Свайно ростверковый фундамент для кирпичного дома

Особенности

Свайный фундамент представляет собой систему специальных вертикальных опор (свай), связанных между собой горизонтальным элементом (ростверком). Принцип действия такой конструкции заключается в том, что высокопрочная (чаще всего металлическая или железобетонная) свая проходит насквозь нестабильные слои грунта и упирается в твердый пласт.

При этом она способна выдержать в верхней части все неблагоприятные воздействия. Это позволяет сделать надежную опору на очень пучинистых, увлажненных и болотистых почвах, торфяниках, плывунах, а также на тех участках, где грунтовые воды подходят близко к поверхности.

Рассматриваемые опоры, как правило, требуют значительного заглубления, которое очень сложно обеспечить путем рытья ямы. По этой причине невозможно смонтировать столбчатый фундамент, а ленточный и даже монолитный (плитный) тип оказываются малоэффективными и ненадежными.

Установка свай может производиться несколькими способами: бурение скважины, забивание, вдавливанием, вибропогружением или ввинчиванием сваи.

Фундаментная система содержит несколько свай, которые вверху соединяются ростверком. Этот элемент необходим для равномерного перераспределения сжимающих нагрузок на все точки опоры.

Свайный фундамент: плюсы и минусы

Установка фундамента из винтовых свай — это очень популярное решение в наши дни. Сам по себе такой тип фундамента имеет массу преимуществ перед монолитным и ленточным. Первое и главное преимущество заключается в том, что сваи подходят для любого грунта. Если грунт очень слабый (например, вы решили строить в болотистой местности), сваи просто сильнее заглубляются в грунт. Это делается, пока для них не найдётся твёрдая опора.

Второе преимущество винтовых свай заключается в том, что их можно устанавливать в любое время года. Зимой и летом, в дождь и в снег, в жару и в заморозки ничто не помешает вам вбить их в землю. Правда во время заморозков есть один момент, который необходимо узнать — нужно точно определить глубину замерзания грунта, чтобы свая была длиннее и вошла в не промёрзший грунт. В то же время, любой фундамент, который делается из бетона или цемента, требует особых погодных условий — никакого дождя, снега, заморозков, иначе процесс продлится очень долго и может закончиться плохо.

Третье преимущество заключается в том, что свайный фундамент устанавливается очень быстро. Опять же, бетон должен схватиться, затвердеть, а для того, чтобы бетонная лента или ж/б плита полностью сформировалась, нужно около месяца, в то время, как свая уже готова и практически сразу после вбивания на ней можно строить.

Если же говорить о недостатках свайного фундамента, их не так много. Первый недостаток — это то, что здания на сваях уязвимы для подвижек грунта. Особенно это касается зданий каменных или кирпичных — если грунт начнёт двигаться слишком активно, это сможет повредить кладку, понадобится срочный ремонт здания.

Второй недостаток, которыми обладают сваи — это слабая способность выдерживать большой вес. Для того, чтобы уменьшить этот эффект, свайный фундамент можно сделать с ростверком — конструкцией, которая устанавливается поверх свай для того, чтобы повысить прочность и долговечность фундамента. Тем не менее, если вы решили возвести высокий каменный дом, ростверк вряд ли поможет — вам придётся выбрать другой вариант. В то же время, небольшой каменный дом на свайном фундаменте устоит, если предварительно усилить его ростверком.

В каких случаях необходим ростверк?

Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками желательно ознакомиться с теми условиями, в которых его применение считается обязательным. Такие фундаменты чаще всего применяются в следующих случаях:

• при наличии на застраиваемом участке нестабильных и слабонесущих грунтов, располагающихся на значительном удалении от поверхности земли (к данной категории относятся карстовые и торфяные почвы, а также плывуны и плодородные земли). В подобной ситуации возникает необходимость в передаче нагрузки от строения на плотные слои грунта с повышенной несущей способностью, добраться до которых удаётся лишь посредством увеличения глубины заложении свай;
• на участках с пресечённым рельефом местности, характеризующимся значительными перепадами высот. В этом случае с точки зрения снижения трудозатрат удобнее использовать сваи различной длины, что избавляет от необходимости проводить масштабные земляные работы по выравниванию грунта.

Видео: Свайно-ростверковый фундамент

Экономичность данного подхода выражается ещё и в том, что при его реализации не требуется формировать высокий ростверк, способный компенсировать имеющиеся перепады высот;

• при близком нахождении подземных (почвенных) вод. В данной ситуации только комбинированные свайные фундаменты с ростверком способны обеспечить требуемую устойчивость основания. При этом важно, чтобы под пяткой такого фундамента располагался устойчивый грунт с достаточной несущей способностью. От глубины залегания почвенных вод (ГГВ) на вашем участке будет зависеть высота ростверка: так, при их близком расположении он обязательно делается высоким;
• в жестких грунтах, в которых использование фундаментов рассматриваемого типа позволяет уменьшить глубину их заложения, а также сократить объемы предполагаемых земельных работ;
• в случае возведения каркасного дома, не нуждающемся в основании, изготавливаемом в виде сплошной монолитной ленты. Во избежание ничем не оправданных расходов, связанных с заливкой монолита, для строений каркасного типа рекомендуется обустраивать свайный фундамент глубокого заложения с ростверком;
• при значительной массе строящегося здания (более 300 тонн), нуждающегося в массивном ленточном основании, что экономически нецелесообразно. Столбчато-ленточный фундамент своими руками в данной ситуации оказывается более подходящим вариантом, позволяющим сэкономить как на материалах, так и на трудозатратах.

Приведённые выше варианты свидетельствуют о том, что при выборе комбинированного основания с ростверком чаще всего исходят из соображений экономичности. Однако при таком подходе не следует забывать о частичной потере надежности конструкции (в сравнении с монолитными и плитными вариантами оснований).

Это объясняется тем, что невозможно заранее получить точные данные о качестве грунта под каждой из свай глубокого заложения. Вот почему при расчете параметров опорной системы следует побеспокоиться о небольшом запасе прочности.

Строительство свайного фундамента с монолитным ростверком.

Свайно ростверковый набивной фундамент. Для экономии времени на строительство, бюджета и одновременного придания долговечности постройке используются самые разные строительные технологии. Это касается всех элементов здания, начиная от фундамента и заканчивая кровлей. Рассмотрим, что представляет собой свайный монолитный фундамент, выполненный при помощи монолитного ростверка. Такого рода фундаменты используются для строительства малоэтажных зданий. Свайный монолитный фундамент не такой прочный, как другие виды, но зато это компенсируется полным отсутствием земляных работ. И еще одно преимущество – его можно начинать строить даже в зимнее время. Свайный фундамент с монолитным ростверком применяется в основном на слабых грунтах или с высокой глубиной промерзания.

Построить свайный монолитный фундамент можно при помощи следующих этапов:

1. Изыскательские и земляные работы.
2. Монтаж опорных элементов (свай).
3. Установка ростверка.
4. Строительство цоколя.

Материалы, используемые при строительстве свайного фундамента:

Схема фундаментов свайного ростверка.

Схема свайно-ростверкового фундамента: 1 – буронабивная свая из монолитного бетона и каркас из арматуры; 2-ростверк из монолитного бетона и каркаса из арматуры;3 – горизонтальная гидроизоляция; 4 – продух.

Свайный монолитный фундамент делается из различных материалов. Сваи изготавливаются из бетонной смеси. Сама конструктивная система производится из сборного либо монолитного железобетона, а также из стали с древесиной.

В целом весь процесс состоит из тех же самых этапов, что и при строительстве любого другого фундамента, но все же на каждом этапе можно встретить свои уникальные монтажные операции, характерные именно для свайного фундамента.

Свайный фундамент ростверкого типа – что это такое

Свайно-ростверковый фундамент – это система, состоящая из свай и объединяющей монолитной плиты. Сваи вбиваются в землю ниже уровня промерзания почвы, их надземная часть объединяется с помощью ростверка (оголовка или обвязки). Последний представляет собой деревянную, металлическую или армированную бетонную ленту, которая располагается на грунте или чуть выше поверхности земли.

Благодаря ростверку сваи получают равномерную нагрузку от здания, в результате чего в стенах не образуются трещины и разломы.

На практике используют разные типы ростверка: сборный, монолитный железобетонный, сборно-монолитный. Первый является по своему строению конструкцией из нескольких свай, которые укреплены металлическим каркасом.

Железобетонный ростверк – это монолитная плита из бетона, которая заливается непосредственно на строительной площадке. Сборно-монолитный вид представляет собой нечто среднее между двумя первыми разновидностями ростверка. Его элементы изготавливают на заводе, а на стройплощадке их устанавливают на сваи и соединяют при помощи замков и шпоночных креплений.

Какие бывают виды фундамента

Опоры, которые выбирают для устройства основания, отличаются по своему качеству и способу установки в грунт. Это положено в основу классификации свайного фундамента с ростверком. Выделяют три типа:

1. Винтовой.

2. Буронабивной.

3. Забивной.

Для винтового типа используют трубы из металла. Внутреннее пространство трубы заполняют раствором. Это придает большую устойчивость сваям во время эксплуатации здания. Работы по вкручиванию стального «винта» в грунт проводят вручную или с использованием техники.

Буронабивной тип подразумевает заливку бетонного раствора в заранее подготовленную скважину. Углубление делают с помощью бура и предварительно армируют. Буронабивной фундамент с ростверком ценится за высокую прочность и устойчивость.

Для возведения крупных объектов чаще используют забивной фундамент. Опоры погружают в грунт ударным или вдавливающим методом. Для забивания столбов используют специальные сваебойные гидравлические, паровоздушные машины или дизель-молоты. Альтернативой является заливка железобетонных опор в готовые скважины.

Фундаменты отличаются также уровнем расположения ростверка. Он может быть заглубленным, наземным и приподнятым. В последнем случае минимальная высота обвязки над землей равна 30-40 см. Заглубленный ростверк востребован при строительстве тяжелых кирпичных или газобетонных зданий.

Разнообразие типов свай

Для свайно-ростверкового фундамента используют разные виды опорных элементов. Они отличаются строением, материалом и способом установки. По качеству различают деревянные, металлические и железобетонные опоры.

Столбы из дерева применимы, если для самой конструкции используется древесина. На таких опорах устойчиво стоят дачные домики, бани, сараи, беседки. Деревянные сваи могут монтироваться поштучно или в связке по 3-4 столба.

Сваи из металла бывают винтовые, реже – забивные. Опора выглядит как металлический столб с заостренным или винтовым наконечником. Более крепкими и долговечными считаются сваи с литым наконечником. Приварной конус несколько уступает по техническим характеристикам. Стальная поверхность трубы покрыта антикоррозионным составом, который защищает металл от разрушения во влажном грунте.

Железобетонные свайные изделия производят из прочного бетона, армированного металлом. По несущей способности они превосходят металлические и, тем более, деревянные. На срок службы опор влияет качество используемого бетона. Железобетонные сваи могут удерживать вес до 60 тонн.

По технологии установки опоры делятся на три категории: винтовые, забивные, буронабивные.

Этапы монтажа

Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:

• бетон;
• металл;
• дерево.

Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.

На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.

В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.

На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).

Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).

С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.

Преимущества:

• Краткосрочное строительство.

Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.

• Экономичность.

Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.

• Энергоэффективность.

В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.

• Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.

Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.

Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.

Недостатки и минусы:

• Применение специальной техники.

Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.

• Наем бригады.

Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.

• Сложность возведения цокольных этажей.

Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.

• Низкая стойкость к опрокидыванию.

Свайно-ростверковый фундамент на просадочных и набухающих почвах требует особой точности в соблюдении технологий.

ОСОБЕННОСТИ КАЧЕСТВЕННОГО УСТРОЙСТВА СВАЙНО-РОСТВЕРКОВОГО ФУНДАМЕНТА

Формирование качественного и прочного основания для дома происходит при следующих условиях:

• применение обсадных труб;
• соблюдение глубины залегания свай согласно конструкторским расчётам;
• использование профессиональной щитовой опалубки;
• вязка армокаркаса из арматуры класса А3 в точном соответствии со схемой конструктора;
• формирование углов армокаркаса из Г и П-образно выгнутых прутьев;
• выведение фундамента под ноль;
• использование бетонного раствора на шлаке маркой не ниже М350;
• заливка бетонной смеси без перерывов, с трамбовкой каждого слоя глубинными вибраторами;
• уход за бетоном в период набора прочности.

Группа компаний «СВС» предоставляет услуги по устройству свайно – ростверкового фундамента под ключ в Москве и МО. Гарантируем соблюдение сроков строительства. Работы проводим по СНиПам и ГОСТам. Отправьте эскиз или проект дома, а мы бесплатно подготовим смету в течение 4 часов. Предоставляем гарантию на фундамент от 20 лет.

ПОЛУЧИТЬ РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ФУНДАМЕНТА

Устройство свайно-винтового фундамента под кирпичный дом

Доказательство надежности и возрастающей популярности свайно-винтовых фундаментов, используемых под тяжелые постройки – множество домов в Подмосковье и в северных регионах нашей страны, выстроенных по этой технологии. Конечно, к возведению такого основания нужно подходить с умом: только точный инженерный расчет, исследования и анализ характера грунтов, составление подробного проекта постройки фундамента могут стать залогом успеха.

Главными критериями для выбора фундамента под кирпичный дом являются:

• характеристики грунта, его состояние;
• сложность возводимой конструкции;
• глубина залегания грунтовых вод;
• расчет нагрузки на несущие конструкции будущей постройки;
• наличие или отсутствие подвальных помещений;
• близость подземных коммуникаций;
• качество материалов, используемых при строительстве.

Если выбор делается в пользу свайно-винтового фундамента, необходим тщательный выбор свай. Качество металла, сварки, антикоррозионной обработки, а также толщины, длины и диаметра труб и лопастей применительно к вашему индивидуальному проекту – все это должно быть учтено. Качество собственно винтовых свай – это 50% успеха, вторая половина зависит от правильности составления проекта работ и соблюдения технологии монтажа.

Свайно-винтовой фундамент под кирпичный дом нуждается в укреплении. Сделать это можно несколькими способами:

• установить сваи на максимально близком расстоянии друг к другу: это увеличит прочность фундамента, но и его стоимость (здесь нужно постараться выбрать «золотую середину);
• производить заливку свай только раствором на основе цемента высокой марочности;
• использовать сваи с большим диаметром и широкими лопастями.

Во многом успех предприятия будет зависеть от правильности составления проекта. Расчет нагрузок при устройстве фундамента под кирпичный дом должен быть предельно точным, предусматривающим дополнительный запас прочности и все возможные факторы риска.

Недостатки свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент широко применяется для малоэтажного строительства. Наряду с многочисленными преимуществами данное сооружение имеет и свои недостатки. Для строительства домов на местности с уклонами или прочими перепадами свайно-ростверковая конструкция – наиболее выгодное решение, однако при этом оборудовать в здании цокольный этаж или подвал – невозможно. Это объясняется тем, что пространство между самими столбами должно быть заполнено (выполняется забирка).

Основные сложности возведения свайно-ростверкового фундамента

По затратам возведение такого фундамента – выгодно. Вложения по строительным материалам также невелики, но в этом случае требуется проведение сложных расчетов.

Самостоятельно выполнить их вряд ли удастся, поэтому придется обращаться в специализированные проектные организации, а это дополнительные расходы, что удорожает проект. Если расчеты не проводить, то последствия могут быть весьма плачевны.

Некоторые частные строители обустраивают более массивный фундамент, чем требуется, что также приводит к экономически неоправданным результатам.

В технические расчеты специалист включает такие пункты, как:

• Расчет расхода строительных материалов;
• Расчет ростверков и их нагрузки;
• Определение общей несущей способности свайно-ростверкового фундамента. Также определяются габаритные размеры сооружения, заглубление и прочие параметры;
• Расчеты свайных столбов;
• Статические и динамические нагрузки, определение деформирующих сил и моментов.

Это далеко не полный перечень, но, как мы видим, каждый пункт определяет прочность, надежность и долговечность строения.

Дополнительные способы борьбы с недостатками

В основном под такой тип фундамента возводят каркасные или другие легкие дома. Тяжелые стены рассчитываются под другие типы фундаментов, свайно-ростверковый на данные нагрузки не используется. В этом тоже свой недостаток. Например, кирпичный дом не может быть возведен на свайной основе с ростверками.

В данном случае оптимально применять железобетонные сваи с сильным заглублением (на 30 см. ниже уровня промерзания грунта), однако это крайне невыгодно для частного домостроительства. Если все-таки построить каменный дом на такой основе, то велика вероятность, что строение даст значительную усадку и потеряет изначальную прочность.

В дальнейшем придется строить отмостки и укрепления, что дорожает проект дома.

Для повышения прочности свайного-ростверковой конструкции расстояние между столбами сокращают. Именно поэтому важно провести грамотный расчет. Для ростверковой системы обустраивается песчаная подушка или гравийная подсыпка.

Это необходимо, так как силы изучения грунта практически полностью могут вытеснить сваи. При строительстве также используют геотекстильные подкладки, которые используют для предотвращения размытия подсыпки.

Это гарантирует сохранение сооружения свайно-ростверкового фундамента при длительном воздействии агрессивной среды.

Сравнение стоимости свайных фундаментов

Полезная информация по свайно-ростверковому фундаменту:

Минусы такого основания

Несмотря на ряд плюсов рассматриваемого вида фундамента, существуют также и некоторые его недостатки:

• Требуется обязательное проведение расчетов нагрузки, которая будет воздействовать на несущие части сооружения. В данном случае без помощи специалиста в этой отрасли, просто не обойтись.
• Необходимо также разработать подробную документацию, в которой будут указаны такие показатели как: длина и количество свай, их диаметр и точное место их установления.
• К минусу можно отнести, невозможность использования такого фундамента для слишком громоздкого и тяжелого здания.
• Необходимость утеплять возводимую конструкцию, потому как имеется зазор между поверхностью и непосредственно полом.
• Наличие трудностей при необходимости ремонтных работ, которые уже существуют. В данном случае придется возводить дополнительные стенки, выполняющие роль подспорья, или же сваи, а такой процесс является дорогостоящим и достаточно сложным.

Предназначение

В отличие от других видов оснований, свайно-ростверковый фундамент идеально распределяет несущие нагрузки от строений на грунт, поэтому выбирая его, можно быть уверенным, что новое здание надежно прослужит не один десяток лет и будет защищено не только от резких перепадов температуры, но и от сейсмической активности. Подобные конструкции широко применяются как для общественного, так и для индивидуального строительства. Особенно хорошо подходят для участков, расположенных на склоне с пучинистой вечномерзлой почвой и сложным рельефом.

Кроме этого, такие фундаменты рекомендуются:

• для постройки кирпичного дома;
• в каркасном строительстве;
• для сооружений из газосиликатных блоков;
• на почвах с повышенной плотностью;
• при высоком размещении грунтовых вод;
• на нестабильной почве с плывунами.

Свайно-ростверковая конструкция позволяет также настилать полы непосредственно по грунту без выполнения дополнительного выравнивания поверхности и заливки глубокой ленты, так как установленные различной высоты сваи компенсируют все неровности, устраняя перепад высот. Можно использовать такой фундамент и при строительстве зданий с весом, превышающим 350 тонн, – он получится намного надежнее и экономичнее, чем ленточное или плиточное основание. Но в этом случае придется в проект заложить повышенный коэффициент запаса прочности, который должен составлять не 1,2, как обычно, а 1,4.

Достоинства и недостатки

Для свайно-ростверкового фундамента характерен ряд преимуществ. Такое основание:

• доступно. Минимальный объём земляных работ существенно снижает затраты на устройство фундамента;
• устойчиво. Благодаря большой несущей способности может использоваться для возведения многоэтажных строений из тяжёлых материалов;
• универсально. Оптимальный вариант для большинства грунтов и участков с любым ландшафтом. Уровень грунтовых вод также не имеет значения;
• допускает отдельный монтаж набивных свай и ростверка, позволяя сократить затраты на бетонную смесь;
• позволяет выбрать месторасположение свай с учётом прохождения подземных коммуникаций. Это значительно упрощает выполнение проектных работ;
• обладает высокой прочностью. При условии, что все монтажные работы были выполнены с соблюдением правил, свайно-ростверковый фундамент не деформируется в процессе эксплуатации;
• позволяет отказаться от выполнения подготовительных работ;
• обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками;
• существенно снижает риск затопления дома при выборе свайных конструкций достаточной высоты;
• легко монтируется. Работы могут выполняться самостоятельно;
• формируется в сжатые сроки.

Из недостатков стоит отметить:

• сложность строительства на участках с каменистой почвой, так как на них достаточно проблемно установить сваи;
• необходимость выполнения дополнительных теплоизоляционных работ при возведении дома в регионе с суровым климатом;
• невозможность устройства подвала либо цокольного этажа;
• необходимость расчёта несущей способности опор, который проблематично выполнить самостоятельно.

От устройства свайно-ростверкового фундамента стоит отказаться при возведении частного дома на участке с горизонтальным смещением почвы либо со значительной усадкой. Это может спровоцировать нарушение устойчивости опор.

Как делается расчет колонного фундамента

Монолитный столбчатый фундамент под металлическую колонну

Как правило, расчет фундамента для металлической колонны подразумевает, способен ли грунт выдержать расчетную нагрузку фундамента, с которой он будет воздействовать на квадратном сантиметре площади, и сбор всех данных о будущем строительстве. Фактически, нужно получить полную информацию о здании, грунтах и грунтовых водах, провести сбор и систематизацию полученных данных и уже на их основании передать строителям готовый проект. Для этого нужно:

• получить от архитектора проект будущего здания, спецификацию строительных материалов и коммуникаций;
• рассчитать полную площадь опоры;
• сделать сбор всех параметров, систематизировать их и получить фактическое расчетное давление здания в целом.

Как узнать нагрузку, которая будет создавать само здание? Для этого нужно получить подробные данные о самом здании, сделать сбор массы и характеристик всех материалов, которые могут использоваться при его возведении, а также проектируемых коммуникаций, будущей мебели, количества снега на крыше. Такой расчет состоит из нескольких частей:

1. Расчет перекрытий зданий и стальных колонн. Сначала нужно узнать массу самой металлической колонны, ведь она также, хоть и незначительно, создает давление на грунт. Для этого требуется посчитать объем конструкции. Делается это по геометрической формуле вычисления объема цилиндра. Так получится объем, который затем умножается на плотность металла для получения массы стальной колонны.
2. Затем нужно узнать массу перекрытий. Как правило, это фабричные изделия и каждый производитель уже указывает их массу. Поэтому, достаточно связаться с поставщиками.
3. Бывают случаи, когда на металлические колонны устанавливается ростверковая конструкция. Ее массу также не проблема рассчитать, ведь для этого достаточно знать, какое количество бетона или готовых бетонных конструкций пойдет на строительство ростверка.
4. Расчет массы стен. Тут многое зависит от материала, ведь кирпич весит меньше, чем бетон, но больше, чем пеноблоки. Соответственно, стоит провести сбор данных обо всех строительных материалах, используемых при строительстве здания.
5. Расчет крыши. Сюда входит спецификация материалов, из которых сделано чердачное помещение, а также спецификация всех материалов крыши, вплоть до внешнего покрытия. При проектировании сооружения архитектор предоставляет подробную спецификацию, поэтому посчитать суммарную массу конструкций не составит труда.
6. После суммирования всех полученных данных будет вычислена цифра, которая характеризует максимально допустимую нагрузку на опоры фундамента.

Чтобы узнать, какая сила давит на единицу площади опоры, нужно знать ее габаритные размеры. Если стальной столб имеет квадратное сечение 50 х 50 см, то площадь опоры будет составлять 2500 см2. Тогда давление, которое будет воздействовать на единицу площади грунта, вычисляется методом деления массы здания на площадь одной опоры.

Но всегда существует правило: большее количество опор не будет лишним, поэтому часто проектировщики устанавливают опоры с интервалом приблизительно 1,5 – 3 м. Это делается с целью предоставления необходимого резерва прочности на конструкции, связанные с несанкционированной достройкой, обустройством помещений или установкой тяжелого промышленного оборудования. Как правило, при расчетах предоставляют обязательный 50% резерв прочности на каждую опору.

Виды свай

Первая классификация разделяет материал по способу установки:

• винтовые устанавливаются при помощи специальной техники, процесс похож на сверление грунта;
• забивные – техникой металл погружают в грунт (процесс очень шумный, почва сильно вибрирует);
• набивные – сначала в почве делают отверстие, потом в них помещают металлические стержни и заливают основание бетоном (подходит для густозаселенных участков, работы проводятся тихо);
• буровые – сначала при помощи специальной техники делают скважину, которую заливают бетоном, укрепленным стальной арматурой.

Сами сваи могут быть висячими, то есть иметь неровности, которыми они цепляются за грунт (при большом количестве подземных вод используют именно этот вариант), либо стоячими – в этом случае у них на конце располагается острие, обеспечивающее наибольшую глубину проникновения в почву. По материалу сваи бывают стальными или железобетонными. Первый вариант не рекомендуется для частного строительства, так как для монтажа вам придется привлекать специальную технику, они достаточно дороги и требуют специальной обработки.

Что такое свайно-ленточный фундамент?

Использование такого фундамента дает возможность, возвести здание, несмотря на сложность рельефа и неблагоприятный для ленточного варианта грунт. В качестве ленты или ростверка используется железобетонная основа, а вот свайная часть может быть различной.

Сваи могут быть изготовлены из металла, дерева, железобетона. Больше всего минусов имеют сваи, изготовленные из используются готовые металлические сваи, вкручиваемые в грунт, и набивные, устанавливаемые в специальные скважины.

При устройстве свайно-ленточного фундамента применяется два способа монтажа свай:

1. Винтовой.
2. Буронабивной.

При винтовом способе монтажа специальные металлические сваи вворачиваются в грунт до достижения устойчивых слоев. Монтаж таких металлических опор может производиться как с использованием спецтехники, так и вручную в зависимости от глубины вкручивания и финансовых возможностей застройщика.

При буронабивном методе установки свайный опор на первом этапе бурится скважина соответствующего диаметра на заданную глубину. После этого на дне скважины формируют подушку из песка и гравия, утрамбовывают, устанавливают арматуру и заливают полученную таким образом конструкцию бетоном.

После того, как опоры установлены и выверены, при помощи специальной технологии они связываются ростверком для равномерного распределения нагрузки между всеми сваями. При правильном монтаже железобетонной ленты дальнейшее строительство обеспечивается достаточная прочность и надежность фундамента. Также желательно обеспечить под железобетонной лентой песчаную подушку размером 200-300 мм.

Помимо этого, необходимо провести гидроизоляцию ростверка по аналогии с простым ленточным основанием. Преимущества и недостатки свайно-ленточного фундамента имеют особое значение при постройке зданий на сложном рельефе, необходимо монтировать, соблюдая все технологические нормы.

Инструкция по устройству свайно-ленточного фундамента

При ведении строительных работ, так сказать, любителями или кустарными бригадами можно рекомендовать следующий способ возведения фундамента.

1. Очистка, планировка и разметка территории

На этом этапе проводят очистку территории от мусора и посторонних предметов, производят выравнивание площадки и делают разметку траншеи фундамента.

2. Подготовка траншеи для ростверка

Если строительство ведется на непучинистом или слабопучинистом грунте, ростверк делают мелкозаглубленным, при этом его подошва располагается на 20–40 см ниже нулевой отметки. Траншею необходимо сделать глубже сантиметров на 10–15, которые понадобятся для устройства песчано — щебневой подушки.

Необходимую ширину траншеи определяют суммированием ширины фундамента, которая должна быть на 10 см больше толщины стен с теплоизоляцией.

В условиях пучинистого грунта ростверк делают незаглубленным либо располагают выше нулевой отметки, так чтобы его ленты в пролетах между сваями находились в подвешенном состоянии.

3. Подготовка скважин под сваи

Для производства скважин применяют бур диаметром 15 см. Они должны располагаться в углах фундамента и вдоль лент ростверка через каждые 1,5 – 2 м. Скважины должны не просто упираться в твердый грунт, но заглубляться в него на 60 см.

На дне каждой скважины формируется подушка из очищенного песка крупной или средней фракции, которую следует обильно полить водой и утрамбовать.

Далее в скважины погружаем трубки, сшитые из рубероида с помощью лески, либо асбестоцементные трубы, которые будут одновременно играть роль опалубки и гидроизоляции.

Теперь остается установить в каждую скважину каркас из трех равноудаленных друг от друга стержней арматуры номинальным диаметром 10 – 12 мм. Ребра каркаса выполняют из тонкой арматуры диаметром 6 – 8 мм, к которой рабочая арматура привязывается отожженной проволокой.

4. Устройство опалубки

Чаще всего в индивидуальном строительстве для сооружения опалубки используют обрезную доску. Более ровную бетонную поверхность дает применение фанеры, но такой вариант получится слишком затратным, так как плиты должны иметь толщину не менее 15 мм.

Для того чтобы доски опалубки не были испорчены от контакта с бетоном и в дальнейшем могли быть использованы для иных нужд, их лучше обмотать пленкой. Опалубка должна иметь прочную конструкцию, для чего ее укрепляют стяжками и подкосами.

5. Теплоизоляция и гидроизоляция

Экструдированный пенополистирол, применяемый в качестве теплоизоляции, является водонепроницаемым, поэтому гидроизоляцию (рубероид) следует укладывать только вдоль дна и внутренних стенок траншеи.

Применение пенополистирола обусловлено его высокой способностью противостоять механическим нагрузкам со стороны замерзшего грунта в сезон холодов.

6. Армирование фундамента

От того, насколько правильно будет подобрана арматура и сооружен арматурный каркас, зависит прочность и долговечность всей конструкции. Еще раз отметим, что при возведении свайно-ленточного фундамента расчет его лучше доверить профессионалу, обратившись в строительную или проектную фирму.

В общем случае, если речь идет, к примеру, об устройстве свайно-ленточного фундамента для дома из газобетона либо другого легкого материала, применяют следующее правило: на долю арматуры должно приходиться 0,1% всей площади поперечного сечения фундамента.

Из арматуры диаметром 10 или 12 мм делают два пояса в верхней и нижней части фундамента, которые связываются поперечными и вертикальными стержнями диаметром 6 – 8 мм в единый каркас.

Арматурные каркасы в траншее и скважинах объединяют в единую конструкцию. Для этого их также связывают отожженной проволокой.

7. Заливка бетона

Работы по заливке свай и ростверка следует спланировать так, чтобы весь бетон был залит за один подход, только тогда фундамент будет по-настоящему монолитным. Использовать следует тяжелый бетон (М400 или выше).

Важно, чтобы в слое бетона не оставалось воздушных пузырей, поэтому после заливки его протыкают в нескольких местах арматурным прутом и только потом выравнивают. Готовый фундамент накрывают пленкой для защиты от дождя. Чтобы бетон не пересыхал, особенно при жаркой погоде, его следует периодически поливать чистой водой

Чтобы бетон не пересыхал, особенно при жаркой погоде, его следует периодически поливать чистой водой.

Опалубка выдерживается от 7 до 9 дней, по истечении этого срока ее можно демонтировать.

Как сделать свайно ленточный фундамент своими руками смотрите в видео

Подводим итоги

Свайный фундамент имеет определенные технические ограничения. В доме невозможно обустроить подвал. А при возведении сооружения из штучных стройматериалов не обойтись без мощного ростверка. Кроме того, самостоятельная установка свай возможна только для небольших построек.

Тем не менее, устройство свайных фундаментов показывает и немало преимуществ на этапах нулевых циклов. Ведь их отличает доступная стоимость, быстрый монтаж, возможность проведения работ в зимнее время, строительства дома на грунтах со слабой несущей способностью.