Минимальная высота ростверка для свайного фундамента

Ростверк для свайного фундамента

В наших статьях мы неоднократно рассказывали о различных конструкциях фундаментов, о том как они устроены, для каких строений больше подходят, как самостоятельно рассчитать фундамент. Мы так же писали, что одним из наиболее экономичных основании для легких каркасных домов, для домов из газобетона или бревна является столбчатый или как часто его называют свайный фундамент.

В этой статье мы расскажем вам о том, как сделать монолитный бетонный ростверк для свайного фундамента, как правильно его армировать и утеплять.

По своей конструкции, ростверк представляет из себя бетонную, металлическую или деревянную ленту, которая крепится к верхней части столбчатого фундамента или фундамента на винтовых сваях. Основной задачей ростверка является перераспределение нагрузки от всего строения на сваи, которые в свою очередь передают ее на грунт.

Например, при возведение сруба, его нижние бревна, которые лежат на столбах, выполняют функцию ростверка. В каркасном домостроении, нижняя обвязка дома так же выполняет подобную функцию.

Деревянный или металлические типы ростверка мы рассматривать не будем, делаются они достаточно просто, а вот монолитный бетонный ростверк требует более профессионального подхода.

Установка опалубки

К этому времени на участке должны быть установлены сваи. Неважно какими они будут – выложенными из кирпича или залитыми из бетона.

Для формирования опалубки подойдут обрезные доски толщиной от 2,5 см, ДСП, ОСБ, фанера и любой подобный материал.

Как только весь объем материала подготовлен, можно приступать к собиранию опалубки. При этом важно знать, что высота ростверка должна быть минимум 30 см, а ширина у основания ленты на 10 см больше чем ширина сваи.

По форме ростверк делают в виде прямоугольника или в виде перевернутой трапеции. Так же его можно сделать ступенчатым, при этом верх должен быть немного шире.

Рассмотрим поэтапно один из наиболее популярных вариантов устройства опалубки.

1.Первое что нужно сделать, это разметить края будущей опалубки и по этой линии через каждые 50-90 см забить деревянные бруски сечением 5х5 см. Бруски должны располагаться строго вертикально.

2.Вбитые в землю бруски необходимо надежно соединить в верхней части при помощи таких же брусков. Можно использовать для этого проволоку.

Далее, при помощи саморезов прикручивается нижняя планка. Для этого подойдут доски толщиной 3-4 см. На этих планках будет лежать нижняя часть всей опалубки.3.Следующим делом устанавливаются доски. Сначала доски укладываются горизонтально. Тут нужно аккуратно пропилить отверстия под сваи. Чем плотнее опалубка будет прижиматься к столбам, тем меньше бетона вытечет.

После чего доски ставятся вертикально. Для того чтобы они надежно держались, их приколачивают к вертикально стоящим брускам, которые вбивали на первом этапе.4.Как только опалубка собрана, по всей внутренней поверхности расстилают полиэтиленовую пленку. Она предотвратить утечку цементного молочка, которое необходимо для правильного созревания бетона. Пленку можно пристрелить степлером, чтобы она не падала.

На этом сборка каркаса опалубки завершается.

Если вы не уверены в надежности конструкции, то можно добавить дополнительные ребра жесткости и различные упоры.

Армирование ростверка

Бетон является очень прочным материалом, но, как известно, он хорошо работает на сжатие, а при растяжении и изгибании лопается. Для устранения этого недостатка его армируют. Арматура, напротив, хорошо ведет себя при растяжении. Таким образом, эти два материала находясь вместе образуют прочную и надежную конструкцию.

Армирование ростверка состоит из нескольких этапов.

1.Сначала на низ опалубки укладывают бруски. Их толщина должна быть одинакова. Подойдут бруски толщиной 3-5 см. Ширина здесь не важна.

Для чего это необходимо?

