При этом используют металлопрокат установленного качества, а в конструировании следуют технологии, описанной в нормативной документации к проектированию железобетонных оснований.
Рассмотрим в статье все особенности армирования свайного основания, нужен ли чертеж и для чего, в чем отличия от процедуры при монолитном плитном фундаменте, а также технологию и этапы монтажа.
Особенности процесса
Ростверк представляет собой верхнюю часть опорной конструкции, которая объединяет между собой сваи. Благодаря обвязке фундамент становится жестче и увеличивается его устойчивость по отношению к опрокидывающим нагрузкам.
По материалу изготовления ростверк может быть:
- деревянным;
- металлическим;
- железобетонным.
Последний вариант выгодно отличается повышенной несущей способностью и может быть использован для строительства жилых многоэтажных домой и других тяжеловесных конструкций.
Необходимость в армировании ленты обусловлена тем, что сам по себе бетон как материал подвержен изгибающим и растягивающим силам, которые могут стать причиной разрушения основания.
Армированный каркас внутри монолитной ленты ростверка свайного фундамента принимает на себя нагрузки, тем самым увеличивая надежность фундамента и обеспечивая сохранение его эксплуатационных характеристик в процессе использования. Такую же функцию выполняет армокаркас для столбчатых, буронабивных и железобетонных свай.
Материалы для изготовления
Выбор материала для изготовления ростверка зависит от нескольких факторов:
- типа фундамента;
- нагрузки на фундамент;
- типа грунта;
- высоты грунтовых вод.
Железобетон
Наиболее удобный вариант ростверка для бетонных свай — надежный, стабильный, долговечный и распространенный материал. Изготавливают из стальной арматуры и бетона, образующих прочную и износостойкую конструкцию. Используется в строительстве тяжелых многоэтажных зданий и промышленных объектов, реже — для загородного жилья .
Различают сборные и монолитные железобетонные ростверки. Сборные изготавливают в заводских условиях и собирают на площадке.
- преимущества — прочность и легкость монтажа;
- недостатки — необходимость использования грузоподъемной техники и гидроизоляции соединительных узлов.
Арматура в виде плоского или объемного каркаса многократно повышает прочность, затвердевший бетон хорошо переносит нагрузки при сжатии.
Металл
Используется двутавр или швеллер. Профильный прокат обеспечивает жесткость и прочность конструкции. Металлический ростверк подходит для одноэтажных домов и в свайно-винтовых фундаментах. Металл прикрепляют к оголовкам свай сваркой.
Металлические сваи и ростверк требуют предварительной защитной обработки, так как они подвержены коррозии. Обычно используют на пучинистых грунтах.
- преимущества — жесткая и надежная конструкция;
- недостатки — необходимость использования крановой техники, обработки швов из-за коррозийной неустойчивости сварочных соединений.
Дерево
Деревянный брус или короб из доски под ростверки используют для легких деревянных или каркасно-щитовых домов. Между брусьями и сваями следует уложить гидроизоляцию из толя или рубероида. Чтобы сохранить древесину от гниения, необходимо обработать элементы специальной биозащитной пропиткой.
Брусья к сваям прикрепляют кронштейнами или болтами. Этот материал сейчас почти не используется.
- преимущества — конструкции легкие и недорогие, быстрый монтаж;
- недостатки — невысокая прочность, необходимость дополнительной обработки.
Бетон
Используется для небольших строений при максимальном количестве опор. Оголовки свай должны быть заглублены в бетон ростверка минимум на 10 см. Отсутствие арматуры не позволяет сильно нагружать подобные конструкции, критичны нагрузки на изгиб. Специалисты не рекомендуют использовать этот тип ростверков.
- преимущества — простота и дешевизна;
- недостатки — ненадежность.
Зачем делать чертеж?
Во всех деталях разработанный чертеж ростверка свайного основания позволяет:
- определить потребность в стальных прутьях для армокаркаса;
- собрать силовую конструкцию в соответствии с нормативными требованиями.
Графическая схема отображает следующую информацию:
- размеры силовой конструкции;
- диаметр стальных прутьев;
- профиль сечения стержней;
- шаг между перемычками;
- интервал между арматурными поясами;
- конструктивные особенности каркаса.
Имея перед собой чертеж, застройщик может без труда рассчитать необходимое количество прутьев и перемычек для создания армирующего каркаса, подобрать сортамент арматуры, высчитать вес прутков для заказа и, как следствие, добавить соответствующую статью расхода в общую смету.
Как выбрать арматуру?
Армирующий каркас представляет собой пространственную конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего продольных поясов, соединенных между собой поперечными прутками. Для изготовления продольных поясов используют рифленую арматуру класса A-III с сечением 13-16 мм.
В последнее время широко используются композитная арматура с напылением из песка, которая отличается более высокими прочностными характеристиками по сравнению с металлом, а также устойчивостью к коррозионным процессам.
Соединение конструкции может быть выполнено по двум технологиям:
- Поперечные перемычки присоединяются путем вязки или сварки к продольным поясам под углом 90о. В этом случае для прутков необходимо использовать стальные стержни такого же типоразмера, что и при обустройстве пояса. Схема такой конструкции:
- Перемычки имеют выгнутую в хомуты форму, благодаря чему система арматурных прутьев соединяется в единую конструкцию. В этом случае используются гладкие стальные пруты класса A-II с диаметром сечения от 8 до 10 мм. Композитная арматура не подлежит гибке, поэтому не подходит для изготовления хомутов. Схема такой конструкции представлена ниже:
Электросварку чаще заменяют обвязкой арматуры и перемычек стальной проволокой. Для этого используют термически обработанную специальную вязальную проволоку диаметром от 1,2 мм.
Буронабивной свайный фундамент своими руками
Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.
Устройства выполняется в пять этапов:
- Земляные работы.
- Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
- Заливка бетона.
- Устройство ростверка.
- Закрытие цоколя.
Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.
Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.
Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.
Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.
Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.
Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.
В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.
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.
Расчет основания с ростверком
Чтобы правильно выполнить все расчеты нужно учитывать особенности грунта, близость нахождения подземных вод и нагрузку от меблированного домостроения с учетом максимальной силы тяжести. Все расчеты, схемы лучше показать специалистам, чтобы они проверили их правильность.
На основе полученных данных рассчитывают необходимое количество свай и глубину их заглубления. Опора должна заглубляться ниже точки промерзания грунта на 20 см. Располагают сваи или столбы на каждом углу, в местах пересечения несущих стен с перемычками, под наиболее тяжелыми конструкциями дома (под колоннами, камином). Остальные опоры устанавливают на определенном расстоянии друг от друга.
После монтажа свай монтируют ростверк, если он устраивается в виде монолитной бетонной ленты, обязательно нужно усиливать его арматурой.
Технология и этапы процесса
Монтаж армирующего каркаса начинают после завершения всех предыдущих этапов строительства фундамента, а именно:
- устройства свай в грунте;
- строительства опалубки;
- укладки слоя гидроизоляции.
Силовую конструкцию помещают в готовую щитовую опалубку, внутри которой выступают прутья армокаркаса опор. Сборку конструкцию выполняют с помощью проволоки или соединяют прутья методом сварки.
Некоторые строители опасаются, что сваренный каркас хуже противостоит деформациям из-за отсутствия эластичности, но при строительстве многоэтажек чаще применяют сварку, потому что это более практичный и быстрый в реализации способ.
С точки зрения эксплуатационных характеристик, различия между методами соединения армокаркаса не существенны.
Технологические этапы:
Ориентируясь на чертеж, нарезают с помощью болгарки стальные прутья на заготовки с нужными размерами.- На дно опалубки укладывают пластиковые опоры или кирпичи под горизонтальные прутья, чтобы обеспечить зазор между нижней частью основания и металлом.
- На подставки укладывают продольные стержни, к которым приваривают или привязывают горизонтальные перемычки с выбранным шагом.
- К углам образовавшихся ячеек крепят вертикальные перемычки.
- Вертикальные перемычки соединяют с продольной арматурой верхнего пояса.
- К полученным углам крепят верхние горизонтальные перемычки.
- Усиливают углы силовой конструкции с помощью изогнутых прутьев.
Углы армирующего каркаса в большей степени подвержены значительным нагрузкам, поэтому важно уделить особое внимание надежности фиксации стержней в этих местах.
Правила армирования ростверка
Придерживаясь перечисленных правил, можно избежать многих ошибок при строительстве ростверка:
- арматурный каркас и опалубку устанавливают строго по уровню;
- у свай срезают верхнюю часть, чтобы все оголовки находились в горизонтальной плоскости;
- при монтаже металлического каркаса перемычки устанавливают на расстоянии друг от друга 200-400 мм;
- угловые элементы соединяют гнутыми Г- и П-образными элементами;
- сечение опоры должно быть не менее 300 мм, количество прутов в продольном поясе 3 и более, припуск арматуры под ростверк должен быть 50 см и более;
- сварные соединения менее прочные, чем проволочные.
Нельзя экономить на качестве и количестве металлических прутов.
Более подробно узнать, как армировать свайно-ростверковый фундамент можно из профильных книг или видео: Армирование монолитно-бетонного ростверка является обязательным технологическим процессом. При соблюдении всех норм и технологии армирования постройка прослужит более половины века.
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.
Положительные стороны
Для укрепления и улучшения положительных качеств основания применяется армирование ростверка фундамента. Оно позволяет укрепить конструкцию и придать ей максимальную мощность.
Основные положительные характеристики:
- Низкий уровень потери тепла в строении
- Простота выполнения работ
- Низкая стоимость стройматериалов
- Низкий уровень расходов арматурной сетки и раствора бетона
- Позволяет защитить строение от колебаний и вибраций земной поверхности
