Свая представляет собой комплексное устройство, поскольку она существует в различных вариантах и типах. Классификация свай охватывает множество аспектов и условно подразделяется на три основные категории: по конструкции, месту расположения и используемому строительному материалу.
Ростверк — монтаж свайного фундамента: калькулятор расчета и виды
В частном строительстве нередко предпочитают использовать свайные фундаменты, поскольку они идеально подходят для строительства на участках с неровным рельефом и проблемными почвами. Такой метод является экономически выгодным и относительно простым в исполнении, что делает его одной из наиболее актуальных тем в строительных практиках. В данной статье мы подробно разберем все аспекты, касающиеся мансардного строительства и его особенностей.
Что такое ростверк
Ростверк — это конструктивная система, соединяющая свайные фундаменты и создающая прочную основу для возведения зданий. Он представляет собой плоскую платформу, на которой можно безопасно строить различные конструкции без опасений за их стабильность и долговечность.
Ростверк берет на себя значительную часть нагрузки от строящегося здания и распределяет ее равномерно по всей площади свайного фундамента. В процессе строительства мансарды особое внимание должно уделяться надежности соединений, так как они подвергаются усиленным нагрузкам.
С применением ростверка есть возможность возводить строения на сложных грунтах, таких как мягкие, глинистые или песчаные. Это обеспечивает конструкциям высокую надежность и долговечность, позволяя им успешно противостоять сложным погодным условиям.
Расчет и стоимость устройства свайного ростверка
Первоначальной задачей для лица, планирующего строительные работы, является выполнение точных расчетов. Этот этап является ключевым, так как от его правильности зависит долговечность и устойчивость возводимого строения.
Расчеты следует поручать квалифицированным специалистам, так как они способны учесть все нюансы местности и рельефа, что позволяет произвести наиболее корректные расчеты.
Методика расчета
Расчет свайного ростверка необходимо производить в соответствии с существующими нормами и представляемыми требованиями к конструкции. В процессе расчета учитываются такие ключевые параметры, как:
- схема расположения всех элементов ростверка;
- общий вес будущего дома;
- несущая способность грунтовых слоев.
Для получения площади пола необходимо разделить общий вес строения на несущую способность грунта. При этом важно учитывать, что общий вес нагрузки увеличивается в среднем на 30%, что в свою очередь повышает прочностные характеристики фундамента.
Пример расчета
Рассмотрим конкретный пример. Допустим, необходимо спроектировать свайный фундамент для одноэтажного кирпичного дома с такими характеристиками:
- один этаж;
- вальмовая крыша, покрытая черепицей;
- два перекрытия из железобетона толщиной 220 мм;
- необходимая толщина несущих стен составляет 38 см.
Согласно расчетному плану, размеры здания составляют 6 на 9 метров:
- высота этажей – 3,15 метра;
- потолочная высота – 2,8 метра;
- общая длина внутренних перегородок – 10 метров.
Поскольку дом имеет свободную планировку, на данном этапе проект не предполагает внутренние стены. Основание для строительства восьми столбов представлено жесткой конструкцией из пластиковой смеси.
Сначала задаются предварительные параметры опор:
- ширина опоры – 40 сантиметров;
- высота опоры – 50 сантиметров;
- длина нескольких опор – 3 метра;
- сечение опоры составляет 500 мм.
При указанных параметрах предполагаемое расстояние между опорными сваями достигнет полутора метров.
Определение
Основание, как уже было упомянуто, представляет собой верхнюю часть свайного или столбчатого фундамента. Когда речь идет о монолитном ростверке, то такой фундамент будет напоминать ленточный, который на сегодняшний день считается одним из наиболее распространенных и прочных типов. Ростверк, в свою очередь, выполняет функцию соединения всех свай, создавая единый комплекс, при этом он не распределяет, а лишь передает нагрузку между свойствами свай.
Процесс установки цоколя является довольно ответственным и требует серьезного подхода, однако при тщательном изучении всех нюансов эту задачу можно выполнить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.
Область применения
Применение мансарды, или ростверка, в строительстве весьма разнообразно. Как уже упоминалось, его активно используют для создания свайного или свайно-ростверкового фундамента, прогресс которого опирается на более чем 80% строительных объектов, возводимых в нашей стране.
Также мансарды находят широкое применение при строительстве металлических конструкций, так как они идеально подходят для установки на таких фундаментах. Свайные фундаменты особой популярностью пользуются при возведении фахверковых домов и тяжелых конструкций, поскольку возможность правильной передачи нагрузки играет ключевую роль в обеспечении надежности размещаемых зданий.
Функции
Конструкции, которые объединяют отдельные сваи в единую систему, известны как ростверки. Главная задача этих конструкций заключается в эффективном распределении нагрузки от сооружения по грунту или сваям. Ростверк значительно повышает общую надежность, жесткость и долговечность конструкции.
Правильная конструкция ростверка зависит от множества важных факторов, которые должны быть учтены на этапе строительства. Соблюдение всех необходимых технических условий позволит достичь хорошего результата и оптимально выполнить все функции имеющегося ростверка.
Виды по материалу
Выбор материала для строительства определяется особенностями проектируемого дома и расчетной нагрузкой на перфорацию или другой тип фундамента. Существует несколько типов ростверков в зависимости от материала:
Ростверк из железобетона
На изображении представлена железобетонная крыша, установленная на перфорированных сваях.
Такой ростверк состоит из бетона, который эффективно воспринимает вертикальные нагрузки на сжатие, и стальной арматуры, применяемой для предотвращения изгиба. Эти два материала взаимно дополняют друг друга и обеспечивают высокую несущую способность и устойчивость конструкции. При проектировании определяется расчетная норма для армирования и толщина слоя бетона. Длина стальных стержней выбирается таким образом, чтобы они не выступали за пределы бетонной оболочки, при этом на каждом краю стержня должен находиться защитный слой бетона толщиной 20-30 мм для предотвращения коррозии. Армирование с использованием прутков диаметром 15 см и меньше делается с помощью сеток, в то время как более массивные элементы требуют создания пространственных каркасов из арматуры.
К преимуществам железобетонных конструкций можно отнести:
- высокую прочность;
- долговечность и надежность;
- устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям;
- возможность сооружения без применения сложной спецтехники.
Металлический ростверк
На данном изображении представлена центрированная балка, установленная на болтовых сваях.
В качестве основы ростверка используется стальной прокат, среди которого можно выбрать двутавровую балку (в соответствии с ГОСТ 26020-83) либо швеллер (по ГОСТ 8240-97). Количество используемых изделий определяется в зависимости от нагрузки. Существует два типа шпонок: с наклонными и с параллельными внутренними гранями; однако их грузоподъемность остается одинаковой, несмотря на разные формы. При закупке двутавровой балки необходимо обращать внимание на ее маркировку.
- Б — стандартный двутавр, имеющий небольшую ширину и низкую несущую способность в сравнении с другими моделями при равной высоте. Ширина составляет не более 32 см, тогда как высота может достигать метра, что делает его использование для создания ростверков нецелесообразным, так как для надежной опоры стен потребуется более массивный ростверк, соответствующий толщине ограждающих конструкций.
- БД — дополнительный стандартный. Дополнительные размеры к предыдущей группе.
- К — колонный двутавр, который отличается большей шириной в сравнении с нормальным двутавром. Максимальная ширина может достигать 40 см, при этом высота балки ниже – около 43,1 см, что дает высокую несущую способность. Например, при сравнении двутавров марок Б20 и К20, у второго эксплуатационные характеристики в два раза выше.
- Ш — широкополочный двутавр с увеличенной шириной. Его несущая способность и устойчивость к деформациям ниже по сравнению с колонным, но намного выше в сравнении с нормальным двутавром. Ширина варьируется от 15 до 32 см.
- ДШ — дополнительный широкополочный.
Такой каркас выполнен из двутавровой балки.
Важно обратить внимание на цифры, стоящие за буквенным обозначением, поскольку, например, двутавровые балки марки I 18Б1 и 18Б2 могут иметь схожие размеры, но отличаться по грузоподъемности. Последняя балка имеет более толстые стенки и, как следствие, большую грузоподъемность. Цифра перед буквой обозначает округленную высоту профиля в сантиметрах.
Конструктивные решения
Что касается конструктивных решений, то их можно разделить в зависимости от методики строительства:
- сборный (это чаще используется при установке винтовых свай или деревяного строительства);
- монолитный (такой подход подойдет для буронабивных фундаментов или сборных железобетонных);
- сборно-монолитный.
Сборные конструкции включают в себя как деревянные, так и металлические каркасные элементы. Монолитные варианты в основном изготавливаются из бетона или железобетона. Кроме того, монолитные конструкции могут быть классифицированы на:
Непрерывные конструкции, которые являются одними из самых распространенных. При трудных геологических условиях или значительных горизонтальных перемещениях грунта по краям фундамента может применяться плитная решетка, не позволяющая ссылаться на нижние слои. Она увеличивает жесткость конструкции, хотя и требует большего финансирования и трудозатрат.