По правилам, арматура должна находится не ближе 3 см от наружной бетонной поверхности, т.е. она должно быть полностью утоплена в бетон. Таким образом, бруски, в данной случает, уложены для удобства.

2.Укладка нижнего ряда продольной арматуры.

Для этого используют ребристую арматуру диаметром 10 мм или 12 мм, которую кладут на бруски. Как подсчитать их количество мы рассмотрим в примере чуть ниже.

3.На этом этапе нужно связать продольную арматуру между собой таким образом, чтобы расстояние между отдельными прутами было одинаково.

Для связки используют гладкие прутья толщиной 6-8 мм потому что они дешевле и никакой другой функции как придание геометрии каркасу не выполняют.

Таким образом, нижний ряд арматурного каркаса полностью собран и можно приступать к сборке верхнего ряда.

4.Сборка верхнего ряда. Мы рассмотрим один из способов, как можно собрать верхний ряд.

Как мы писали выше, вбитые в землю бруски были соединены сверху планкой. На эти планки, используя проволоку, подвешиваются арматурные прутья. Высота, на которой должна висеть арматура зависит от высоты ростверка. При этом не забывайте, что арматура в бетоне должна располагаться не ближе 3 см от края.

Таким образом, арматура располагается в подвешенном состоянии.

5.Теперь нужно связать прутки верхнего ряда между собой. Делается это таким же образом, как и нижний ряд.

6.Получилось два ряда: верхний и нижний. Их так же связывают между собой гладкими прутьями 6-8 мм.

7.В итоге должен получится армированный каркас прямоугольной формы. Так как верхние прутки были подвешены на проволоку и оба ряда были связаны между собой, то деревянные брусочки, которые закладывались на первом этапе можно убрать.

Получится что весь каркас весит на проволочках. На этом этап армирования можно считать законченным.

Расчет количества арматурных прутков

По общим правилам, площадь сечения продольной арматуры должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения ростверка.

В качестве примера возьмём ростверк сечением 40х40 см. Переведем сантиметры в миллиметры и подсчитаем площадь. Она составит 160000 мм 2 . Соответственно общая площадь сечения арматуры равна 160 мм 2 .

Нам так же известно, что подходящий диаметр прута 10 мм или 12 мм при этом их количество в верхнем и нижем рядах должно быть одинаково.

Площадь прутка круглой формы находим по всем известной формуле S=πd 2 /4. Где d – диаметр арматуры.

Получаем: S10=78,5 мм 2 , S12=113 мм 2 .

Поделив общую площадь сечения всех прутьев на площадь одного прута получим их необходимое количество.

Округлив полученные цифры получаем, что количество арматуры n10=2 шт и n12=1 шт.

По технологии, установка одного арматурного прута в ряду шириной более 15 см запрещена. Получается, что при таком ростверке, в ряду должно находится 2 прутка. Таким образом их общее количество должно составлять 4 штуки.

Марка и состав бетона для ростверка

Много писать по этому поводу мы не будет. Как правило, на этапе заливки бетона всех интересует вопрос, какую марку бетона использовать для ростверка и как его приготовить своими руками.

Для ростверка используют бетон марки М300 и М350. Если вы готовите бетон самостоятельно, то необходимые пропорции вы можете найти на нашем сайте в статье «Марка и состав бетона«.

Так же стоит сказать, что при заливке бетона его обязательно необходимо штыковать т.е. выгонять воздух, который застревает в толще бетона.

Для этого используют специальный вибратор, который можно взять в аренду. Так же можно воспользоваться прутком арматуры и штыкованием выгонять воздух.

Делать это нужно очень тщательно, иначе после застывания, в местах образования воздушных пустот, ростверк будет ослаблен.

Утепление ростверка

Свайно-ростверковый фундамент, как и любой другой нуждается в утеплении. Исключением являются дачи и дома предназначенные для проживания в теплое время года.

Бетонный ростверк будет служить мостиком холода, который может свести на нет всё утепление дома.

