Особенности и устройство свайно-ростверкового фундамента

Железобетонный

Имеет три типа:

• Монолитный. Изготавливается на месте строительства из монолитного железобетона, опирается на буронабивные железобетонные сваи или столбики, с которыми жестко связывается при помощи арматурных каркасов;
• Сборный. Изготовлен заводским способом из сборных железобетонных изделий, которые связываются между собой при помощи специальных замков, шпонок и закладных деталей, требует при разбивке осей и монтаже постоянного геодезического контроля;
• Сборно-монолитный. Часть конструкции может изготавливаться непосредственно на строительной площадке, а остальные заводским способом.

Металлический

Выполняется в виде сварной рамы из металлических прокатных профилей Можно изготавливать ростверк из швеллера, уголка, двутавра. Конструкция опирается на сваи (забивные, винтовые или буронабивные), столбики (железобетонные, бутобетонные, кирпичные).

Деревянный

Силовые несущие деревянные конструкции изготавливаются из брусьев, составных или клееных бревен. Опирается на вертикальные опоры аналогично и для металлического ростверка. В некоторых случаях используются забивные сваи из бревен, которые перед применением защищаются антисептиками глубокой пропитки. К числу таких антисептиков можно, например, отнести креозот, который используется для защиты железнодорожных шпал.

Типология буронабивных свайных фундаментов

Буронабивные свайные фундаменты — это одна из немногих конструкций, не поддающихся строгой классификации. Типовые размеры, представленные в различных сортаментах, сводах правил и государственных стандартах, являются лишь приблизительными рекомендациями. Тогда как серийно производимые изделия должны пройти ряд строгих проверок на соответствие стандартам качества, буронабивные сваи практически невозможно испытать, поскольку изготавливаются они в полевых условиях и закладываются прямо в грунт.

Бетонируемые непосредственно на строительном участке, буронабивные сваи отличаются высокими показателями прочности, вычислить которые можно только эмпирически. Испытания, проводимые на опытных образцах, показывают работу исключительно данных экспериментальных изделий. Поскольку условия изготовления, такие как тип грунта, уровень грунтовых вод, водонасыщенность рабочего слоя почвы, характеристики использованных арматуры и бетона, невозможно имеющиеся прочностные и геометрические данные приблизительны и представлены только в качестве примера.

Конструкция буронабивных свай

Для типизации буронабивных свай используют деление по геометрическим признакам и технологическим особенностям производства и эксплуатации. СНиП является актуализированной версий свода строительных норм и правил от 1983 года и предлагает классифицировать буронабивные сваи по способу изготовления следующим образом:

• Буронабивные сплошного сечения:
• с уширениями и без них;
• без крепления стенок;
• с укреплением боковых стенок скважин глиняным раствором или обсадными трубами (при дислокации свайной колонны ниже уровня грунтовых вод)
• Буронабивные с применением технологии непрерывного полого шнека; Береты – буровые, изготовляемые с помощью плоского грейфера или грунтовой фрезы;
• Буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые с последующим образованием уширения с помощью взрыва (в том числе и электрохимического).

От способа изготовления свайных столбов зависит их окончательная стоимость и, главное, максимальные и минимальные размеры свайных колонн. Важно учитывать разновидность буронабивных свай до начала строительства, поскольку различные технологии производства предполагают разный набор специализированного оборудования, а также допустимые габариты скважин.

Ростверки — что это такое?

Ростверк это часто применяемый в строительстве термин. Такая конструкция обладает массой преимуществ: она долговечна, прочна и достаточно устойчива.

Фактически ростверк – это горизонтальный элемент фундамента, обвязывающий сваи и выполняющий функцию равномерного распределения общей нагрузки.

Разновидности

В зависимости от места расположения фундамент-ростверк может быть:

• Мелкозаглубленным. Лента ростверка лежит непосредственно на грунте.
• Заглубленным. Лента ростверка частично заглубляется в грунт. Такие конструкции возводятся на неустойчивом грунте.
• Висящим. Такой ростверк фундамента как бы нависает над землей на расстоянии 10см и больше.

По типу конструкции выделяют:

• Монолитный ростверк – представляет собой железобетонную цельную конструкцию преимущественно ленточного типа.
• Металлический ростверк сборного типа. Здесь соединение элементов производится при помощи сварки. Такие ростверки не обладают достаточным запасом прочности. В связи с этим не рекомендуется использовать их для капитальных строений.
• Монолитно-сборный ростверк. В такой конструкции промышленные заготовки скрепляются шпоночными и замковыми соединениями, а затем все заливается бетоном. Сборка такого каркаса сопровождается большими материальными затратами и требует привлечения специальной техники и профессиональных рабочих.

Кроме того, виды ростверков выделяют в зависимости от используемого материала. Так, конструкции могут быть созданы из металла, железобетона или дерева.

Повышенный

Повышенным считает ростверк, у которого подошва находится на одном уровне с землей. Он как-будто висит над воздушной подушкой. Особенностью его конструкции является то, что из-под опалубки выбирается десять сантиметров грунта. Такое исполнение позволяет снизить продуваемость и создает неподвижную воздушную подушку.

