Как правильно армировать ростверк свайного фундамента?

В наших статьях мы неоднократно рассказывали о различных конструкциях фундаментов, о том как они устроены, для каких строений больше подходят, как самостоятельно рассчитать фундамент. Мы так же писали, что одним из наиболее экономичных основании для легких каркасных домов, для домов из газобетона или бревна является столбчатый или как часто его называют свайный фундамент.

Фундамент свайно-ростверковый может быть

  • висячим (с высоким ростверком),
  • с заделкой свай в монолитный цоколь.

В первом случае между полом и землей имеется расстояние 0,7-1 м. Почва при этом воздействует на основание минимально.

Во втором случае ростверк располагается прямо на уровне земли (повышенный), или несколько заглублен (низкий ростверк), можно сделать небольшой цоколь. При этом ростверк никогда не опирается прямо на землю, из-под него вынимают небольшой слой почвы (10-15 см). Это делается для того, чтобы на бетонную конструкцию не действовали силы морозного пучения грунта. Если ростверк заглублен, то оголовки свай обязательно гидроизолируют. Заглубленный ростверк не делают на сильно пучинистых грунтах, которые могут увеличится в объеме больше, чем на высоту зазора, и деформировать или сломать фундамент.

Сам ростверк делают в виде ленты, поэтому такой фундамент также иногда называют свайно-ленточным, или с перекрытием в виде плиты. Второй вариант требует значительно больших затрат бетона и арматуры.

Что такое ростверк, и из каких материалов он изготавливается?

Ростверк это верхняя часть фундаментной конструкции. Его функции заключаются в объединении свайных оголовок, и в дальнейшем он задействуется как основа для будущего строения. В процессе соединения ростверка и свай застройщик может использовать сварку, которая целесообразна в том случае, когда монтируются железобетонные конструкции. Во всех остальных случаях для соединения этих элементов следует применять бетонный раствор. Застройщику необходимо правильно выполнить расчет ростверка, а также использовать при его изготовлении качественные и долговечные материалы.

Когда его можно использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

  • Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
  • На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот. Свайно-ростврековый фундамент — со сваями ТИСЭ
  • При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение. Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий.
  • При строительстве в жестких грунтах. В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами).
  • Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор.
  • При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Когда его можно использовать
Когда его можно использовать

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Схема ленточно-свайного фундамента.

Читайте также:  Как утеплить пол на винтовых сваях, утепление пола в доме на сваях

Основная проблема, возникающая при строительстве и расчете фундамента, стоит в выборе поперечного сечения самого ростверка. Необходимо обязательно учитывать тот факт, что под ленточным ростверком должен быть сделан воздушный зазор, размер которого должен быть не меньше 15 см. Очень часто при строительстве может возникнуть желание совмещения плитной и ленточной конструкции. Это может в будущем привести к печальным последствиям, а именно: когда зимой произойдет промерзание грунта, лента фундамента будет подниматься, а плиты будут препятствовать этому. Что приведет к разрыву опор, а это вызовет в дальнейшем разрушение всего фундамента, а потом и разрушение дома.

Чтобы определиться с размером поперечного сечения ростверка, сначала нужно сделать проект дома: определиться с толщиной возводимых стен, с видом самого строения (этажность). Нужно узнать уклон строительной площадки и вид грунта. Если будет использоваться ленточный фундамент, он должен совпадать с толщиной самой стены дома. При этом надо учитывать утепление стены и ее отделку. Если на строительной площадке имеется уклон, то нужно сразу принять во внимание, что ленточный фундамент будет иметь разную высоту по всей своей длине.

Расчет материалов

Для того чтобы приобрести достаточное количество материала и не тратиться на лишний, важно правильно провести расчет армирования ростверка свайного фундамента. Для этого можно поступить двумя способами.