Схема утепления достаточно проста и производит ее можно после постройки дома. Для этого достаточно по наружной поверхности ростверка закрепить обычный белый пенопласт или применить более дорогой, но и более качественный экструдированный пенополистирол.

Применять мягкие утеплители, такие как каменная вата или стекловата нежелательно. Они хорошо впитывают влагу и как следствие теряют свой теплоизоляционные свойства. Пенопласты лишены подобного недостатка.

Как правило, для утепления ростверка используют пенопласт толщиной 5-10 см. Этого вполне достаточно.

Крепят его при помощи специальных дюбелей, а стыки запениваются.

Многие на этапе монтажа делают ошибку – ставят пенопласт на землю после чего крепят. Ошибка в этом случает заключается в том, что пенопласт должен находится на высоте 5-10 см от земли.

Дело в том, что на грунт действуют силы морозного пучения, которые поднимают или опускают его. Что это за силы мы писали в статье (ссылка). Так вот, если пенопласт будет располагаться на грунте, то при подъеме почвы его просто оторвет от стен или он сломается.

Многие боятся, что если не плотно прижать пенопласт к поверхности земли, полы первого этажа будут холодными. Это не так. Для того, чтобы пол был теплым его утепляют. На эту тему на нашем сайте есть пара статей «Пол по грунту».

Читать еще:  Чем заделать щель между фундаментом и первым венцом в бане

Поверхность пенопласта часто отделывают при помощи цокольных панелей имитирующих кладку кирпича. Экструдированный пенополистирол можно оштукатурить. Но это темы другой статьи. Важно понять, что ростверк обязательно нужно утеплять. Это сэкономит деньги на отопление и сделает температуру в доме более комфортной.

Различие между свайно-ростверковым и ленточным фундаментами

Многие ошибочно считают, что свайный фундамент с ростверком и ленточный фундамент — это одно и тоже. В действительности это совершенно два разных основания.

Ленточный фундамент расположен непосредственно на земле и передает нагрузку от строения по всей площади.

Ростверк несет другую функцию. Он перераспределяет вес здания на столбы, которые в свою очередь передают нагрузку на грунт.

Важным различием является то, что ростверк не должен контактировать с поверхностью земля, иначе силы морозного пучения, о которых мы рассказывали немного выше, могут сломать его или вместе с ним вытащить из земли сваи.

Надежная основа для каркасных домов — фундамент с ростверком

Довольно часто при строительстве небольших зданий необходимости в мощном фундаменте нет, и тратить лишние деньги на такие конструкции не стоит. Оптимальным вариантов в этом случае будет строительство свайного фундамента с ростверком, который станет полноценной опорой для здания, а главное обойдется на порядок дешевле, по сравнению с любыми другими типами фундамента. Еще одним неоспоримым преимуществом данной конструкции являются малые сроки ее возведения.

Свайный фундамент с ростверком для небольших построек состоит из двух основных частей, это непосредственно ростверк и заглубленные в землю сваи, выполняющие роль опор. В зависимости от выбранных компонентов можно сооружать такую конструкцию несколькими способами.

Выбор свай

Учитывая, что сваи служат опорой для ростверка и для всей постройки в целом от их выбора зависит не только прочность фундамента, но и эксплуатационные сроки здания.

В настоящее время используют несколько типов свай, которые отличаются не только материалами, но и методом их заглубления в грунт:

Винтовые. Наиболее простой вариант для строительства фундамента своими силами, так как сваи изготовленные из металла, оснащаются небольшим буром на конце и для того чтобы заглубить их в землю достаточно использовать ручной инструмент без привлечения спецтехники.

Благодаря сварному буру сваи ввинчиваются в землю, без необходимости выкапывать под них шахту. На часть сваи, которая находится на поверхности грунта, можно установить оголовок с площадкой для последующего монтажа ростверка или непосредственно быстро сборных конструкций.