При строительстве повышенного ростверка пространство под ним обязательно нужно защитить от просыпания земли в воздушную подушку. Это можно сделать с помощью шифера, пластика или швертами. В противном случае через некоторое время ростверк будет лежать на земле, и в зимнее время подпученый грунт может его оторвать от свай.

Особенности расчета свайного фундамента

Первый шаг, с которого начинается расчет свайного поля – определение веса здания. Именно от него будет зависеть, сколько свай, какого диаметра и на какую глубину нам придется установить. Чем тяжелее дом, тем плотнее ставят сваи под стены.

При этом норматив требует, чтобы расстояние между центрами соседних опор было не менее 3-х диаметров сваи. При уменьшении этой дистанции происходит снижение несущей способности стоек.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм). Их количество зависит от диаметра стойки и может составлять от 3 до 8 штук. Между собой вертикальную арматуру соединяют горизонтальными отрезками стержней диаметром 6-8 мм. Заливка буронабивных свай должна выполняться бетоном марки не ниже 100.

Для более простого расчета стоимости материалов и несущей способности свай можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.

В таблице выполнен расчет буронабивных свай длиною 2 метра и диаметром от 15 до 40 см. Арматура вертикальная 12 мм, поперечная — 6 мм с шагом 1 метр.

Конечно, же итоговая стоимость вашего фундамента будет гораздо выше, так как в его стоимость войдет множество других затрат: земляные работы, доставка стройматериалов, устройство ростверка, услуги рабочих и техники. Однако при желании и объективной оценке своих сил все работы или их часть можно выполнить своими руками.

Полученное количество свайных опор нужно равномерно распределить под несущими стенами и перегородками здания, а также под всеми углами и пересечениями стен. При этом шаг свай будет зависеть от общей длины стен.

Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента

Выбор в пользу фундамента на сваях определяется геологическими условиями местности и особенностями возводимого здания. При сопоставлении плюсов и минусов, характеризующих данный вид основания, перевес в пользу первых очевиден. К достоинствам свайно-ростверкового фундамента относятся:

1. Возможность применения не только на стабильных грунтах, но и на вспученных и слабых, а также при резких перепадах рельефа, высоких грунтовых водах, вечной мерзлоте.

2. Высокая экономичность расходных материалов и меньшие финансовые затраты по сравнению с другими типами оснований.

3. Отличные технические характеристики: прочность, надежность, а также устойчивость к химическим, физическим и биологическим воздействиям.

4. Независимость монтажа от погодных условий, в частности от низкой температуры воздуха.

5. Подготовительный этап не требует выравнивания грунта, рытья котлована.

Так как сваи могут держать строение практически на любых грунтах, их нередко используют в регионах с обильными паводками. Вода не доходит до постройки и не разрушает ее. В этом случае материал основания и стен сохраняет свои качества, а период эксплуатации дома может доходить до нескольких десятков и сотен лет.

Отрицательные моменты ограничивают применение фундамента с оголовком. Во-первых, такой тип основания не подходит для каменистых почв. Во-вторых, усложняется строительство и обустройство цокольных и подвальных помещений. В-третьих, для расчетов и самого процесса монтажа ростверка необходимо обладать профессиональными навыками. Кроме того, заниматься устройством свайного фундамента с ростверком вручную не всегда возможно. Нередко эта работа требует специальной строительной техники.

Ростверковое основание нельзя делать на грунтах с горизонтальным смещением, они могут просесть и устойчивость здания будет нарушена.

Типы ростверков по положению ленты

По положению ленты (и монтируемой опалубки) относительно поверхности земли выделяют три вида ростверка:

1. высокий
2. повышенный
3. заглубленный

Высокий ростверк

Самый рациональный – высокий ростверк, его нижняя плоскость выше уровня грунта на 10-15 см и выше. Это нужно, чтобы зимой грунт, даже поднимаясь вдоль свай, не давил на ленту. Иначе, поднимая ростверк, промерзший грунт начнет вырывать сваи или (вероятнее второе) оторвет от них ростверк.

Недостаток этого типа ростверка для российской средней полосы – незагерметизированная пустота между грунтом и нижним перекрытием. Фактически, под полом отсутствует утепляющая неподвижная воздушная подушка, поэтому его приходится дополнительно утеплять, и в доме не может быть полноценного подвала. Можно предусмотреть опускающиеся на зиму щиты, по типу швертов, закрывающие щели между ростверком и землей.

Для района субтропического климата и для деревянного строительства, наоборот, такое проветривание пространства под полом очень удобно, так как способствует снижению влажности в доме и летнему охлаждению помещения. Так строят дома в Японии и Китае. Кроме того, при высокой ленте ростверка, это удобный вариант для устройства небольшого заглубленного вентилируемого пространства под домом для непродолжительного летнего хранения инвентаря, игрушек, собранного урожая.

