Армирование свайно-ростверковой основы – этапы работ
После завершения установки опорных колонн, укрепленных арматурой, и монтажа опалубки можно начинать сборку пространственного каркаса. Он крепится к частям арматурных прутков, выступающим из свай. Фиксация производится с помощью проволоки для вязания.
Последовательность операций:
- Нарежьте болгаркой заготовки, руководствуясь требованиями чертежа.
- Установите на пластиковые опоры нижний ярус горизонтальных стержней.
- Соедините элементы нижнего пояса с помощью поперечных прутков.
- Закрепите специальные хомуты квадратного сечения к горизонтальной арматуре.
- Привяжите продольно расположенные арматурные прутки верхнего яруса.
- Произведите усиление угловых зон ростверка с помощью изогнутых прутков.
Как выбираются сваи под фундамент?
При выборе свай определяются, из какого материала и вида они нужны. Они бывают:
- круглые;
- квадратные;
- деревянные;
- железобетонные;
- металлические;
- разного диаметра и сечения.
Если принято решение сделать свайно-ростверковый тип фундамента, должны быть сделаны тщательные расчеты. Исходя из этих расчетов, выбирается вид, диаметр или сечение столбов.
Крайне важно правильно подобрать сваи. От этого зависит устойчивость и надежность конструкции
Если есть сомнения, лучше вызвать специалиста, который сделает замеры и спроектирует будущее строительство. Если вы приняли решение делать расчеты своими силами, то следует быть очень внимательным.
При выборе столбов нужно еще учитывать, что они бывают разного типа по способу углубления в почву:
Буронабивная свая делается прямо в почве. Для этого бурят скважину до нужной отметки и постепенно бетонируют ее.
Винтовые сваи ввинчивают в почву. Есть ручные винтовые, которые можно вворачивать вручную. Есть винтовые, которые ввинчивают при помощи спец. техники.
Так, можно подогнать к месту стройки трактор Беларусь с навесным механизмом под бур или со снятым буром. На место сочленения бура укрепить винтовую сваю. И ввинтить ее механическим способом.
Вбиваемые столбы на участке можно вбить, подогнав мобильный копёр, так называемую машину для забивки. Можно использовать экскаватор со сменными навесными приспособлениями, если в их числе есть молот.
Обычно вбиваются железобетонные столбы круглого или квадратного сечения с острым концом на стороне вбивания.
Это делается путем использования вбивающего механизма, с применением молота или вдавливания. Таким образом свая вгоняется в землю на нужную глубину.
Чаще всего такие столбы вгоняются в почву под массивные строения. Под дачи и коттеджи они нужны только в том случае, если строение будет большого веса. Но тогда и количество свай следует рассчитать тщательней и без ошибок.
Расчет буронабивного фундамента с ростверком
Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.
Расчет буронабивных свай
В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.
Если есть значение несущей способности отдельной сваи, по формуле высчитывают расстояние между ними:
l = P/Q – тут:
- l – оптимальное расстояние между опорами
- Р – показатель несущей способности сваи
- Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)
Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = ). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.
Монтировать основание под дом нужно по предварительно составленной схеме, в основе которой лежит СНиП, требующий выполнения таких правил: сваи должны быть в углах здания, вдоль несущих стен и под входной группой.
Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину метра.
Расчет монолитного ростверка
Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:
В = М/L*R – тут:
- В – ширина ленты
- М – вес здания
- L – показатель длины ростверка
- R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы
Формулу используют и для мелкозаглубленного основания, и для ростверка нулевой высоты. Висячий ростверк считают по другой технологии, достаточно сложной – в таком случае расчеты лучше предоставить выполнить профессионалам.
Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.
Расчет армирования
Когда создается фундамент, буронабивные сваи с ростверком обязательно должен объединять армированный каркас. Армируют рифлеными стальными прутами диаметром 10-12 миллиметров, вяжут гладкой вязальной проволокой сечением от 6 миллиметров.
Положение СНиП диктуют такие правила:
- Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
- Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
- Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.
Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.
Выполнение расчета:
- Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
- Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
- Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.
Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.
Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.
Как не допустить ошибки при выборе фундамента?
