Как рассчитать и изготовить надёжный свайно-ростверковый фундамент

Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

Конструктивные особенности свайного фундамента с монолитным ростверком

Существует два варианта исполнения монолитного ростверка:

  • плитный – ростверк, связывающий в единую систему все сваи;
  • ленточный – ростверк, соединяющий сваи последовательно.
Конструктивные особенности свайного фундамента с монолитным ростверком

Плитный ростверк устраивается под всей площадью здания, ленточный – только под несущими стенами.

Наиболее распространенным в частном строительстве является ленточный монолитный ростверк, так как особо тяжелых построек в индивидуальном хозяйстве не возводится, а материалоемкость плитного ростверка в несколько раз выше ленточного.

В свою очередь, ленточный ростверк также делится на несколько разновидностей, характеризующих его положение относительно грунта:

  • висячий (высокий) – размещается выше поверхности земли. Расстояние от его подошвы до грунта – не менее 10-15 сантиметров. Данный вид ростверка целесообразно применять на пучинистых грунтах;
  • наземный – ростверк, подошва которого лежит на уровне поверхности земли на подушке (песчано-гравийной или песчаной). Такая конструкция приемлема только на непучинистых или слабопучинистых грунтах. Грунты, подверженные пучению в период морозов способны оторвать ростверк от свай;
  • низкий – заглубленный ростверк. В пучинистых грунтах он заглубляется на глубину промерзания, на грунтах более благополучных глубина погружения ростверка в грунт может составлять всего 200-400 мм.
Конструктивные особенности свайного фундамента с монолитным ростверком

Из всех видов ростверков наиболее распространенными в индивидуальном строительстве являются висячие: они достаточно прочные, чтобы служить надежной опорой легким постройкам. Их устройство не требует проведения земляных работ.

Большинство построек (дач, бань и пр.) возводятся с использованием фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком – самого дешевого и не требующего больших трудозатрат варианта.

Что такое ростверк, устройство и разновидности

Одним из наиболее востребованных типов фундамента является свайный. Его отличает относительная простота обустройства, возможность работать на практически любых грунтах. Но для большей устойчивости опоры дополнительно связывают между собой монолитной, стальной или деревянной лентой. Она способствует перераспределению нагрузки от здания, не дает дому просесть.

Дополнительный функционал:

  • защита лаг от сырости, образования плесени и грибка;

  • обеспечение возможности строить в регионах с неустойчивыми грунтами, частыми паводками или наводнениями;

  • снижение трудозатрат. Не требуется объемный котлован, не приходится решать, куда вывозить тонны земли.

Выбор арматуры

На нижнюю часть ростверка чаще всего приходятся наиболее сильные нагрузки, поэтому нижний слой армирующего каркаса собирается из толстых прутьев рифленого типа, их диаметр должен быть не менее 2см. Верхняя часть армирования свайно-ростверкового фундамента для частного дома в основном выполняет функцию перераспределения давления, поэтому для ее формирования достаточно арматуры толщиной до 1 см. Для выполнения армирующих работ используются различные типы арматуры:

Выбор арматуры
Выбор арматуры
  • А1 – арматура, обладающая гладкой поверхностью и относительно небольшим диаметром. Такие прутья могут быть использованы в местах каркаса, где не предвидится сильных нагрузок, а также для создания основы конструкции.
  • А3 – арматура с неровной поверхностью. Это прутья с диаметром от 1 см. Они обладают повышенными прочностными характеристиками и диаметром от 1 см. Существует 2 основных вида рифленой арматуры: с кольцевидным профилем – для повышенного сцепления с бетоном и с серповидным профилем – для противодействия деформации растяжения. Также могут быть смешанные варианты, обладающие преимуществами обоих типов.
Выбор арматуры
Выбор арматуры

Для того, чтобы выполнить армирование свайно-ростверкового фундамента для частного дома, используются два типа соединения – сварка и вязка проволокой. Таким образом при выборе металлических прутьев обращайте внимание на то, каким образом они будут скрепляться с другими. Для сварки подходит только арматура с маркировкой «С».

Выбор арматуры
Выбор арматуры

Сварка неподходящей арматуры может привести к потере материалом прочности, эластичности и появлению повышенной склонности к коррозии, что негативно скажется на состоянии всего фундамента.

Выбор арматуры
Выбор арматуры

Выбор арматуры
Выбор арматуры

Виды ростверков

Ростверк не является обязательным элементом конструкции. Он соединяет между собой опоры основания, придавая конструкции дополнительную жёсткость. Различают 3 основных вида ростверков:

  1. Высокий. Соединительные элементы располагаются над поверхностью земли на расстоянии от 15 см и выше.
  2. Повышенный. Ростверк располагает вровень с поверхностью земли или на высоте до 10 см.
  3. Заглубленный. Монтаж ростверка проводится ниже уровня поверхности земли.
Читайте также:  Как построить надежный и экономичный фундамент за 3 дня?

Деревянный ростверк

Виды ростверков

По способу сборки различают ростверки:

  1. Сборные. Представляют собой сварные стальные балки, которые применяют при строительстве лёгкий построек с небольшим сроком эксплуатации.
  2. Сборно-монолитные. Элементы с «замочными» соединениями. Используются для соединения опор оснований многоэтажных домов и промышленных сооружений.
  3. Монолитные. Представляют собой единые конструкции, имеющие форму замкнутой или незамкнутой ленты. Применяются при строительстве жилых малоэтажных домов.

Возможные ошибки при организации фундамента

Несмотря на все достоинства свайно-ростверкового фундамента, он не сможет надежно держать здание, если нарушена технология. Первой причиной появления дефектов является непрочное соединение свай с ростверком. Вторая возможная ошибка – это игнорирование устройства воздушного зазора между подвешенным оголовком и землей, а также недостаточное количество продухов в ростверке фундамента.

К деформации обвязочных балок может привести увеличение пролета между опорами. Иногда допускаются ошибки и при установке самих опорных элементов. Например, на дно скважины на глубине промерзания почвы не засыпается песочная подушка. Она является своеобразным амортизатором и защитой свай и ростверка при расширении замерзшего грунта. Ошибкой является также устройство рыхлого дна в траншее. Его обязательно нужно утрамбовывать.

При сборке опалубки иногда не выдерживают вертикальное положение стенок. По нормативам допускается отклонение от прямого угла не более чем на 5 мм. При армировании часто используют сварку, хотя специалисты рекомендуют просто связывать прутья, так как этот способ считается более надежным.

Столбчатый фундамент с ростверком: расчет материала и стоимости возведения

Одним из самых затратных пунктов в малоэтажном строительстве является фундамент, это скажет любой, кто хоть раз строил себе дом, дачу или вообще занимается строительством.

Причина проста — к фундаменту предъявляются очень высокие требования по надежности, а в климатических условиях умеренных широт, с нашими холодными зимами, этот вопрос особенно актуален.

Представьте, установили Вы мелкозаглубленный фундамент летом, в самый разгар строительства, а в начале зимы, после сильных заморозков и вспучивания земли под ним, вся геометрия строения оказалась нарушена, приходится делать ремонт и вновь вкладывать денежные средства. Поэтому вопрос выбора фундамента — это основа и экономить на нем не стоит.

Однако, с развитием строительных технологий, был придуман такой вид фундамента, как столбчатый и, улучшенный вариант, столбчатый фундамент с ростверком.

Он сочетает в себе плюсы столбчатого и ленточного, а также дешевизну и гораздо меньший объем работ по его установке.

Представляет собой он столбчатый фундамент, над которым заливает ростверк, принимающий нагрузку строения.

Благодаря более массивному основанию и равномерному распределению нагрузки, он меньше подвержен движению грунтов, над которыми возведено строение.

Расчет

Для расчета столбчатого фундамента с ростверком первым делом необходимо провести геологическое изыскание грунтов на целевом участке.

Нужно это для того, чтобы рассчитать несущую нагрузку грунта и можно ли вообще строить на этом месте.

Читайте также:  Как правильно вязать арматуру для свайно ростверкового фундамента?

Особенно это актуально для песчаных и болотистых почв, а также почв с сильной динамикой горизонтального смещения грунтов.

Вторым важным требованием является необходимость установки столбов подо всеми ключевыми точками здания:

  • углами,
  • местами пересечения стен,
  • на ровных участках стен не менее, чем через каждые 2-3 метра.

Сильное влияние на площадь столбов и частоту их размещения в конструкции играет вес дома.

Чем больше вес, тем тщательнее необходимо производить расчет нагрузок, дополнительно учитывая парусность дома при ветрах и нагрузку на основание дома зимой, когда к весу дома добавляется еще и снег на крыше. Обязательным является армирование столбчатого фундамента с ростверком.

Вначале устанавливаются столбы для ростверка, технология их заливки следующая:

  • выкапываются отверстия, диаметр и глубина зависят от расчетной нагрузки,
  • подготавливается каркас для столбов из арматуры с запасом по высоте и устанавливается в отверстия,
  • устанавливается опалубка, заливается бетон и через 3-5 дней, после снятия опалубки и гидроизоляции столбов, можно заливать ростверк.

При расчете ростверка, выбирают один из вариантов установки:

  • на грунте,
  • приподнятый над поверхностью.

Плюс первого в простоте заливки, плюс второго — в том, что пучение грунтов не будет на него воздействовать.

Подготовив опалубку для заливки ростверка, изготавливают каркас из арматуры для него.

При этом важно соблюдать требования ГОСТ к железобетонным фундаментам и размещать арматуру на расстоянии не ближе 50мм от внешней грани ростверка.

После заливки бетона ждут 3-5 дней и снимают опалубку. В дальнейшем ростверк покрывают гидроизоляцией, например, битумом и возводят на нем строение.

Узнайте о преимуществах и стоимости опорно-столбчатого фундамента здесь.

к оглавлению ↑

Стоимость свайно-ростверкового фундамента складывается из стоимости:

  • бетона,
  • арматуры,
  • труда, покупки или аренды опалубки и т.д.

Необходимый объем бетона считают как сумму объема столбов (а их количество мы рассчитывали в предыдущей главе) и объема ростверка, считаемую как произведение сечения ростверка на длину периметра или умножая общую длину на ширину и высоту ростверковой части фундамента.

По арматуре: рекомендуется брать стальную арматуру с диаметром минимум 10мм. Арматуры нужно достаточно большое количество, поскольку придется армировать и столбы, и сам ростверк.

Стоимость опалубки, доставки бетона или его изготовления на месте, стоимость найма рабочей силы считаются индивидуально для каждого проекта и цен на стройматериалы.

Полученную сумму желательно немного увеличить, чтобы исключить неожиданности, поскольку заливать столбы или ростверк в два приема нельзя, чтобы не было швов на стыке двух слоев бетона. Это скажется на надежности столба или ростверка и может привести к разрушению фундамента в данном месте.

Отдельно нужно напомнить, что установка столбчатого фундамента без нагрузки в межсезонье нежелательна.

За время простоя, например, за зиму, часть столбов может изменить местоположение и наклон, тогда придется их переделывать.

Подводя итог, стоит выделить три основные причины выбрать столбчатый фундамент с ростверком для вашего строительства:

  • экономичность,
  • простота изготовления,
  • возможность установки на пучинистых грунтах.

Виды ростверков

Классифицировать ростверки можно по их размещению над уровнем грунта. Условно можно выделить три основных типа этих конструкций:

  • Надземный ростверк (или возвышенный)
  • Наземный ростверк (или повышенный)
  • Подземный ростверк (или заглубленный)

Надземный ростверк

Между надземным ростверком и поверхностью грунта имеется промежуток, таким образом он висит в воздухе, опираясь на столбы фундамента. Такая конструкция позволяет избежать повреждения здания при большой вероятности затопления. Также такой тип фундамента строится на грунте с большой степенью пучения, так, чтобы увеличивающаяся в объемах почва не задевала нижнего края фундаментного ростверка. Такой тип горизонтального силового соединения требует повышенной теплоизоляции перекрытия пола, ведь под ним в буквальном смысле «гуляет ветер». Однако, такой тип фундаментного основания является единственно возможным, например, при строительстве зданий и сооружений в условиях грунтов с вечной мерзлотой.

Читайте также:  Как пробить отверстие в фундаменте под канализацию

Схема надземного ростверка

Наземный ростверк

Наземные или повышенные ростверки располагаются вровень с уровнем грунта. Между их нижней поверхностью и уровнем грунта не существует никакого промежутка – нижний край горизонтальной силовой линии лежит непосредственно на земле, или даже может быть несколько заглублен в грунт. В ряде случаев, перед размещением наземного ростверка с поверхности земли снимают верхний слой почвы и под нижнюю поверхность ростверка размещается подушка из грунта, который не подвержен пучению.

Виды ростверков

Подземный ростверк

Подземный или заглубленный ростверк заглубляется в грунт вашего участка. Также, как и в наземном ростверке при их строительстве под нижний уровень конструкции ростверка должна быть размещена подушка из грунта с низкой степенью расширения при замерзании.

Классификация ростверков по материалу изготовления

Схема подземного,наземный и надземного ростверка Также ростверки можно поделить на типы в зависимости от материала их изготовления. Ростверк может размещаться как на заранее изготовленных сваях, так и на сваях, которые формируются в процессе строительства или на буронабивных сваях.

Заранее изготовленные сваи могут делаться из специальным образом пропитанного дерева, металлических труб или из железобетона.

Буронабивные сваи формируются непосредственно на участке в процессе строительства. Это является, пожалуй, наиболее простым и дешевым способом формирования свайного фундамента.

Калькулятор для расчета буронабивного фундамента

Среди множества видов фундаментов, одна конструкция сочетает простоту, прочность и низкую стоимость. В ней дорогостоящий котлован заменен несколькими шурфами, а вместо массивного монолита установлен легкий ростверк. Однако его устройство требует точного расчета.

Чем массивнее будет дом, тем на большую глубину нужно бурить шурфы, тем большее количество бетонных столбов потребуется установить. Проектирование – трудоемкий процесс. Предлагаем использовать для расчета буронабивного фундамента калькулятор – программу, позволяющую производить вычисления по произвольно вводимым параметрам.

Металлический высокий ростверк

Металлическая обвязка используются для более массивных конструкций, в том числе и для кирпичных зданий или тяжелых металлоконструкций, типа ангаров. Здесь на сваи укладывается швеллер или двутавр, полками вниз. Соединения делают согласно схеме несущих стен. Необходимо сварить соединения и дополнительно укрепить болтами. Конструкция за счет этого обретает большую прочность и может выдержать нагрузку металла. Также дополнительное укрепление шва не дает образоваться на фундаменте трещинам и последующим разрывам. Для кирпичной кладки шаг свайного ряда должен быть не более 1-1,5 м, т. к. масса кирпичной конструкций будет гнуть швеллер при шаге от 3м.

Размер швеллера может быть разным. Для усиления нагруженных осей используется самый большой размер.

Металлический высокий ростверк

Следует не только сварить металлический ростверк, но и дополнительно стянуть болтами. Это требование обусловлено разным видом нагрузок – не только боковых, но и вертикальных. Так металлические балки защищаются от образования трещин и разрывов.

Стандартный металлический ростверк

Рекомендации профессиональных строителей

  • Площадку под строительство дома выбирают в самой возвышенной части участка, чтобы избежать замокания фундамента
  • Утепление цоколя и строительство отмостки для отвода воды эффективно снижают силы морозного пучения.
  • Для подсыпки лучше использовать не песок, а гравий. Он хорошо сопротивляется температурным подвижкам грунта.

При устройстве монолитного ростверка не нужно полностью забивать трубу сваи раствором, так как эту операцию проделывают при бетонировании основания. Заливка свежего бетона поможет скрепить элементы конструкции воедино.