Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком
Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.
Изучение характеристик грунта
Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.
Схема буронабивного фундамента
Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.
Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.
Глинистая почва в области подошвы сваи Глинистая почва по длине сваи
Песчаный грунт Крупнообломочные породы
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
– изоляции, засыпок, стяжек, железобетона
– изготавливаемых на заводе
– изготавливаемых на участке строительства
Расчет сваи
На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:
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.
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:
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).
Размеры ростверка и его армирование
Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.
Пример правильной вязки арматурного каркаса
Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:
Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.
Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.
Пример расчета
Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.
Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.
площадь стен = 30 м*3м = 90 м2;
масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг
Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм.
Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.
Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.
Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.
Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.
Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.
Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.
Расчет свай. Пример
Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее:
P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т.
Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.
Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.
Расчет ростверка. Пример
Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн.
Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м.
Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.
Армирование ростверка свайного фундамента:
Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.
Расчет свайного фундамента: простая и надежная методика
Рассчитываем сечение, высоту, расстояние между сваями, армирование, каркасы и несущую способность свай и ростверка буронабивного свайного фундамента.
Основные особенности армирования столбчатых фундаментов с ростверком
Особенности армирования столбчатого фундамента
Повышение крепости и надежности фундамента достигается его армированием. Бетон выдерживает большие нагрузки на сжатие. Изгибные или растягивающие усилия даже небольшие, разрывают его.
На столб фундамента действуют такие нагрузки:
Для нагрузок на сжатие не армируют, а воздействие от пучения грунта полностью устраняют, обернув столб тремя слоями полиэтилена или рубероида. Сдвиговая нагрузка возможна редко, но защищают от нее армированием.
Второй зоной армирования в столбчатых фундаментах, является ростверк. Армирование ростверка свайного фундамента производят только по его нижней и верхней поверхности с учетом толщины защитного слоя бетона.
Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка
Для горизонтальной продольной арматуры ростверка берут прутки с регулярным профилем и диаметром 10 – 16 мм. Вертикальные и горизонтальные поперечные участки каркаса – из гладкой арматуры, диаметром 6 – 8 мм.
Для столбов вертикальная арматура – профилированная, горизонтальная – гладкая. Диаметры те же.
Обычно используют прутки марок А I и А III (А 400 С).
Можно использовать новый вид арматуры – композитную. Практика пока не велика, а характеристики у нее хорошие.
Последовательность армирования столбов и ростверка
Столбы армируют вертикальными прутьями. Их варят или вяжут проволокой в каркасы.
На дно ямы насыпают песок, толщиной 200 – 250 мм и сверху такой же слой песка со щебнем. Укладывают не менее 50 – 100 мм бетона для защиты металла от грунтовой влаги и коррозии.
Готовые каркасы опускают в скважины буронабивных свай или ямы под столбы.
Размеры каркаса в сечении должны быть меньше диаметра скважины на 35 – 50 мм с каждой стороны. Этот слой бетона называется защитным. Щелочной реакцией он защищает металл от коррозии.
Выпуски арматуры столбов при изготовлении каркаса загибают горизонтально на длину 30 – 40 диаметров прута. Если дипломированный сварщик умеет правильно, и не перекаливая варить арматуру, загибы не делают.
В ростверк стержни укладывают двумя слоями:
Середина не армируется, тут нагрузок почти не бывает.
Схема расположения прутов арматуры определяется требованиями к частям фундамента:
Как располагают арматуру в углах ростверка?
Армирование углов ростверка свайного фундамента и пересечения с несущими внутренними стенами нужно вести с загибанием прутов на длину не менее 0,4 – 0,8 м. Отогнутые части горизонтальных прутьев одной стороны ростверка должны заходить на перпендикулярную ей другую сторону и наоборот.
Варить можно не всегда – некоторые марки стали не варятся обычными электродами, возможны перегрев прутков, вытекание металла и ослабление стыков, швов и т. п.
Нормативные документы по столбчатым фундаментам
Количество прутков, марки арматуры, значение диаметров получают в результате расчета столбчатого фундамента профессиональным инженером-строителем. Как и чертежи для его армирования.
Для этого используют такие нормативные документы:
Расчет по документам позволяет точнее определять цену на армирование столбчатого фундамента.
Ошибки при армировании
Наиболее часто встречающиеся ошибки:
Армирование столбчато-ростверкового фундамента
Армирование столбчатого фундамента – одна из основных операций, обеспечивающая высокую прочность столбов и в целом столбчато-ростверкового фундамента, строящегося здания.
Об армировании ростверка свайного фундамента
В сфере индивидуального строительства при использовании свайного основания монолитный железобетонный ростверк является наиболее популярным вариантом, поскольку даже при значительных размерах его всегда можно изготовить своими силами.
Используемые для этого материалы могут быть доставлены на стройплощадку обычным грузовым или даже легковым транспортом без применения специальных платформ или подъемных кранов.
Однако, работы по монтажу монолитного ростверка являются более сложными, чем сборного, и главная трудность заключается в правильном армировании свайного ростверка.
Как работает ростверк
Часто можно слышать о схожести устройства ростверка и обычного ленточного фундамента, но такое утверждение верно лишь отчасти. Действительно, своим видом и функцией ростверк весьма похож на ленточное основание, однако условия работы этих конструкций значительно отличаются:
В случае с ростверком воздействие со стороны грунта полностью исключается, поэтому возникающие в нем напряжения вполне прогнозируемы: в пролетах между сваями растянутой всегда оказывается нижняя часть поперечного сечения, в зонах опирания на сваи – верхняя.
Этим определяется и схема армирования ростверка свайного фундамента. Нижний пояс арматурного каркаса на участках между сваями делается более мощным, а в точках опирания на сваи усиливают верхний пояс.
Выбор материалов арматурного каркаса и определение его параметров
Диаметр используемой арматуры и параметры каркаса подбираются на основании расчета, учитывающего постоянные и временные нагрузки.
Расчет армирования ростверка свайного фундамента должен выполняться опытным строительным инженером, хорошо владеющим темой железобетонных конструкций.
На практике в индивидуальном строительстве придерживаются следующих правил:
Если высота ростверка превышает 150 мм, в арматурном каркасе устанавливают вертикальные стержни, шаг которых соответствует шагу поперечной арматуры.
Чаще всего вместо отдельных продольных и поперечных стержней используют хомуты – детали из арматуры в виде замкнутого прямоугольника или перевернутой литеры «П».
Армирование зон примыкания лент ростверка
Там, где ленты ростверка образуют Г-образное или Т-образное пересечение, просто скрепить пересекающиеся стержни рабочей арматуры недостаточно.
Здесь располагают согнутые под прямым углом стержни, каждая часть которого укладывается в одну из примыкающих лент и заходит в нее не менее, чем на 40 диаметров.
Хомуты в этих зонах устанавливают в два раза чаще.
Производство работ
Армирование ростверка свайного фундамента выполняют сразу после сооружения опалубки. Обязательным элементом последней должны быть поперечные перемычки в верхней части, к которым, в конечном итоге, будет подвешиваться арматурный каркас.
Работы по монтажу армирования в будущем ростверке можно разбить на несколько операций.
Устройство нижнего пояса арматурного каркаса
На дне опалубки поверх гидроизоляции укладывают специальные пластиковые бобышки, на которых затем будет располагаться нижний пояс арматурного каркаса.
Если бобышек в наличии нет, их можно заменить фрагментами кирпича или деревянными брусками высотой 40 – 50 мм:
При сооружении каркаса исполнитель должен руководствоваться требованиями документов, описывающих армирование ростверка свайного фундамента: чертеж конструкции со всеми необходимыми указаниями приводится в проекте постройки.
Если лента ростверка имеет значительную длину, каждую нитку рабочего пояса набирают из нескольких арматурных стержней, соединяемых с нахлестом в 1 м.
К нижнему поясу крепят стержни поперечной арматуры или хомуты, совмещающие в себе поперечную и вертикальную арматуру.
Устройство верхнего пояса
Рабочая арматура верхнего пояса подвешивается на перемычках опалубки, о которых было упомянуто в начале раздела. Длина подвесов должна быть такой, чтобы после заливки ростверка над арматурой образовался защитный слой бетона толщиной от 30 до 40 мм.
Стержни верхнего пояса связываются с поперечной и вертикальной арматурой либо с хомутами, если таковые используются.
Затем оба рабочих пояса следует привязать к арматуре, выступающей из свай. Арматурный каркас можно считать готовым.
Способы вязки арматуры
Наиболее распространенный метод крепления – связывание арматуры с помощью специальной проволоки. Электросварка используется очень редко и только для арматуры, имеющей в маркировке литеру «С».
Соединять сваркой обычную арматуру не допускается, поскольку вследствие воздействия высоких температур она становится менее прочной.
Для вязания арматуры применяют только отожженную круглую проволоку диаметром 1 мм. Необожженная проволока является менее пластичной, поэтому плохо гнется и легко обрывается.
Ищете информацию по теме, как выбрать теплый электрический пол?
Быстрее всего вязка арматуры осуществляется с помощью специального пистолета, снабженного аккумулятором. Но его приобретение целесообразно только при больших объемах работ, к тому же он не очень удобен при вязке арматуры в труднодоступных местах.
Армирование свайно – ростверкового фундамента для частного дома в основном осуществляют посредством другого инструмента – специального крючка. Профессионалы предпочитают самодельные крючки, но для разовых работ сгодится и покупной.
В продаже можно найти как обычные, так и винтовые крючки, называемые, также, полуавтоматическими.
Последние позволяют выполнять вязку арматуры несколько быстрее, но в силу своей конструкции после затягивания узла они оставляют слишком длинные свободные концы проволоки, которые часто выступают из бетона и начинают ржаветь.
Наиболее простыми и распространенными видами узлов являются так называемые «петля» и «две петли». Первый используется при соединении арматуры внахлест, второй – для стыковых соединений. На практике же петлю часто применяют не только для нахлесточных соединений, но и для угловых.
На завершающем этапе монтажа арматурного каркаса следует извлечь бобышки, на которых устанавливалась рабочая арматура нижнего пояса. После этого весь каркас окажется подвешенным на проволоке, обвитой вокруг верхних перемычек опалубки. Теперь можно приступать к заливке бетона.
Армирование ростверка свайного фундамента: выбор материала для арматурного каркаса. Порядок сборки арматурного каркаса. Способы вязки арматурных стержней.
Схемы и советы по армированию ростверка свайного фундамента
Достаточно часто строящийся дом возводят на свайном типе фундамента, в этом случае приобретает актуальность армирование ростверка свайного типа фундамента.
Тип свайного фундамента просто необходим в том случае, когда строительные работы ведутся на слабых и пучинистых грунтах, на строительной площадке наблюдаются большие перепады высоты почвы или есть грунтовые воды.
Кроме этого, свайный фундамент является единственным решением, если возведение дома запланировано в районах вечной мерзлоты, а также во многих других случаях.
Вообще, для этих целей используются сваи, различающиеся между собой как по способу погружения в грунт, так и по используемому для их изготовления материалу.
Объединяет их то, что в единую цельную и прочную конструкцию их связывает именно ростверк.
В свою очередь, для придания прочности самому ростверку следует обязательно провести его армирование, предварительно сделав чертеж и произведя расчет всех предполагаемых нагрузок при последующей эксплуатации частного дома.
Основные особенности ростверка
Их минимальное количество может составлять от четырех штук из расчета, что для каждого угла будет устроена своя свая.
Именно на такой фундамент свайного типа впоследствии будет производиться укладка и самого ростверка. Он может быть в виде единой сплошной плиты или ленточного типа.
Вообще, основное предназначение ростверка фундамента — это связать между собой в единое целое все части фундамента свайного типа для равномерного распределения нагрузки.
В том случае, когда в качестве ростверка используются бетонные балки, он напоминает фундамент ленточного типа, однако разница состоит в том, что лента ростверка никогда не заглубляется в грунт.
Связано это в первую очередь с тем, что в сильные морозы грунт имеет свойство выпирать, а это, в свою очередь, может привести к нарушению целостности самого ростверка как ленточного типа, так и сплошной плиты.
Устройство ростверка фундамента может быть различным.
Так, он может быть выполнен из прочного бетона и иметь арматурный каркас, также бывает сборным из различных элементов, изготовленных на заводе, и комбинированным.
Производить соединение свай с различными элементами самого ростверка можно при помощи обыкновенной сварки, а также монолитными участками.
Обустраивая фундамент для дома свайного типа, для ростверка можно использовать самые разные материалы.
Если предполагается фундамент ленточного типа, то ростверк можно сделать из металлических швеллеров или двутавров.
Однако, даже несмотря на то, что расчет такого ленточного типа фундамента показывает его высокую надежность, в экономическом плане он не выгоден и обойдется достаточно дорого.
В этом случае, наиболее предпочтительным будет ростверк, устроенный в виде монолитной конструкции из бетона, в котором произведено соответствующее армирование.
Расчет фундамента с ростверком
Для того чтобы произвести правильный расчет фундамента данного типа, прежде всего необходимо максимально точно определить состав грунта на строительной площадке, особенно на той глубине, на которой планируется обустраивать сам фундамент.
Это необходимо в первую очередь для того, чтобы сделать расчет дины свай, спланировать их конструкцию, а также расстояние между сваями в отдельности.
Также осуществляется расчет и несущей способности будущей сваи.
Производя расчет свайного фундамента с ростверком, необходимо также определить и предполагаемые нагрузки, которые будет оказывать дом непосредственно на сами сваи, а также на грунт.
Для того чтобы получить расчет общего веса будущего строения, необходимо сложить вместе не только его вес, но и вес кровли и перекрытий.
Также учитываются природные нагрузки, такие как, например, снег, масса людей в доме, различное оборудование и мебель.
Все последующие расчеты производятся с обязательным учетом общей площади всего дома.
В большинстве случаев фундамент с ростверком обустраивается для тех строений, площадь которых будет составлять не менее трехсот квадратных метров.
Как правило, необходимый расчет осуществляют специалисты, так как есть множество различных тонкостей и нюансов.
После того как будет произведен необходимый расчет фундамента дома, на основании которого определится количество свай, расстояние между ними и глубина их монтажа, должна быть составлена соответствующая схема и чертеж.
Сваи для дома рекомендуется делать либо буронабивными, либо винтовыми.
Следует отметить, что винтовые сваи более выгодны в экономическом плане и их можно обустроить без привлечения спецтехники.
При проведении работ по устройству фундамента для дома с ростверком, обязательно должно быть произведено армирование конструкции, как для ленточного типа, так и для сплошной монолитной плиты.
Армирование ростверка
В любом случае, фундамент свайного типа должен быть в обязательном порядке армированным. Сами сваи армируют в первую очередь для того, чтобы придать им соответствующей прочности.
В свою очередь армирование ростверка производится для максимального увеличения его несущей способности.
Та часть арматуры, которая будет выступать из свайной конструкции, будет использована в качестве соединительного элемента между самой сваей и ростверком.
Само скрепление, как правило, осуществляется при помощи сварки.
Для проведения армирования необходимо использовать предварительно составленный чертеж, кроме этого, должна быть перед глазами и непосредственно схема армирования.
Следует помнить, что те элементы ростверка, на которых не будет произведено соответствующее армирование, просто не выдержат нагрузок при возведении стен и перекрытий дома.
Для этих целей рекомендуется использовать арматуру с диаметром сечения от 10 до 14 миллиметров.
В том случае, когда монтируются ленточные ростверки, сам арматурный каркас следует сделать из двух отдельных поясов.
Между собой они должны быть жестко связаны при помощи вертикальных стержней из металла с диаметром сечения до восьми миллиметров.
Такой диаметр выбирается ввиду того, что эти металлические прутья практически не подвергаются нагрузке, а предназначены главным образом для того, чтобы придать соответствующую форму каркасу.
Обязательным условием является то, что каждый пояс должен состоять не менее, чем из двух прутьев.
Между собой пояса связываются при помощи стержней, расположенных в горизонтальном положении и связанных обыкновенной вязальной проволокой.
При производстве арматурных каркасов для фундаментов с ростверком на промышленных предприятиях для крепления поперечных соединений используют сварочные аппараты.
Однако непосредственно поперечные круги или квадраты с продольными прутьями соединяются исключительно методом вязания.
Если предполагается устройство снования в виде сплошной монолитной плиты, то схема армирования остается точно такой же, как и в фундаментах ленточного типа.
В этом случае верхний пояс каркаса выполняется в виде сетки из арматуры с диаметром сечения от 10 до 14 миллиметров, а для обустройства вертикальных стержней используется арматура с меньшим диаметром.
На стоимость самого фундамента главным образом влияет количество бетона и арматуры, которые используются для его обустройства.
Кроме этого, в стоимость включаются пиломатериалы, которые необходимы для возведения опалубки. В зависимости от своей конструкции, ростверки могут быть высокими или низкими.
Однако вне зависимости от типа выбранной конструкции принцип армирования ростверка остается неизменным.
В том случае, когда предполагается основание загубленного типа, его нижняя часть должна находиться на одном уровне с грунтом.
В некоторых случаях возможно его опускание на несколько сантиметров ниже.
Между сваями необходимо устроить траншеи, в которых из тщательно утрамбованных песка и щебня делаются соответствующие подушки.
Далее производится монтаж опалубки и собирается арматурный каркас.
Этот арматурный каркас должен быть жестко связан с оголовками свай и не доходить до стенок установленной опалубки примерно на пять сантиметров.
Только после этого производится заливка бетоном самого фундамента. Следует отметить, что такой ростверк возможен, только если дом возводится на непучинистом грунте.
Во всех остальных случаях необходимо обустраивать высокие ростверки, при этом также следует уделить особое внимание армированию всей конструкции.
Внимание! Все материалы предоставлены исключительно для ознакомления!
Армирование ростверка свайного фундамента: чертежи, схемы, советы
Технология армирования свайного ростверка
Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.
Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.
1 Какие функции выполняет ростверк и зачем нужно его армирование?
Ростверк представляет собой ленточную конструкцию (о том, как армируют обычный ленточный фундамент — читаем отдельно), соединяющую отдельно стоящие сваи между собой. За счет обвязки опоры получают дополнительную пространственную жесткость и устойчивость к опрокидывающим нагрузкам. Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой возводятся стены здания.
Существует несколько разновидностей обвязки по материалу изготовления — стальная (из швеллера либо двутавра) деревянная (из бруса) и железобетонная. Именно в случае монтажа монолитного свайного ростверка, который используется при обустройстве домов из тяжелых материалов, необходимо выполнить армирование обвязки.
Потребность в укреплении монолитного ростверка арматурой обуславливается тем, что бетон как материал имеет высокую устойчивость к сжимающим нагрузкам, но при этом ему свойственно слабое сопротивление к нагрузкам на изгиб и растяжения, которые могут стать причиной его деформации.
Схема свайно-ростверкового фундамента
Размещенный внутри монолитного ростверка армокаркас воспринимает на себя вышеуказанные нагрузки, предотвращая риск его разрушения, что значительно увеличивает надежность и долговечность конструкции. Армирование необходимо не только при монтаже свайно-ростверкого фундамента, но и в столбчатом основании, которое имеет схожую конфигурацию.
Отметим, что армированию подлежат фундаменты, в которых используются сваи двух видов — забивные и буронабивные. Забивные сваи представляют собой конструкции заводского изготовления, которые по завершению монтажа с помощью копровой техники обрезаются специальной гидравлической сваерезкой.
После обрезки оголяется арматура на торцевой части сваи, которая впоследствии связывается с каркасом монолитного ростверка. При монтаже буронабивных опор их армокаркас делается так, чтоб над бетонным телом сваи находились выступы арматуры высотой 30-40 см.
1.1 Чем и как армировать?
Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры (верхнего и нижнего), соединенных между собой горизонтальными и вертикальными перемычками.
Продольные пояса выполняются из прутьев арматуры класса А3 (горячекатаный профиль рифленого типа), диаметр которой составляет 13-16 мм. Использовать стеклопластиковую арматуру можно, что подтверждают отзывы о успешной эксплуатации таких свайно-ростверковых фундаментов на специализированных форумах.
Соединяющие вертикальные и горизонтальные перемычки могут выполняться в двух вариантах — в виде отдельных прутков приваренной к продольных поясам арматуры (схема демонстрирует конфигурацию). В таком случае необходимо использовать стержни аналогичного типоразмера, что и при обустройстве продольного пояса.
Чертеж соединения поясов отдельными перемычками
Также каркас может соединяться перемычками из выгнутой в хомуты прямоугольной формы арматуры (нижеприведенная схема). При таком подходе используются гладкие стержни класса А2 (диаметр 8-10 мм). Гнутые хомуты трудоемки в монтаже, однако они за счет меньшего количества сварных швов они более надежны и долговечны. Стеклопластиковая арматура, не подлежащая гибке, для создания хомутов не применяется.
Чертеж соединения поясов хомутами
Согласно положениям СНиП №2.03.01 «Пособие по проектированию и обустройству свайно-ростверковых фундаментов», при монтаже армокаркаса необходимо соблюдать следующий шаг между составляющими элементами:
Защитный слой представляет собой расстояние между крайними контурами армокаркаса и стенками бетонного тела монолитного ростверка. Если защитный слой не будет иметь требуемую толщину возникнет две проблемы — каркас не сможет правильно перераспределять действующие на ростверк нагрузки и арматура будет чрезмерно подвержена коррозии под воздействием влаги, проникающей в микропоры бетона.
Пластиковая подставка под арматуру
Чтобы сделать защитный слой по нижней грани ростверка используются специальные пластиковые подставки-грибки, которые поднимают арматуру над опалубкой. Применение в данных целях кусков кирпича не допускается.
1.2 Как рассчитать количество арматуры?
В качестве примера приводим расчет количества арматуры для монолитного ростверка периметром 8*6 м. Используем условные габариты обвязки 40*40 см. Армокаркас под такую обвязку будет состоять из двух продольных поясов по 3 стержня А3 диаметр 14 мм в каждом (шаг между прутьями 10 см, по 5 см с каждой стороны съедает защитный слой бетона). Пояса соединяются перемычками из арматуры А1 диаметр 11 мм, расположенных с шагом в 20 см.
Расчет выполняется по следующему алгоритму:
В итоге расчет нам показал, что армирование ростверка требует 180 м арматуры класса А3 и 200 м (100+100) стержней А2 диаметром 11 мм. Также может потребоваться расчет вязальной проволоки, если вы не планируете использовать стыковку сваркой. Выполняется он с учетом того, что на одно соединение уходит около 40 см материала: определяем количество соединений: 4*(30/0,2) = 600 шт; и высчитываем расход материала — 600*0.4 = 240 м.
2 Технология армирования монолитного ростверка
Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки. Вы должны иметь готовую опалубку, внутри которой на высоту, равную сечению обвязки, выступают армокаркасы свай.
Опалубка и сваи перед началом армирования
При сборке каркаса арматуру можно вязать между собой с помощью проволоки либо соединять прутья методом сварки. Существенной разницы в способе стыковки нет — нередко утверждают, что сваренный каркас из-за отсутствия эластичности хуже противостоит деформациям, чем соединенная вязкой конструкция, однако в промышленном многоэтажном строительстве каркасы свайно-ростверковых фундаментов всегда свариваются, так что эти опасения беспочвенны. К тому же, сварка более практичный и быстрый в реализации способ.
Армирование ростверка — пошаговая инструкция:
Первый пояс армокаркаса и хомуты
Усиление углов на верхнем поясе каркаса
Сборка армокакаркаса на прямых участках ростверка достаточно проста в исполнении. Трудности наступают при армировании углов, которое необходимо дополнительно усиливать, поскольку эта часть каркаса испытывает максимальные нагрузки.
Схема правильного армирования углов и примыканий ростверка
Углы и места примыкания внутренних стен обвязки к наружным нельзя армировать перехлестом арматуры. На данных участках необходимо укладывать цельные стержни, выгнутые в Г либо П-образной конфигурации. Схема правильного армирования углов свайного ростверка приведена на изображении.
Армирование ростверка фундамент из свай – особенности технологии. Чертежи и схемы армирования ростверка.