Инъекционные. Этот вариант опор изготавливают из бетона, который заливается в заранее подготовленные в земле шахты с опалубкой. Для надежности сваи армируют арматурой или металлическими прутками. Достаточно надежный вариант опор, но требует проведения достаточно серьезных подготовительных земляных работ. В частности выкапывания шахт для заливки бетона.

  • Забивные состоят из армированного бетона. Готовые конструкции забиваются в землю при помощи спецтехники.
  • Буронабивные, объединяют в себе способ заглубления винтовых и забивных свай. Для таких фундаментов сначала подготавливают ряд отверстий в грунте, а уже затем в них забивают бетонные сваи.
  • По типу материалов сваи делятся на бетонные, металлические, деревянные.

    Строительство каркасного дома на сваях может предполагать их островное расположение, в котором устанавливают группы свай в местах основных нагрузок, например в углах будущей конструкции. Самый простой тип монтажа — это одиночный, в результате чего сваи ставятся только в местах несущих опор. Такой метод подходит только для небольших построек, летних домиков или заборов.

    Конструкция ростверка

    Ростверк – это, по сути, бетонный пояс, который объединяет все несущие опоры в единую систему. Свайный фундамент с монолитным ростверком, по своей конструкции напоминает обычный ленточный, только с усиленными опорами в виде свай. Благодаря глубокому прониканию свай в грунт, такой тип ростверкового фундамента является наиболее долговечным и способен обеспечивать длительные эксплуатационные сроки всей конструкции в целом.

    Ростверк изготавливают трех типов:

    Повышенный. Бетонная конструкция располагается непосредственно на грунте. Для того чтобы уменьшить воздействие грунта в процессе подвижек, как вертикальных так и горизонтальных, под таким ростверком удаляют до 15 см почвы. Несмотря на создание канавки, сам ростверк не заглубляется в почву, а находится на ее поверхности.

    Высокий ростверк наиболее популярный метод создания фундаментной основы, особенно в регионах с риском подтопления или с высоким горизонтом грунтовых вод. Фундамент каркасного дома такого типа монтируется над поверхностью земли с минимальным зазором в 15-20 см. Никакие изменения грунта, а также проявления воды, не воздействуют ни сам фундамент и ни всю конструкцию в целом.

    Свободное пространство между ростверком и грунтом позволяет хорошо вентилировать полздания, с одной стороны это уменьшает сырость в помещении, а с другой требует качественной гидра и теплоизоляции пола.

    Основные этапы и подготовка перед строительством

    Строительство свайного фундамента с ростверком можно разделить на несколько основных этапов это:

    1. Подготовительные работы, в процессе которых проводят необходимый расчет материалов, производят исследования для определения типа грунта и глубины залегания грунтовых вод.
    2. Установка свайных конструкций.
    3. Монтаж ростверка.
    4. Подготовка к строительству цокольного уровня.

    Стоит отметить, что от качества проведенных подготовительных работ, в итоге, будет зависеть конечный результат всей конструкции. Например, от типа грунта, зависит выбор свай, их длина, ширина, а также максимально допустимое расстояние между отдельными элементами.

    Помимо грунта огромную роль играют расчеты реальных нагрузок, в которых учитывают не только удельный вес ростверка и дома, но и добавочный вес мебели, предметов интерьера, количество проживающих людей и даже снег покрываемый крышу в зимнее время года. Пи этом полученный общий вес, рекомендовано корректировать с 30% поправкой, так как изначально довольно сложно определить реальную массу всего интерьера.

    Минимально допустимая высота ростверка составляет 25 см, при этом армирующая сетка в нем должна быть высотой не менее 15 см. Ширина ростверка определяется количеством свайно-опорных конструкций, а также шириной основных стен или цоколя. Минимально допустимая ширина должна составлять от 40 до 50 см.

