Технологии строительства постоянно развиваются. Появляется очень много методик, которые базируются на новых возможностях и идеях.
Схема металлического фундамента.
Одна из новых технологий для строительства – возведение зданий на основе металлического фундамента.
Особенность металлического фундамента состоит в том, что несущие элементы изготавливаются из стальных свай и балок. Этот фундамент прост в конструкции и монтаже. При строительстве небольшого дома фундамент из металла – одно из самых лучших решений, доступных сегодня.
Основные характеристики фундамента под металлические опоры
Чтобы устанавливать металлический фундамент, не нужно проводить очень трудоемких операций, которые необходимы при строительстве обычного фундамента: не нужно выкапывать тонны грунта, потом уплотнять грунт, который остался, подсыпать, ставить опалубку. Плюсы металлического фундамента в том, что он возводится на порядок быстрее. Немаловажно, что возводить такой фундамент можно даже зимой.
Схема фундамента под металлические опоры.
Роль опорных элементов играют сваи, которые забиты до полного контакта с несущим слоем грунта. Обычно сваи изготавливают из стальных труб, а забивают их на глубину до 6 м. Это упростит монтаж опорных свай и повысит точность их позиционирования, в нужных местах для них бурят скважины. Это актуально для тех районов, где грунт каменистый, и где свая, если она будет забиваться традиционным способом, может встретить очень жесткое препятствие. Важно учитывать, что те трубы, которые используют для фундамента, должны быть больше по диаметру, чем диаметр самого бура (таким образом усилится фиксация свай).
После установки опорных элементов на них устанавливается конструкция из балок. Балки, которые идут на металлический фундамент, обычно делают из стального швеллера. Между собой балки, лежащие в одной плоскости, связываются посредством болтовых соединений или сварки. Если нужно, чтобы фундамент выглядел как «обычный», швеллера устанавливаются либо частично в земле, либо на уровне грунта. Швеллер, используемый для фундамента, обязательно обрабатывается для защиты от коррозии, потому что в пригрунтовой зоне этот процесс развивается очень интенсивно.
С этим связаны основные минусы возведения металлического основания. Даже если на этапе строительства была произведена качественная антикоррозийная обработка, эффекта она иметь не будет, если фундаменты под металлические опоры будут расположены вблизи грунтовых вод. Исходя из этого после 10-15 лет эксплуатации, возможно, потребуется провести антикоррозийную обработку еще раз. Так как балки будут закрыты, антикоррозийная обработка может быть затруднена. Но если ее не произвести вовремя, прочность балок снизится и дальнейшая эксплуатация постройки окажется под угрозой.
Этапы возведения фундамента на металлических трубах
На начальном этап этапе в выкопанную яму устанавливают металлические трубы.
Нужно подготовить площадку под металлический фундамент, и там, где пройдут в грунте трубы, выставить колышки. Сначала нужно выкопать яму глубиной примерно в 80 см. Это облегчит процесс бурения. Количество труб, необходимых для возведения фундамента, рассчитывается исходя из проекта, по которому будет строиться дом. Если проектом предусмотрена печь, для нее потребуется дополнительно четыре стальных трубы. Потом следует взять специальный бур с надставкой, чтобы насадка была на 5 см больше диаметра трубы, и сверлить грунт. Если будет попадаться слишком много корней, перерубать их лучше подготовленным куском арматуры с приваренным на конце топориком.
В случае если участок не имеет неровностей, нужно определить глубину бурения, которая в любом случае должна быть ниже глубины промерзания. Если участок неровный, место под металлический фундамент очень низкое и нужно подсыпать грунт, лучше начать бурить позже, когда будет легче это сделать. Надо замерять самое высокое место на участке и прибавить размер, на который следует выводить трубы из земли (какую высоту имеет металлический фундамент).
В только что пробуренное отверстие засыпается песок, затем гравий, каждый слой примерно по 15 см. Потом заливается так называемая подушка (смесь цемента и гравия), толщина этого слоя – около 25 см. Под каждое из отверстий отмеривается труба с небольшим запасом и обрезается. Снизу к трубе можно приварить «пятки» (квадратные кусочки металла, углы которых выступают за трубу).
Схема возведения фундамента на металлических трубах.
В отверстие вставляется подготовленная труба, которая предварительно обработана средством от коррозии (битумом, мастикой), с того места, где она будет выходить из земли, и до конца. Потом эту трубу нужно осадить, кувалдой нанести несколько ударов, чтобы она зашла, и выставить ее по уровню. Перед засыпкой или заливкой трубы ее надо подпереть, чтобы она не ушла в сторону. Бетоном нужно залить зазор между самой трубой и отверстием в земле вокруг нее. В трубу практически доверху заливают бетон (цемент и щебень).
На этом можно сэкономить, но лучше этого не делать: низ трубы примерно на 40 см заливают бетоном, засыпают песок, потом гравий, а сверху те же 40 см бетона. И песка, и щебня, и бетона получится по 1/3, но тогда песок и щебень нужно тщательно трамбовать. В середину трубы можно вставить арматуру. После того как произойдет естественная осадка труб и бетон схватится, нужно окончательно замерить плоскость фундамента и под него подрезать все трубы. Их также нужно залить бетоном.
После этого привариваются швеллеры (в зависимости от строительного материала 160-200 мм) по всему периметру и поперек него. В местах, где будут расположены несущие стены, должны быть вбиты и трубы. К ним можно приваривать различные металлические изделия, остатки металла, но обязательно достаточной толщины и ширины, при этом выводить наружные края вровень, внутри это соблюдать необязательно.
Усиление фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона.
Если в трубу вставляли арматуру, ее выпуск нужно произвести в отверстие швеллера и приварить.
После того как бетон окончательно созреет, если есть такая возможность и материал уже завезен, нужно фундамент нагрузить. Для этого на него равномерно складывают весь материал, чтобы он осел под этой нагрузкой. По прошествии месяца-двух он сядет окончательно и процесс усадки фундамента закончится. Тогда можно приступать к строительству дома, но лучше, чтобы после заливки бетона прошел какой-то срок, хотя бы месяц.
Такой фундамент уже никуда не денется. Трубы зашиваются плитами из асбоцемента, при этом в них делается несколько «дверок», чтобы весной можно было их проветрить, предотвратив скапливание сырости.
Каким образом можно вставлять трубы в подготовленные отверстия?
Схема опалубки фундамента на металлических трубах.
Вручную их могут опустить несколько человек, но иногда лучше использовать приспособление для того, чтобы опускать и поднимать трубы в отверстиях. Вес труб – около 200 кг. Приспособление может быть такое: тренога, которая установлена над ямкой, и имеет высоту больше 2 м.
Материал треноги может быть любой, главное, чтобы выдержал указанный вес. Это могут быть трубы-трехдюймовки или сечением поменьше (для того чтобы конструкция была легче) или брус. Верхняя часть треноги должна быть тщательно скреплена и на нее нужно подвесить систему блоков. Через блоки нужно пропустить веревку (10-12 мм), на трубе обвязать конец веревки на много оборотов, чтобы не было сползания. Место – выше, чем высота 2/3 трубы, примерно по высоте треноги.
Второй конец веревки желательно обмотать вокруг дерева или столба, это сыграет роль стопора.
Затем два человека тянут тот участок веревки, который находится между блоками и стопором, а один человек освобожденную веревку выбирает и располагает ее за стопором, также страхует. Сначала нужно протестировать работу стопора, чтобы не было сюрпризов при самом спуске. Трубу поднимают, фиксируют над отверстием и очень аккуратно отпускают веревку с участка стопора.