• Во-первых, обратиться в специализированную фирму, которая проведет все расчеты, требуемые для строительства. В этом случае все будет максимально точно и грамотно. • Во-вторых, приняться за дело самостоятельно. В этом случае можно будет сэкономить средства, а для получения точного результата воспользоваться специальным онлайн калькулятором. С его помощью можно достаточно верно определить количество необходимого материала, благодаря чему не будут куплены лишние прутья и вязальная проволока.

Проведенное грамотно, с соблюдением всех тонкостей процесса армирование ростверка свайного фундамента позволит обеспечить загородный дом максимально качественным основанием, способным прослужить не один десяток лет без капитальных ремонтов. Учитывая это, подходить к такой работе безответственно просто недопустимо.

Работы по армированию свайного ростверка

Официальный документ Госстроя, раскрывая тему об армировании свайного ростверка, указывает на то, что свайные фундаменты, оснащенные кустами из пары свай, должны быть применены лишь в бескрановых каркасных построениях при том условии, что сваи будут расположены в створе пролета дома.

Изображение 1 содержит чертежи, иллюстрирующие армирование ростверка фундамента свайного типа. Процесс армирования в данном случае предполагает укрепление готового ростверка при помощи куда более прочных материалов. Плита должна быть укреплена поперечной и продольной арматурными решетками, что станет предотвращать процессы деформации. Изображение 3 содержит чертеж, который указывает на правильное армирование ростверка.

Утепление ростверка

Свайно-ростверковый фундамент, как и любой другой нуждается в утеплении. Исключением являются дачи и дома предназначенные для проживания в теплое время года.

Бетонный ростверк будет служить мостиком холода, который может свести на нет всё утепление дома.

Схема утепления достаточно проста и производит ее можно после постройки дома. Для этого достаточно по наружной поверхности ростверка закрепить обычный белый пенопласт или применить более дорогой, но и более качественный экструдированный пенополистирол.

Применять мягкие утеплители, такие как каменная вата или стекловата нежелательно. Они хорошо впитывают влагу и как следствие теряют свой теплоизоляционные свойства. Пенопласты лишены подобного недостатка.

Как правило, для утепления ростверка используют пенопласт толщиной 5-10 см. Этого вполне достаточно.

Крепят его при помощи специальных дюбелей, а стыки запениваются.

Многие на этапе монтажа делают ошибку – ставят пенопласт на землю после чего крепят. Ошибка в этом случает заключается в том, что пенопласт должен находится на высоте 5-10 см от земли.

Дело в том, что на грунт действуют силы морозного пучения, которые поднимают или опускают его. Что это за силы мы писали в статье (ссылка). Так вот, если пенопласт будет располагаться на грунте, то при подъеме почвы его просто оторвет от стен или он сломается.

Многие боятся, что если не плотно прижать пенопласт к поверхности земли, полы первого этажа будут холодными. Это не так. Для того, чтобы пол был теплым его утепляют. На эту тему на нашем сайте есть пара статей «Пол по грунту».

Поверхность пенопласта часто отделывают при помощи цокольных панелей имитирующих кладку кирпича. Экструдированный пенополистирол можно оштукатурить. Но это темы другой статьи. Важно понять, что ростверк обязательно нужно утеплять. Это сэкономит деньги на отопление и сделает температуру в доме более комфортной.

Различие между свайно-ростверковым и ленточным фундаментами

Многие ошибочно считают, что свайный фундамент с ростверком и ленточный фундамент — это одно и тоже. В действительности это совершенно два разных основания.

Ленточный фундамент расположен непосредственно на земле и передает нагрузку от строения по всей площади.

Ростверк несет другую функцию. Он перераспределяет вес здания на столбы, которые в свою очередь передают нагрузку на грунт.

Важным различием является то, что ростверк не должен контактировать с поверхностью земля, иначе силы морозного пучения, о которых мы рассказывали немного выше, могут сломать его или вместе с ним вытащить из земли сваи.

Монтируем ростверковый фундамент своими руками

Чтобы сэкономить деньги, можно соорудить ростверк на столбчатом фундаменте или свайном базисе своими руками. Это, в принципе, не очень проблематично. Но перед тем как перейти к процессу строения объекта, необходимо выбрать опоры под будущее строение.

Что применить: столбы или сваи?

В строительстве используются и сваи, и столбы. Первые используются для создания домов, предназначающихся для круглогодичного проживания, а вторые – для возведения небольших объектов без постоянной нагрузки, ну, к примеру, бань, небольших дачных домиков, беседок и т. д.

В целом, сваи являются лучшим решением для строительства того или иного сооружения. Но мы рассмотрим монтаж ростверков и для свайного фундамента, и для столбчатого.

Строительство ростверка для фундамента

Завершается строительство фундамента монтажом ростверка. Ростверк – это железобетонная рама, соединяющая верхушки столбов в одну конструкцию. Является опорой для несущих элементов здания. Подумайте, какая обвязка подойдет для вашего дома. Виды ростверка:

Наименование Характеристика
Висячий Возвышается над грунтом на 15-50 см. Вспученная почва не поднимается до обвязки и не давит на нее. Оптимален для нестабильного грунта. Недостаток: негерметизированная подвижная воздушная подушка между верхним слоем почвы и ростверком.
Наземный Находится на уровне растительного пласта. Только для устойчивой почвы.  Рекомендуется дополнительно укреплять песчаной и гравиевой подушкой. Нужна гидроизоляция.
Заглубленный Углубляется в грунт, размещается на песчано-гравиевой подушке. Используется редко, не рационален. Требует больших денежных затрат и оборудования. Только для устойчивой почвы. Нужна гидроизоляция.

Способы изготовления ростверка:

  • монолитная лента;
  • сборка из отдельных частей.

Монолитная лента предпочтительнее, так как она надежнее и проще в установке. Рассмотрим устройство на примере висячего монолитного ростверка:

Строительство ростверка для фундамента
  1. Рассчитайте ростверк: стандартное сечение 40 * 30 см.
  2. Изготовьте из обрезных досок в виде прямоугольного желоба опалубку, соответствующую размерам обвязки. Опалубка – это деревянная форма, заливаемая бетоном.
  3. Установите опалубку так, чтобы между растительным пластом и нижней гранью рамы осталось 15-20 см.
  4. Поместите в полость желоба каркас из арматуры, свяжите прутья вязальной проволокой. Нижний край каркаса укладывается на подставки высотой 3 см., на это же расстояние боковой край каркаса должен отстоять от опалубки, чтобы прутья полностью погрузились в бетон.
  5. Соедините арматуру свай с арматурой ростверка вязальной проволокой.
  6. Залейте опалубку бетоном. Для лучшей усадки смеси используйте штыковую лопату или вибратор. Проследите, чтобы заполнилась вся полость желоба.
  7. Выровняйте ростверк и оставьте до полного высыхания.
  8. Снимите опалубку через 2 недели.

Сделайте ростверк шире стен на 5-10 см., чтобы дом был устойчивее. В жаркую погоду периодически увлажняйте обвязку до высыхания бетона.  

Установите дренаж или систему водопровода, дабы защитить опоры от дождевых и талых вод – гидроизоляция малоэффективна от массивных потоков. Дренаж необходим, если рядом с участком находится водоем. Можете утеплить основание дома постоянной фундаментной опалубкой с керамзитом, пенопластом и минеральной ватой, также не помешает гидроизоляция.

Читайте также:  Дренаж вокруг частного дома своими руками: пошаговое руководство

Приготовьте бетонный раствор самостоятельно, смешав песок и цемент в соотношении 4:1. Добавьте заполнители для увеличения прочности: песок, щебень, гравий.

С надежной и устойчивой опорой дом защищен от слабого грунта, сложного рельефа, влаги и холода. Обеспечьте себе безопасность, правильно сделав свайно-ростверковый фундамент своими руками так, как гласит пошаговая инструкция.

Заливка бетоном

После завершения формирования арматурного каркаса, можно приступать к заливке плиты бетоном. Бетон, при формировании бетонной основы ростверка, должен быть использован марки не меньше, чем М250 или М300. Такой бетон обладает достаточной прочностью и используется для заливки фундаментов, лестниц, колонн и других конструкций, от которых требуется максимальная надежность. Рассчитывать необходимое количество бетонной смеси для проведения строительных работ нужно учитывая процент усадки бетона после застывания.

Выполняя армирование свайно-ростверкового фундамента для частного дома, крайне важно выполнить все расчеты с максимальной точностью. Нехватка необходимых для продолжения работ материалов может привести к прерыванию строительного процесса. Впоследствии это негативно скажется на прочностных характеристиках фундамента, так как неравномерно застывший бетон склонен к появлению трещин и деформации. В свою очередь лишний бетон – это выброшенные впустую деньги.

Заливка бетоном

Бетон набирает необходимую прочность по истечению 28 дней, но ходить по нему можно уже через неделю. Стоит заметить, что через месяц после заливки бетон резко теряет скорость застывания, однако постепенно делается все прочнее на протяжении многих лет.

Отличие ростверка от ленточного фундамента

Достоинством свайного фундамента является опирание на пласты с гарантированно высокой несущей способностью. Например, если для ленточного фундамента на насыпных, подрабатываемых, болотистых почвах потребуется огромный бюджет, чтобы пройти их насквозь, сваи обойдутся в 10 – 15 раз дешевле. Однако на них сложно опереть мелкоформатные стеновые материалы, поэтому оголовки связываются монолитными балками, на которых кладка или венцы сруба возводятся без проблем.

Общим у ленточного фундамента и ростверка является только чертеж, эксплуатационные характеристики разные:

  • вертикальный изгибающий момент в лентах, опирающихся на грунт всей подошвой – явление крайне редкое, у ростверка – это норма;
  • грунты при вспучивании стараются порвать, вытолкнуть ленту МЗЛФ на поверхность, балки на сваях отделены от земли 15 – 20 см воздушной прослойкой или пенополистиролом, воспринимающим указанные нагрузки на себя;
  • поэтому лента армируется в обоих поясах одинаково, в ростверке усиливается нижний слой арматуры, верхний – над ними (только в зонах растяжения, с которым бетон справиться без растрескивания не может).

Арматурный каркас в любом ж/б изделии как раз и предназначен для компенсации растяжений. Популярные у индивидуальных застройщиков композитные арматуры имеют слабую адгезию с бетоном, сильно растягиваются, что приводит к раскрытию трещин.

Поэтому специалисты рекомендуют создавать арматурный каркас исключительно из стальных стержней 8 – 14 мм периодического сечения (в продольном направлении), прутков 6 – 8 мм гладкого сечения (хомуты, поперечные, вертикальные скобы).

Оптимальным вариантом является класс А400 (старая маркировка А3). Что полностью соответствует указаниям СП (фундаменты свайные), СП (ж/б, бетонные конструкции).

Армирование плитного и монолитного ростверка

Если нужно сделать армирование монолитного ростверка, тогда укладка горизонтальных поясов делается в два отдельных ряда при расстоянии в 20-30 см. Между поясами нужно предусмотреть продольные линии связи с проволоки или арматуры, места соединения соединить болтовыми зажимами, сварку использовать не рекомендуется через деформацию стали.

При расчете арматуры берется во внимание количество горизонтальных поясов, а также наличие вертикальных соединительных групп.

Как правило, вертикали устанавливают с шагом в 20 см, но это правило иногда обходят за счет использования более мощной проволоки.

В схеме армирования монолитного ростверка всегда предусматриваются такие пояса. Каркас делается пространственным, тут используются вертикальные пучки нарезанной арматуры, но длину подбирают только такую, чтобы прутья не выступали за пределы ростверка.

Как правило, вертикальные стержни соединяются с горизонтальным поясом также гибкой проволокой. Армирование будет завершено, когда будут уложены и соединены между собой все стержни и тщательно защищен нижний слой. Если все правила и рекомендации соблюдены правильно, тогда можно начинать заливку ростверка бетонным раствором.