Разновидности по типу материала
Железобетонные конструкции стабильны и прочны
В зависимости от конструкции постройки и давления на фундамент ростверк может изготавливаться из следующих материалов:
- железобетона;
- металла;
- дерева;
- бетона.
Железобетонное изделие
Такой тип имеет высокий показатель несущей способности и отличается стабильностью, прочностью и высоким сроком эксплуатации. Именно эти качества гарантировали ему широкое применение. В составе железобетонного ростверка есть арматура, которая повышает прочность, и бетон, позволяющий выдерживать большое давление. Армирование может выполняться как отдельными стержнями, скрепленными в единый каркас, так и заранее собранными каркасами. О том, как не ошибиться с монтажом ростверка, смотрите в этом видео:
Металлическая конструкция
Чаще всего для возведения конструкции используют двутавровые или швеллерные балки
Металлический ростверк производится из профильного проката: двутавра или швеллера. Отличается хорошими показателями прочности и жесткости.
Часто используется при создании фундамента на основе свай и винтов и при возведении одноэтажных построек.
Швеллер укладывается на оголовки свай из металла и крепится путем сварки. Основным недостатком такого материала является невысокая устойчивость к коррозии, что приводит к необходимости дополнительной защитной обработки изделий.
Деревянный ростверк
Такая разновидность используется исключительно для деревянных построек. Монтаж деревянных досок выполняется через предназначенную для этого гидроизоляционную прокладку. Для этого применяется рубероид или толь. О монтаже деревянной консструкции в каркасном доме смотрите в этом видео:
Бетонные конструкции
Устройство такого вида идентично рассмотренному выше железобетонному изделию. Однако имеется и ряд особенностей. В конструкции не предусмотрено армирования. Все давление воспринимается и распределяется бетоном.
Ростверк – что это такое?
Ростверком называется горизонтально расположенный элемент свайного фундамента сооружения (своеобразный пояс или подушка), который принимает на себя всю нагрузку здания и, равномерно распределяя, передает ее на опорные колоны. Это достигается путем обвязки свай в целостную конструкцию. Поскольку ростверк на свайный фундамент повышает прочность здания, то необходимо обеспечить достаточную жесткость всем узлам соединения.
Преимущество подобного основания для здания заключается в его долговечности, прочности и возможности устройства на песчанистых и глинистых почвах, а также на плывунах. К тому же из-за незначительного объема подготовительных работ и используемого бетонного раствора подобная конструкция основания дома считается менее затратным вариантом по сравнению с другими видами фундаментов.
Чтобы лучше понять, что такое ростверк, нужно знать его классификацию по следующим типам:
- по месту обустройства;
- по используемым стройматериалам;
- по конструктивному решению.
По месту расположения:
Мелкозаглубленный. Это оптимальный тип конструкции для получения надежной устойчивости. Поскольку подошва пояса устроена непосредственно на земле, то вся будущая нагрузка от конструкции будет распределяться не только между сваями, но и на весь фундамент.
Мелкозаглубленный ростверк
Заглубленный. В данном случае часть конструкции с шириной подошвы от 50 см входит в грунт. Такие типы фундаментов используют для строительства, на неустойчивых грунтах, зданий в несколько этажей.
Вид заглубленного ростверка в разрезе
Висящий. Расстояние между землей и сооружением составляет 100 мм. и более. В этом случае ростверк создается дерева или стали, чтобы исключить контакт здания с влагой грунта. Чтобы конструкция не проседала под весом сооружения, используются сваи или столбы внушительных размеров.
Висящий тип
По конструктивному решению:
Монолитный ростверк – это целостная конструкция железобетона, создаваемая на месте устройства фундамента. Наиболее распространен ленточный тип, однако плитный ростверк незаменим при строительстве сооружения на неустойчивых почвах. Его устройство связано со значительными трудозатратами, частым армированием и большой себестоимостью.
