Высокий ростверк фундамента из винтовых свай
Высокий ростверк – это распределительная балка, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, тогда как ее подошва располагается выше поверхности грунта. Главная закономерность при его устройстве – чем больше пролет между сваями, тем большее сечение балки нужно использовать.
К этому типу относятся: брус, бревно, балки сортового проката (швеллер, двутавр, уголок).
Обвязка свайно-винтового фундамента брусом или бревном
Обвязочный брус (рис. 1) – самый тип, применяемый при строительстве деревянных, каркасных строений. Сечение бруса используется: 150х150 мм при максимальном шаге между сваями 2500-2700 мм, 200х200 мм – при шаге 3000 мм. Крепится к оголовку шпилькой.
Металл в отличие от бетона не впитывает влагу (хотя иногда на нем может образовываться конденсат), поэтому вопрос обустройства гидроизоляции для свайно-винтового фундамента не имеет столь принципиального значения. Тем не менее все же рекомендуется укладывать гидроизоляционную прокладку между опорной площадкой (оголовком) и деревянной конструкцией.
Бревно (см. рис. 2). Первый венец бревенчатого строения можно укладывать прямо на оголовок. Главное достоинство бревна – сохранение целостности древесины, что повышает устойчивость материала на прогиб. Оцилиндрованное бревно дает больший прогиб по отношению к цельному. Это связано с нарушением целостности твердых слоев древесины.
В случае с бетонными фундаментными конструкциями для увеличения срока службы обвязки целесообразно первый венец строения делать из дуба или лиственницы. При строительстве фундамента из винтовых свай от этих мер можно отказаться, но только при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 миллиметров от уровня земли.
Обвязка свайного фундамента при помощи бруса или бревна – самый экономичный, и в то же время быстро реализуемый тип соединения. Он требует, чтобы сваи находились на одном уровне, чтобы избежать деформации обвязки. Если же уровни не соответствуют друг другу, то выравнивание выполняется методом частичного выпиливания бруса (бревна).
Стыковка бруса (бревна) – следующий этап в устройстве обвязки (рис. 3). Для соединения пропорционально каждому из брусков сверху и снизу выполняются распилы, брус (бревно) складывается под прямым углом. Стыки должны быть обработаны специальными растворами, защищающими от влаги, проложены джутом.
Что касается использования антисептиков для обработки бруса или бревна при устройстве ростверка, эта процедура обязательна только для бетонных фундаментов. В случае выполнения обвязки свайно-винтового фундамента она носит рекомендательный характер, разумеется, также при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 мм от уровня земли.
Обвязка свайно-винтового фундамента швеллером или двутавром
Конструктивное решение металлического ростверка определяется в зависимости от нагрузок на фундамент СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций».
Обвязка металлическим швеллером или двутавром может выполняться как с привлечением строительной техники, так и вручную (в зависимости от типоразмера швеллера или двутавра).
Швеллер (см. рис. 4 – 7). В зависимости от конструктива может укладываться плашмя или на ребро. Вариант ребром лучше работает на прогиб, но возникает момент кручения, поэтому рекомендуется спаренный швеллер.
Швеллер, уложенный плашмя (полками вниз), с шагом сваи более 2000 мм, уже дает прогиб под собственным весом (согласно расчетам), поэтому по этой технологии целесообразно проектировать расстояние между сваями не более 2000 мм.
Двутавровая балка (см. рис. 8). Этот вид ростверка целесообразно применять при реконструкции фундамента.
Соединение всех элементов между собой в обоих случаях производится при помощи сварки.
Так как сортовой прокат (швеллер, двутавровая балка) имеет достаточную толщину (5 и более миллиметров), а условия эксплуатации высокого ростверка предполагают подверженность только атмосферной коррозии, подобные конструкции, даже при условии отсутствия дополнительной антикоррозийной защиты, будут эксплуатироваться весь срок, предусмотренный нормативными документами (ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения»). Несмотря на это, после того как конструкция сварена, ее (хотя бы из эстетических соображений) стоит обработать антикоррозийным составом.
Низкий ростверк фундамента из винтовых свай
Низкий ростверк (фундамент мелкого заложения или ж/б лента (рис. 9) – это распределительная балка, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, а ее подошва располагается на поверхности грунта либо ниже. В отличие от подвесного он распределяет нагрузку не только по оголовкам, но и на грунт (основание) под ним.