    Помимо физических размеров ростверка очень важно правильно рассчитать его допустимые нагрузки на прогиб, к сожалению, выполнить это самостоятельно практически невозможно. Это заключение выносит только квалифицированный инженер, к которому в любом случае придется обращаться.

    После того, как все расчеты произведены и вынесено инженерное заключение о пригодности строительства дома на свайном фундаменте можно приступать к непосредственному строительству.

    Строительство фундамента с ростверком

    Как и любое строительство, закладка фундамента начинается с разметки на участке, в результате которой отмечаются границы фундамента, а также расположение всех свайных элементов. Как правило, для дома и для других жилых построек, подготавливают фундамент на основе бетонных свай, которые заливаются непосредственно в опалубку, установленную в шахтах.

    По этой причине, первым этапом строительства станет выкапывания шахт и установки армирующего каркаса для каждой из свай. Затем в них заливают бетонный раствор с добавлением мелкофракционного гравия, для того чтобы избежать образования пустот бетон тщательно утрамбовывают при помощи длинного прута или палки.

    Выход свай над уровнем грунта напрямую зависит от типа ростверка, в любом случаи арматура из сваи должна быть связана с каркасом ростверка.

    Для создания ростверка используют соответствующую опалубку, в которую устанавливают арматурный каркас и заливают его бетоном. Согласно техническим рекомендациям каркас из арматуры должен быть погружен в бетон на 5 см, с каждой из сторон. Для того чтобы надежно его зафиксировать можно использовать пластиковые подножки, которые устанавливают на дно опалубки. Чтобы легче определять верхний уровень заливки бетона на опалубке устанавливают маркеры или просто натягивают леску.

    Если, свайный фундамент с ростверком для бытовых построек изготавливается высоким, под опалубку монтируют временные опоры. В их качестве можно использовать кирпичи или любой другой камень. Опоры исключат или сведут к минимуму эффект провисания опалубки под достаточно большим весом бетонной заливки.

    Некоторые особенности

    Закладывая ростверк необходимо убедиться, что в будущем трубопровод и другие коммуникационные сети не будут проходить через его основание. В противном случае отверстия, которые придется бурить в бетоне, могут повредить его целостность. Сваи фундамента для дома должны быть максимально вертикальными, допустимое отклонение каждой из опор не более 5 см. Армирование фундамента производится арматурой, диаметр которой не менее 12-14 см. Количество необходимой арматуры напрямую зависит от размеров всего ростверка.

    Преимущества и недостатки фундамента такого типа

    Свайный фундамент с монолитным ростверком обладает множеством преимуществ:

    • На создание такой основы нужно минимум времени, при этом можно не учитывать время года, так как заливку и формовку фундамента из железобетона можно проводить даже при небольших отрицательных температурах.
    • Строить фундамент на сваях можно практически на любом типе грунта, исключения составляют скальные породы и почвы, в которых наблюдаются пояса из твердых пород.

  • Учитывая, что опору для каркаса создают сваи можно создавать любую геометрическую форму фундамента.
  • В финансовом плане фундамент с ростверком в несколько раз дешевле, даже по сравнению с ленточным фундаментом, при этом гарантированная прочность не уступает.
  • Конечно, есть и ряд недостатков:

    • Строя винтовой фундамент, от подвала придется отказаться.
    • Расчеты необходимые для строительства выполнить могут только профессионалы.
    • Ремонтировать отдельные сваи в случаи их деформирования и поломки невозможно.

    Учитывая, что в целом, процесс строительства фундамента такого типа несложен, и единственным камнем преткновения могут стать только расчеты, можно самостоятельно возвести фундамент с ростверком, экономя на услугах профессиональных строителей.

    Читать еще:  Раскрой металлочерепицы на вальмовую крышу

    Как следует возводить свайно-ростверковый фундамент + расчет ростверка и глубины промерзания грунта

    Свайные фундаменты являются радикальным методом решения проблемы слабонесущих или обводненных грунтов.