За счет затенения и вентиляции в этом пространстве летом довольно прохладно, а выполненная с наклоном от дома отмостка (особенно заходящая под ростверк), надежно защитит от дождя и грязи. Чтобы зайти под дом, можно сделать между двух свай небольшую арку в ростверке и выкопать под дом лестницу и траншею-коридор по типу гаражной смотровой ямы, по сторонам от которого на земле размещают инвентарь. Такой доступ в пространство под домом удобен, чтобы периодически осматривать ростверк и нижнее перекрытие, при необходимости корректировать их состояние. В деревнях это одно из любимых мест летного обитания для всякой живности вроде кур, собак и кошек, поэтому щель можно закрыть сеткой.

Повышенный ростверк

Повышенный ростверк устраивают так, что его подошва оказывается вровень с землей. Из-под опалубки выбирают 10-15 см грунта, так что готовый ростверк висит над воздушной подушкой. Это убирает щель, в которой гуляет ветер и до некоторой степени делает воздушную подушку неподвижной.

Но поскольку доступ в пространство под домом в этом случае почти невозможен, нужно обязательно защитить пространство воздушной подушки швертами или просто листами шифера, пластика и т.д., свободно установленными снаружи ростверка и доходящими до дна траншеи, от осыпания в эту полость земли. Иначе вскоре ростверк окажется лежащим на земле и на него начнет действовать зимнее пучение грунта.

Нельзя и закреплять на ростверке защитные щитки-шверты – они должны быть самостоятельны, тогда грунт сможет поднимать и опускать их, никак при этом не влияя на ростверк.

Заглубленный ростверк

Фундамент с заглубленным ростверком одновременно наиболее популярен и наименее рационален. По периметру здания, непосредственно по линии проекции его будущих стен выкапывается неглубокая траншея, из дна которой оказываются торчащими оголовки свай. Затем делается опалубка-желоб, её дно расположено ниже уровня земли, но под ней также имеется воздушная подушка (можно положить желоб на бруски или отсыпать временную песчаную подушку). Такой фундамент тоже предполагает защитные шверты, и дает практически неподвижную воздушную подушку под полом, это утепляет дом.

Монолитный железобетонный ростверк для свайного и столбчатого фундамента своими руками – как правильно сделать опалубку, армирование и заливка бетоном.

Руководство по возведению свайного фундамента с ростверком – выбор типа сваи, бурение скважины, заливка и возведение ростверка.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс строительно-монтажных работ по бетонированию свайного ростверка при строительстве жилых, административных и промышленных зданий и сооружений.

2.2. Строительно-монтажные работы по бетонированию свайного ростверка при строительстве жилых, административных и промышленных зданий и сооружений, выполняют в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

      час.

2.3. В состав последовательно выполняемых строительно-монтажных работ по бетонированию свайного ростверка при строительстве жилых, административных и промышленных зданий и сооружений входят следующие технологические операции:

– подготовительные работы;

– подготовка, сборка и установка арматурного каркаса;

– изготовление, сборка и установка опалубки;

– укладка и уплотнение бетонной смеси в опалубке;

– заключительные работы.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: автомобильный бетоносмеситель CБ-159А (=4,5 м); передвижная электростанция Honda ET12000 (3-фазная U=380/220 В, =11 кВт, m=150 кг); автобетононасос S 36 SX марки SCHWING (П=136 м/час, H=36,1 м, =31,7 м); ручной глубинный вибратор ИВ-47Б.

Рис.4. Автобетононасос SCHWING S 36 SX

Рис.5. Электростанция Honda ET12000

2.5. Для устройства cвайного ростверка применяются следующие строительные материалы: бетонная смесь кл. В 22,5 (М 300), марки по водонепроницаемости W 6, по морозостойкости F 200, отвечающая требованиям ГОСТ 7473-2010; армированная пленка из ПВД тип В (шириной 3000 мм, толщиной 200 мкм), соответствующая требованиям ГОСТ 10354-82; гвозди строительные П 1,225, соответствующие требованиям ГОСТ 4028-63.

2.6. При проектировании технологии строительно-монтажных работ по бетонированию свайного ростверка были использованы следующие нормативные документы, отражающие достигнутый технический уровень строительного производства:

– СП "Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004";

– СНиП "Земляные сооружения. Основания и фундаменты";

– Пособие к СНиП *. "Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов";

– П2-2000 к СНиП Производство бетонных работ на стройплощадке;

– СП "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003";

– СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений";

– СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры";

– СТО НОСТРОЙ "Организация строительного производства. Общие положения";

– СТО НОСТРОЙ "Организация строительного производства. Подготовка и производство строительно-монтажных работ";

– СТО НОСТРОЙ "Организация строительного производства. Организация строительной площадки. Новое строительство";

– ГОСТ 7473-2010. Смеси бетонные. Технические условия;

– ГОСТ 4028-63. "Гвозди строительные. Конструкция и размеры";

– ГОСТ 10354-82. "Пленка полиэтиленовая. Технические условия";

– СНиП 12-03-2001. "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования";

– СНиП 12-04-2002. "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство";

Ростверк на пучинистых грунтах

Назначение ростверка равномерно распределять нагрузку на несущее основание, именно слово «равномерно» является в этом предложении основополагающим. Эта особенность должна в большей степени учитываться, если строительство производится на пучинистых грунтах. Такие грунты достаточно нестабильны, поэтому может возникнуть ситуация, при которой все сваи будут оседать неравномерно. Если ростверка нет, то конструкция вообще может рухнуть из-за резкого изменения угла наклона. Чтобы этого избежать устанавливаются ростверки. Если говорить конкретно, то висячего типа. Они никак не взаимодействуют с грунтом, поэтому равномерно распределяют нагрузку на несущую часть достаточно стабильно по всей поверхности. Это предотвращает разбалансированность в конструкции.