При использовании этого вида ростверка необходимо соблюдать требования, актуальные для бетонных фундаментов, например, в части устройства гидроизоляции и использования антисептиков (в случае строительства каркасно-щитового или деревянного сооружения), а также позаботиться о соблюдении правил обустройства цоколя (подробнее в разделе «Отделка цоколя »).
Высота ж/б ростверка определяется расчетом согласно СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». Армирование производится плоскими сетками, как правило, из арматуры А-III (А400). Для ростверка применяется бетон с маркой прочности В15 или В20. При расчете, также как при расчете свайного поля, необходимо учитывать неравномерность распределения нагрузок по фундаменту.
Популярность столбчатых и свайных фундаментов с каждым годом набирает обороты. И неудивительно – их установка требует меньше сил, времени и денег по сравнению с ленточными или плитными основаниями. Построить столбчатый фундамент сможет любой трудолюбивый хозяин, однако есть один момент, которому следует уделить особое внимание – обвязка свайного фундамента. Именно об этом и пойдет речь в нашей статье.
По сравнению с установкой самих столбов или свай выполнение обвязки такого фундамента является более трудоемкой работой, так зачем же она нужна? Чтобы разобраться с этим вопросом, необходимо понимать принцип действия свайного основания. Как правило, его устанавливают под легкие постройки вроде каркасных домов, бань, беседок, веранд и террас. Одновременно с этим подобный тип фундамента стоит довольно дешево по сравнению с остальными, а работа над ним отнимает в разы меньше времени. Свайный фундамент состоит из нескольких элементов – свай. Это столбы из металла или железобетона, загнанные в землю на определенную глубину (обычно это чуть ниже уровня промерзания грунта). Столбы удерживают коробку дома над землей, защищая нижнюю ее часть от контакта с поверхностью, влаги и разрушительных воздействий. Однако сами по себе столбы плохо справляются с равномерным распределением нагрузки от дома, что в конечном итоге приводит к перекосам и разрушению постройки. Обвязка же позволяет предотвратить такое развитие событий. Обвязкой называют горизонтальные элементы (брус, металлические уголки, швеллера), которые соединяют все столбы между собой в единую конструкцию. Обвязка одновременно служит основой и опорой для укладки материала стен: бруса, бревен, СИП-панелей и т.д. Обвязку свайного фундамента брусом называют ростверком, и она является одной из самых надежных и долговечных. Виды обвязокПредназначение обвязки состоит в объединении столбчатого фундамента в цельную конструкцию и распределении нагрузки от тяжести здания на сваи. В некоторых случаях без нее можно обойтись, например, если высота свай над поверхностью земли не превышает 50 см. Но если это расстояние больше 50-60 см, обвязка совершенно необходима, иначе дом долго не простоит. Также соединение свай непременно следует делать, если дом будет построен из пеноблоков, кирпича или газобетона. Виды обвязок в зависимости от используемого материала: Способы крепления обвязкиПрежде чем приступать к обвязке свайного фундамента, необходимо четко определить для себя способ монтажа, а также подобрать материалы. Современные строители используют следующие способы установки обвязки на сваи:
Хотелось бы также упомянуть о скреплении прогонов бруса при строительстве деревянного ростверка. Сделать это можно двумя методами: соединить прямым стыком или косым прирубом с перекрытием места стыковки досками или установить пластинчатый шарнир Гербера. В последнем случае винтовыми шпильками сращивают брус по высоте, что позволяет сделать всю обвязку менее восприимчивой к подвижкам почвы и просадкам столбов. Внешнюю обвязку свайного фундамента брусом своими руками следует делать двойной, о чем мы расскажем немного позже. Для изготовления внутренних прогонов берут брус 150 мм. Торцевые соединения прогонов и места крепления с поперечными сваями выполняют оцинкованными пластинами-хомутами либо стальными уголками. Технология монтажа обвязкиВ старые времена практически все дома возводили из древесины, и даже фундаменты строили из прочных пород дерева. В наше время такой подход может показаться как минимум странным и неэффективным, но, тем не менее, некоторые из построенных таким образом домов