Содержание
- 1 Расчет свайного ростверка
- 2 Устройство свайного фундамента с ростверком для частного дома
- 2.1 1. Виды фундаментов с ростверком
- 2.2 2. Расчет расстояния между сваями и глубины их погружения в свайном фундаменте
- 2.3 2.1. Порядок проведения расчетов
- 2.4 2.2. Пример расчета свайного фундамента с ростверком
- 2.5 3. Фундамент с ростверком своими руками
- 2.6 3.1. Разметка и бурение скважин под сваи
- 2.7 3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента
- 2.8 3.3. Армирование ростверка свайного фундамента
- 3 Ростверки на свайные фундаменты: устройство, армирование
- 4 Ростверк для свайного фундамента
- 5 Пример расчета свайного фундамента с ростверком
Расчет свайного ростверка
Долговечность и надежность свайного ростверка зависит не только от соблюдения технологии его монтажа, но и от правильных расчетов. Все полученные результаты проверки переносятся на проект, который передается строителям.
Основные правила расчёта свайного ростверка, формулы и СНИП нормативы, полная информация далее на странице.
Расчет свайного фундамента с ростверком
Для проведения расчетов такого плана следует обращаться к специалистам, специализирующихся в этом профиле. Перед этим проводятся геологические изыскания, позволяющие разработать проект, соответствующий почве на стройплощадке.
Совет эксперта! Если работы по геодезическому изысканию проведены не будут, то произвести точные расчеты основания с ростверком будет невозможно. Объясняется это тем, что несущая способность определяется только на основании силы сопротивления почвы. |
Рис: Схема свайно-ростверкового фундамента
Для проведения изысканий на участке бурится отверстие в почве для ее пробы и анализа. Только потом можно проводить важные расчеты.
При разработке проекта учитываются такие параметры по сваям:
- Глубина погружения.
- Диаметр сваи.
- Количество свай.
- Схема их расположения.
По ростверку:
- Форма ростверка (3 вида: высокий, повышенный, низкий).
- Диаметр.
- Устойчивость на изгиб и продавливание.
- Метод армирования.
Рис: Схематическое положения ростверка свайного фундамента
Совет эксперта! Определить высоту ростверка следует исходя из веса будущего сооружения и уровня пучинистости грунта. |
Как делается расчет
Существует 2 группы, благодаря которым происходит расчет свайного фундамента.
- Прочность используемых материалов, несущая способность почвы и оснований.
- Осадка вследствие трещин, нагрузки вертикальной и движения свай.
Процесс проектирования по указанным предельным выполняется при помощи следующих формул.
Устойчивость к продавливанию:
Устойчивость на изгиб:
Устойчивость к поперечным нагрузкам:
СНиП для проведения полного расчета свайного ростверка
За основу берется два СНиПа:
- Для ростверка СНиП №2.03.01.
- Для свай СНиП №2.17.77.
Совет эксперта! Соблюдение всех рекомендаций в СНиПе является обязательным условием. |
Что учитывается при расчетах
Крайне важно учитывать такие аспекты:
- Все предполагаемы нагрузки и воздействия по СНиПу.
- Несущая способность опор и основания на основе особых и сочетаемых нагрузок.
- Сочетание всех используемых материалов с почвой на стройплощадке. В этом случае берутся во внимание геодезические изыскания на предмет исследования почвы и динамических/статических испытаний ЖБИ свай. Опять же, в расчет берутся показания в СНиП.
- Обращается внимание на тип свай, они могут быть висячими или стойки. Обязательно учитывается общий вес. Не менее важны и нагрузка воздушных масс.
- В процессе расчетов, основание с ростверком представляет собой единой рамной конструкцией. Она должна воспринимать нагрузку по вертикали и горизонтали. Также изгибающая сила.
- Если почва сложная (грунтовые воды очень высоко и тому подобное), а проектная нагрузка высокая, то учитывается негативная сила трения в процессе осадки строения.
- Учитываются и другие немаловажные факторы при проектировании. Особенно те, которые непосредственно связаны с разными грунтами.
Пример расчета
Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.
Так, учитываются при расчетах следующие данные:
- Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.
Рис: Вес конструктивных элементов здания
- Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.
Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг. |
- Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.
Рис: Карта снеговых нагрузок РФ
- Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
- Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:
- Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
- Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.
Рис: Схема заглубления ЖБ свай
- Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.
Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе. |
В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.
В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.
Поможем с расчётами и работами по свайному фундаменту
Мы опытная компания по погружению железобетонных свай и шпунтов, с большим парком техники и большим количеством сданных объектов. Поможем Вам с возведением свайного фундамента любой сложности, примеры наших работ на фото. наших работ. Ждём Вашего обращения по заявке:
Ознакомьтесь с материалом о том зачем это делается, а также как грамотно и верно выполнять расчёт нагрузки на фундамент.
Конструкция свайно-ростверкового фундамента представлена свайными опорами, объединёнными вверху плитами или балками…
Ростверк — это верхня часть фундамента соеденяющая сваиили столбы, распределяющая нагрузку равномерно..
Источник: http://kommtex.ru/raschet-svajnogo-fundamenta.html
Устройство свайного фундамента с ростверком для частного дома
При верном расчете количества свай и глубины их погружения фундамент не будет подвергаться воздействию влаги и промерзать, поэтому в некоторых случаях может быть предпочтительней ленточного. В местах небольших перепадов рельефа, когда выравнивать склон нерентабельно, возможно использование комбинации обычного ленточного и свайного фундаментов.
1. Виды фундаментов с ростверком
Ростверком называют верхнюю часть фундамента, которая объединяет оголовки свай и служит опорой для будущего здания. Соединение свай и роствека может осуществляться с помощью сварки (в случае использования железобетонных конструкций) или заливки бетоном.
По способу установки ростверки подразделяется на:
- ленточные – связываются только соседние сваи;
- выполненные в виде плиты – связывается каждый оголовок.
По виду материалов ростверк может быть выполнен:
- из бетона с укладкой арматуры – под несущие стены устанавливаются сваи, на глубину и ширину ростверка роются неглубокие траншеи;
- подвесной бетонный – аналогичен предыдущему варианту, однако его особенностью является то, что лента из бетона не соприкасается с грунтом, устройство компенсационного зазора при этом обеспечивает предотвращение разрыва опор при колебании грунта;
- железобетонные – из широкого металлического швеллера или двутавра, причем под несущие стены устанавливается швеллер 30, остальные опоры связываются швеллером 16-20;
- из дерева – используется реже;
- комбинированным методом – с использованием как металлических несущих элементов, так и бетона.
2. Расчет расстояния между сваями и глубины их погружения в свайном фундаменте
Глубина погружения свай рассчитывается исходя из вида и сложности грунта. Нижняя часть опоры должна находиться на 20-30 см ниже нормативной глубины промерзания определенного вида грунта в регионе проживания.
К примеру, глубина промерзания для Санкт-Петербурга, по отчетам геологов, для глин и суглинков 1,4 м. Для возведения фундамента потребуется сваи размером не менее 140 + 20 = 160 см.
Так как земля под домом прогревается, эту цифру можно уменьшить на 10-20%.
Для определения требуемого количества свай и расстояния между ними руководствуются СНиП № 2.02.03-85 и ГОСТ 27751, в которых перечислены основные требования, предъявляемые при возведении свайных фундаментов. При этом в расчет берутся следующие характеристики:
- прочность материала свай и ростверка;
- несущая способность грунта (при этом учитывается уплотнение при установке опоры);
- при наличии значительных перепадов рельефа – несущая способность основания (пяты) опоры;
- степень усадки сваи при вертикальной нагрузке.
2.1. Порядок проведения расчетов
- Для начала расчетов понадобиться определить размер общей нагрузки на будущий фундамент, то есть узнать вес здания. При этом учитываются не только масса стен, но и пола, перекрытий между этажами, вес крыши, внутренней и фасадной облицовок.
- Полезная нагрузка (вес мебели, бытовых приборов и людей) – если при возведении административных многоэтажных зданий в расчет принимается 200 кг/кв. м, то при строительстве жилых домов достаточно 150 кг/кв. м.
- К полученной сумме веса добавляется снеговая нагрузка в зимний период. Давление снежных масс для большинства районов РФ – 180 кг/кв. м.