Применяются для таких целей именно висячие ростверки. Они по своей сути никак не взаимодействуют с почвой или грунтом, поэтому лишь переносят равномерное напряжение на сваи. В связи с этим они не «пляшут», а фундамент и здание остаются на своем законном месте.

Пучинистые грунты очень опасны, поэтому использование ростверка при строительстве столбчатого фундамента просто необходимо. Совсем не важно, из какого материала он будет сделан, самое главное, чтобы он обвязывал все сваи, на которых стоит дом.

Ошибки при проектировании ростверка на пучинистых грунтах

Некоторые умельцы на пучинистых грунтах, устанавливая висячий ростверк, подсыпают песок. Это используется для того, чтобы элементы ростверка не были видны. Этот подход является конструктивно неправильным, ведь со временем столбы начинаю оседать под массой здания, а соответственно песок может также сыграть злую шутку с владельцем дома. По сути, получается, что тут уже речь идет не о висячем ростверке, а о грунтовом. В этом случае даже он может не спасти от движения дома под действием пучинистого грунта.

Удачи в строительстве.

Технология изготовления столбчатого фундамента

Технология изготовления такого фундамента довольно проста, поэтому часто его строят самостоятельно. Строительство начинается с проведения земляных работ, которые включают в себя:

• выравнивание строительной площадки и разметку мест нахождения опор;
• рытье ям для установки столбов, причем размеры ямы должны быть на 20 см больше размеров опор. Этот зазор необходим для установки опалубки;
• обустройство подсыпки из песка или мелкого щебня;
• укладку гидроизоляционного материала под основание и стены столбов (пленка, рубероид). Это необходимо, чтобы грунт не впитывал влагу из бетонного раствора, и в процессе эксплуатации бетон не набирал влагу из грунта.

При изготовлении бетонного или железобетонного фундамента сначала из досок или металлических труб соответствующего диаметра строится опалубка. Внутри опалубки с использованием арматуры диаметром 6−10 мм проводится армирование. Прутья арматуры забиваются в грунт на 30 см ниже основания столба, а вверху для обустройства ростверка они должны выступать на 50 см больше верхней точки столба. Прутья арматуры располагаются на расстоянии 6−8 см друг от друга. В поперечном разрезе при помощи сварки они скрепляются между собой в круглую или прямоугольную конструкцию.

Так как столбчатый фундамент рассчитан на небольшие нагрузки, то заливка опалубки производится бетоном марки не ниже М250. При заливке через каждые 30 см необходимо проводить утрамбовку бетона. Заливка производится без перерыва, чтобы не допустить образования шва между слоями бетона.

Технология изготовления кирпичных или каменных столбов аналогична технологии кирпичной или каменной кладки. Для увеличения прочности таких столбов с интервалом в 4 ряда может использоваться армирующая сетка.

После высыхания столба в обязательном порядке проводится его гидроизоляция.

Преимущества и применение

Свайный фундамент с ростверком, расположенным над землей, предотвращает процессы гниения деревянных элементов в конструкции пола первого этажа. Верный расчет размеров продуваемого подпола избавляет строение от образования грибка и сырости. Но проект должен предусматривать дополнительную обработку древесины антисептическими составами.

С другой стороны, свободное пространство между землей и полом может содействовать охлаждению дома в зимний период и привести к перерасходу топливных ресурсов и, соответственно, материальных средств. Избежать этого позволит выполнение утепления пола или фальш-цоколя. Данный фактор также должен учитываться в проекте и расчете.

Свайный фундамент с монолитным ростверком, возведенный своими руками, значительно сэкономит материальные вложения на строительство дома. При его устройстве требуется намного меньше бетона и не нужна выравнивающая подушка, земляные работы выполняются в минимальном объеме, а без механизации можно и вовсе обойтись.

Особенности спряжения фундаментной балки с подземными опорами позволяют говорить о том, что свайно ростверковый вариант фундамента не боится вибраций, поэтому на стенах домов, построенных вблизи с железной дорогой, либо линией метрополитена, со временем не появятся трещины. О перекосах, являющихся причинами просадок грунта, можно будет не беспокоиться, но только в том случае, если гидрогеологические исследования и расчеты будут выполнены правильно.

Как и любые другие конструкции, свайно ростверковый фундамент имеет свои недостатки. Основным из них является невозможность устройства подвала и цокольного этажа. Ни в одном проекте дома с подобной фундаментной конструкцией не встречаются подземные и полуподвальные помещения.

Возведение высокого ростверка на сваях осуществляют:

• на слабых и проблемных грунтах;
• при высоком уровне подземных вод;
• при значительной глубине промерзания почвы;
• на склонах;
• на участках со значительными перепадами.