Так выглядит цельнолитой железобетонный пояс
Сборная металлическая конструкция, элементы которой фиксируются при помощи сварки. Недостатком является трудоемкость монтажа и недостаточная жесткость и прочность соединений. Сборный ростверк устанавливается на верхушки свай, и приваривается к ним без последующей заливки бетоном. Свайные фундаменты с ростверком сборным хорошо подходят для некапитальных строений, срок эксплуатации которых составляет порядка 10-20 лет.
Сборная конструкция из металла
Сборно-монолитный пояс является комбинированным вариантом и включает в себя элементы промышленного производства, скрепляемые между собой при помощи шпоночных и замковых соединений. После того как конструкция собрана, все соединения заливаются бетоном образую прочную единую ленту. Подобные ростверки используются при возведении многоэтажных жилых и офисных зданий, а также заводских и фабричных корпусов. Устройство сборно-монолитного пояса требует больших материальных затрат, задействования спецтехники и большой точности во время монтажа.
Сборно-монолитный ростверк
Разбираясь с тем, что это такое ростверковый фундамент стоит также рассмотреть материалы, используемые в конструкции.
Расчет свайно-ростверкового фундамента
Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.
- Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
- Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
- Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
- Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
- Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
- Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
- Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.
Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.
Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах
Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:
Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.
Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.
Как армировать столбы основания
Столбчато-ростверковый фундамент под газосиликат должен выполняться с обязательным армированием опор под него. Для скелета используют арматурные прутки. Диаметр подойдет как 10, так и 14 мм. Отступив от края траншеи 5 см, арматуру располагают в яме и приваривают к горизонтальным прутьям.
Расстояние между горизонтальными прутками – около 40 см
Важно помнить, что продольные пруты по длине должны быть такими, чтобы после заливки всего количества раствора, прутки имели свободные концы, равные не менее 30 см. (Обычно оставляют 30-40 см). Лучше оставить больше, чем меньше, поскольку лишние сантиметры всегда можно отрезать
К этим концам далее будет привариваться каркас ростверка из арматуры. Арматурный скелет следует собирать непосредственно на земле, а уже потом в готовом собранном виде опускать в выкопанную траншею
Лучше оставить больше, чем меньше, поскольку лишние сантиметры всегда можно отрезать. К этим концам далее будет привариваться каркас ростверка из арматуры. Арматурный скелет следует собирать непосредственно на земле, а уже потом в готовом собранном виде опускать в выкопанную траншею.
Устраиваем ростверк столбчатого фундамент
Ростверк – это горизонтальный элемент, который соединяет фундаментное основание в единую жесткую конструкцию. Обычно для изготовления используется монолитный железобетон или готовые фундаментные блоки.
В случае строительства фундамента на грунтах с сильным пучением – ростверк целесообразно приподнять над землей, так, чтобы исключить воздействие приподнимающегося грунта.
Установка ростверка — фото
Чтобы создать висячий ростверк между изготовленными столбами устанавливается непрерывная опалубка. Чтобы не создавать дно такой опалубки из дерева – можно создавать ее стенки от самой земли, а пространство для зазора просто засыпать песком.
Также, как и в случае со столбами – внутренний металлический каркас не должен касаться стенок отливки и отстоит от них на 50 мм. При заливе из бетонного раствора в обязательном порядке удаляется попавший туда при перемешивании воздух. Для этого используется вибратор. После созревания бетона опалубка и песчаная подушка просто удаляются.
Опалубка под ростверк может устанавливаться и в висячем виде. Для этого из досок сколачивается конструкция П-образной формы.
Варианты расположения свай и их виды
Сваи могут быть висячими или в виде стоек. В первом варианте нагрузка на окружающий грунт передается через трение о боковые стенки. Такие сваи характеризуются развитой боковой поверхностью по всей длине с множеством выступов, что обеспечивает хорошую несущую способность конструкции. Данный тип применяется для почв с высоким уровнем грунтовых вод или имеющих толстый слой слабого грунта, под которым располагается более прочный, но он все равно не способен удержать сваю-стойку.
Сваи-стойки передают нагрузку от сооружения непосредственно на прочный грунт, который располагается под слабым слоем. Элементы характеризуются гладкой поверхностью, за которую грунт не цепляется. Самым важным критерием для данного типа свай является широкое основание, которое воспринимает более 80% от общей нагрузки.
Полезный совет! Для многоэтажных и долговечных построек целесообразно выбирать сваи-стойки ТИСЭ, имеющие значительное уширение в нижней части элемента, что позволяет исключить дальнейшую осадку.
Сваи в грунте могут располагаться по одному из способов:
- одиночному;
- ленточному;
- полосами;
- в виде куста;
- полем.
Различные варианты и виды свай
Первый способ выбирается под отдельно стоящую опору. В зависимости от особенностей рельефа свая может быть установлена наклонно. Ленточный способ предполагает размещение свай по всему периметру сооружения. Для строительства массивных многоэтажных конструкций используется установка свай в несколько рядов в виде полос.
Кустовое размещение предполагает установку элементов под несущими стенами и объектами с большой нагрузкой. Такой способ применяется для строительства навесов и сооружений с большим количеством колонн, которые удерживают кровлю. Для строения большого размера используется установка свай в шахматном порядке.
Выбор способа расположения свай зависит от проекта строительства. Элементы должны располагаться в углах и в местах пересечения простенков. Оптимальным считается расстояние между сваями в ростверке 2–3 м.
Применение свайно-ростверкового фундамента
Использование СРФ при строительстве деревянного дома.
Где используется СРФ?
- На слабонесущих грунтах. При строительстве домов на глубоко уходящих (до 1.5 метра) нестабильных почвах, таких как торфяники, карстовые грунты, плавающие и т.п., оптимальным вариантов является свайно-ленточное основание. Использование свайных столбов позволяет с минимальными затратами добраться до плотного почвенного слоя.
- Для строительства на местах с перепадом рельефа. Это позволяет значительно сэкономить на выравнивании поверхности с помощью бетонирования и объемных земляных работ. Чтобы создать ровное основание под постройку на грунтах с уклоном, достаточно лишь варьировать длину сваи.
- Для почв с любым уровнем грунтовых вод. Единственное на что это повлияет – высота ростверка. Низкий – для глубокого залегания вод, высокий – для поверхностного.
- Для тяжелых зданий. Обустройство ростверка не только позволяет более равномерно распределить нагрузки на сваи, но и повысить несущую способность фундамента.
- При строительстве на жестких почвах. Для ленточного или плитного в этом случае придется производить слишком трудоемкие земляные работы.
- На участках, где новые земляные работы могут повредить фундаменты близлежащих построек или испортить ландшафтный дизайн.
- В местах расположения некоторых коммуникаций (трубопроводы, подземные электролинии и др.), которые могут быть повреждены объемными земляными работами – рытьем траншей, котлованов и т.д.
Используемые материалы
Особенности конструкции зданий и величины получаемых нагрузок диктуют применение материалов для создания ростверков:
- железобетон;
- дерево;
- металл.
Свайные фундаменты с монолитными ростверками
Железобетонный пояс обладает высокой стабильностью, жесткостью, надежностью, долговечностью и может выдерживать высокие нагрузки. Эти качества стали причиной широкого применения свайного ростверка с монолитным перекрытием. Конструкция состоит железной арматуры, повышающей прочностные характеристики фундамента, и бетона. Укрепление монолитного ростверка на сваях может быть выполнено отельными прутьями, скрепленными в плоский каркас или объемными остовами.
Железобетонный ростверк висящего типа
Бетонные ростверки по устройству сходны с железобетонными поясами, единственным различием является отсутствие арматуры в конструкции первых. Вся нагрузка ложится и распределяется бетоном. Оголовки фундаментных свай должны быть на 100 мм. утоплены в бетоне ростверка. Такие пояса применяются только в возведении одноэтажных строений.
Конструкции из пиломатериала
Деревянная конструкция преимущественно используется при возведении домов из пиломатериала. Укладка деревянного ростверка на столбчатый фундамент выполняется на специальную гидроизоляционную прокладку из толи или рубероида. Также, чтобы исключить преждевременную порчу древесины, конструкцию следует обрабатывать особыми биозащитными пропитками. Фиксацию бруса на сваях выполняют посредством кронштейнов или болтов.
Деревянная конструкция ростверка
Есть два варианта устройства пояса из пиломатериалов:
- При устройстве основания здания создается одинарный или двойной настил из предварительно обработанных бревен, который устанавливается на распланированную щебневую площадку. Этот вариант раньше использовался для возведения небольших строений из пиломатериалов;
- Выполняется крепление ростверка из бруса на столбчатом фундаменте. Однако конструкция не обладает высокой прочностью, поскольку дерево не самый надежный стройматериал, поэтому она чаще всего применяется при создании навесов и беседок.
Видео: устройство ростверка для деревянного дома
Металлический пояс для фундамента
Металлическая обрешетка изготавливается из швеллера, двутавра или квадратного профиля и обладает высокой прочностью и жесткостью. Как правило, данная конструкция используется при устройстве свайно-винтовых оснований для одноэтажных домов. Швеллер устанавливают на оголовки опор, и фиксируют посредством сварочного соединения.
Металлический ростверк на бетонных колоннах
Пояс из металла используют в основном в висячем варианте. Однако в последнее время такие конструкции применяются очень редко, поскольку из-за тяжести материала требуется привлечение подъемной спецтехники, что экономически невыгодно. К тому же металл подвержен риску возникновения коррозийных процессов.
Свайно-ростверковые фундаменты
Технология ростверка с буронабивными сваями
Обустройство оснований с ростверком на буронабивных сваях обязательно при возведении зданий на неровном рельефе, склонах и неустойчивых почвах. Эти конструкции оптимальный вариант для строительства, как небольших домов, так и капитальных сооружений средней величины. Буронабивные фундаменты с ростверком имеют несущую способность выше, чем у монолитных и ленточных оснований, да и обходятся они дешевле.
Ростверк с буронабивными колоннами в разрезе
Буронабивные сваи, в состоянии вынести нагрузку порядка 1500 кг. Для возведения сооружения средних размеров понадобится несколько десятков колонн, диаметр которых может доходить до 150 см., а длина до 40 м.
Для обустройства основания здания не требуется проведения серьезных земляных работ. Каждая свая гидроизолируется двумя слоями толи или рубероида и фиксируется в непромерзающем слое грунта. Гидроизоляция позволяет защитить бетон от разрушения и снизить давление грунта на опоры.
Преимущества основания на буронабивных опорах:
- при устройстве фундамента здания, расположенные в непосредственной близости, не подвергаются воздействию динамических сил;
- возможность установки на любых грунтах;
- не наносится вред окружающему ландшафту;
- располагается ниже отметки промерзания почвы;
- подходит для деревянных, каркасных и кирпичных домов;
- дешевизна;
- скорость устройства основания составляет несколько дней.
Верхушки установленных столбов обрезаются на одном уровне, после чего они объединяются общим поясом. Ростверк на буронабивных сваях позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки, оказываемые весом конструкции, по всему основанию здания. Устройство свайно-ростверкового фундамента можно посмотреть на видео ниже:
Минусом данной конструкции является тот факт, что из-за наличия свободного пространства между полом и грунтом, требуется утеплить буронабивной фундамент с ростверком. Это приводит к дополнительным рабочим и материальным затратам.
Ростверк на винтовых сваях
Преимущество фундамента на винтовых сваях заключается в том, что для их установки не требуется проведения земляных работ, и они как правило, применяются на глинистых и пучинистых грунтах. После того как опоры установлены, их оголовки срезают в один уровень и производят устройство решетчатого пояса.
Виды ростверков на винтовых сваях
Монолитные железобетонные и бетонные конструкции для винтовых свай делают крайне редко, поскольку этот тип опор используется для возведения легких сооружений. Чаще всего свайно-винтовой ростверк выполняют из металлического уголка или швеллера.
Перед установкой ростверка на оголовки винтовых свай, к ним приваривают металлические площадки, размер которых должен позволить скорректировать осевое смещение опор. Далее швеллером или уголком производится обвязка всех свай, в результате чего создается прочная и надежная конструкция.
Что такое ростверк — особенности, плюсы и минусы
Фундамент ростверк является сооружением из соединенных между собой ленточным способом (с помощью бетона или металла) заглубленных в почву на 2-3 метра свай – опор. Горизонтальная конструкция, объединяющая их в одно целое, и называется термином «ростверк» (от немецкого Rost — решётка). Верхнюю часть столбчатого фундамента еще называют оголовком.
Среди других видов оснований для дома, фундамент на сваях с ростверком, имеет преимущества, повышающие его популярность среди застройщиков. Это такие плюсы:
- использование на любых типах почвогрунтов (в том числе, пучинистых с высоко залегающими грунтовыми водами или торфяниках);
- подходит для участков с неровностями рельефа;
- экономичен в плане материалов трудозатрат (не требуется рыть глубокие котлованы и делать дополнительное водоотведение);
- на таком фундаменте допускается строительство зданий из любых стройматериалов- кирпичный, деревянный дом или из газобетонных блоков;
- если при возведении не допущено ошибок, можно быть уверенным, что такой ростверк фундамент прослужит долго;
- строительные работы можно проводить даже при минусовых температурах;
- высокая несущая способность и устойчивость.
Как и любое техническое сооружение, ростверк фундаменты имеют свои минусы:
- несущая способность ограничивается 2-3 этажами, многоэтажные дома на таком основании не строят;
- невозможно обустроить подвальное помещение или цоколь (необходим технически сложный проект, а в монолитах такая возможность отсутствует);
- возведение ростверка требует высокоточного монтажа и применения строительной спецтехники, не всякий строитель – любитель справиться;
- между почвой и оголовкой фундамента появляются пустоты, в которых скапливается атмосферная влага и заводятся насекомые, что приведет к дополнительным затратам на заливку полостей между ростверком и грунтом.
В целом, плюсов у данного вида фундамента больше, чем минусов.
Какую роль выполняет в обустройстве фундамента
При возведении основания дома на столбах, необходимо придать им максимальную устойчивость, и для этого свайный ростверк подходит лучше всего. Он равномерно делит весовую нагрузку сооружения на грунт между сваями (по типу забора). Это свойство особенно актуально для районов с наличием сыпучего грунта большой толщины.
Как подготовиться к работе?
Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.
С чего начать?
Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.
Что нужно знать перед проектированием?
Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:
тип грунта;
- степень пучения почвы;
- точку промерзания;
- залегание поземных источников;
- несущую способность грунта;
- перепады высот на участке;
- климатические условия для региона (количество осадков).
Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.
Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.
Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:
| Диаметр буронабивных свай, см | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Площадь основания, см2 | 79 | 177 | 314 | 490 | 707 |
| Тип грунта | Несущая способность | ||||
| Песок крупной фракции | 325 | 701 | 1350 | 2050 | 2350 |
| Песок средней фракции | 235 | 530 | 942 | 1472 | 2120 |
| Мелкий песок, перенасыщенный влагой | 197 | 530 | 748 | 1226 | 1775 |
| Твердая глина | 353 | 795 | 1413 | 2208 | 3180 |
| Пластичная глина | 197 | 353 | 628 | 980 | 1413 |
| Крупнообломочные породы | 432 | 1315 | 2168 | 3238 | 5650 |
Расчет опор и ростверка
Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:
Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.
- Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
- М – суммарная масса сооружения (из п.1),
- Н – несущая способность грунта (справочная информация),
- 1,4 – коэффициент надежности.
- Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
- Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.
Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).
Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.
Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.
Необходимые инструменты и материалы
Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:
- ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
- смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
- щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
- бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
- листы рубероида для гидроизоляции свай;
- листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
- пенополиуретановый утеплитель;
- металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
- доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
- колышки, лески для разметки участка.
