Как спроектировать свайный фундамент с ростверком, чтобы возвести надежную конструкцию

Как спроектировать свайный фундамент с ростверком, чтобы возвести надежную конструкцию

В малоэтажном строительстве очень долгое время самым популярным был ленточный фундамент. Он закладывается ниже слоя промерзания, благодаря чему дом стоит надежно, однако обходится такое основание довольно дорого. Поэтому более востребованным сегодня становится новый тип устройства – свайный фундамент с ростверком. Он экономит время на строительство, бюджет и одновременно придает постройке долговечность и надежность.

Подготовительные работы

Перед началом монтажа фундамента необходимо приобрести требуемые расходные материалы — бетон, арматуру и строганные доски для монтажа опалубки под ростверк. Нормативный расход бетона и арматуры на типовые конфигурации буронабивных свай приведен на рисунке 1.1

Чтобы собственноручно построить буронабивной фундамент вам потребуются следующие инструменты и материалы:

• Для разметки — арматурные стержни, строганные доски и бруски, строительный шнур либо бечевка, саморезы, уровень, рулетка;
• Для монтажа ЖБ свай — бетономешалка, лопаты, ручной бур, ведра, рулонный рубероид, скотч, тачка для вывоза земли;
• Для создания армокаркасов: сварочный аппарат, болгарка, арматурные стержни (рифленые, диаметром 12-15 мм, и гладкие, 8-12 мм. в диаметре);
• Для ростверка — товарный бетон в необходимом количестве, доски для опалубки, ножовки, гвозди и саморезы, электродрель, провило, гидроизоляционный материал ростверка для укрытия после заливки.

Разновидности фундаментом для малоэтажного строительства

свайный фундамент с ростверком

Различные виды фундаментов для дома имеют свои плюсы и минусы и универсального безупречного элемента в строительстве не существует. Поэтому в многочисленных вариациях строительства важно определится с более эффективными и качественными вариантами, которые будут практичны как в эксплуатации, так и в финансовой политике.

Традиционным видом основы для возведения частных домов с давних времен используется ленточный фундамент. Но развитие перспективных технологий в строительной отрасли принесли на рынок потребителей материалы, которые имеют более низкий удельный вес, в отличие от материалов которые применимы при строительстве стандартными методами. Естественным образом напрашивается вопрос о практичности применения привычных и уже устаревших технологий, к популярным на сегодняшний день методикам возведения легко несущих конструкций.

В нынешнее время благодаря популярности облегченных видов строительства стало популярным устройство свайных фундаментов, которые по своим техническим эксплуатационным свойствам являются наиболее подходящим вариантом. Они позволяют успешно монтировать прочные основы для легко несущих конструкций в различных видах почв.

Различают несколько видов фундаментных конструкций для изготовления домов из легких современных материалов, в несущей основе которых используются принципы свайного строительства:

Свайный фундамент с ростверком

Буро — набивной фундамент с углубленным ростверком

Свайный фундамент, изготовленный с применением технологии Тисэ

Советы и рекомендации от специалистов

В современном строительстве можно наблюдать такую картину. Застройщик с целью ускорения темпов строительства занимается возведением свайного фундамента с ростверком самостоятельно. При этом они пользуются своими технологиями. Однако, как показывает практика, данный способ не совсем оправдан.

Внимание! Наша компания разработала эффективную схему по возведению свайного фундамента. Благодаря этому все наши работы имеют высокое качество. К решению поставленной задачи мы избегаем шаблонов. Особой популярностью пользуются микросваи. Они прекрасно зарекомендовали себя в условиях сложных грунтов на территории России.

В свою очередь, наша компания, не спешит выполнять подобную работу без предварительных изыскательных работ. Конкретный вид свайного фундамента и ростверка напрямую зависит от типа почвы и других важных характеристик.

Ростверк свайного фундамента: для чего он нужен и из каких материалов его делают?

В переводе с нем. Rost — решетка, Werk — строение. Ростверком называют конструкцию, связывающую элементы свайного фундамента в единое целое и формирующую основание для возведения стен. Говоря языком политэкономии, с установкой ростверка у дома появляется «базис для устойчивого роста»

Виды ростверков

Сваи или столбы — довольно частый вариант фундамента для одно-двухэтажных загородных домов, дач и бань. Устройство таких оснований, как правило, подразумевает применение специальной техники, создает сложности при создании подвала и требует тщательнейшего утепления нижнего перекрытия, но зато избавляет от большого объема земляных работ, а главное — позволяет вести строительство на проблемных грунтах и сложном рельефе. Свайные фундаменты оптимально подходят для участков с высоко залегающими подземными водами, с нестабильными, слабонесущими или пучинистыми грунтами (глины, суглинки и пр.), а также для площадок в холмистой местности или с ярко выраженным уклоном.

Чтобы отдельно стоящим сваям не грозил крен и нагрузка от дома распределялась на них равномерно, опоры должны быть жестко соединены в одну конструкцию. Этой цели и служит ростверк, являющийся контуром обвязки фундамента. Изготовить его можно из железобетона, металлопроката или дерева, — все зависит от того, какая несущая способность от него требуется. Тип ростверка, шаг и глубина установки опор определяются проектным расчетом.

Перед устройством ростверка следует убедиться, что верхняя плоскость всех свай или столбов находится строго на одном уровне, и при необходимости принять меры по их выравниванию. В любом случае в процессе монтажа обвязки важно строго следить за ее горизонталью, ведь даже небольшие перекосы могут обернуться неравномерной осадкой здания и деформацией ограждающих конструкций

Железобетонный ростверк

Такая обвязка значительно утяжеляет фундамент и требует особо прочного основания, поэтому обычно ее делают в сочетании с опорами из армированного бетона (готовыми забивными или отливаемыми прямо по месту). Это наиболее надежный вариант ростверка для массивных зданий со стенами из кирпича и блочных материалов. Фактически свайно-ростверковый фундамент данного типа представляет собой усиленную столбами бетонную ленту — со всеми присущими ей достоинствами (высокая несущая способность, прочность к изгибу) и недостатками (трудоемкость исполнения, продолжительное время застывания раствора). К сведению: для построек большой площади рекомендуется сооружать сплошное свайное поле, которое накрывают монолитной плитой.

‘ >

Железобетонный ростверк

Бетонный ростверк может быть так называемым висячим (высоким), наземным (низким) или залегающим ниже нулевой отметки. В первом случае пояс обвязки возвышается над уровнем земли не менее чем на 15 см, что из-за отсутствия контакта с грунтом исключает влияние на него сил морозного пучения. Если ростверк поднят на значительную высоту, вертикальные опоры испытывают сильные нагрузки на поперечный изгиб, и поэтому в дополнение к ним иногда ставят наклонные сваи, придающие конструкции большую жесткость и прочность.

Наземная лента покоится на песчано-гравийной подушке толщиной 15–20 см, засыпанной в траншею и тщательно утрамбованной. Дренажная прослойка не позволяет талым и дождевым водам застаиваться под ростверком, однако она не способна противостоять силам, направленным на его выталкивание, так что данное решение возможно исключительно на непучинистых грунтах. Плюс в том, что отсутствие зазора между фундаментом и поверхностью земли не дает потокам холодного воздуха свободно гулять под нижним перекрытием, а также облегчает отделку цоколя дома.

Ростверк, расположенный ниже уровня земли, по сути является малозаглубленным ленточным фундаментом, передающим нагрузку не только на опоры, но и на грунт. Это самый трудозатратный вариант бетонной обвязки, требующий устройства дренирующей подушки, гидроизоляции, отмостки и возможный только при подходящих характеристиках грунта и низком УГВ.

Помимо монолитной ленты, железобетонные опорные столбы можно соединить сборным ростверком, сложенным из армированных бетонных балок прямоугольного сечения. Между собой элементы обвязки скрепляют раствором, а с опорами — бетонированием стыка и привариванием закладных арматурных стержней столба к монтажным петлям на балке

Что такое свайный куст?

В тех точках фундамента, где согласно проекту на опору будет ложиться повышенная нагрузка (например, от массивного камина с керамическим дымоходом, колонны или другой тяжелой конструкции), вместо одиночной сваи может быть установлен свайный куст. Так называется группа опор, расположенных рядом друг с другом и соединенных замкнутым ростверком, что позволяет создать стабильную и очень прочную базу, способную легко выдержать и увеличенную нагрузку, и давление грунта.

В частности, свайные кусты используют при возведении каменных заборов на подвижных грунтах (влагонасыщенных, осадочных и т. п.), где несущим стойкам будет постоянно грозить смещение. Разумеется, вбить под них не по одной, а по три сваи выйдет и дороже, и дольше, и трудозатратнее, даже если сделать это не по всей длине ограждения, а только на самых проблемных и ответственных участках. Но ради того, чтобы не увидеть свой забор завалившимся, на такие издержки все же стоит пойти.

Арматурные выпуски из свай соединяют с каркасом поперечными связями

Для отливки ленты сколачивают опалубку в ширину стен дома и высотой не менее 30 см (для надежности ее укрепляют подпорками), настилают на дно рубероид или пленочную изоляцию и вяжут по всей протяженности пояса силовой каркас. Арматурные выпуски из свай (длиной от 60–70 см) загибают и соединяют поперечными проволочными связями с верхним и нижним рядами арматуры в каркасе, — данная мера послужит дополнительной фиксации ростверка на опорах и полностью исключит вероятность его смещения при подвижках грунта. Расстояние между продольными стержнями — от 15 до 35 см, между армокаркасом и стенками опалубки (а также поверхностью отливки) — минимум 5 см, диаметр прутьев — 10–12 мм.

Далее послойно заливают бетон марки М200, уплотняя массу вибромашиной или штыкованием. По завершении работ ленту накрывают пленкой и оставляют набирать прочность (периодически отливку смачивают, чтобы она не растрескалась от быстрой потери влаги). После снятия опалубки ростверк с трех сторон покрывают водозащитными рулонными или обмазочными материалами, а сверху укладывают отсечную гидроизоляцию.

Основанием для железобетонного ростверка под каменные здания могут служить также металлические винтовые сваи. Опалубку устанавливают так, чтобы ее дно было расположено ниже верхушки опор и их головы находились в толще ленты. В стволы свай опускают два-три арматурных прута, соединяют их концы поволокой и продевают ее сквозь просверленные в верхней части трубы отверстия. Эти выпуски перевязывают с силовым каркасом ростверка. Дно опалубки гидроизолируют и бетонируют сначала сваи, а затем горизонтальный пояс (в сваях смесь тоже штыкуют, чтобы не было пустот).

При строительстве свайного фундамента с монолитной железобетонной обвязкой важно заранее предусмотреть в ленте технологические отверстия для ввода в дом коммуникаций и проветривания подпольного пространства (так называемые продухи). Если этого не сделать еще перед заливкой раствора, потом придется прорубать проходы в застывшем бетоне, рискуя ослабить конструкцию

Металлический ростверк

Разрез каркасного дома с обвязкой свайного фундамента из металлического швеллера

Несмотря на то, что винтовые сваи в сочетании с железобетонной лентой прекрасно справляются с нагрузкой от массивных каменных стен, все же чаще всего они служат фундаментом для более легких деревянных и каркасных построек, для чего их связывают ростверком из швеллера шириной 12–20 см (в зависимости от диаметра свай). Используют с этой целью также и стальные двутавровые балки, уголки, профильные трубы.

Элементы пояса соединяют между собой электродуговой сваркой и дополнительно стягивают болтами. Швеллер, «надеваемый» на сваю полками вниз, приваривают прямо к опоре. Если его располагают полками вверх (так формируется ложе для укладки деревянного бруса или блоков из легких ячеистых бетонов) либо ставят на боковую грань, то, как правило, на сваю крепят оголовок в виде стальной пластины. Такая площадка необходима при монтаже двутавра и уголков (к примеру, два уголка образуют раму нужной ширины вместо швеллера), а также во всех случаях, когда требуется выровнять верхнюю плоскость опоры по горизонтали.

Еще одна функция оголовка — «запечатать» пустотелый ствол, то есть перекрыть попадание в него воды, когда обвязка проходит по внешнему (или по внешнему и внутреннему) контуру свай и приваривается к ним не сверху, а по боковым стенкам.

К слову: оголовок, не только металлический, но и отлитый поверх железобетонных столбов, — главный элемент безростверковых свайных фундаментов, выполняющий функцию опорной основы для конструктива здания. Кроме того, при реконструкции старых просевших построек, когда нужно завести под них укрепляющие опоры, наиболее надежным вариантом будут сваи с оголовками.

