, не передает их вышележащему зданию, что позволяет его нормальную эксплуатацию.

Для бетонирования заглубленных в грунт балок в качестве опалубки можно использовать стенки предварительно отрытых приямков. Пошаговая инструкция для бетонирования распределительной рамной клетки, приподнятой над землей, состоит в том, что используют щиты опалубки, нижний край которых опирается на грунт, а верхний располагается на высоте, соответствующей отметке верхней грани балки.

До отметки нижней грани балки в опалубку засыпается песок, устанавливается арматурный каркас с рабочей горизонтальной арматурой в виде стержней с диаметром 16…22 мм и заливается бетон, класса не ниже В20. После разборки опалубки, обычно, через 5…7 дней, песок удаляется, а образовавшаяся горизонтальная балочная система оказывается “подвешенной” на вертикальных столбиках или оголовках свай.

Перед тем как залить столбчатый фундамент следует особое внимание уделить гидроизоляции и теплозащите. Гидроизоляцию можно выполнять оклеечным или наплавляемом способом, а для теплоизоляции использовать негорючую минеральную (каменную, стеклянную) вату.. При изготовлении опорной балки из древесины, а это часто бывает при возведении из бруса или бревен, а также каркасных

При изготовлении опорной балки из древесины, а это часто бывает при возведении из бруса или бревен, а также каркасных

Опалубка опоры столбчатого фундамента

домов, дерево нужно обработать защитными средствами — антисептиками, защищающими от плесени, грибков, поражения вредными насекомыми, а также антипиренами — веществами, обеспечивающими противопожарные мероприятия. Это могут быть различные пропитки, краски, обмазки.

Пространство между столбиками, а также грунтом и перекрытием обычно оставляют открытым или прикрывают легкими разборными панелями для выравнивания температуры — внешней и под домом.

Армирование опоры столбчатого фундамента

Инженерные коммуникации, которые подводятся снизу такие, как водопровод, канализация, центральное отопление должны быть надежно изолированы и защищены от размораживания.

Иногда по разным причинам может возникнуть необходимость превратить столбчатый фундамент в ленточный. Это не представляет особой сложности на стадии изготовления столбиков. В осях между ними откапываются на нужную глубину траншеи и в них устраивается обычный ленточный фундамент.

Если же это потребовалось после строительства дома лучше поручить эти работы специалистам. Нужно знать, что земляные работы, параллельные фундаменту эксплуатируемого дома на отметке большей глубины промерзания, могут привести к аварийному разрушению дома или какой-либо его части.

Большую часть работ, относящуюся к устройству столбчатого фундамента, легко можно выполнить своими руками. Естественно для работ, требующих специальной строительной техники — экскаваторов, буровых станций, бетонных автомобилей-миксеров, придется приглашать профессионалов и специализированные строительные организации, а для расчета балок и балочных систем — пользоваться услугами архитектурно-проектных бюро или мастерских.

Верхняя обвязка

Это верхняя, опоясывающая дом конструкция, аналогична армированному поясу у кирпичных и блочных домов. Она объединяет элементы дома в верхней части, равномерно распределяя вес кровли, перекрытий и лаг, не давая стенам развалиться под их тяжестью. В большинстве случаев, нижнюю и верхнюю обвязку монтируют из одного и того же материала, одинакового сечения, с похожим вариантом креплений и стыков.

Крепление балок перекрытия к верхней обвязке

Крепление обвязки к стойкам каркаса

Крепление элементов верхней обвязки к стойкам происходит по методам обвязочных соединений либо с использованием стальных (оцинкованных) уголков.

• Крепление уголками. Массивные нержавеющие уголки, посаженные на саморезы по дереву, соединяют стойки и обвязку.
• Крепление с помощью пазов. Это более трудоемкий способ. Вырубку следует делать строго вертикально по уровню, под каждую стойку. При погрешностях в изготовлении вырубки получится перекос стоек и всего здания. Крепление происходит к каждой вертикальной стойке с помощью двух гвоздей 15 см. Каждый гвоздь должен войти в стойку не менее, чем на 10 см.

Крепление стропил к верхней обвязке

Верхняя обвязка дома принимает на себя нагрузку от стропильной системы по вертикали и горизонтали, которую равномерно распределяет на стены дома.

Крепление стропильной ноги к мауэрлату

Методы крепления:

• Вырубка – популярный способ, дающий более прочный результат. При этом необходимо дополнительная фиксация гвоздями с двух сторон.
• Крепление с помощью стальных или оцинкованных уголков.

Выпил или вырубка для подобных соединений должны производиться в стропилине, а не опорной балке. Это позволит не нарушить несущую способность обвязки и не навредить надежности постройки.

Точное соблюдение всех принципов технологии строительства каркасных домов обеспечит правильное функционирование отдельных элементов, общую устойчивость всей конструкции в целом, а также долговечность и надежность постройки.

Установка верхней обвязки

Установка верхней обвязки каркасного дома требуется для равномерного распределения веса, который передается стропилами на стену. Чтобы быстро и легко пройти данный этап работы, нижняя и верхняя обвязка должна быть из одного материала. Скрепление производим точно таким же образом, как и в предыдущем варианте.

Такая обвязка производится только после установки стен и выравнивания их с помощью уровня. После этого производится последовательность действия:

1. Берем доски, ширина которых составляет 50 мм, и укладываем их на каркасные стены.
2. Укладку производим внахлест и скрепляем с помощью гвоздей. Делаем это в шахматном порядке, при этом используя не менее 5 гвоздей.
3. После этого крепим внутренние перегородки к внешним стенам. Это делаем одним из трех способов:

• с помощью перемычек, которые крепятся между стойками каркаса. На них уже присоединяем перегородки. Связывание стены и перегородки получается за счет верхней доски, уложенной внахлест.
• устанавливаем дополнительные стойки на основной каркасной стене. Если перегородку прикрепляем к уже имеющейся стойке, то делаем еще одну, к которой после крепим перегородку. Дальнейшие действия аналогичны предыдущим.
• берем брус, который устанавливаем вместо стойки, а к нему крепим перегородку. Все дальнейшие действия идентичны.

Крепление обвязки к стойкам каркаса

Для крепления мы используем врубки или стальные уголки. В первом варианте следует заранее рассчитать высоту стоек (с учетом врубок). В брусе, используемом для обвязки, нужно проделать специальные пазы. Делать это нужно так, чтобы они совпали с пазами стоек нижней обвязки. Чтобы конструкция была прочной, скрепляем все гвоздями, а стойки – саморезами.

Как скрепить стропила и верхнюю обвязку

Брус, уложенный сверху по периметру наружной стены, принимает вертикальную и горизонтальную нагрузку от стропильной системы. В первом случае – нагрузка распределяется на стены, второй вариант – это распор (давление, которое идет в горизонтальном направлении под влиянием сил вертикального направления).

Такую конструкцию скрепляем врубкой, после чего полученная конструкция с двух сторон фиксируется гвоздями. Также можно скреплять и уголками.