Пожалуй, сегодня, наиболее популярный тип фундамента в российском загородном домостроении — ленточный. Он считается достаточно крепким и надежным, чтобы выдержать вес любого частного дома, он достаточно теплый, а также хорошо «переносит» сложные климатические условия.
Казалось было, чего тут думать? Берем ленточный фундамент (или плитный, или другие аналоги) и начинаем стройку дома на своем участке. Но не тут то было.
Дело, в том, что на определенных типах грунта, бетонные основания окажутся крайне ненадежными и дом, в лучшем случае, покроется трещинами, а то его и вовсе перекосит.
Чтобы избежать подобных проблем, при выборе фундамента будущей постройки, следует обязательно провести геологические изыскания земельного участка, проверить качество и силу пучения почв, глубину залегания подземных вод, глубину промерзания, плотность почвенных слоев и многое другое.
В зависимости от состояния грунта, веса будущего строения и его площади, сообразуясь со своими финансовым возможностями, уже можно принимать решение о строительстве определенного типа фундамента.
Если вы обнаружите, что земля на участке суглинистая или песчаная, то имейте ввиду, что она склонна к подвижкам, а зимой она расширяется. В этом случае обычный ленточный или монолитный фундаменты – не лучшее решение.
Буронабивной свайный фундамент
Буронабивное основание сооружается непосредственно на месте строительства путем заливки пробуренных скважин в грунте бетоном с предварительным армированием. К этому виду относится фундамент ТИСЭ, который на сегодня пользуется наибольшим спросом среди застройщиков. Он лучше других разновидностей работает в условиях морозного пучения, а крупные строительные компании Московской области дают на него даже пожизненную гарантию.
Рисунок 12. Внешний вид буронабивного основания типа ТИСЭ
Особенности
ЖБ фундамент типа ТИСЭ представляет собой конструкцию на основе буронабивных свай с полусферической подошвой в нижней части и железобетонным ростверком. Подобное конструктивное исполнение опор способствует увеличению их несущей способности, повышает устойчивость к воздействию сил морозного пучения. В большинстве случаев буронабивные сваи сооружаются ниже глубины промерзания грунта.
Рисунок 13. Конструкция фундамента ТИСЭ
Другие особенности буронабивного основания:
- Более низкая цена устройства по сравнению с традиционным ленточным фундаментом.
- Минимальный объем земляных работ – нужно подготовить только скважины с расширением в нижней части и снять верхний плодородный слой почвы.
- Универсальность – подходит для разных типов грунтов, за исключением болотистых, обводненных и илистых. На каменистых и скалистых почвах сооружение проблематично из-за сложности бурения скважин.
При выборе этого типа основания также следует учитывать, что он требует устройства широкой отмостки (как правило, не менее 1 м).
Устройство
Монтаж свайного фундамента по технологии ТИСЭ требует наличия специального бура – ТИСЭ-Ф, который имеет конструкцию раздвижной штанги с 2-мя рукоятками и режущими кромками. Опускают его на уровне расширения нижней части сваи.
Общая технология устройства:
- Разметка расположения железобетонных опор.
- Бурение скважин и подготовка расширений в нижней их части.
- Изготовление и установка армирующего каркаса из рифленой арматуры диаметром 12-16 мм для буронабивных свай.
- Гидроизоляция скважин путем расположения в них рулонного гидроизоляционного материала.
- Заливка скважин бетоном с тщательным уплотнением для удаления воздуха из смеси.
Рисунок 14. Последовательность устройства свай с полусферическим расширением в основании
- Сборка опалубки для железобетонного ростверка.
- Изготовление армирующего каркаса и его связка с арматурой свайных опор.
- Бетонирование монолитной ленты.
Фото 15. Бетонирование монолитной ленты поверх железобетонных свай
Бетонирование свайных опор и ростверка лучше выполнять одновременно, что позволит создать цельнолитую железобетонную конструкцию. Но в этом случае будет более затруднительным процесс уплотнения бетона в скважинах. Поэтому чаще изначально выполняется заливка свай, а после – выполняется сборка опалубки для ростверка, армирование и бетонирование ленты.
Подробно процесс устройства фундамента ТИСЭ рассмотрен в следующем видео:
Существуют и другие технологии сооружения свайных фундаментов, но их применяют гораздо реже. Так, для легких построек типа бань, гаражей, хозпостроек застройщики часто используют асбестоцементные трубы в качестве оболочки. Они погружаются в предварительно пробуренные скважины, в их внутреннюю полость устанавливается армирующий каркас и производится заливка бетоном.