Промежуточная технология между сборной и монолитной — это монолитно-сборная, где используются сборные элементы в качестве опалубки, заполняемой затем бетоном. Этот подход распространен не так широко из-за высокой цены.
Виды по расположению элемента
Что касается установки ростверка, опалубка может быть размещена различными способами. Существует три основных типа, различающихся по:
- висячему;
- незаглубленному;
- заглубленному.
Первый вариант подходит в ситуациях, когда грунтовые условия требуют обеспечения фундамента с отверстиями, сваями или болтами:
- просадочные грунты;
- водонасыщенные;
- пучинистые.
В заглубленном варианте конструкция имеет вентилируемый слой толщиной минимум 10 см, измеряемый от самой высокой точки земли под домом до опоры. Также стоит обратить внимание на изоляцию данного этажа. Однако основным недостатком данного решения является усложнение строительства подвала.
При использовании незаглубленного основания элемент располагается на уровне поверхности земли. Под поверхностями устанавливается дренажная подушка из песка или гравия, чтобы предотвратить морозное воздействие.
В третьем варианте конструкция располагается ниже уровня местности, что подразумевает создание траншеи на дне которой укладывается подушка из песка или гравия для выравнивания, дренажа и замены рыхлого грунта.
Наиболее эффективным решением для предотвращения воздействия морозов на ростверки, которые могут оказывать влияние на надежность крепления свай, является укладка пенопласта низкой плотности под незаглубленные и заглубленные ростверки.
Ростверк фундамента на забивных сваях
При установке свайных фундаментов используются заводские железобетонные сваи, которые вбиваются в грунт.
Также сборная железобетонная балка может выполнять роль фундамента. К верхнему краю сваи крепится металлическая пластина, на которую устанавливается ростверк с учетом дополнительных профилей. Соединение выполняется с помощью сварки, а стыки заполняются бетоном. Этот конструктивный прием используется в высотных и промышленных зданиях, что позволяет обеспечить жесткую связь между надстройкой и колоннами. В противном случае возможно возникновение неравномерной осадки конструкции, что приведет к смещению свай.
Железобетонный ростверк своими руками
Бетонные столбы и балки часто применяются в частном строительстве, представляя собой хороший и экономичный вариант для фундамента небольшого дома.
Далее рассмотрим алгоритм изготовления ребристого столба детально.
Монтаж опалубки
Строительство карниза начинается с подготовки опалубки. На первом этапе необходимо выровнять все сваи, чтобы высота каждого столба превышала уровень земли одинаково.
Опалубка для крыши может быть изготовлена из прочных древесных досок или брусков. Дно опалубки должно быть съемным, в то время как ширина полосы стоит быть на 0,3-0,4 метра больше толщины стены здания.
При возведении высоких зданий необходимо обеспечить пространство между землей и подъездной частью. Для поднятия конструкции на нужную высоту дно опалубки заполняется песком, или же используется толстый вспененный материал, который сверху накрывается полиэтиленом. Обратите внимание, что боковые стороны опалубки также должны покрываться пленкой. Как только бетон застывает, деревянные доски и подстилающий слой из песка или пенопласта удаляются.
В качестве альтернативы иногда дно опалубки выстилают прочной доской и определяются на нужной высоте с помощью балки. Дно опалубки и ее стыки должны быть достаточно прочными, поскольку бетон оказывается на них под давлением.
Арматура
Армирование является важным этапом, так как оно обеспечивает необходимую прочность конструкции, чтобы выдержать большие изгибающие нагрузки и предотвратить деформацию в процессе эксплуатации.
Данный процесс схож с армированием ленточного фундамента. Для верхних и нижних продольных элементов следует использовать ребристые прутья минимального диаметра 1,2 см, которые должны быть закреплены через каждые 0,4 м. Аналогичные требования распространяются на вертикальные прутья, однако поперечные могут быть более тонкими и гладкими.
Высота каркаса арматуры рассчитывается так, чтобы стальная часть покрывалась слоем бетона минимум на 5 см.
Расчет арматуры для роста и укрепления фундамента можно осуществить с помощью специальных электронных калькуляторов.
Бетонирование
Бетонирование завершает процесс монтажа фундамента. Он не отличается от бетонирования ленты. Рекомендуется выполнять бетонирование за один раз, чтобы исключить наличие швов. После бетонирования бетон покрывается полиэтиленовой пленкой, в которой необходимо регулярно увлажнять. Опалубку можно снимать не раньше чем через неделю после затвердевания, а для достижения полной прочности требуется около 30 дней после бетонирования.