- Сумма всех трех вышеуказанных нагрузок умножается на коэффициент запаса, равный 1,1 (в некоторых случаях возможно применение коэффициента 1,2).
- Нагрузка на одну опору без проседания.
При приобретении готовых винтовых свай следует поинтересоваться не только их высотой, но и способностью выдерживать определенный тип нагрузки.
Так, винтовые опоры ВСК, имеющие размер 86х250х2500, будут иметь предельную глубину залегания винта 1700 мм, при этом одна свая способна выдержать нагрузку 2000 кг. Способы расчета нагрузки для буронабивных свай более сложны. Возможно, для проведения расчетов понадобится помощью специалистов. Более подробно о монтаже бетонных свай можно прочесть в СНиП № 2.02.
03-85. Неплохим справочником может стать книга «Универсальный фундамент» Р.Н. Яковлева, в которой приводится подробные способы расчетов.
2.2. Пример расчета свайного фундамента с ростверком
Винтовые сваи используются для возведения легких дачных домиков, при строительстве же тяжелых коттеджей применяются более массивные буронабивные сваи, способные выдержать серьезную нагрузку.
В данном примере для упрощения расчеты ведутся по винтовым опорам. Отметим, что, если для подобных свай небольшого размера при расчетах не учитывается боковое трение, то в случае возведения тяжелых зданий на буронабивных сваях также учитываются силы бокового трения, оказывающие воздействие на сваю.
Расчет общего количества свай и шага их установки для одноэтажного дома размером 6 × 6 м:
- Определим общий вес расходных материалов. Допустим, общий вес бруса, крыши и облицовки дома с учетом снеговой нагрузки составит 27526 кг.
- Размер полезной нагрузки 6 × 6 × 150 = 5400 кг (полезная нагрузка, данные которой приведены в п. 2.1, умножается на длину и ширину будущего дома).
- Величина снеговой нагрузки 180 × 6 × 6 = 6480 кг.
- Таким образом, общая масса нагрузки на фундамент составит 27526+ 5400 + 6480 = 39406 кг.
- Умножаем полученный вес на коэффициент надежности 39406 × 1,1 = 43346,6 кг.
- Допустим, мы планируем установку винтовых опор 86х250х2500 ВСК. Для расчета их количества полученную сумму общей нагрузки 43346,6 кг следует разделить на нагрузку, приходящуюся на одну сваю 43346,6/2000 = 21,673. Округляем полученное число до 22. Таким образом, для строительства дома размером 6×6 м нам понадобиться 22 сваи.
- Для установки 22 опор шаг установки будет 1,2 метра. Для половых лаг следует добавить еще 2 сваи, которые будут расположены внутри дома.
3. Фундамент с ростверком своими руками
Буронабивные машины при строительстве частных домов используют лишь в тех случаях, когда грунт недостаточно плотный и для обнаружения более плотного участка требуется углубиться в толщу земли на достаточно большую глубину. Если толщина слабого грунта достаточно велика, возможно использование составных свай из отдельных разъемных секций.
В большинстве же случаев при возведении частного дома достаточно установки буронабивной сваи. Для того в грунте случае в грунте с помощью садового или ручного бура делается отверстие необходимой глубины.
3.1. Разметка и бурение скважин под сваи
После расчистки и выравнивания участка на месте будущего фундамента делается разметка: с помощью натягивания нитей определяется на местности местоположение внутренних и внешних границ ростверка. Опоры, к которым крепится натянутая разметочная веревка, лучше вывести за периметр будущего фундамента, так, чтобы углы будущего фундамента образовывались в местах пересечения натянутых нитей.
Далее, место каждой опоры обозначается с помощью арматуры или деревянных кольев. Можно просто сделать небольшую лунку на месте будущей сваи и пролить ее водой: своего рода «маркер».
Сваи обязательно устанавливаются по всем четырем углам будущего фундамента, а затем от каждого угла отмечается необходимое расстояние до следующей, при этом опоры обязательно должны устанавливаться в месте пересечения стен.
Слишком часто расставленные опоры значительно увеличат материальные затраты на их возведение. Редкое же их расположение может привести к существенной деформации ростверка, а затем и к появлению трещин в несущих стенах.
После завершения работ по разметке будущих свай, строительная нить, служившая разметкой границ будущего ростверка, убирается с опор, и производятся работы по бурению скважин под сваи.
3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента
Перед заливкой бетоном каждая из скважин армируется. Арматура раскладывается продольно по всей длине сваи. Для каждой из столбовых опор достаточно 4-6 прутьев диаметром 12-10 мм. Для придания устойчивости каждая из арматур предварительно сваривается между собой проволокой.
Получается своеобразный каркас (закладная), который вставляется в подготовленную скважину. Арматура обязательно должна выступать над сваей – ее длина должна быть такова, чтобы сцепление с ростверком было достаточным.
Расстояние от стен скважины (в случае установки опалубки – от стен опалубки) до прута – не менее 5 см.
Во избежание появления воздушных карманов бетонирование должно осуществляться послойно по 25-30 см. Каждый последующий слой плотно утрамбовывается лопатой-штыковкой или вибратором. Чтобы не допустить швов на стыках, заливка каждого последующего слоя производится до высыхания предыдущего.
3.3. Армирование ростверка свайного фундамента
Поверх каждого столба перед установкой ростверка делают гидроизоляцию из просмоленного рубероида. Вместо смолы возможно использование гидростеклоизола.
Далее, разметочная нить снова натягивается на оставленные опоры, и в обозначенных границах под будущий ростверк укладывается подушка из щебня и песка, которая проливается водой и утрамбовывается. Для того, чтобы вода при заливке бетона не ушла в землю, укладывается полиэтилен или рубероид.
Армирование ростверка происходит до установки опалубки.
После завершения вязки арматуры, разметочная нить снова натягивается и по ней устанавливается опалубка.
Заливка монолитного ростверка осуществляется также, как и при заливке ленточного фундамента.
Для обустройства «висячего» фундамента под него предварительно укладывается слой песка, который по мере высыхания конструкции удаляется. Заменить песок можно деревянным коробом в форме буквы «П», который устанавливается на слой кирпича. Через 3 дня короб и кирпичи удаляются.
Источник: http://stroynedvizhka.ru/stroitelstvo-nedvighimosty/ustroystvo-svaynogo-fundamenta-s-rostverkom/
Ростверки на свайные фундаменты: устройство, армирование
Установка ростверков на свайные фундаменты на сегодняшний день является очень важным шагом, поскольку позволяет равномерно распределить вес от всего сооружения на сваи.
Помимо этого, такая схема постройки существенно снижает риск разрушения фундамента вследствие влияния грунта.
Ростверк и его виды
- Ростверк и его виды
- Установка свай
- Установка ростверка
До недавнего времени в строительстве существовали такие виды фундамента, как:
- плитный;
- столбчатый;
- свайный;
- ленточный.
Последний вариант был самым распространенным, поскольку закладывался ниже точки замерзания грунта и мог стоять долгое время. Однако его существенным недостатком была очень высокая стоимость.
Поэтому появившийся недавно вариант с установкой ростверка на сваях мгновенно завоевал популярность – благодаря своей низкой цене, возможности заложения фундамента ниже уровня земли, долговечности и надежности. Кроме того, его довольно легко построить своими руками.
Ростверк – это конструкция, которая устанавливается на сваи и соединяет их между собой, обеспечивая тем самым равномерную нагрузку на все сваи. Устройство ростверка может быть ленточным или плиточным.
В первом случае сваи соединяются между собой балками, которые располагаются под несущими стенами. При втором варианте на все сваи накладывается сборная или монолитная плита.
Сборный ростверк обычно приобретается в уже готовом виде, а уже в процессе постройки его части соединяются между собой и со сваями.
В случае монолитного ростверка дополнительно на сваях строится опалубка и заливается бетоном, проводятся армирование, утепление и гидроизоляция.
Ростверк можно располагать на различной высоте над уровнем земли. Высокий ростверк обычно находится на десять-пятнадцать сантиметров выше поверхности земли, он наиболее пригоден для зданий с маленьким весом.
Его главным преимуществом является возможность расположения на очень пучинистых грунтах.
Недостатком же считается необходимость проводить дополнительное утепление пустоты между почвой и самим ростверком.
Промежуточный ростверк располагается так, что его основание находится непосредственно на уровне земли.
Его необходимо устанавливать только на слабопучинистых грунтах, поскольку в случае сильного пучения он может разрушиться или оторваться от свайного фундамента.
Низкий ростверк располагается ниже уровня земли. Его главным преимуществом является возможность выдерживать более тяжелые здания за счет более глубокого заложения фундамента, однако необходимо обращать внимание на почву.
В случае сильного пучения грунта глубина расположения ростверка должна быть ниже точки промерзания земли. Если же грунт пучится слабо, то глубина установки ростверка – двадцать – тридцать сантиметров.
На сегодняшний день свайный фундамент с монолитным ростверком считается самым лучшим и наиболее часто используемым видом фундамента.
Довольно легко провести расчет постройки, соорудить ростверк своими руками и провести необходимые армирование и утепление. Гидроизоляция тоже устанавливается весьма просто.
Установка свай
В первую очередь необходимо провести тщательный расчет всей будущей конструкции, выяснить глубину заложения свай, исходя из грунта, определиться с типом свай и ростверка, подготовить материалы для армирования.
Нужно определиться, нужны ли гидроизоляция и дополнительное утепление фундамента.
Сваи производятся из различных материалов – металла, бетона, даже дерева (в настоящее время практически не используются). Существует несколько видов свай в зависимости от способа их монтажа.
Забивные сваи невозможно установить своими руками – их забивают на всю глубину заложения с помощью специальной строительной техники.
:
Фундамент на винтовых сваях можно сделать своими руками, как и воронки для набивной сваи. Бывают инъекционные сваи – для них необходимо вырыть отверстия на всю глубину заложения, после чего залить их бетоном. Этот тип свай подразумевает обязательное армирование.
Необходимо провести расчет местоположения свай. Схема их расположения может быть одиночной (каждая свая находится под опорой), полосной (сваи располагаются полосами вдоль всей постройки, обязательно по периметру и под несущими стенами), кустарной (в точках наибольшей нагрузки устанавливается сразу несколько свай).
Еще есть ленточный вариант установки (в этом случае расположение равномерное по всему периметру) и полевая схема (расположение под всей постройкой).
Ленточный метод используется при строительстве небольшого здания с малой нагрузкой на фундамент, а полевой – при больших сооружениях.
Подготовительные работы включают в себя расчет местоположения опор, исходя из их материала и параметров (ширина, глубина заложения), веса здания, типа и размеров конструкции.
Сваи обязательно должны находиться по углам сооружения, в местах соединения стен, под несущими стенами, в длинных пролетах.
Расстояние между сваями не должно быть более двух с половиной метров, а если в дальнейшем планируется устанавливать ленточный ростверк – не более двух метров.
Необходима обязательная гидроизоляция свай при помощи специального материала. Армирование свай должно проводиться таким образом, чтобы арматура возвышалась над верхним краем сваи.
Высота выступания должна составлять двадцать – тридцать сантиметров, в дальнейшем эти концы свариваются с арматурой ростверка.
Расчет рекомендуется поручить специалисту, поскольку от свайного фундамента зависит вся будущая постройка.
Он высчитает, какая глубина заложения опор и их ширина будет оптимальной, сколько свай понадобится, какое устройство ростверка будет лучшим, какая высота конструкции необходима.
В то же время он может определить, нужны ли дополнительная гидроизоляция и утепление в зависимости от грунта, в каких местах требуется усиленное армирование.
Можно выполнить расчет самостоятельно, однако следует помнить, что это – важнейший этап строительства, и от него зависит очень многое.
Установка ростверка
Перед установкой следует провести расчет, какое устройство ростверка лучше подойдет для строящегося здания – ленточное или плиточное, и на какой высоте он будет находиться – выше уровня грунта или ниже.
В случае заглубленного ленточного ростверка выкапываются траншеи (их ширина должна быть не менее сорока сантиметров), своими руками строится опалубка из досок, по краям устанавливается гидроизоляция, и все заливается бетоном.
При монолитной плите ростверка опалубка строится только по периметру здания, и все основание будущего здания бетонируется.
Если грунт достаточно плотный и устойчивый, то можно обойтись и без постройки деревянного каркаса – стенками будет выступать сама земля, но гидроизоляция должна быть положена все равно.
Армирование такого ростверка является обязательным. Для этого рекомендуют использовать пруты толщиной не менее полутора сантиметров.
Стоит отметить, что арматура в ростверке должна свариваться с прутами, выступающими из свай, для лучшего сцепления и прочности конструкции.
В случае высокого ростверка существуют несколько вариантов его установки. Опалубка может быть установлена на гравийной подушке, которую после армирования и бетонирования удаляют из-под конструкции.
Можно собрать своими руками деревянный короб, верхний край которого будет дном будущей конструкции. В дальнейшем это устройство необходимо будет разобрать.
Существует и смешанный вариант – на поверхность земли укладывается деревянный настил, сверху насыпается подушка из гравия, затем на ней возводится опалубка.
Стоит помнить, что все конструкции под ростверком после затвердевания бетона удаляются, затем проводятся утепление и гидроизоляция получившегося пустого пространства.
Если было принято решение строить промежуточный ростверк, то предварительно необходимо убрать небольшой слой земли, затем своими руками или с помощью техники насыпать под будущую конструкцию гравий, создав подушку таким образом, чтобы ее верхний край находился на уровне поверхности.
Когда устройство для будущего ростверка готово, его армируют и бетонируют. Бетон можно как заказать в уже готовом виде, так и изготовить своими руками.
Размеры ростверка влияют на скорость высыхания бетона, поэтому в случае плиточных конструкций торопиться с дальнейшей стройкой не рекомендуют.
:
После его высыхания через две-три недели можно начинать постройку стен, проводить утепление и гидроизоляцию фундамента.
При постройке свайного фундамента с ростверком в первую очередь необходимо провести тщательный расчет будущей постройки, выбрать вид и материал свай, определить, какая нужна глубина их заложения, выбрать устройство и высоту ростверка, нужно ли дальнейшее утепление фундамента.
Основание здания является важнейшей частью сооружения, а его постройку нужно выполнить очень грамотно и качественно.
Источник: http://stoydiz.ru/stroitelstvo-kottedzhej/svajnyj-fundament-s-rostverkom.html
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 мм2. Соответственно общая площадь сечения арматуры равна 160 мм2.
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=πd2/4. Где d – диаметр арматуры.
Получаем: S10=78,5 мм2, S12=113 мм2.
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».
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.
Источник: http://stroim-svoi-dom.ru/fundament/rostverk-svajnogo-fundamenta.html
Пример расчета свайного фундамента с ростверком
План по выполненному расчету
Время эксплуатации любого дома в первую очередь определяют характеристики устойчивости и прочности его основы, поэтому добросовестно выполненный расчет свайного фундамента становится важным определяющим фактором конечного результата строительства.
Особенности составления проекта напрямую зависят от выбранного типа опоры дома. Бурение или вкручивание свай отличается от воздействия на грунт столбов при их забивке специализированной техникой.
Объемы земляных, арматурных, бетонных работ, потребность в нужном оснащении повлияют и на затратный раздел сметы.
Принципы расчета
Строительные нормы говорят, что расчет фундамента на сваях проводится по результатам инженерно геологических изысканий. Исходя из природных условий участка, определяются расчетные физические, прочностные, деформационные характеристики для фундамента будущего здания в соответствие с ГОСТом 20522.
Насколько ответственной частью для здания является фундамент, каковы последствия отсутствия учета всех факторов влияния, малой несущей способности или грубых ошибок в проекте, видно на фото:
Не выдержало основание
Требования к проектированию конструкции фундаментов для различного типа свай сведены в СНиПе 2.02.03-85:
- Длину опорного столба выбирают такого размера, чтобы имеющаяся нагрузка передавалась на прочный пласт породы, проходя сквозь слабые пласты.
- Исследования для проекта на просадочных грунтах должны выполняться только специализированной организацией.
- В зависимости от рельефа и сложности участка застройки делают контрольное бурение с шагом между скважинами не больше 50 м. Для каждого отдельного контура фундамента не менее 4 бурений. Для проектирования здания с площадью основания не более 1300 м² допускается сделать 3 скважины.
- По результатам изучения наличия и сезонного изменения грунтовых вод, составляется прогноз возможных изменений после постройки выбранного сооружения. Каждая из характеристик почвы, которая может измениться при замачивании, берется в проводимом расчете, исходя из максимального водонасыщения.
- На подрабатываемых строительных площадках нужно дополнительно применение СНиПа 2.01.09-91.
- В сейсмически опасных районах обязательно надо руководствоваться СНиПом II-7-81*.
Первоначально нужно выяснить показатели прочности залегающего грунта на предназначенном для строительства участке. Применяют 2 метода: бурение вручную или рытье шурфов. Углубиться нужно на 0,5 м больше, чем подошва будущего фундамента.
Правильный расчет свайного фундамента по результатам собственных изысканий включает в себя ознакомление с Приложением А к ГОСТу 25100 – 2011. В нем представлены основные критерии, по которым тип вынутого грунта определяют визуально.
Расчет 1 опоры
Определение минимального количества свай для фундамента будет исходить из несущей способности 1 элемента.
Ее можно определить по следующей формуле:
P= (0,7×R×S)+(u×0,8×fin×li), в котором:
P — нагрузка, которую гарантированно длительно выдерживает 1 опора без разрушения;
R — несущая способность почвы (табличное значение);
S — опорная площадь столба, для круглой сваи: S=3,14×r²/2;
u — периметр 1 опоры;
fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента(табличное значение);
li — толщина слоя грунта по боковой поверхности сваи (определяется отдельно для каждого слоя почвы).
Самостоятельный расчет допустимых нагрузок на свайный фундамент упрощенно можно выполнять по данным из таблицы:
Самостоятельный расчет допустимых нагрузок на свайный фундамент
Чтобы рассчитать минимально необходимое количество точек опоры нужно взять такую простою формулу: n=Q/Р, где Q — масса дома. Общее необходимое количество будет определяться, исходя из планировки нижнего этажа здания.
Столбы разной высоты и глубины залегания
Как получить нужных размеров горизонтальное основание на участке с большим наклоном при помощи правильно рассчитанной каждой из буронабивных свай, видно на этом фото:
При суммировании нагрузок на основание необходимо учитывать по весу все конструктивные элементы здания, переменные нагрузки (снеговая, ветровая, люди, мебель, технологическое оборудование) и запас прочности 30%.
Количество столбов
Обеспечить требуемый показатель прочности фундамента можно, только установив сваи в количестве не меньшем, чем предписывает расчет.
Свайный буронабивной фундамент пример определения требуемого количества элементов:
Определим минимальное количество точек распределения общей весовой нагрузки на грунт с несущей способностью 3,5 кг/см². Вес здания (включая массу фундамента), будет равен 150 000 кг.
У буронабивной колонны с подошвой Ø50 см площадь нижней части одного элемента 3892,5 см². Для распределения всего веса потребуется (150000 : 3892,5)/3,5 = 11,01 шт. Всего потребуется 11 буронабивных свай.
Их распределяют по углам и расположению несущих конструкций здания.
Дополнительно предусматривают опоры в местах пересечений стен и установки тяжелого технологического оборудования.
Будет низкий ростверк на сваях
Чтобы нагрузка равномерно распределялась на несущие элементы, выполняют устройство ростверка свайного фундамента, который может быть различной высоты от уровня земли. Пример выполненной подготовки к обвязке буронабивных колонн бетонным ростверком приведен на фото:
Свайно-ростверковый фундамент находит применение там, где поверхностные грунты не пригодны для ленточного фундамента (слабый, пучинистый, промерзающий на большую глубину грунт).
Сваи можно устанавливать в любых климатических зонах, поэтому ростверковый вариант востребован в регионах с низкими сезонными температурами, суровым климатом.
Принципы быстрого вычисления параметров свайного фундамента с ростверком в виде мелкозаглубленной ленты приведены на этом видео:
Отличительная особенность такой технологии – это высокие темпы возведения и незначительная потребность в земляных работах, особенно для уже готовых свай винтового или забивного типов.
Правильно выбрать шаг
Строительные нормы рекомендуют выбирать расстояние между соседними сваями в границах установленного минимального и максимального значения. Это вызвано следующими причинами:
- Близкое расположение опор приводит к тому, что они начинают работать по наружному периметру как куст. Это уменьшает их общую несущую способность за счет повышения давления на основу в этом месте. Особенно сильно это проявляется, если работают забивными элементами, так ка вокруг них происходит сильное уплотнение почвы при установке.
- При увеличении расстояния между точками опоры возрастают искривляющие воздействия на ростверк, плиту или венец дома. Приходится увеличивать толщину горизонтальных связей. Сама колонна начинает работать одиночной стойкой, возникающие усилия быстро разрушают площадку крепления к подошве. Сравнительный расчет ростверка для различных вариантов расположения опор показывает, что сокращение количества столбов, увеличенный просвет между рядов свай при большой площади постройки приводит к повышению значений требуемых параметров у ростверка и не дает экономии материалов.
- Минимальное расстояние между центрами колонн (при требовании в 3Ø) нельзя принимать меньше, чем 2 Ø опоры. Исключение составляют только варианты установки под наклоном. Шаг будет зависеть от угла наклона. В среднем он составит 1,5 Ø трубы.
Ставить сваи с самым малым просветом не значит повышать устойчивость дома – возникает взаимное влияние, которое снижает равномерность компенсации нагрузки на основание.
Наибольшее расстояние для опор должно соотноситься с прочностью обвязывающих горизонтальных балок. Они не должны прогибаться больше установленного значения.
Стандарты принимают допустимый шаг в 5-6 Ø стойки.
Легкие дома и хозяйственные постройки ставят на винтовые сваи. Быстрый монтаж без применения строительной техники позволяет за 1 – 2 дня изготовить такой фундамент, как на этом фото:
Прочно и быстро
Расстояние между винтовыми столбами должно быть от 1 м и до 2 м. для буронабивных оснований (подошва 0,4 м) от 1,2 м на минимуме до 2,4 м на максимуме.
В расчете ширины просвета между сваями 2-этажных домов значение можно уменьшить. Наличие внутренней несущей стенки, на которой сходятся плиты перекрытия, требует сокращения шага на 30% между столбами.
Арматура
Общая площадь сечения армирования должна составлять не менее 0,1% сечения ленточного ростверка.
При длине прямого участка ленты до 3 м арматурные прутки берут толщиной от Ø 10 мм.
Если длина более 3 м, то не менее Ø 12 мм. Горизонтальная обвязка (хомуты) делается из проволоки от Ø 6 мм.
Вертикальные хомуты от Ø 6 мм при ленте высотой до 0,8 м, свыше – Ø 8 мм и более.
Пример устройства свайно – ленточного основания показан на такой схеме:
Для армирования выбирают прутки с периодическим профилем, класс А 400. Изготовление поперечных хомутов производят из гладкой проволоки, класс А 240.
Коэффициенты
В расчете элементы различают не только по конструкции и способу установки. Для тог, чтобы учесть характеристики сваи по материалу вводятся специальные коэффициенты.
Эти значения берут из такой таблицы
В случае монтажа фундамента из изделий заводского изготовления, при их приобретении следует ознакомиться с паспортной способностью сваи длительно выдерживать определенный тип нагрузки. Это позволит более точно рассчитать количество и расположение опор для конкретных условий.
Быстрый результат
На строительных сайтах можно рассчитать свайный фундамент для своего дома при помощи программы — онлайн калькулятора.
Выглядеть она будет приблизительно так:
Расчеты такого калькулятора проводятся по СНиПу 3.03.01-87, СНиПу 52-01-2003, а также ГОСТу Р 52086-2003.
Большинство параметров свайно-ростверкового фундамента изменяют свое значение в каждом конкретном случае.
К ним относятся: форма и материал изделия, способы воздействия на грунты, вид монтажа, геометрия ростверка.
Для точного учета всех составляющих надежного решения надо произвести все необходимые замеры и дополнительные расчёты, поэтому в сложных случаях лучше пригласить квалифицированных специалистов.
Источник: http://KakFundament.ru/raschet/svajnogo-fundamenta-2