Рисунок 16. Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб
Как рассчитать
При выполнении расчетных мероприятий необходимо рассчитать сваи и ростверк.
Расчет сваи
Выполняя расчет сваи, необходимо определить такие характеристики:
- шаг свай;
- длина сваи до края ростверка;
- сечение.
Как правило, габарит сечения определяют предварительно, а вот остальные критерии выбирать, придерживаясь имеющихся данных. В результате расчета можно получить значение, которое будет указывать дистанцию между сваями и их дину. А вот как происходит замена фундамента под деревянным домом своими руками, очень подробно изложено в данной статье.
На видео – причины аварий при таком фундаменте:
Чтобы определить нагрузку на каждый м2 фундамента, необходимо весь вес здания поделить на общую длину ростверка. При этом учитывать предстоит как внешние, так и внутренние стены.
Для определения несущей способности одного элемента основания стоит воспользоваться следующей формулой:
P = (0,7 х R х S) + (u х 0,8 х fin х li), где:
- P — нагрузка, которой сможет противостоять одна свая без разрушения;
- R — прочность грунта;
- S — площадь сечения нижней части сваи;
- u — периметр элемента фундамента;
- fin — сопротивление грунта по боковым сторонам элемента основания;
- li — толщина земляного слоя, который контактирует с боковой поверхностью сваи;
- 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.
Расчет ростверка
Чтобы определить размеры ростверк необходимо воспользоваться такой формулой: В = М / (L х R), где:
- B — это минимальная дистанция для опоры ленты;
- М — вес дома без учета массы свай;
- L — длина обвязки;
- R — прочность грунта у поверхности земли.
На видео – расчет ростверка:
Как залить
Чтобы соорудить свайно-ростверковый фундамент, необходимо придерживаться следующего плана:
Выполнить разметку участка. Здесь необходимо соблюдать максимальную точность. Располагать сваи на дистанции друг от друга в 1,5 м.
Теперь можно переходить к монтажу свай. Этот процесс простой, но требует аккуратности
Очень важно соблюсти глубину погружения и вертикальное положение элементов.
Чаще всего установка свай ведется на глубину 1,5 – 2 м. Все элементы должны возвышаться над землей на 20-25 см
Это необходимо для формирования ростверка.
По завершению монтажа свай необходимо выполнить следующий этап – это обустройство ростверка. Перед изготовлением опалубки для него необходимо нанести поверх свай гидроизоляционную мастику.
Для прочной и надежной установки опалубки необходимо по наружному и внутреннему периметру установить колышки. Их высота должна немного превышать высоту опалубки. Между колышками должна соблюдаться дистанция в 1,5-2 м. Дно опалубки и боковые части изготовить из обрезной доски. Ее фиксация происходит при помощи саморезов.
После этого на доску уложить гидроизоляционный слой. Выполнить армирование и залить ростверк бетоном. Когда он высохнет, то опалубку снять
А вот как сделать столбчатый фундамент под каркасный дом своими руками, и на что следует обращать внимание, указано в данной статье.
На видео – как заливать свайно ростверковый фундамент:
Основные ошибки при возведении ростверка
При обустройстве ростверкового фундамента следует избегать типичных ошибок, которые приводят к нарушению целостности постройки:
- неудовлетворительное скрепление свай и ростверка;
- недостаточная глубина введения свай;
- неправильные расчеты нагрузи и количества опор.
Традиционные виды фундаментов – ленточный и плитовой не всегда подходят к некоторым типам местности, долго строятся, а также материалозатратны. Этих недостатков лишен свайный фундамент с ростверком – горизонтальной конструкцией, соединяющий заглубленные опоры из металла, армированного бетона или дерева. Грамотный расчет и правильное возведение такой основы дают уверенность в надежности и долговечности дома.
Буронабивной свайный фундамент — что это за технология
Технология возведения ленточного жб фундамента
Технология монтажа винтовых свай для фундамента
Особенности выбора фундамента под каркасный дом
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Ленточный фундамент на сваях
Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.
В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.
Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.
При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.