Технология строительства фундамента на буронабивных сваях

Сделать буронабивной фундамент своими руками для дома, бани или других хозяйственных построек на личном земельном участке не представляет особых сложностей, поскольку технология его устройства достаточно проста. Все строительство основания разделяется на три основные части:

• разметка фундамента на местности;
• устройство опор; Схема устройства опор фундамента
• организация связующего ростверка.

Разметка фундамента

Для разметки ни местности потребуются колышки и строительный шпагат.

Начиная от одного угла, колышки последовательно устанавливаются на заданном расстоянии по остальным углам будущего здания, с обязательной проверкой при этом равенства диагоналей полученного прямоугольника.

По вбитым кольям натягивается разметочный шпагат, который служит для разметки остальных кольев. Исходя из рассчитанных расстояний по линии шпагата, выставляются внутренние точки, которые также отмечаются кольями, а по линиям стен-перегородок натягивается шпагат. Инструкция для разметки фундамента Площадка под основание здания равняется с учётом общего его устройства, в некоторых случаях снимается верхний слой дёрна или прокладывается траншея для ростверка.

Установка свай

Устройство буронабивного фундамента выполняется в следующем порядке.

Устройство связующего ростверка

Порядок проведения работ по устройству ростверка напрямую зависит от типа его устройства, однако общие правила сохраняются для всех типов. Рассмотрим основные технологические этапы на мелкозаглубленном ленточном ростверке.

1. Подготовка траншеи. По всему периметру будущего здания, а также по линиям промежуточных несущих стен необходимо прокопать траншею шириной 30-40 см на глубину 40-50 см, основание и боковые поверхности которой хорошо трамбуются. По всей длине выполняется отсыпка песчаной подушки высотой 30-40 см, которая проливается водой и ещё раз утрамбовывается.
2. Далее по краям траншеи необходимо установить опалубку, высота которой должна составлять не менее 20-40 см в самой высокой точке своего расположения. Материалом для изготовления опалубки, как правило, служат скреплённые между собой дощатые щиты. Чтобы исключить смещение и изменение конфигурации опалубки в процессе заливки с внешней стороны выставляются распоры, а параллельные составляющие фиксируются между собой брусками. Пример устройства опалубки для фундамента
3. При укреплении ростверка также используют сваренный или связанный арматурный каркас из металлических рифлёных прутов диаметра 8-10 мм, при этом края горизонтальных прутов прочно связывают с арматурой опорных элементов в единую конструкцию. Размер вертикальных прутов должен соответствовать высоте планируемого фундамента.
4. Заливка бетонным раствором должна быть выполнена единовременно, чтобы исключить горизонтальное расслоение. В процессе заполнения раствор трамбуется либо вручную, либо специальным миксером. При заливке больших объёмов целесообразно использовать бетон заводского производства или для его изготовления применять бетономешалку, чтобы сократить время и трудоемкость процесса. По факту завершения заполнения необходимо проконтролировать горизонтальный уровень поверхности. Процесс заливки опалубки фундамента бетонным раствором

Таким образом, фундамент на буронабивных сваях является практически идеальным решением для строительства частного дома или хозяйственных построек. Его несложная технология позволяет выполнить все работы своими руками, обеспечив при этом сочетание надёжности и экономичности.

Столбчатый фундамент с ростверком: расчет материала и стоимости возведения

Одним из самых затратных пунктов в малоэтажном строительстве является фундамент, это скажет любой, кто хоть раз строил себе дом, дачу или вообще занимается строительством.

Причина проста — к фундаменту предъявляются очень высокие требования по надежности, а в климатических условиях умеренных широт, с нашими холодными зимами, этот вопрос особенно актуален.

Представьте, установили Вы мелкозаглубленный фундамент летом, в самый разгар строительства, а в начале зимы, после сильных заморозков и вспучивания земли под ним, вся геометрия строения оказалась нарушена, приходится делать ремонт и вновь вкладывать денежные средства. Поэтому вопрос выбора фундамента — это основа и экономить на нем не стоит.

Однако, с развитием строительных технологий, был придуман такой вид фундамента, как столбчатый и, улучшенный вариант, столбчатый фундамент с ростверком.

Он сочетает в себе плюсы столбчатого и ленточного, а также дешевизну и гораздо меньший объем работ по его установке.

Представляет собой он столбчатый фундамент, над которым заливает ростверк, принимающий нагрузку строения.

Благодаря более массивному основанию и равномерному распределению нагрузки, он меньше подвержен движению грунтов, над которыми возведено строение.

Расчет

Для расчета столбчатого фундамента с ростверком первым делом необходимо провести геологическое изыскание грунтов на целевом участке.

Нужно это для того, чтобы рассчитать несущую нагрузку грунта и можно ли вообще строить на этом месте.

Особенно это актуально для песчаных и болотистых почв, а также почв с сильной динамикой горизонтального смещения грунтов.

Вторым важным требованием является необходимость установки столбов подо всеми ключевыми точками здания:

• углами,
• местами пересечения стен,
• на ровных участках стен не менее, чем через каждые 2-3 метра.