стоят и по сей день. Секрет долговечности довольно прост – на грунт укладывали подушку из смеси глины с песком, а на нее ставили стартовый венец, сделанный из дубовых бревен. Его тщательно промазывали дегтем или древесной смолой. Этот венец одновременно служил и фундаментом, и обвязкой и основой для строительства стен. Если взглянуть на современные способы установки обвязки, можно узнать основные этапы старинной технологии: прочную толстую древесину укладывают на заизолированное основание, покрывают защитными составами и на полученном основании строят стены. Ленточный фундаментОбвязка может понадобиться не только для свайных, но и для ленточных фундаментов. В этом случае стены, построенные из бруса или оцилиндрованного бревна довольно проблематично прикрепить на бетонное основание. Именно поэтому первым венцом выступает толстый деревянный брус – ростверк. Для крепления бруса к железобетонной ленте используют анкерные болты или закладные шпильки. Как установить обвязку на ленточный фундамент:
После установки нижней обвязки можно приступать к монтажу каркаса для стен. Описанная методика подходит не только для ленточных, но и для других фундаментов с незначительными поправками и техническими нюансами. Свайный фундаментПрофессиональные строители в своей практике монтажа обвязки из бруса на винтовые сваи используют две технологии: крепление на резьбу и хомутами. Такая двойная фиксация дает уверенность в том, что брус прослужит максимально долго и будет надежно удерживать коробку все столбы фундамента. Единственное, о чем никогда не следует забывать – обработка всех деревянных материалов антисептиками, а металлических – антикоррозийными составами. Причем заниматься этим рекомендуется раз в год с наступлением теплой и сухой погоды. Как выполнить обвязку свайно-винтового фундамента:
Такой способ крепления необходимо проделать со всеми сваями, внимательно следя, чтобы не осталось ни одного необработанного участка. Следует брать во внимание, что если сваи расположены таким образом, что между ними внизу и по бокам закрепить брусья невозможно (сваи расположены не в форме фланца), резьбовому соединению предпочитают фиксацию хомутами. Для этого на верхушки свай укладывают брусья, скрепляя их саморезами или сваркой, если делается обвязка свайного фундамента швеллером. В процессе соединения следите за соблюдением идеальной ровности верхней плоскости бруса. Если он перекосится, стены получатся неровными, поэтому регулярно используйте водный или лазерный уровень. Произведите соединение по всему периметру. Между свайными балками на горизонтальные брусья наденьте деревянные бруски в форме буквы «П». Эти бруски и называют хомутами, и они должны быть меньше по размеру, чем основные брусья. Таким образом, вы обеспечите дополнительную фиксацию элементов. Концы хомутов должны быть обращены вниз. Впоследствии их скрепляют с соседствующими свайными столбами при помощи резьбы или стальных оцинкованных уголков. Если ни одно из креплений не шатается, значит работа выполнена качественно. Напоследок предлагаем ознакомиться с полезными советами, которые помогут сделать обвязку свайного фундамента уголком, швеллером или брусом максимально качественно и оперативно. Во-первых, прежде чем укладывать брусья или металлические балки на сваи, убедитесь, что они (сваи) имеют одинаковую высоту. В противном случае обвязка не будет сходиться. Во-вторых, в процессе монтажа обвязки следите, чтобы саморезы располагались строго по центру бруса, иначе он может треснуть. Качество бруса также играет немаловажную роль. Необходимо покупать неиспорченный вредителями и хорошо просушенный материал с наименьшим количеством сучков. Уровень влажности бруса не должен превышать 18%, иначе в процессе усушки он деформируется. Помните, что обвязка должна быть вдвое шире столбов. Только тогда можно конструкция будет прочной и долговечной. Видео об обвязке свайного фундамента брусом и преимуществе этого способа:
|
). Небольшой расход стройматериалов, минимальные объемы земляных работ и возможность обойтись без спецтехники позволяют сэкономить немалые деньги.
Для придания конструкции прочности и надежности отдельно стоящие опоры объединяются в единую жесткую систему при помощи ростверка (). Это и есть обвязка фундамента, призванная равномерно распределить нагрузку от здания на грунт.