Свайный фундамент на жб сваях с ростверком
Ростверк — это верхняя часть свайного фундамента, распределяющая нагрузку от несущих элементов здания (сооружения). Как правило, это железобетонная рама под несущими стенами здания и стоящая на забивных сваях, сбоку напоминая стол. Ростверк на сваях выполняется в виде балок или плит, объединяющих оголовки свай и служащих опорной конструкцией для возводимых элементов здания.
При строительстве малоэтажных домов и коттеджей в качестве основания широко используются свайные фундаменты с ростверком. В этих случаях чаще всего конструкция представляет собой монолитную ленту. Основание дома на ж/б сваях используют там, где применение других типов фундаментов нерационально. На слабых грунтах нагрузка от дома должна передаваться глубокозалегающим слоям почвы, которые являются более плотными и обладают лучшей несущей способностью. Именно эту задачу и решают железобетонные забивные сваи под ростверк. Возводят такое основание и в районах с глубиной промерзания грунта до полутора метров. При строительстве на сложном рельефе фундамент с ростверком на железобетонных сваях — единственно возможный вариант.
Виды ростверка на ж/б сваях
Ростверки свайных фундаментов классифицируют в зависимости от технологии их изготовления:
- Монолитные ростверки – бетонная лента с арматурой, соединяющая все верхние концы свай. Такой ростверк сооружается также, как и обычный ленточный фундамент, однако, в некоторых ситуациях он имеет вид не отдельных лент, а сплошной плиты. Для возведения ленточного свайного фундамента потребуется намного меньше стройматериалов и времени, чем для заливки плитного основания. Обвязка ростверком оголовков свай в этом случае происходит лишь по периметру будущего дома, а иногда (если площадь основания большая) периметр связывают дополнительной поперечной лентой. Возводить ленточный фундамент дешевле и проще, чем свайный плиточный ростверк. Отличие заливки монолитного плитного основания заключается не только в повышенном расходе бетонной смеси, но и в большей трудоемкости процесса. Для плиты потребуется надежная опалубка, которой, помимо боковых стен, необходимо крепкое основание, способное выдержать вес всей армированной плиты. Обвязка арматуры по всем оголовкам опор не только займет много времени, но и потребует терпения. Поэтому, если это допустимо по расчетным показателям прочности, возводится свайный фундамент с ростверком ленточного типа.
- Сборные ростверки – монтируются из стандартных железобетонных балок. Набирается из нескольких готовых элементов особой конфигурации (предусмотрены замки), которые затем замоноличиваются. Отдельные элементы сборного ростверка, если предполагается изготовление монолитной ж/б конструкции, укладывают поверх специально устроенной песчаной насыпи, которую по завершении работ убирают.
- Сборно-монолитные – комбинированные ростверки.
Размеры ростверка свайного фундамента подбираются конструктивно. Ширина его обычно соответствует ширине цоколя или, если таковой не предусмотрен, ширине стены, но не менее 40 см.
Кроме того, ростверки отличаются уровнем расположения над землей:
Высокий ростверк на железобетонных сваях — передает нагрузку от здания через сваи на глубокие слои грунта. Свайный фундамент с высоким ростверком сооружают на сильнопучинистом грунте, поскольку при такой конструкции действие сил морозного пучения на подошву ростверка полностью исключается. Под зданием с высоким ростверком имеется хорошо продуваемое пространство. При жарком климате эту особенность можно считать преимуществом, при холодном – недостатком. Чтобы минимизировать негативное влияние сквозняков, усиливают утепление пола, а щель между ростверком и грунтом закрывают щитами.
Низкий ростверк на железобетонных сваях — частично сам принимает нагрузку, если он опирается на землю. Такой ростверк располагают над поверхностью земли, так чтобы между его нижней гранью и грунтом оставался зазор в 10 – 15 см. При таком исполнении приходится предпринимать меры по предотвращению осыпания грунта в траншею. Если этого не делать, пространство под ростверком со временем заполнится землей и в зимнее время ростверк оторвётся от свай.
Заглублённый ростверк на железобетонных сваях — располагают в траншее глубиной 30 – 40 см. При таком варианте упрощается создание монолитного ростверка (траншея заменяет часть опалубки), а полы первого этажа получаются не такими холодными.