Сильное влияние на площадь столбов и частоту их размещения в конструкции играет вес дома.

Чем больше вес, тем тщательнее необходимо производить расчет нагрузок, дополнительно учитывая парусность дома при ветрах и нагрузку на основание дома зимой, когда к весу дома добавляется еще и снег на крыше. Обязательным является армирование столбчатого фундамента с ростверком.

Вначале устанавливаются столбы для ростверка, технология их заливки следующая:

• выкапываются отверстия, диаметр и глубина зависят от расчетной нагрузки,
• подготавливается каркас для столбов из арматуры с запасом по высоте и устанавливается в отверстия,
• устанавливается опалубка, заливается бетон и через 3-5 дней, после снятия опалубки и гидроизоляции столбов, можно заливать ростверк.

При расчете ростверка, выбирают один из вариантов установки:

• на грунте,
• приподнятый над поверхностью.

Плюс первого в простоте заливки, плюс второго — в том, что пучение грунтов не будет на него воздействовать.

Подготовив опалубку для заливки ростверка, изготавливают каркас из арматуры для него.

При этом важно соблюдать требования ГОСТ к железобетонным фундаментам и размещать арматуру на расстоянии не ближе 50мм от внешней грани ростверка.

После заливки бетона ждут 3-5 дней и снимают опалубку. В дальнейшем ростверк покрывают гидроизоляцией, например, битумом и возводят на нем строение.

Узнайте о преимуществах и стоимости опорно-столбчатого фундамента здесь.

к оглавлению ↑

Стоимость свайно-ростверкового фундамента складывается из стоимости:

• бетона,
• арматуры,
• труда, покупки или аренды опалубки и т.д.

Необходимый объем бетона считают как сумму объема столбов (а их количество мы рассчитывали в предыдущей главе) и объема ростверка, считаемую как произведение сечения ростверка на длину периметра или умножая общую длину на ширину и высоту ростверковой части фундамента.

По арматуре: рекомендуется брать стальную арматуру с диаметром минимум 10мм. Арматуры нужно достаточно большое количество, поскольку придется армировать и столбы, и сам ростверк.

Стоимость опалубки, доставки бетона или его изготовления на месте, стоимость найма рабочей силы считаются индивидуально для каждого проекта и цен на стройматериалы.

Полученную сумму желательно немного увеличить, чтобы исключить неожиданности, поскольку заливать столбы или ростверк в два приема нельзя, чтобы не было швов на стыке двух слоев бетона. Это скажется на надежности столба или ростверка и может привести к разрушению фундамента в данном месте.

Отдельно нужно напомнить, что установка столбчатого фундамента без нагрузки в межсезонье нежелательна.

За время простоя, например, за зиму, часть столбов может изменить местоположение и наклон, тогда придется их переделывать.

Подводя итог, стоит выделить три основные причины выбрать столбчатый фундамент с ростверком для вашего строительства:

• экономичность,
• простота изготовления,
• возможность установки на пучинистых грунтах.

Какие бывают?

Существуют три типа ростверка по расположению относительно нулевой отметки.

Высокий (надземный)

Располагается значительно выше отметки грунта или воды. Пояс балок висит над поверхностью грунта или воды, не касаясь их. Нагрузка в этом случае принимается только опорами фундамента. Используют в холодном климате или при угрозе подтопления построек, а также для строительства над водой или на заболоченных участках.

Повышенный (наземный)

Основание ростверка совпадает с нулевой отметкой. Верхний слой грунта иногда убирают и насыпают устойчивый к вспучиванию грунт, например, песок. Этот вид ростверка считают самым надежным, поскольку нагрузку удается распределить равномерно на опоры и на грунт через балки.

Низкий (подземный)

Часто используется в строительстве промышленных объектов. Ростверк заглублен в грунт ниже нулевой отметки. Под него копают неглубокий котлован, на основании которого устраивают подстилающий слой из стабильного при замерзании грунта.

Далее устанавливают опалубку, арматурный каркас и бетонируют. Можно также использовать сборную железобетонную или металлическую конструкцию.

Технология арматурного каркаса ленточного ростверка

Достоинством свайного фундамента является опирание на пласты с гарантированно высокой несущей способностью. Например, если для ленточного фундамента на насыпных, подрабатываемых, болотистых почвах потребуется огромный бюджет, чтобы пройти их насквозь, сваи обойдутся в 10 – 15 раз дешевле. Однако на них сложно опереть мелкоформатные стеновые материалы, поэтому оголовки связываются монолитными балками, на которых кладка или венцы сруба возводятся без проблем.

Общим у ленточного фундамента и ростверка является только чертеж, эксплуатационные характеристики разные:

• вертикальный изгибающий момент в лентах, опирающихся на грунт всей подошвой – явление крайне редкое, у ростверка – это норма;
• грунты при вспучивании стараются порвать, вытолкнуть ленту МЗЛФ на поверхность, балки на сваях отделены от земли 15 – 20 см воздушной прослойкой или пенополистиролом, воспринимающим указанные нагрузки на себя;
• поэтому лента армируется в обоих поясах одинаково, в ростверке усиливается нижний слой арматуры, верхний – над ними (только в зонах растяжения, с которым бетон справиться без растрескивания не может).