Антикоррозионную обработку металлической обвязки следует производить уже после ее монтажа, поскольку особенно нуждаются в защите как раз сварные соединения

Деревянный ростверк

Фундамент из деревянных свай

Такую обвязку выполняют в случае брусовых и каркасных строений, не оказывающих большой нагрузки на фундамент (одноэтажный дом, баня и т. п.). В основе могут лежать как металлические винтовые, так и деревянные сваи. Последние изготавливают из окоренной прямоствольной ели, сосны, лиственницы (редко из дуба или кедра). Низ бревен заостряют либо «обувают» в стальные башмаки, а сверху надевают бугель — укрепляющие кольцо. Обязательная процедура — защита от порчи специальными пропитками, обжигом и обработка препаратами на основе масел и смол. Срок службы деревянных свай — до 20 лет, поэтому под капитальные строения использовать их нет смысла, но, скажем, для беседок, террас, детских игровых комплексов такой вариант фундамента вполне приемлем. Монтаж обвязочного бруса на стойках в данном случае ничем не отличается от способа крепления горизонтальных и вертикальных элементов в деревянном домостроении.

Конструкция свайного фундамента с деревянным ростверком

При устройстве деревянного ростверка по металлическим опорам его роль играет нижний венец брусовых стен или обвязочный контур «каркасника». К сваям приваривают оголовок, гидроизолируют его битумной мастикой или куском рулонного материала (дерево не должно соприкасаться с металлом) и фиксируют брусья стальными шпильками и крепежными уголками на болтах.

Перед монтажом древесину непременно нужно пропитать огнебиозащитными составами, которые повысят ее сопротивляемость возгоранию и предохранят от биопоражений. От качества такой обработки в немалой степени зависит надежность и срок службы конструкции.

Основные ошибки при закладке фундамента

Свайно-винтовой фундамент с ростверком не предусматривает ошибок, но застройщик иногда их допускает:

• Недостаточная связь свай с ростверком. В зимний период происходит расширение грунта за счёт его промерзания, поэтому на столбы начинают действовать опрокидывающие силы. Сваи ближе к поверхности находятся под давлением от замерзшей почвы в сторону подпольного пространства. Если столб недостаточно зафиксирован, то он может продавливаться. Результат этой ошибки — механические повреждения. Стены построек, изготовленные из сырья легкого веса, подвергаются наибольшему риску и соответственно более крупным повреждениям.
• Не слишком глубоко заложенные сваи. Цельная конструкция на сваях, как правило, способна произвести усадку в случае, если опоры посажены на недостаточную глубину. Впоследствии этой ошибки полость между грунтом и нижней частью ростверка просто исчезнет.
• Ошибки при расчётах по несущей способности. Определяющим фактором при расчёте является тип грунта. Неточности могут привести к тому, что от нагрузки вся конструкция начнёт погружаться в почву.

Если Вас заинтересовала данная статья и Вы желаете заказать дешевые винтовые сваи под ростверковый фундамент, то посмотрите стоимость винтовых свай в Москве.

Эволюция данного основания

Изначально сваи производились из дерева, которое дополнительно обрабатывалось натуральными антисептическими средствами. В итоге это наилучшим образом сказывалось на долговечности конструкции. Забивались такие виды свай в землю с использованием специальных механических копров, согласно СНиП. Подобный процесс имел множественные минусы и недостатки, был относительно трудоёмким и мог продолжать длительное время. Однако, полученный результат полностью удовлетворял всем технологическим показателям СНиП. А строение, в свою очередь, возвышалось над землёй на таком уровне, что грунтовые воды не могли его затопить.

В дальнейшем, при появлении новых технологий и расширению СНиП, сваи для фундамента начали производиться из более современных и надёжных материалов. В настоящее время широкое распространение получили железобетонные столбы. Их основные плюсы в том, что они достаточно просты в установке, имеют все необходимые технические характеристики, а также обладают приемлемой стоимостью.

Также, хорошими отзывами пользуются винтовые сваи, производимые из металлических труб с учётом СНиП. Они обладают увеличенной долговечностью и надёжностью. Для «проблемных» почв, где расстояние до грунтовых вод минимально, используются буронабивные виды свай. Они являются идеальным вариантом с точки зрения СНиП, но их возведение более трудозатратно.

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.

Применение свайного фундамента с монолитным ростверком

На таком фундаменте строят здания малой высотности, не более 2 этажей. Применение его обусловлено важными факторами качества грунта:

• наличием местности с перепадами грунта,
• многослойные почвы, где сверху торф или песчаник, а глубже залегает слой глины,
• зоны с вечной мерзлотой,
• грунт, состоящий из плитняка.

Устройство свайного фундамента освобождает от большого объёма земляных работ. Позволяет экономить до 40% материалов и затраченных на них средств по сравнению с более сложными примерами основ зданий.