    Они опираются на глубинные твердые пласты, свободно проходя сквозь поверхностные проблемные наслоения, что делает возможным строительство на торфяниках, плывунах и прочих непригодных для создания традиционных фундаментов почвах.

    Учитывая распространенность подобных участков на территории России, особенно в северных регионах, можно смело утверждать, что свайные основания имеют не меньшую важность, чем ленточные фундаменты.

    Нередко их используют даже на относительно устойчивых грунтах, рассматривая возможность подъема уровня грунтовых вод и подтопления в весенний период. Наиболее распространенный тип свайных оснований, о котором пойдет речь в этой статье — свайно-ростверковый фундамент.

    Рассмотрим его возможности и особенности конструкции.

    Что такое свайно-ростверковый фундамент?

    Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.

    Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.

    Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.

    С монолитным ростверком

    Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.

    На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.

    Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.

    При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.

    В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.

    Устройство

    Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.

    Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.

    Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.

    Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.

    Когда следует его возводить

    Свайно-ростверковый фундамент преимущественно изготавливают из железобетона. Это выдвигает вполне определенные требования к условиям строительства в части температуры воздуха — она не должна опускаться ниже +5°.

    Это обеспечивает нормальный процесс застывания бетона и позволяет получить прочную отливку с заданными качествами. Поэтому оптимальным временем для строительства является теплое время года, в идеале — с конца апреля по конец октября (в некоторых регионах этот диапазон уже и ограничен тремя летними месяцами).

    Не менее важными являются погодные условия, которые способны полностью испортить условия для выполнения работ — длительные дожди могут превратить строительную площадку в сплошное болото, что исключает всякую возможность строительства.

    Эти особенности необходимо учитывать при планировании и определении сроков выполнения работ.

    Плюсы и минусы

    Достоинствами свайно-ростверкового фундамента являются:

    • Возможность строиться на проблемных, обводненных или слабонесущих грунтах.
    • Высокая несущая способность, прочность.
    • Относительная простота конструкции, возможность самостоятельного выполнения работ.
    • Многовариантность, позволяющая менять при необходимости те или иные элементы.
    • Небольшие объемы земляных работ.
    • Способность прочно устанавливаться на уклонах, плывунах, складках.
    • Устойчивость к внешним воздействиям, переносимость морозного пучения или подвижек почвы.
    • Экономичность, небольшой расход материалов. Некоторые виды свай могут быть изготовлены прямо на площадке, что снижает объемы транспортных перевозок и использования спецтехники.

    Существуют и заметные минусы:

    • Нет возможности создания подвала или полноценного цокольного этажа.
    • Существует необходимость тщательного обследования участка с бурением пробных скважин или погружение свай.
    • Необходимо строго придерживаться технологических требований и следить за качеством материалов.

    Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверковых оснований, различающихся по соответствующим признакам:

    • Материал ростверка. Бывают деревянные, металлические и железобетонные конструкции. Выбор обычно бывает обусловлен весом и размерами постройки, особенностями климата и прочими внешними причинами.
    • Высота конструкции. Различают погруженные в грунт и расположенные на дневной поверхности виды. С точки зрения долговечности и сохранности материалов предпочтительнее внешние конструкции, не имеющие контакта с грунтовой влагой. Погруженные в грунт — только железобетонные варианты, древесина и металл в таких условиях подолгу не служат.

    Практика показывает, что погружение бетонной ленты в грунт нецелесообразно. При этом, открытый ростверк образует воздушный холодный зазор под перекрытием первого этажа, что затрудняет подвод коммуникаций и требует устройства специальных гидроизолированных траншей.

    Это увеличивает трудозатраты и повышает расход материалов.

    Существуют разные конструкции свай:

    • Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
    • Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

    По типу погружения существуют:

    • Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
    • Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
    • Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

    Материалом для свай могут служить:

    • Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
    • Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
    • Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

    Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

    Как рассчитать глубину промерзания

    Глубина погружения свай всецело зависит от уровня залегания плотных слоев грунта. Расчетными методами она не определяется.