Поэтому специалисты рекомендуют создавать арматурный каркас исключительно из стальных стержней 8 – 14 мм периодического сечения (в продольном направлении), прутков 6 – 8 мм гладкого сечения (хомуты, поперечные, вертикальные скобы).

Оптимальным вариантом является класс А400 (старая маркировка А3). Что полностью соответствует указаниям СП (фундаменты свайные), СП (ж/б, бетонные конструкции).

Продольное армирование аналогично ленточному фундаменту, для придания каркасам пространственной геометрии так же применяются прямоугольные хомуты. Однако в зонах растяжения, прочих ответственных местах добавляются поперечные вертикальные стержни. Стыки свайно-ростверкового каркаса обвязываются проволокой или стыкуются сваркой (только для арматуры с буквой С в маркировке).

Предлагаем ознакомиться Как правильно установить котел в бане

Без профессионального образования и знания специальных программ индивидуальному застройщику сложно правильно рассчитать сечение и количество продольных стержней. Простейшим вариантом будет воспользоваться инструментом «АРБАТ» вычислительного комплекса Scad Office с максимально простым интерфейсом:

• в отличие от свай ростверк рассчитывается по изгибающим моментам, на продавливание, прорезающие усилия;
• арматурный каркас изготавливается из продольных прутков 8 – 16 мм;
• в отличие от ленточного фундамента, кроме хомутов добавляются вертикальные прутки возле каждого продольного стержня.

Технология укладки стандартная, продольные прутки обвязываются хомутами или привариваются к ним. Затем арматурный каркас укладывается в опалубку на нижние прокладки из бетона, пластика (обеспечение защитного слоя), по месту в него добавляются элементы усиления (вертикальные стержни).

В проектах коттеджей с бетонными или кирпичными стенами может использоваться двурядное расположение свай. Поэтому для ленточной части свайного фундамента может добавляться расчет в поперечном направлении, поскольку крутящие моменты возникают и там, иногда превышают величину продольных. Арматурный каркас в некоторых случаях усиливается стержнями 14 – 16 мм с шагом 20 см.

Неправлильное армирование ростверка.

• не соблюдаются защитные слои со всех сторон ленты, арматура соприкасается с опалубкой сваи;
• армирование углов должно выполняться по специальным схемам, а не просто изогнутыми прутками;
• отсутствуют бетонные, пластиковые прокладки;
• армопояс смещен относительно центра сваи;
• вместо среднего пояса, никаких нагрузок не воспринимающего, следовало бы усилить верхний/нижний уровни более толстой арматурой свайного фундамента или добавлением дополнительных прутков (этот вариант предпочтительнее);
• неправильная связь арматурных каркасов сваи и ростверка.

Свайно-ростверковые фундаменты

Технология ростверка с буронабивными сваями

Обустройство оснований с ростверком на буронабивных сваях обязательно при возведении зданий на неровном рельефе, склонах и неустойчивых почвах. Эти конструкции оптимальный вариант для строительства, как небольших домов, так и капитальных сооружений средней величины. Буронабивные фундаменты с ростверком имеют несущую способность выше, чем у монолитных и ленточных оснований, да и обходятся они дешевле.

Ростверк с буронабивными колоннами в разрезе

Буронабивные сваи, в состоянии вынести нагрузку порядка 1500 кг. Для возведения сооружения средних размеров понадобится несколько десятков колонн, диаметр которых может доходить до 150 см., а длина до 40 м.

Для обустройства основания здания не требуется проведения серьезных земляных работ. Каждая свая гидроизолируется двумя слоями толи или рубероида и фиксируется в непромерзающем слое грунта. Гидроизоляция позволяет защитить бетон от разрушения и снизить давление грунта на опоры.

Преимущества основания на буронабивных опорах:

• при устройстве фундамента здания, расположенные в непосредственной близости, не подвергаются воздействию динамических сил;
• возможность установки на любых грунтах;
• не наносится вред окружающему ландшафту;
• располагается ниже отметки промерзания почвы;
• подходит для деревянных, каркасных и кирпичных домов;
• дешевизна;
• скорость устройства основания составляет несколько дней.

Верхушки установленных столбов обрезаются на одном уровне, после чего они объединяются общим поясом. Ростверк на буронабивных сваях позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки, оказываемые весом конструкции, по всему основанию здания. Устройство свайно-ростверкового фундамента можно посмотреть в видео ниже:

Минусом данной конструкции является тот факт, что из-за наличия свободного пространства между полом и грунтом, буронабивной фундамент с ростверком требуется утеплить. Это приводит к дополнительным рабочим и материальным затратам.

Ростверк на винтовых сваях

Преимущество фундамента на винтовых сваях заключается в том, что для их установки не требуется проведения земляных работ, и они как правило, применяются на глинистых и пучинистых грунтах. После того как опоры установлены, их оголовки срезают в один уровень и производят устройство решетчатого пояса.