По расположению относительно уровня земли обвязка может быть:
- заглубленной – погруженной в грунт таким образом, что верхняя ее грань находится на одном уровне с землей;
- повышенной – лежащей на грунте;
- высокой (висячий) – приподнятой над землей на 150 мм или выше.
Последний вариант применяется на пучинистых грунтах. Первый – заглубленный – применяется крайне редко и только на малоподвижных почвах.
В зависимости от применяемых материалов различают четыре типа обвязки свайных фундаментов:
- швеллером;
- двутавровой балкой;
- железобетонной монолитной лентой;
- брусом.
Металлическая обвязка обладает высокой прочностью, но смонтировать ее без автокрана весьма затруднительно.
Железобетонный ростверк по прочности превосходит металлический. Его можно соорудить своими силами, но трудозатраты на его обустройство велики. Кроме того, затягиваются сроки строительства: работы приходится приостанавливать до тех пор, пока бетон не наберет необходимой прочности.
При возведении частных домов из легких строительных материалов вполне можно обойтись брусом: деревянная обвязка обходится дешевле металлической и железобетонной, быстро монтируется и обладает достаточной прочностью.
Особенности обвязки свай брусом
В качестве исходного материала можно применить брус сечением 150х200 мм либо доски 50х200 мм, собранные в составной брус. При расстоянии между опорами, не превышающем 2,5 метров такая конструкция вполне может выдержать вес двухэтажного здания каркасного типа.
Нижняя обвязка каркасного дома на винтовых сваях одновременно играет роль промежуточного звена в креплении стен конструкции к фундаменту. Следовательно, и ответственность за равномерное распределение нагрузки лежит на ней. Поэтому особенно важно не допускать разновысотности винтов.
Если же такой казус случился, и брус повис в пустоте над одной из свай, положение можно исправить, забив в пустоту деревянную прокладку через слой гидроизоляции.
Но лучше такой проблемы не допускать изначально.
Видео об видах обвязки фундамента на винтовых сваях.
Свайные фундаменты получили широкое распространение благодаря нетребовательности к грунту и сравнительной простоте возведения. Вместе с тем, без дополнительного усиления сваи могут оказаться слишком чувствительными к смещающим нагрузкам. Поэтому существует практика создания дополнительной обвязки таких фундаментов.
Разновидности обвязки.
В строительной практике чаще всего применяют обвязку четырех видов:
В свою очередь, любой тип крепежа может быть исполнен в трех вариантах:
- высокий, т.е. приподнятый над уровнем почвы. Данный вариант обвязочного усиления основания встречается чаще всего;
- повышенный, когда обвязочный материал лежит на грунте;
- заглубленный, при котором верхняя плоскость обвязочной ленты совпадает с уровнем земли. Встречается крайне редко.
Тот или иной вид выбирается с учетом высоты свайного основания и массы постройки.
Необходимые материалы и инструменты.
Помимо собственно обвязочного материала (брус, двутавр, швеллер или бетон), потребуется следующее:
- дисковая пила для бруса или болгарка для металла
- строительный уровень
- закладные шпильки или толстая проволока-катанка
- сварочный аппарат
Кроме того будут необходимы средства индивидуальной защиты и рабочая одежда.
Технология выполнения обвязки.
Порядок и особенности действия будут зависеть от выбранного типа обвязочного материала. Едиными остаются требования к жесткости получаемой конструкции.
Устройство обвязки швеллером или двутавром.
Связывание свайного фундамента швеллером или двутавром применяется при строительстве тяжелых строений. При этом полые опоры после установки в обязательном порядке должны заполняться бетоном для увеличения механической прочности.
Швеллер – металлопрокат П-образного профиля. Двутавр имеет Н-образный прфиль Стыковка отдельных элементов производится путем сварки. В качестве дополнительного усиления стыка используются либо болтовые соединения, либо заклепки. При небольшой массе сооружения допускается применять обвязку металлопрофилем, скрепленным одними лишь болтами.
Перед началом работ балки швеллера или двутавра разрезаются согласно проектной разметке. Затем они последовательно выкладываются на опоры свайного основания.
ВАЖНО
Масса металлопроката достаточно высока. Поэтому рекомендуется применять подъемную технику. При отсутствии таковой работать следует с максимальной степенью осторожности.
Обвязывать сваи швеллером можно несколькими способами:
- вверх боковыми стенками. При такой укладке полость швеллера дополнительно заливается бетоном для увеличения прочности;
- вниз боковинами. Эта укладка удобна тем, что верхняя плоскость обвязки становится удобной площадкой для дальнейшего строительства;
- боком, когда одна из боковых стенок становится основанием ростверка.
Двутавровые балки укладываются таким образом, чтобы плоскости располагались горизонтально.
Способ крепежа обвязки к опорам свайного основания зависит от материала их изготовления:
После выполнения сварочных работ следует зачистить стыки от окалины и произвести антикоррозионную обработку металла либо краской, либо битумной мастикой, что более надежно. Если обвязка установлена в непосредственной близости от грунта, то по периметру здания имеет смысл удалить плодородный слой почвы, заменив его на песчано-гравийную смесь.
Обвязывание деревянным брусом.
Выбор в пользу брусовой обвязки свайного основания бывает оправдан для каркасного или деревянного домостроения. При сравнительно небольшой массе, брус из натурального дерева обладает достаточной степенью прочности, чтобы выдержать массу жилого дома. Дополнительные преимущества дает малая теплопроводность древесины, упрощающая решение задач по утеплению жилища.
Проблемой гниения и повреждения насекомыми можно пренебречь, поскольку антисептические препараты ее успешно решают. Необходимо лишь соблюдать график антисептической обработки.
Крепить брус можно двумя способами: на хомуты или на резьбовой крепеж.
Установка ростверка на хомуты.
Использование хомутов имеет смысл тогда, когда сваи основания не имеют фланцев. В этом случае для сваи выполняется оголовок с горизонтальной площадкой, на которую и укладывается обвязочный брус.
Затем балка накрывается П-образным металлическим хомутом. Его ширина должна совпадать с шириной бруса. Свисающие концы хомута с помощью сварки прикрепляют либо к опоре свайного основания, либо к закладной шпильке в случае опор из железобетона.
По углам ростверка балки скрепляются меду собой крепежными уголками из металла.
Резьбовой монтаж.
Для осуществления резьбового крепежа навершие фундаментных опор должно иметь фланец (выемку). Брус закладывается во фланец с помощью сквозных шпилек или мощных саморезов закрепляется.
ВАЖНО
Чтобы уберечь брус от быстрого гниения, следует развязать металл и дерево. Для этого между опорой и обвязкой помещаются прокладки из рубероида или пропитанного маслом картона.
Точки углового соединения бруса фиксируются любым способом, характерным для деревянного строительства (пазогребневое соединение, шип и т.п.).
Для дополнительной жесткости конструкцию скрепляют внутренними и наружными металлическими уголками.
Обвязывать фундамент монолитным бетонным ростверком имеет смысл лишь под строительство многоэтажного дома из кирпича или бетона. При себестоимости почти вполовину меньше, чем в случае обвязки металлопрокатом, создание такого ростверка отличается очень большой трудоемкостью и затратами времени на отвердевание бетона.
Технология обустройства монолитной обвязки включает в себя несколько этапов:
- все сваи строго выравниваются по высоте;
- из досок поверх опор собирается опалубка;
- короб опалубки герметизируется;
- закладывается армокаркас из проволоки 10-12 мм;
- арматура обвязки приваривается к опорам основания (либо к металлическим закладкам в него);
- заливается бетон классом не хуже М300.
Спустя месяц ростверк обретет нужный уровень прочности.
Перед началом работ по обвязке стоит убедиться, что все опоры основания выровнены по высоте. Проверить наличие плоскости по оголовьям опор можно либо лазерным построителем, либо гидроуровнем.
Крепеж деревянного бруса стоит строго по центру балки. Если резьбовая шпилька ил саморез войдут ближе к каком-то краю, то из-за неравномерности нагрузки со временем возможно разрушение материала.
Закупая материал для обвязки, стоит уделить внимание его качеству. Как для металлических профилей, так и для деревянного бруса очень важное значение имеет качество изготовления. Неровные поверхности ростверка могут затруднить дальнейшее строительство, а в дальнейшем – привести к растрескиванию стен.
Применение обвязок свайных фундаментов позволяет значительно улучшить их характеристики. За счет простоты технологических операций подобная работа может быть выполнена даже строителями невысокой квалификации.