    Необходимо либо пробное бурение, либо погружение эталонной скважины, способные продемонстрировать истинное положение грунтовых слоев.

    По результатам пробных работ выводится глубина залегания, которую используют при расчетах.

    Расчет ростверка

    Расчет ростверка — ответственная и крайне сложная инженерная задача. Все, что может сделать неподготовленный человек самостоятельно — вычислить количество материалов, необходимых для создания той или иной конструкции.

    Для полного расчета надо обратиться в специализированную организацию. Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором (лучше несколькими), чтобы получить определенные данные.

    Для самостоятельного подсчета количества материалов требуется определить общую длину ростверка. Если планируется деревянный или металлический пояс, эта длина и будет являться нужным количеством материала. С бетонными конструкциями несколько сложнее:

    Пример расчета: допустим, имеется дом 6 : 8 с двумя внутренними несущими стенами 6 и 4 м.

    Тогда общая длина ростверка:

    (6 + 8) · 2 + 6 + 4 = 38 м.

    Затем считаем объем. Для этого надо вычислить площадь сечения.

    Если лента имеет 40 см в высоту и 30 в длину, площадь сечения составит:

    0,4 · 0,3 = 0,12 м 2.

    Объем бетона, необходимый для отливки:

    0,12 · 38 = 4,56 м3.

    Технология возведения

    Порядок действий:

    • Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
    • Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
    • Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
    • Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
    • Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
    • Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.

    Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.

    Читать еще:  Цсп фасадные панели для наружной отделки дома

    Основные ошибки при возведении

    Типичными ошибками, которые часто встречаются при строительстве свайно-ростверковых оснований, являются:

    • Слабое соединение свай и ростверка, снижающее устойчивость и прочность конструкции.
    • Отсутствие воздушного зазора между высоким ростверком и грунтом.
    • Увеличенные пролеты между сваями, вызывающие прогиб балок ростверка и появление трещин между основанием и стенами.

    Все эти ошибки являются следствием недостатка опыта у строителей или неправильного расчета свайного поля, допустившего слишком большие расстояния между опорами. Все эти недочеты требуют устранения путем усиления соединений, установки дополнительных опор и создания качественного фальш-цоколя.

    Работы достаточно сложные и ответственные, но совершенно необходимые, иначе срок службы дома будет значительно уменьшен.

    Свайно ростверковый фундамент расчет

    Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком

    Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.

    Изучение характеристик грунта

    Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.

    Схема буронабивного фундамента

    Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.

    Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.

    Глинистая почва в области подошвы сваи Глинистая почва по длине сваи Песчаный грунт Крупнообломочные породы

    Сбор нагрузок

    Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

    • нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
    • нагрузка на ростверк.

    Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.

    При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.

    Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:

    Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

    Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

    – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона

    – изготавливаемых на заводе

    – изготавливаемых на участке строительства

    Расчет сваи

    На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

    Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

    Расположение арматуры

    Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

    Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:

    P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

    • P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
    • R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
    • S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
    • u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
    • fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
    • li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
    • 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

    Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

    При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

    Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

    Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

    Сортамент стальной арматуры

    Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

    Размеры ростверка и его армирование

    Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.

    Пример правильной вязки арматурного каркаса

    Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

    • B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
    • М — масса здания без учета веса свай;
    • L — длина обвязки;
    • R — прочность почвы у поверхности земли.

    Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.

    Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.

    Пример расчета

    Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.

    Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.

    площадь стен = 30 м*3м = 90 м2;

    масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг

    Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм.

    Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.

    Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

    Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.

    Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

    Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.

    Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.

    Расчет свай. Пример

    Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее:

    P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т.

    Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.

    Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.

    Расчет ростверка. Пример

    Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн.

    Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м.

    Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.

    Армирование ростверка свайного фундамента:

    • Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
    • Горизонтальные хомуты — 6 мм;
    • Вертикальные хомуты — 6 мм.

    Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.

    [content-egg module=GdeSlon template=compare]
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector