Строительство опор для фундамента
В зависимости от типа, устройство столбов происходит по-разному. Рассмотрим на примере коротких буронабивных свай.
- Пробурите скважину 15-40 см.
- В скважину поместите асбестоцементную трубу. Гидроизоляция: битумная мастика или армированным скотч.
- Погрузите трубу на 1 м. в несущий грунт, над поверхностью земли оставьте 40-50 см. для висячего ростверка. Обрежьте лишнее болгаркой. Сделать контроль горизонтали можно с помощью оптического дальномера или ниверлира.
- Залейте трубу бетоном на 1/3. Приподнимите конструкцию, чтобы смесь «растеклась» и образовалась подошва. Размер расширения рассчитывается заранее.
- Вертикально установите внутренний арматурный каркас для предотвращения преломления и разрушения сваи.
- Заполните трубу бетоном. Заливайте равными порциями, каждый раз уплотняя смесь. Труба заливается в один подход.
- Сформируйте верхушку из анкерного болта или стальной проволоки.
Разметка свайно-ростверкового фундамента
Качественную разметку фундамента, согласно всем требованиям технологии, можно выполнить только на ровном участке земли, поэтому в случае присутствия на строительной площадке естественного уклона его необходимо выровнять посредством снятия верхнего слоя почвы.
Рис.: Выравнивание строительного участка
Разметка свайно-ростверкового фундамента выполняется в следующей последовательности:
- Согласно проектному чертежу переносим на грунт линию несущей стены дома, по ее углам забиваем в землю деревянные либо арматурные колышки длиной 30 см;
- По прямой продлеваем линию несущей стены дома на полтора метра в каждую сторону (при бурении скважины под сваю первоначальный колышек в углу будет мешать и его придется вынуть) и в соответствующих местах вбиваем в землю полутораметровый арматурный прут так, чтобы 1 метр прута оставался на поверхности;
- Между вынесенными за пределы стены колышками натягиваем бечевку;
Рис.: Пересечение бечевки в месте расположения сваи
- Размечаем вторую стену здания, главное задание — создать идеально прямой угол между несущей и прилегающей стеной. Для этого берем строительный уголок и задаем направление от меньшего колышка несущей стены, рулеткой отмеряем длину прилегающей стены и вбиваем в ее крайней точке маленький колышек;
- По правилу египетского треугольника проверяем правильность прямого угла. Для этого нам потребуется отрезок бечевки длиной 12 метров: на одной линии разметки фиксируем 4-х метровую часть бечевки, на второй — 3-х метровую, если оставшаяся 5-ти метровая часть бечевки соединяется с ее началом, значит угол получился идеально ровным;
Рис.: Схема проверки углов разметки по методу египетского треугольника
- Продолжаем линию стены на полтора метра в каждую сторону так, чтобы место пересечения бечевок располагалось строго над маленьким колышком. Закрепляем основные арматурные прутья и переносим точки фиксации бечевки за контуры фундамента;
- Аналогичным образом размечаем контуры двух оставшихся наружных стен и внутренние стены фундамента;
- На основании проектного чертежа свайного поля размечаем колышками места расположения свай
Какая бывает арматура
Для разного типа оснований с различной степенью нагрузки используется необходимый тип арматуры. Давайте разбираться, из каких материалов может быть арматура. Дальше будет много СНиПов, цифр и технических обозначений, но вы не пугайтесь. Просто примите, что все эти данные необходимы, если хотите, чтобы ваше здание имело долгую жизнь.
Стальная арматура
Изготавливается из углеродистой (состоит из железа и углерода, легирующие элементы присутствуют в очень малых количествах) и низколегированной стали (сплав железа и легирующих элементов, таких как никель, медь, титан, ванадий и т.д. Содержат до 0,25% легирующих элементов). Низколегированная сталь обладает лучшими механическими характеристиками и более устойчива к коррозии.
По типу производства арматура бывает:
- Холодного проката. Производится холодным методом, для этого нужна более пластичная сталь. В классовом делении имеет маркировку В.
- Сталь горячего проката. Проходит обработку на высоких температурах, отлично сваривается. Маркируется буквой А. Чаще всего используется в частном домостроении.
- Канатная сталь. Маркируется буквой К. Это свитый арматурный канат, состоит из группы проволок. Чаще всего используется семипроволочный канат. Отличная сцепка с бетоном.
По типу поверхности арматура делится:
- Гладкая. Не подходит для возведения фундамента, так как из-за гладкой поверхности хуже сцепляется с бетоном. Можно использовать для стяжки пола или для возведения стен.
- Ребристая арматура с кольцевым профилем. Отлично сцепляется с бетоном, но постепенно теряет прочность сцепления при многократном нагружении.
- Ребристая арматура с серповидным профилем. Хуже сцепляется с бетоном, нежели чем с кольцевым профилем. Но из-за особенности профиля выносливость конструкции выше, так как лучше восприимчивость к периодически повторяющимся нагрузкам.
- Ребристая арматура с комбинированным профилем. Профиль разработан для арматуры А500СП.
Виды арматуры Классы прочности арматуры:
Устаревшие маркировки класса арматуры по ГОСТ 5781-82: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI.
Современные обозначения класса арматуры: А240, А300, А400, А500, А600, А800, А1000.
- Буква А в начале маркировки указывает на стержневую арматуру
- Маркировка буквой В в начале означает, что это проволока
- Буква К в начале означает, что это канатная арматура
- Маркировка буквами Ат в начале – это термически упрочненная арматура. У такой арматуры повышена прочность и стойкость к коррозии.
- Буква К после цифр означает, что арматура устойчива к коррозии
- Буква С в конце после цифр говорит о том, что эту арматуру можно сваривать
Классы прочности арматуры Более подробные маркировки можно посмотреть в ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций.
Композитная полимерная арматура (АКП)
Виды АКП:
- стеклокомпозитная (АСК);
- базальтокомпозитная (АБК);
- углекомпозитная (АУК);
- арамидокомпозитная (ААК);
- комбинированная (АКК)
Вид АКП следует выбирать с учетом условий эксплуатации конструкции, характера их нагружения и экономических показателей. Более подробно можно изучить Изменение №1 к СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции.
АКП изготавливается на основе пластиков. Стоит дороже стальной арматуры. Из плюсов композита можно выделить то, что она не проводит ток, значительно меньше весит, абсолютно не боится коррозии. В частном домостроении пока используется редко. Но так ли важны эти плюсы в частном домостроительстве?
В видео сравнение композитной арматуры со стальной
Расчет сваи
На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:
- шаг свай;
- длина сваи до края ростверка;
- сечение.
Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.
Расположение арматуры
Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.
Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле: P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:
- P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
- R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
- S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
- u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
- fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
- li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
- 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.
Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.
При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.
Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.
Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.
Сортамент стальной арматуры
Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).
Пример расчета
Исходные данные:
- Геологические условия местности: на глубине 2 метра от поверхности почвы залегают суглинки тугоплатичные, далее на всю глубину исследования располагаются твердые глины с коэффициентом пористости 0,5.
- Снеговая нагрузка — 0,18 т/м².
- Требуется спроектировать фундамент под одноэтажный дом с мансардой. Размеры дома в плане — 4 на 8 метров, кровля с покрытием из металлочерепицы вальмовая (высота наружной стены по всем сторонам одинаковая), стены из кирпича толщиной 0,38 м, перегородки гипсокартонные, перекрытия — железобетонные плиты. Высота стен в пределах первого этажа — 3 метра, на мансардном этаже наружные стены имеют высоту 1,5 метра. Внутренних стен нет (только перегородки).
Сбор нагрузок:
- масса стен = 1,2 * (24 м (периметр дома) * 3м (первый этаж) + 24 м * 1,5 м (мансарда))*0,38 м * 1,8 т/м³ (плотность кирпичной кладки) = 88,65 т (1,2 — коэффициент надежности по нагрузке);
- масса перегородок = 1,2 * 2,7 м (высота) * 20 м (общая длина) * 0,03 т/м² (масса квадратного метра перегородок) = 2 тонны;
- масса перекрытий с учетом цементной стяжки 3 см = 1,2 * 0,25 м (толщина) * 32 м²(площадь одного перекрытия) * 2(пол первого этажа и пол мансарды) * 2,5 т/м² = 48 тонн;
- масса кровли = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,06 т/м² = 2,3 тонны;
- снеговая нагрузка = 1,4 * 4 м * 8 м * 0,18 т/м2 = 8,1 тонн;
- полезная нагрузка = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,15 т/м² * 2 (2 перекрытия) = 11,5 тонн.
Итого: М = 112,94 т. Периметр здания Uдома = 24 м, нагрузка на погонный метр Q= 160,55/24 = 6,69 т/м. Предварительно подбираем сваю диаметром 30 см и длиной 3 м.
По формулам для определения расстояния между сваями
Все необходимые формулы приведены ранее, нужно просто воспользоваться ими по порядку.
1. F= 3,14 D²/4(площадь круглой сваи) = 3,14 * 0,3 м * 0,3 м / 4 =0,071 м², U = 3,14 D = 3,14*0,3 м = 0,942м; (периметр сваи по кругу);
2. Pосн = 0,7 * 90 т/м² * 0,071 м2 = 4,47 т;
3. Рбок. пов-ти = 0,8 * (2,8 т/м² * 2 м + 4,8 т/м² * 1) * 0,942 = 7,84 т;
В этой формуле 2,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в тугопластичном суглинке, 2м — высота слоя суглинка, в котором располагается фундамент. Сопротивление находят по таблице 3. Там представлены значения для подходящей в данном случае глубины 50, 100 и 200 см. В расчет принимаем минимальное для того, чтобы обеспечить запас по несущей способности.
4,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в полутвердой глине, 1м — высота фундамента, располагающегося в этом слое. Последнее число в формуле — найденный в первом пункте периметр сваи. Значения 0,7 и 0,8 в пунктах 2 и 3 — коэффициенты из формул.
4. Р = 4,47 т + 7,84 т = 12,31 т (полная несущая способность одной сваи);
5. L = 12,31 т/6,69 т/м = 1,84 м — максимальное значение расстояния между сваями (между центрами).
Назначаем расстояние 1,8 м. Т.к. длина наших стен кратна 2 м метрам, удобнее чтобы и расстояние между сваями было 2 м, для этого нужно немного увеличить несущую способность сваи, например увеличив её диаметр. Если полученное значение шага достаточно велико, разумнее найти минимальное, поскольку, чем больше расстояние между сваями, тем больше понадобиться сечение ростверка, что приведет к дополнительным затратам. По такому же принципу выполняют расчеты для уменьшенного диаметра. Рассчитывают применое количество материала для нескольких вариантов и подбирают оптимальное значение.
Хорошая реклама
Пример расчета
Исходные данные:
- Геологические условия местности: на глубине 2 метра от поверхности почвы залегают суглинки тугоплатичные, далее на всю глубину исследования располагаются твердые глины с коэффициентом пористости 0,5.
- Снеговая нагрузка — 0,18 т/м².
- Требуется спроектировать фундамент под одноэтажный дом с мансардой. Размеры дома в плане — 4 на 8 метров, кровля с покрытием из металлочерепицы вальмовая (высота наружной стены по всем сторонам одинаковая), стены из кирпича толщиной 0,38 м, перегородки гипсокартонные, перекрытия — железобетонные плиты. Высота стен в пределах первого этажа — 3 метра, на мансардном этаже наружные стены имеют высоту 1,5 метра. Внутренних стен нет (только перегородки).
Сбор нагрузок:
- масса стен = 1,2 * (24 м (периметр дома) * 3м (первый этаж) + 24 м * 1,5 м (мансарда))*0,38 м * 1,8 т/м³ (плотность кирпичной кладки) = 88,65 т (1,2 — коэффициент надежности по нагрузке);
- масса перегородок = 1,2 * 2,7 м (высота) * 20 м (общая длина) * 0,03 т/м² (масса квадратного метра перегородок) = 2 тонны;
- масса перекрытий с учетом цементной стяжки 3 см = 1,2 * 0,25 м (толщина) * 32 м²(площадь одного перекрытия) * 2(пол первого этажа и пол мансарды) * 2,5 т/м² = 48 тонн;
- масса кровли = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,06 т/м² = 2,3 тонны;
- снеговая нагрузка = 1,4 * 4 м * 8 м * 0,18 т/м2 = 8,1 тонн;
- полезная нагрузка = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,15 т/м² * 2 (2 перекрытия) = 11,5 тонн.
Итого: М = 112,94 т. Периметр здания Uдома = 24 м, нагрузка на погонный метр Q= 160,55/24 = 6,69 т/м. Предварительно подбираем сваю диаметром 30 см и длиной 3 м.
По формулам для определения расстояния между сваями
Все необходимые формулы приведены ранее, нужно просто воспользоваться ими по порядку.
1. F= 3,14 D²/4(площадь круглой сваи) = 3,14 * 0,3 м * 0,3 м / 4 =0,071 м², U = 3,14 D = 3,14*0,3 м = 0,942м; (периметр сваи по кругу);
2. Pосн = 0,7 * 90 т/м² * 0,071 м2 = 4,47 т;
3. Рбок. пов-ти = 0,8 * (2,8 т/м² * 2 м + 4,8 т/м² * 1) * 0,942 = 7,84 т;
В этой формуле 2,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в тугопластичном суглинке, 2м — высота слоя суглинка, в котором располагается фундамент. Сопротивление находят по таблице 3. Там представлены значения для подходящей в данном случае глубины 50, 100 и 200 см. В расчет принимаем минимальное для того, чтобы обеспечить запас по несущей способности.
4,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в полутвердой глине, 1м — высота фундамента, располагающегося в этом слое. Последнее число в формуле — найденный в первом пункте периметр сваи. Значения 0,7 и 0,8 в пунктах 2 и 3 — коэффициенты из формул.
4. Р = 4,47 т + 7,84 т = 12,31 т (полная несущая способность одной сваи);
5. L = 12,31 т/6,69 т/м = 1,84 м — максимальное значение расстояния между сваями (между центрами).
Назначаем расстояние 1,8 м. Т.к. длина наших стен кратна 2 м метрам, удобнее чтобы и расстояние между сваями было 2 м, для этого нужно немного увеличить несущую способность сваи, например увеличив её диаметр. Если полученное значение шага достаточно велико, разумнее найти минимальное, поскольку, чем больше расстояние между сваями, тем больше понадобиться сечение ростверка, что приведет к дополнительным затратам. По такому же принципу выполняют расчеты для уменьшенного диаметра. Рассчитывают применое количество материала для нескольких вариантов и подбирают оптимальное значение.
Хорошая реклама
Обвязка или свайный ростверк?
Фундамент – это группа свай, объединённая жёстким ростверком, который воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки, изгибающие моменты.
Такое определение прописано в актуализированной редакции СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Главное, что надо понимать: устройство безростверковых свайных фундаментов недопустимо.
Расчётная нагрузка на сваю определяется с учётом веса ростверка и всего здания, поэтому проектом (в соответствии с СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений») его материал определяется одновременно с видом свай.
Если используется слово «обвязка», то оно применимо к сваям как основе лёгкого сооружения из бревна, бруса, каркасного здания.
Выражение «обвязка свайного фундамента брусом» означает, что ростверком в конкретном случае служит нижний венец дома, жёстко связанный со сваями.
Расценки
Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.
Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.
Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:
| Диаметр сваи, мм | Стоимость работ, руб./м |
| 150 | 1980 |
| 180 | 2150 |
| 200 | 2230 |
| 220 | 2400 |
| 250 | 2450 |
| 300 | 2300 |
| 320 | 3220 |
| 350 | 3450 |
| 400 | 3700 |
| 426 | 3900 |
| 450 | 3950 |
| 500 | 4210 |
| 530 | 4375 |
| 550 | 4450 |
| 600 | 5280 |
| 620 | 5450 |
| 800 | 6435 |
| 1000 | 7410 |
| 1200 | 9550 |
Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).
Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях
Этапы монтажа свайного фундамента с ростверком
Оборудование свайно-ростверкового фундамента делится на подготовительный этап и непосредственно сам монтаж. На каждом из этапов приходится выполнить по несколько видов работ:
Предварительные работы
Для возведения фундамента прежде всего необходим проект, который создается на основе расчетов нагрузок, предполагаемой глубины погружения свай, из каких материалов планируется фундамент.
Проект от профессионала – гарантия безопасности, долгого срока службы, а также экономии материалов и финансовИсточник nl.decorexpro.com
- Затем подготавливается участок : удаляется мусор, верхний почвенный слой и корни растений.
- Проводится разметка территории : отмечают расположение опор, ростверка, несущих конструкций перегородок.
Работа «профессионала» видна сразуИсточник blog-potolok.ru
- Выкапывается траншея под ростверк. Ее стенки и днище проверяются на ровность нивелиром. После этого укладывается песчаная подушка и утрамбовывается.
- Бурятся скважины для опор , на дно которых тоже укладывается подушка из песка. В яму укладывается гидроизоляция: можно использовать специальную пленку, несколько слоев рубероида, пластиковые трубы.
Технология установки свайно-ростверкового фундамента
Для ростверка используют ж/б балки или заливают монолитную ленту. Для нее подготавливают деревянную прямоугольную опалубку, которую закрепляют подпорками и перемычками. На этом этапе также стоит позаботиться о канализации и трубопроводе.
Фото свайно ростверкового фундамента – после того как бетон высохнет опалубку убираютИсточник bestroof.ru
- Для повышения прочности конструкции в скважину помещают армированный каркас – по 4 стержня из металла, обвязанные проволокой. Затем заливается бетон. Ленту тоже армируют.
- Далее производится заливка бетона сначала в скважины, потом в опалубку. Схватывание бетона займет не менее 10 дней, по прошествии которых опалубка демонтируется.
Как рассчитывается потребность в материалах для фундамента
Точный расчет в силе выполнить только специалист – инженер-строитель, который будет опираться на требования СНиП и целый ряд показателей таких, как прочность опор, ростверка, несущая способность фундамента, сила сопротивления грунта, степень усадки опоры под воздействием вертикальной нагрузки и др. Специалист определит глубину погружения опор, их диаметр, количество, тип ростверка и разработает схему.
Для человека без профильного образования расчеты свайно ростверкового фундамента выглядят примерно такИсточник ask.fm
При расчете количества опор исходят прежде всего из нагрузки на фундамент, которая складывается из нескольких показателей. Здесь необходимо знать массу несущих стен, перегородок, крыши, плит перекрытий, т. е. всю массу постройки над фундаментом. Учитывается также и полезная нагрузка, которую производят жильцы, предметы быта и все остальные вещи. В расчетах для частных домов используют показатель, равный 150 кг/м².
Последний параметр для определения общей нагрузки – это вес снежной массы, которая может скопиться на крыше зимой. В основном используется величина 180 кг/м², но для ряда регионов страны она несколько отличается. Полученную сумму нагрузок умножают на коэффициент запаса, который составляет 1,1 (иногда используют 1,2). Далее можно рассчитать нагрузку на одну сваю.
Нелишним будет добавить, что к распространенным в сети онлайн-калькуляторам по расчету материалов следует относиться весьма осторожно. В них может не учитываться целый ряд важных параметров
Как рассчитать свайный фундамент с ростверком
В первую очередь, следует определить состав грунта на участке.
И в большей мере тот, который залегает на предполагаемой глубине устраиваемого фундамента, поскольку от этого будет зависеть:
- длина свай;
- их конструкция;
- расстояние между сваями
- несущая способность сваи.
При расчете свайного фундамента с ростверком определяются нагрузки, оказываемые массой дома на сваю и грунт.
Общий вес здания складывается:
- из его веса;
- веса кровли;
- веса перекрытий;
- временных нагрузок в виде снега;
- полезных нагрузок в виде людей, мебели, инженерного и бытового оборудования.
Данные по нагрузкам умножаются на поправочный коэффициент, равный 1.3.
Дальнейший расчет производится, учитывая общую площадь строения. Обычно свайные фундаменты с ростверком применяются для домов с площадью не менее 300кв.м. При меньшей площади такие фундаменты нецелесообразны с экономической точки зрения.
Точный расчет свайного фундамента может сделать только квалифицированный инженер – строитель. Своими силами такой расчет сделать невозможно.
На основании инженерного расчета, где указано количество свай, шаг между ними, глубина их погружения, можно своими силами приступать к устройству свайного фундамента с ростверком.
Сваи для частного дома можно сделать как буронабивными, так и винтовыми. Второй вариант более экономичный, так как требует меньше времени на устройство. При этом следует учитывать, что винтовые сваи можно заглублять своими силами, без привлечения специальной техники. Отпадает необходимость в расчистке участка от верхнего слоя почвы и выравнивания рельефа.
Какие расчеты нужны при монтаже свай
При расчетах свай, определяют следующие величины:
- Длина.
- Диаметр.
- Число.
- Расположение.
Средними показателями диаметра устанавливаемых бетонных конструкций, считают диапазон 15-40 см. Распространенный вид — с сечением 20 см. Для точных расчетов, нужно использовать таблицы, указывающие диаметр опор, способности выдерживать нагрузки.
Примерное расположение свай
Узнав, какую несущую способность имеет одна единица бетонного сооружения, можно вычислить расстояние между ними:
I = P/Q:
- I – Подходящий шаг между конструкциями.
- P – Какую нагрузку выдерживает одна единица.
- Q – Нагрузка, оказываемая на квадратный метр основания (нужно узнать массу здания, поделить на общую длину ростверка).
Расчет: здание, общая масса — около 50 тонн. Устанавливается на тугой суглинок. Диаметр одной сваи — 20 см. Получаем следующий расчет:
Массу здания 50000 кг/ на нагрузку, оказываемую основанием здания 1884 кг = 26.53 (округляем до 27). Для возведения здания массой 50 тонн, необходимо расположить 27 опор по периметру основания.
Если планируется установка тяжелых сооружений внутри дома, под ними также располагают сваи. Глубина скважины зависит от несущего грунта, уровня промерзания. В средней полосе России — 1.5-3 метра.
Расчеты при монтаже монолитного ростверка
Чтобы определить ширину конструкции:
B=M/L*R:
- Ширина ростверка.
- Вес здания.
- Длина бетонного сооружения.
- Какую нагрузку может выдержать грунт.
Расчет армирования
Перед заливкой свай проводится армирование для усиления основы. Размер арматуры зависит от массы здания, весовой нагрузки на фундамент. Распространенная арматура — с рифлением, размером 12 мм.
Ростверк. Возможное расположение. Материалы монолитного и свайного фундамента
Установленные на участке строительства сваи сами по себе не могут выполнять достаточную для строительства дома несущую функцию. Для придания фундаменту дополнительной надежности сваи на поверхности земли соединяются при помощи балок или плит. Такое соединение и называется ростверк.
Ростверк может быть расположен над землей, на земле или заглублен в грунт (положен на песчаную подушку).
Надземный ленточный железобетонный ростверк
- Надземный ростверк устанавливается над поверхностью земли так, чтобы несущие балки (плиты) не касались грунта на участке. Такой тип фундамента нуждается в дополнительной теплоизоляции, что влечет за собой дополнительные расходы и время. Хорошо работает фундамент с надземным ростверком на затопляемых участках строительства.Наземный ленточный ростверк
- Наземный ростверк (или нулевой уровень) «лежит» прямо на земле, для его размещения верхний слой почвы снимается и заменяется песчаной подушкой, которая меньше подвержена пучению и защитит фундамент-ростверк от выталкивания.Устройство монолитного ростверка
- Нижний край подземного ростверка погружается в грунт на некоторую глубину. На дно траншеи под заглубленный ростверк также насыпается слой песка.
Конструкция ростверка
Ростверком называют верхнюю часть фундамента, которая объединяет между собой сваи и служит опорой для несущих стен сооружения.
Как правило, нагрузка, которую оказывает здание на грунт, по всей опорной площади будет различной. Это связано с неравномерным расположением мебели и других тяжелых конструкций внутри дома.
Ростверк, в свою очередь, принимать на себя вес сооружения и перераспределят его между сваями. Это особенность обеспечивает фундаменту большую устойчивость и необходимую несущую способность.
По материалу изготовления различают такие виды ростверка:
- Металлические – крепятся к оголовкам винтовых свай.
- Деревянные – подходят под строительство домов из бруса.
- Бетонные – связаны с буронабивными и железобетонными сваями.
- Железобетонные – конструктивные элементы, армированные стальным каркасом для улучшения прочностных характеристик.
По типу устройства относительно поверхности почвы ростверк может быть:
- высоким – между верхней частью фундамента и грунтом есть воздушный зазор;
- повышенным – ростверк заглублен в почву, но на небольшую высоту выступает над уровнем земли;
- заглубленным – верхняя плоскость фундамента полностью погружена в грунт.
Эксперты советуют в частном домостроении использовать высокий ростверк. Зазор между землей и основанием минимизирует риск давления грунта на конструкцию под действием сил пучения.
Как рассчитать количество арматуры?
Перед тем, как планировать конструкцию армирующего каркаса, необходимо ознакомиться с нормативными требованиями, изложенными в СП 63.13330.2018. Ключевые аспекты, которые отражены в документации и понадобятся для расчета количества материла:
- количество стержней для продольных поясов – от 4 шт.;
- расстояние между арматурой в поясах – максимум 10см.
- шаг между горизонтальными перемычками – 20–30см;
- шаг между вертикальными прутками – 25–40см;
- зазор между краем фундамента и арматурой – не менее 5см.
Имея чертеж с нанесенными габаритами и зная шаг, можно достоверно рассчитать необходимое количество металлопроката для изготовления армокаркаса.
Например, ширина ростверка 50 см, а длина – 10 м. Тогда, учитывая защитный слой бетона с обоих сторон силовой конструкции, для одного продольного пояса с шагом 10 см понадобится 4 стержня. Таким образом рассчитывают количество прутьев для каждой стороны каркаса.
В случае с монтажом силовой конструкции при помощи вязальной проволоки придерживаются установленного правила, что на одну обвязку в среднем уходит 25–30см металлопроката. Зная количество стыков, можно рассчитать потребность в материале.
Этапы строительства такого основания
Примерно так выглядит возведение свайно-ростверкового фундамента в ускоренном процессе Если выполнять земельные работы самостоятельно, тогда лучше взять в аренду земляной механический бур. Только его стоит использовать, если покупаются заводские винтовые или набивные сваи. В случае использования инъекционных опор бур не практикуют.
Заливка свай. Это целая технология, способная существенно экономить средства и время. Оптимальный вариант состоит с нескольких этапов:
- Подготовка ямы на граничную глубину залегания подошвы сваи. Затем делается труба с рубероида или устанавливается готовая асбестовая полая трубка.
- Внутри трубки устанавливаются вертикальные слои арматуры с поперечным армированием, все соединения нужно делать только болтовыми, сварка запрещена из-за возможной деформации металла. Высота установки верхней плоскости арматуры составляет до 5 см. Это делается для соединения арматуры будущего ростверка с опорами.
- После проведения всех предварительных монтажных работ опоры заливаются бетонным раствором до уровня верхней кромки арматурного пояса.
Заливка свайно-ростверкового фундамента Уже когда в опорах застынет бетон, можно приступать к обустройству ростверка. Тут уже сам строитель определяется, монолитный или сборный ростверк делать. Но есть ряд рекомендаций специалистов, которых нужно придерживаться, а именно:
- Запрещено делать пересечения ростверка с различными коммуникациями, особенно если используется мелкозаглубленная конструкция;
- Отклонение опор от вертикали должно составлять не более 5 см;
- Все стыки и швы в ростверке заделываются бетонным раствором с чистого цемента и песка или при содержании щебня мелкой фракции;
- Армирование ростверка обязательно в любом случае. Причем нижний пояс армирования нужно обязательно соединить с верхним поясом опор. Диаметр прутьев может быть различным, но не менее 1.4 см при длине одного звенья до 2 метров. Если такой длины арматуры нет, тогда нужно увеличивать количество горизонтальных поясов.
Понятно, что без обустройства цоколя в свайно-ростверковом фундаменте не обойтись, но технологий тут существует большое количество и каждый решает сам. Для жилых зданий утепление цоколя обязательно, а для хозяйственных построек делать его не обязательно.
Ошибки и советы
Армирование ростверка выполняют строго по технологии, описанной в СП 63.13330.2018 и связанных с ним нормативных актах, в противном случае невозможно прогнозировать надежность и срок службы фундамента.
Чаще всего строители допускают такие ошибки:
- Неправильные размеры армирующего каркаса. Чтобы придать жесткости ростверку, силовую конструкцию располагают максимально близко к краю бетонной ленты, оставляя при этом слой бетона (минимум 50 мм). Для наземных и заглубленных ростверков слой бетонного раствора без армирования увеличивают до 70 мм.
- Использование других вспомогательных предметов для армирования – рельс, сетку-рабицу и т.д. Применять гладкие стальные прутья можно только в качестве поперечных перемычек. Для создания продольных поясов используют насеченную арматуру толщиной до 14 мм.
- Армирование прутьями, бывшими в эксплуатации, на которых сохранились остатки краски и видны следы коррозии. Все поверхностные дефекты мешают сцеплению бетона с металлом. Технология допускает только нанесение тонкого слоя эпоксидного покрытия в качестве гидроизоляционного мероприятия.