Виды ростверков на винтовых сваях

Монолитные железобетонные и бетонные конструкции для винтовых свай делают крайне редко, поскольку этот тип опор используется для возведения легких сооружений. Чаще всего свайно-винтовой ростверк выполняют из металлического уголка или швеллера.

Перед установкой ростверка на оголовки винтовых свай, к ним приваривают металлические площадки, размер которых должен позволить скорректировать осевое смещение опор. Далее швеллером или уголком производится обвязка всех свай, в результате чего создается прочная и надежная конструкция.

Важно! Перед устройством фундамента и ростверка на винтовых сваях необходимо провести антикоррозийную обработку всех металлических элементов конструкции. Это значительно увеличит срок эксплуатации возводимого сооружения.

Основные положения по устройству и расчету свайного ростверка

При устройстве свайно-ростверкового фундамента необходимо знать основные требования, предъявляемые к ростверку и провести грамотные расчеты всей конструкции. Также обязательно наличие исполнительной схемы по ростверкам, на которой обозначаются все основные элементы конструкции. Важным моментом при проектировании основания здания является точный расчет необходимого числа опор для каждого конкретного типа сооружений. Основой расчетов является общий вес строения и несущая способность почв. Массу дома необходимо разделить на несущую способность грунта и, получаем значение площади проектируемого основания. Для определения запаса прочности площадь фундамента следует увеличить на 30%. Чтобы вычислить необходимое число опорных колонн требуется площадь основания разделить на объем каждой сваи, при этом должны соблюдаться следующие условия:

• опоры должны быть установлены во всех углах возводимого строения;
• сваи монтируются в точках пересечения стен здания;
• согласно СНИП расстояние между сваями в ростверке составляет 2-2,5 м.

Соединение сваи с поясом может быть жестким или свободным. В случае свободного соединения оголовки опор входят в ростверк на глубину 50-100 мм. Данный тип крепления подходит для центрально-нагруженных опорных колонн.

Крепление ростверка к свае

При жестком соединении оголовок сваи разбивается, и арматура оголяется, после чего выполняется замоноличивание в бетонный или железобетонный ростверк. Подобный тип крепления выполняется в тех случаях, когда:

• устройство свайных фундаментов с ростверками выполняется на нестабильных грунтах;
• на опоры оказываются горизонтальные нагрузки;
• в основании установлены комбинированные или наклонные опоры;
• опорные колоны работают на выдергивающие нагрузки.

Пример расчетов

Рассмотрим пример расчета свайного фундамента с ростверками для одноэтажного кирпичного дома с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании имеется два железобетонных перекрытия толщиной 220 мм. Размеры дома в плане – 6*9 м, толщина несущих стен составляет 380 мм. Общая высота этажа – 3,15 м, от пола до потолка – 2,8 м, а суммарная длина перегородок внутри здания – 10 м (внутренние стены в помещениях отсутствуют). На участке присутствует тугопластичная смесь с пористостью – 0,5 и глубиной залегания – 3,1 м.

Предварительно устанавливаем ширину ростверка 400 мм. и высоту 500 мм. Длина опоры составляет 3 м., а сечение – 50 см. Ориентируемся на шаг опорных свай – 1,5 м. Для определения общего количества свай необходимо длину ростверка разделить на шаг опор и прибавить 1 (при необходимости полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа – 30/1,5+1≈21).

• Площадь опоры, м2 3,14*0,52/4 = 0,196
• Периметр, м — 2*3,14*0,5 = 3,14
• Масса ростверка, кг — 0,4 м.*0,5 м.*30 м.*2500кг/м3 = 19500
• Масса опор, кг — 21*3 м.*0,196 м2*2500кг/м3*1,3 = 40131
• Масса здания, т — Вес опор + вес ростверка + сумма из таблицы ≈ 224

Чтобы рассчитать объем ростверка и другие параметры необходимо определить массу строения без фундаментных опор. В результате получаем M = 204 т. Ширина посолы равна М / (L * R) = 204/ (30*75) = 0,09 м. Такой пояс нельзя применять для строительства, в рассматриваем случае, поскольку свесы кирпичных стен должны быть не больше 40 мм. Поэтому назначаем ширину — 400 мм, а высота остается – 500 мм.

Статья по теме:

Свайный фундамент: расчёт. Для обустройства свайной конструкции необходимо точно рассчитать количество и размеры столбов, глубину их залегания и места расположения. Произвести эти расчёты можно самостоятельно, воспользовавшись сведениями, алгоритмами и рекомендациями, которые предложены в нашем материале.

Расчет и чертежи армирования ростверка свайных фундаментов

Сечение горизонтальной (рабочей) арматуры должно быть 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 м2 = 2 см2. В данном случае хватит 4 металлических прута Æ 8 мм, но согласно нормативам необходимо использовать минимально допустимый Æ 12 мм. Для вертикальной и поперечной арматуры используются стержни Æ 6 мм.

Схема армирования ростверка

Расчеты занимают какое-то время, но они помогут значительно сэкономить деньги и время в ходе возведения дома. Для лучшего понимания важности процесса выполнения расчетов стоит посмотреть это видео: