Армирование ростверка свайного фундамента под колонну

Как правильно армировать железобетонный ростверк

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.

Пример расчета

• 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).

1. 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);
2. масса перегородок = 1,2 * 2,7 м (высота) * 20 м (общая длина) * 0,03 т/м² (масса квадратного метра перегородок) = 2 тонны;
3. 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;
4. масса кровли = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,06 т/м² = 2,3 тонны;
5. снеговая нагрузка = 1,4 * 4 м * 8 м * 0,18 т/м2 = 8,1 тонн;
6. 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.

Какие расчеты нужны при монтаже свай

При расчетах свай, определяют следующие величины:

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 – 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:

• 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.

Виды и расчет несущего элемента кирпичного здания

Монолитное основание, а также ФБС-блоки способны выдержать нагрузку кирпичного строения

Множество людей не знают, какой фундамент лучше для дома из кирпича, по этой причине начинают паниковать. Прежде чем начинать рассчитывать фундамент под дом, необходимо определиться с его видом.

В наше время существует множество разновидностей несущих элементов здания. Но не каждый из них может выдерживать прямое влияние больших нагрузок от кирпичного здания.

Следует правильно выбрать фундамент, опираясь при этом на уровень климатических воздействий в том или ином регионе. Также необходимо определить строение структуры грунта, расположение подземных видов вод и уровень нагрузок, которые будут возникать от самого жилого здания.

По мнению специалистов, неплохим считается монолитный фундамент, так как его несущая способность довольно велика. Минусом такого вида является большая стоимость, что для устройства загородного дома частного типа неприемлемо.

Можно изготовить фундамент из блоков, он также имеет множество положительных характеристик, но устройство фбс за счет доставки обходится дорого. По этой причине блочный тип конструкции отпадает. Лучшим вариантом будет выступать основание на сваях, так как помимо большого количества достоинств этот вид фундамента дешевле предыдущих типов.

Для того чтобы правильно выполнить устройство фундамента под кирпичный дом, в обязательном порядке необходимо выполнить подробный расчет несущей конструкции. Такие действия можно выполнить по таким принципам, как:

• проводится полное вычисление массы строения, учитывая при этом: перегородки, конструкцию крыши, несущие стены из кирпича, а также следует прибавить вес отделочных материалов;
• выполняется подсчет массы основания, при этом следует учесть его разновидность;
• общее значение массы необходимо поделить на площадь, которая используется под будущее основание, в результате образуется число веса, влияющее на почву. Подробнее о расчетах под кирпичный дом смотрите в этом видео:

Сбор нагрузок

Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

• нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
• нагрузка на ростверк.

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:

Конструкция	Нагрузка
Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см	30-50 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 20 см	100 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 30 см	150 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 38 см	684 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 51 см	918 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления	27,2 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением	33,4 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя	100-150 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см	500 кг/кв.м.
Пирог кровли с использованием покрытия из
листов металлической черепицы и металлических	60 кг/кв.м.
керамочерепицы	120 кг/кв.м.
битумной черепицы	70 кг/кв.м.
Временные нагрузки
От мебели, людей и оборудования	150 кг/кв.м.
от снега	определяется по табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

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:

Тип нагрузки	Коэффициент
Постоянная для: — дерева — металла — изоляции, засыпок, стяжек, железобетона — изготавливаемых на заводе — изготавливаемых на участке строительства	1,1 1,05 1,1 1,2 1,3
От мебели, людей и оборудования	1,2
От снега	1,4

Монтаж монолитного ростверка

После установки свай приступают к монтажу ростверка. Его устройство включает в себя:

• монтаж опалубки;
• укладку арматуры согласно расчетным показателям;
• заполнение формы бетонным раствором;
• демонтаж опалубки;
• работы по гидроизоляции.

Конструкция опалубки зависит от того, как располагается ростверк над уровнем земли.

Монтаж опалубки

От правильного монтажа опалубки будет зависеть прочность и внешний вид ростверка. Съемную форму чаще всего собирают из досок, иногда используют фанеру.

Нижняя часть опалубки под висячий ростверк.

Обязательно нужно контролировать вертикальный уровень установки боковых стенок. Углы должны быть выставлены под 90 градусов, если в проекте не установлены другие параметры. Стенки укрепляют подпорками, чтобы бетонный раствор не разрушил опалубку.

Если ростверк располагается над уровнем земли, нужно рассчитать нагрузку от арматуры и бетонного раствора на нижнюю стенку формы. Если дно вывалится, работу нужно будет начинать сначала.

После монтажа опалубки, насыпают в нее слой песка, толщиной 150 мм. Смачивают его, хорошо утрамбовывают. Укладывают гидроизоляционный материал.

Армирование

Армирование висячих ростверков выполняют металлическими прутьями. Стеклопластиковая арматура, как показывает опыт, хороша в тех случаях, когда она опирается на почву. Тип армирования и вид балок для устройства ростверка определяют на этапе проектирования дома.

После обрезки опор до нужного размера, из них будет выступать арматура. Она будет использоваться как соединительный элемент между ростверком и опорой.

Перед выполнением армирования рисуют чертеж расположения металлических стержней. Все работы выполняют, ориентируясь на эту схему. Если неправильно заложить арматуру, конструкция может не выдержать нагрузки и деформироваться.

Металлический каркас устанавливают строго по уровню.

Металлические прутья, связанные между собой по 3-4 штуки проволокой, опускают в опалубку. Арматура не должна касаться краев деревянной формы под бетон, чтобы впоследствии не оказалось, что ее края выступают из бетонного основания.

Чтобы была вентиляция пространства под полом дома, оставляют в конструкции продухи, вставляя в опалубку трубы диаметром 100 мм.

После установки металлического каркаса, убирают из опалубки весь строительный мусор при помощи промышленного пылесоса с большой мощностью.

Заливка бетоном

Проверяют геометрию и надежность крепления опалубки и армированного каркаса, чтобы во время наполнением бетоном конструкция не развалилась.

Подготавливают цементный раствор. Он должен быть однородным, без комков. Перемешивают раствор на строительной площадке при помощи миксера или заказывают с завода в бетономешалке.

Заливку осуществляют в один заход. Не рекомендовано делать перерыв более нескольких часов. Заливают послойно, каждый слой уплотняют миксером или штыком лопаты, чтобы вышли все пузырьки воздуха, и не осталось пустот.

Гидроизоляция

Висячий ростверк можно изолировать от воздействия влаги, обмазывая конструкцию битумными мастиками.

При монтаже заглубленной бетонной ленты и перед заливкой бетона укладывают на дно опалубки рубероид, а после демонтажа опалубки накрывают рулонной изоляцией весь ростверк.

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:

Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.

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.

Конструкция ростверкового фундамента

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию, соединяющую отдельно стоящие сваи между собой

Для возведения стен зданий сооружаются различные виды ростверков, отличающиеся расположением относительно нулевой отметки:

• возвышающийся. Нижняя плоскость силового контура располагается выше уровня почвы не менее чем на 15 см. Высокая конструкция сооружается для облегченных зданий, строительство которых осуществляется на всех типах грунтов. Она является незаменимой для проблемных грунтов и требует надежного усиления стальной арматурой. Это обусловлено наличием свободного пространства между поверхностью почвы и бетонной окантовкой;
• расположенный на уровне почвы или наземный ростверк. Он формируется на песчано-щебеночной подушке без погружения в грунт. Главная особенность наземной конструкции – это касание бетонного монолита поверхности почвы с нулевым зазором. Такая конструкция применяется на стабильных почвах, которые не подвержены деформации в результате морозного пучения. При замерзании почвы велика вероятность нарушения целостности бетонного контура;
• не глубоко заглубленный. Опорная плоскость бетонного усиления опирается на щебеночно-песчаную подсыпку, расположенную ниже нулевой отметки в глубине приямка. Конструктивно такое основание похоже на фундамент ленточного типа, который выполняется на свайных опорах. Процесс сооружения довольно трудоемкий и связан со значительными расходами. Эта конструкция используется на грунтах с пониженной несущей способностью для строительства крупных строений.

Свайные фундаменты сооружают для возведения облегченных построек. Конструкция ростверка фундамента, представляющего бетонную окантовку, обеспечивает устойчивость таких строений. Ширина ленты соответствует толщине стен, а высота контура составляет не более 0,4 м.

Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой возводятся стены здания

Источник