Пример расчета
Расчет свайно-ростверкового основания состоит из определения количества свай. Оно получается путем деления веса дома (расчетного) на несущую способность одной опоры.
То есть, если условный вес дома 10 т, а несущая способность сваи 1 т, то понадобится 10 свай.
Схема распределения опор зависит от конфигурации дома. Основными и наиболее ответственными участками, определяющими устойчивость и надежность основания, являются углы.
При проектировании сначала предусматривают по одной свае на каждый угол, точку примыкания к несущим стенам и прочим нагруженным узлам.
После этого равномерно распределяют остальные опоры, добиваясь максимально равномерного распределения нагрузки.
Опытные проектировщики всегда предусматривают некоторый запас прочности для основания, чтобы фундамент мог выдержать дополнительные эксплуатационные нагрузки или вес от пристроек.
Монолитный фундамент под газобетонное здание
Говоря о монолитном фундаменте под здание, даже не стоит задумываться, какой еще тип фундамента может быть лучше в своей прочности и надежности. Монолитное основание выглядит как одна большая плита. Ее изготовление происходит двумя способами: когда вся площадка под будущий дом выкладывается вплотную из нескольких железобетонных плит, или когда подготовленный котлован по всей площади дома заливается одной железобетонной плитой.
Достоинством считается:
- независимость от вида грунта под будущим строением,
- при усадке площадка оседает всей своей площадью и не возникает изломов для здания,
- практически не подвергается действию природных условий.
Так выглядит схема монолитного фундамента
Свайно ростверковый фундамент для дома из газобетона
Выбирая для постройки жилого дома газобетон, застройщики определяются с типом фундамента, наиболее оптимальным для такого строительного материала. Пористая структура газоблоков делает их сравнительно легкими, а значит, нет необходимости в обустройстве габаритных тяжелых фундаментов.
Чтобы основание дома было надежным, нужно правильно выбрать его тип и рассчитать технологию сооружения. Для всех типов фундаментов существуют критерии, по которым оценивают возможность применения того или иного основания. Это показатель пучинистости грунта, глубины его промерзания, высоты залегания подземных вод, суммарный вес здания (стены, перекрытия, кровля и интерьер).
На участке слабых грунтов, пучинистых и затопляемых, с большой глубиной промерзания прекрасным решением для нетяжелого дома из газобетона является свайно-ростверковый фундамент. Его обустройство не требует больших объемов земляных работ, выливается в доступные суммы и позволяет выполнить монтаж без применения спецтехники, своими силами.
В основе такого типа фундамента – сваи, установка и обустройство которых занимает меньше времени, чем, например, бетонной ленты. При этом равномерное распределение и передачу нагрузок и деформаций от дома к грунту осуществляет железобетонный ростверк.
В зависимости от того, где проходят подземные воды и какой тип грунта на участке, сваи вбиваются на различную глубину (от 1,5 до 3 м) по всему периметру дома, вдоль несущих стен и в местах больших нагрузок, с шагом в 1,5 -2,5 м. Они могут располагаться поодиночно, полосами, кустами или полем, все зависит от этажности и расчетных нагрузок. Глубина установки свай варьируется от 1,5 до 3 м.
Чтобы для создания такого типа основания использовать винтовой метод установки свай, их выбирают стальными, с заостренным наконечником и винтом для упрощения процесса ввинчивания. Тогда при помощи специального инструмента сваи можно установить самостоятельно. В установленную сваю монтируют арматуру и заливают бетонный раствор. Это наиболее затратный из свайных фундаментов.
Под газобетон можно использовать набивные и буронабивные сваи. Набивные создаются непосредственно на участке: в расчетных местах выполняются отверстия нужной глубины, в них заводят асбестоцементные трубы, которые заливаются бетоном. Для увеличения прочности дополнительно используют арматуру. Буронабивные сваи изготавливаются заводским способом и устанавливаются прямо на участке.
При установке свай любого типа нужно быть точно уверенным, что они опираются на твердый грунт, а в процессе монтажа не произошло осыпания грунта внутрь трубы или опалубки.
Сваи любого типа выступают над поверхностью почвы вместе с нитями арматуры. Поверх каждой сваи укладывается гидроизоляционный материал (чаще всего рубероид) и начинается монтаж опалубки и армопояса для ростверка. Ростверк для газобетонного дома – монолитная железобетонная армированная полоса между сваями, соединяющая их в единую систему. Высота ростверка над землей – от 10 до 40 см и распределение нагрузок происходит так: высокий ростверк – нагрузка на нижние слои грунта, низкий – на сам ростверк.
Ростверк со временем равномерно проседает, но он на это рассчитан. Даже для домов, расположенных неподалеку от железнодорожных путей, где сильная вибрация, этот вид фундамента надежен. Главное, чтобы между ростверком и почвой был зазор с отсыпкой из песка или шариков пенополистирола (по окончании монтажа их можно удалить).
Сооружение свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона продолжает политику застройщика, направленную на рациональное и экономное расходование финансов. Стоимость расходных материалов и работ, скорость установки существенно отличают этот тип основания от других. Монтаж можно осуществлять даже при небольших морозах, а поднятый над землей «нулевой» уровень дома не соприкасается с землей и, соответственно, теплопотери существенно снижаются. Из «неудобств» свайно-ростверкового фундамента – невозможность построения цоколя или подвала. Заметим, что в практике встречались проекты с подвалом, но это случаи, когда его обустройство требовало дополнительного большого объема работ и финансовых вложений.
Свайно-ростверковый фундамент для кирпичного дома
Построить дом из кирпича на такой фундаментной основе вполне возможно, не только одноэтажный, но и двухэтажный. Строительство двухэтажного дома нужно проводить с соблюдением всех нормативных правил и требований.
Основание должно выдерживать большие нагрузки. Такой усиленный фундамент потребует использовать для бурения специальную строительную технику.
При необходимости возведения ростверкового основания под дом из кирпича своими силами придется выполнить работы в несколько этапов:
Создание проекта. Разработка и выполнение чертежей. Расчет нагрузок и объема материалов, необходимых для работы.
Уборка площадки под строительные работы.
Разметка участка для определения мест прохождения коммуникаций.
Буровые работы для получения технологических углублений в грунте.
Подготовка строительной смеси песка и цемента с добавлением щебня.
Заливка полученного состава в углубления, которые могут быть укреплены асбесто-цементными трубами.
Перемешивание раствора металлическим прутом для однородного заполнения пространства углублений.
Монтаж перекрытий над заполненными углублениями.
Построение опалубки для создания ростверков.
Заливка ростверков бетоном.
Укладка гидроизоляционного слоя.
Для построения фундамента под одноэтажный дом из кирпича и некоторых видов двухэтажных можно применять бурение ручного либо механического типа.
Ручной бур подойдет для небольших свай, которые входят на небольшую глубину. Если задача такова: загнать сваи в глубокие слои грунта — придется привлечь специализированную технику, автомобильную и строительную.
Для этих целей пробуривают колодец, ширина которого будет определять толщину фундамента. На дно укладывают подушку, состоящую из песка и гравия.
Монтируется арматурный каркас, чтобы создать перекрытия над углублениями. Арматурные прутья должны оказаться выше поверхности почвы.
Затем происходит монтаж гидроизоляции, для этих целей подойдет рубероид.
Варианты ростверков
Конструкция ростверка может состоять из разных материалов:
- Древесина.
- Металл.
- Железобетон.
Самым сложным вариантом (и самым прочным) является бетонный пояс. Он создается практически теми же методами, что и ленточное основание, только не в траншее, а на некотором расстоянии от дневной поверхности.
Значительно проще установка деревянного ростверка, представляющего собой брус 150 : 200 или 200 на 200 мм.
Балки соединяются вполдерева, устанавливаются на оголовках свай и крепятся на болтовые соединения.
Металлический ростверк присоединяют к оголовкам свай на сварку. Процесс самый быстрый, но резка толстых и массивных балок довольно сложное занятие, а вес их часто требует использования подъемной техники.
Для дома из газобетона оптимальным вариантом станет создание деревянного ростверка, хотя в каждом случае должен производиться специализированный расчет.
Как рассчитать
При выполнении расчетных мероприятий необходимо рассчитать сваи и ростверк.
Расчет сваи
Выполняя расчет сваи, необходимо определить такие характеристики:
- шаг свай;
- длина сваи до края ростверка;
- сечение.
Как правило, габарит сечения определяют предварительно, а вот остальные критерии выбирать, придерживаясь имеющихся данных. В результате расчета можно получить значение, которое будет указывать дистанцию между сваями и их дину. А вот как происходит замена фундамента под деревянным домом своими руками, очень подробно изложено в данной статье.
На видео – причины аварий при таком фундаменте:
Чтобы определить нагрузку на каждый м2 фундамента, необходимо весь вес здания поделить на общую длину ростверка. При этом учитывать предстоит как внешние, так и внутренние стены.
Для определения несущей способности одного элемента основания стоит воспользоваться следующей формулой:
P = (0,7 х R х S) + (u х 0,8 х fin х li), где:
- P — нагрузка, которой сможет противостоять одна свая без разрушения;
- R — прочность грунта;
- S — площадь сечения нижней части сваи;
- u — периметр элемента фундамента;
- fin — сопротивление грунта по боковым сторонам элемента основания;
- li — толщина земляного слоя, который контактирует с боковой поверхностью сваи;
- 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.
Расчет ростверка
Чтобы определить размеры ростверк необходимо воспользоваться такой формулой: В = М / (L х R), где:
- B — это минимальная дистанция для опоры ленты;
- М — вес дома без учета массы свай;
- L — длина обвязки;
- R — прочность грунта у поверхности земли.
На видео – расчет ростверка:
Как залить
Чтобы соорудить свайно-ростверковый фундамент, необходимо придерживаться следующего плана:
Выполнить разметку участка. Здесь необходимо соблюдать максимальную точность. Располагать сваи на дистанции друг от друга в 1,5 м.
Теперь можно переходить к монтажу свай. Этот процесс простой, но требует аккуратности
Очень важно соблюсти глубину погружения и вертикальное положение элементов.
Чаще всего установка свай ведется на глубину 1,5 – 2 м. Все элементы должны возвышаться над землей на 20-25 см
Это необходимо для формирования ростверка.
По завершению монтажа свай необходимо выполнить следующий этап – это обустройство ростверка. Перед изготовлением опалубки для него необходимо нанести поверх свай гидроизоляционную мастику.
Для прочной и надежной установки опалубки необходимо по наружному и внутреннему периметру установить колышки. Их высота должна немного превышать высоту опалубки. Между колышками должна соблюдаться дистанция в 1,5-2 м. Дно опалубки и боковые части изготовить из обрезной доски. Ее фиксация происходит при помощи саморезов.
После этого на доску уложить гидроизоляционный слой. Выполнить армирование и залить ростверк бетоном. Когда он высохнет, то опалубку снять
А вот как сделать столбчатый фундамент под каркасный дом своими руками, и на что следует обращать внимание, указано в данной статье.
На видео – как заливать свайно ростверковый фундамент:
Столбчатый фундамент
Для небольшого одноэтажного загородного дома подойдет столбчатый монолитный фундамент.
Это серия столбов, расположенных по углам, в центре длинных пролетов, а также в местах стыка стен. Расстояние между столбами не должно превышать 2,5 м.
Столбы используют с круглым сечением или прямоугольным. При необходимости они могут иметь расширение (башмак) в основании. В зависимости от типа сечения выбирается опалубка (деревянные щиты, пластиковые трубы или асбестоцементные, подходящего диаметра).
Если грунт плотный и устойчивый, самый простой вариант — скрученный в трубу рубероид. Арматурный каркас помещают внутрь опалубки, располагая таким образом, чтобы он на 20-25 см был выше труб (для соединения с ростверком).
Поверх столбов заливается монолитный ростверк. Размеры ростверка определяются в зависимости от сооружения, но его ширина не должна быть меньше, чем у стены, а высота над уровнем земли не менее полуметра. Это позволит изолировать блоки от влаги.
Расчет габаритов и количества столбов лучше доверить квалифицированным специалистам. Такой фундамент нельзя применять на грунтах с горизонтальными подвижками и для строений с цокольными или подвальными помещениями.
Техника безопасности
Специфика производства работ по устройству монолитных свай требует соблюдения техники безопасности. Регламентируется она СНиП Ш-А.11-70, и правилами технической эксплуатации используемых инструментов, оборудования, электроустановок.
Обеспечить безопасность может элементарная осторожность: обеспечение касками, спецобувью и одеждой.
Не стоит пользоваться электрическими инструментами тем, кто впервые их видит. Перед их применением нужно убедиться в исправности, при работе не допускать перегрева, не стараться эксплуатировать на пиковых мощностях.
Нельзя производить подобные работы и складировать материалы вблизи с высоковольтной линией
Если под ней приходится проезжать при перевозке, скорость движения должна быть не более 5 км/ч.
Если используется буровая установка, её нельзя устанавливать ближе 3-х метров к бровке отвесного склона.
Во время бурения скважины нельзя очищать инструмент от грунта руками или любыми подручными предметами типа лопаты или лома.
Человек не должен находиться в радиусе перемещения движущихся частей крана или бетононасоса.
Нельзя зачищать кузов машины от остатков бетонной смеси, стоя на бортах или платформе.
Бурить скважины и бетонировать сваи при ветре от 10 м/с запрещено!
Свайное основание
Если решено возводить свайно-ростверковый или свайно-винтовой фундамент, понадобится сделать правильные расчеты глубины установки свай и расстояния между ними. Глубина рассчитывается на основе следующих показателей:
- длина стен фасада и нагрузка на них,
- глубина промерзания грунта в местности.
Располагаются сваи в таких местах:
- под углами будущего дома;
- под местами пересечения стен фасада и перегородок;
- под местами с повышенной нагрузкой на стены.
Глубина захода в землю должна быть на 30 см глубже уровня промерзания грунта. А расстояние между столбами 1,5-2,5 м (на углах и в местах с дополнительной нагрузкой берут меньшее значение, то есть — 1,5 м). Высота ростверка 0,5 м.
Варианты ростверков
Конструкция ростверка может состоять из разных материалов:
- Древесина.
- Металл.
- Железобетон.
Самым сложным вариантом (и самым прочным) является бетонный пояс. Он создается практически теми же методами, что и ленточное основание, только не в траншее, а на некотором расстоянии от дневной поверхности.
Значительно проще установка деревянного ростверка, представляющего собой брус 150 : 200 или 200 на 200 мм.
Балки соединяются вполдерева, устанавливаются на оголовках свай и крепятся на болтовые соединения.
Металлический ростверк присоединяют к оголовкам свай на сварку. Процесс самый быстрый, но резка толстых и массивных балок довольно сложное занятие, а вес их часто требует использования подъемной техники.
Для дома из газобетона оптимальным вариантом станет создание деревянного ростверка, хотя в каждом случае должен производиться специализированный расчет.
Условия и особенности применения
Основу такого фундамента составляют сваи – опорные столбы, которые заглубляют в землю на 2-3 м. Глубина погружения зависит от горизонта промерзания почвы, сваи должны быть ниже этой линии примерно на 0,5 м. Для связывания опор и улучшения стойкости фундаментной системы возводят ростверк.
Ростверки классифицируют по критерию способа изготовления на следующие типы:
- Монолитные, представляющие собой сплошные армированные ленты;
- Сборные, монтируемые из железобетонных балок;
- Сборно-монолитные (комбинация из двух предыдущих типов).
Также ростверки разнятся по параметру расположения над почвой. Высокие переводят физическую нагрузку постройки через опоры на более глубокий грунтовой горизонт, низкие же отчасти принимают её на себя.
Для строительства частных газобетонных домов оптимально использовать свайно-ростверковый тип фундамента с монолитной армированной лентой. Такая конструкция будет максимально прочной и устойчивой.
Возведение зданий на свайно-ростверковых фундаментах особенно актуально в случаях:
- Рыхлости и высокой влажности почвы;
- На крутых склонах;
- На грунте с глубиной промерзания выше 1,5 м;
- При постройке каркасно-щитовых зданий;
Установка фундамента на сваях под дом из газобетона
Рассмотрим особенности технологических этапов устройства свайно-ленточного фундамента для дома из газобетона.
Перед тем, как приступить к работам, необходимо выполнить соответствующие расчеты, с помощью которых определяется потребность в материалах
При этом для получения достоверной информации принимаются во внимание тип фундаментного основания, особенности почвенного состава на площадке
Планируют расстановку свай по угловым участкам объекта, в центральных опорных точках несущих стен. При этом шаг установки должен составлять от полутора до двух метров.
Приготовив все необходимое, расчистив площадку под строительство и выполнив предварительную разметку, переходим к строительству фундамента на винтовых сваях для дома из газобетона.
Винтовые сваи можно устанавливать двумя методами – ручным или механизированным. Первый вариант подразумевает завинчивание элементов на уровень до двух метров с сечением, не превышающим 10.8 см. Более крупные опоры монтируются при помощи специальных установок.
Ручной способ
В этом случае пользуются ручным буром, рычагами и строительным уровнем. Процесс установки выглядит следующим образом:
- в месте забуривания готовится приямок, чтобы облегчить процесс;
- в технологические отверстия сваи вставляются рычаги (обрезки стальных труб);
- вращение выполняет пара рабочих, третий постоянно проверяет вертикальное расположение опоры;
- с помощью угловой машинки свая подрезается по нужному уровню, наваривается оголовок.
Механизированный метод
В этом случае используется спецтехника с силовой установкой, способной охватить оголовок сваи и обеспечить ее вращение. Скорость работы зависит от размеров свайных столбов и особенностей грунтового состава.
Применение такой установки влечет за собой дополнительные расходы, но помогает сократить время на установку столбов.
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Ленточный фундамент на сваях
Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.
В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.
Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.
При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.
Плюсы и минусы
К плюсам свайно-ростверкового фундамента следует отнести:
- Относительно простая технология строительства.
- Возможность самостоятельного изготовления и монтажа всех элементов.
- Нет нужды нанимать большую бригаду строителей.
- Расход материала заметно ниже по сравнению с заглубленным типом ленты.
- Зависимость основания от процессов пучения грунта практически отсутствует.
- Жесткое соединение свай и ростверка образует устойчивую ко всем нагрузкам систему, не реагирующую даже на проезжающие рядом поезда.
- Работать можно почти круглый год, исключая дни с морозам ниже -10°.
- Отсутствие контакта с мерзлым грунтом способствует теплоудержанию конструкций дома.
- Возможность строительства на уклоне или складке рельефа.
- Стоимость такого фундамента заметно ниже, чем расходы на строительство традиционной ленты.
К недостаткам свайно-ростверкового фундамента следует отнести:
- Возможность создания подвала или цокольного этажа практически отсутствует.
- Если вес дома превышает 50 т следует выбирать другой вариант основания.
- Необходимо произвести тщательный и профессиональный анализ грунта, рассчитать его несущую способность и прочие особенности, чтобы точно определить количество свай и форму свайного поля.
- При отсутствии вертикальных нагрузок пучения, боковые воздействия на сваю остаются и создают немалые усилия, способным деформировать или разрушить опору.
- При строительстве необходимо использование специальной техники.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Большинство недостатков свойственны всем видам свайных фундаментов и являются особенностью опорной конструкции данного типа.
