Ростверк на винтовых сваях: выбор материалов и монтаж

Среди разных типов фундаментов особое место занимает ростверк на винтовых сваях. Ростверк – это жёсткая строительная система, объединяющая в плане все верхние части опор в единую конструкцию фундамента здания. Винтовые сваи являются основными опорными элементами свайного фундамента строения.

О винтовых сваях

Винтовые сваи

Винтовые сваи как элементы быстромонтируемого свайного основания пришли в гражданское строительство из военной сферы. Быстрая установка без выполнения земляных работ – всё это является большим преимуществом свайных оснований на винтовых опорах перед фундаментами других типов. Винтовые опоры применяют в глинистых пучинистых грунтах

Винтовая свая представляет металлическую трубу с острием и лопастями, расположенными в нижней части опоры. Диаметры труб варьируются от 47 мм до 108 мм. Металлические опоры готовят в заводских условиях. Ширина лопастей, приваренных к стержню опоры, колеблется от 60 мм до 300 мм. Длина сваи может быть от 2 метров до 12 метров.

Производят также винтовые сваи с открытым нижним торцом. При такой конструкции грунт заполняет внутреннюю полость сваи, тем самым увеличивая её несущую способность. В особых условиях застройщик может заказать винтовые опоры, имеющие нестандартные размеры.

Разметка свайного поля

Обычно свайное поле фундамента в плане имеет форму прямоугольника. Длина и ширина поля определяется планом будущего здания. Разметку свайного поля производят с помощью шнура и деревянных колышков. Шнур протягивают таким образом, чтобы центры опор располагались в местах пересечения нитей.

Точки установки опор располагают на осевой линии несущих стен, по углам будущего здания в плане. Расстояние между винтовыми сваями принимают от 1,5 до 2-х метров.

Установка винтовых свай

Монтаж опоры с помощью оборудования

Установку опор длиной до 2-х, 3-х метров производят ручным способом. Через отверстие в верхней части металлического стержня продевают трубу небольшого диаметра, которая будет служить двусторонним рычагом.

Двое рабочих вращательно-поступательным движением с помощью рычага погружают винтовую сваю. Во время работы осуществляется строгий контроль над вертикальным положением опоры. Во время затруднений погружения стержня в грунт, длину рычага увеличивают надеванием на его концы отрезков трубы большего диаметра.

Винтовые сваи больших размеров погружают в грунт механизированной установкой, имеющей вращающий механизм на конце подающей консоли.

Подготовительные работы по устройству ростверка

После погружения опор в грунт, верхние части металлических труб обрезают в один горизонтальный уровень. План разметки уровня высоты опор над землёй делают с помощью нивелира. Высоту верхней части опоры контролируют визуально в створе нескольких опор. Обрезку труб делают болгаркой (угловой шлифмашиной).

Устройство ростверка на винтовых сваях

Ж/б ростверк на опорах

Ростверк – рамная конструкция, которая передаёт вертикальную нагрузку от веса строения на свайное основание. Строение ростверка на винтовых сваях объединяет все опоры в единую систему, равномерно распределяющую все нагрузки от здания равномерно в плане всего свайного поля.

Минимальная высота верхних частей опор над уровнем земли не должна быть менее 150 мм. Поэтому такой ростверк называют висячим.

По виду материала, из которого изготавливают свайное основание, различают ростверки:

• Железобетонный;
• Бетонный;
• Металлический;
• Деревянный.

Железобетонный и бетонный ростверк

Монолитный железобетонный и бетонный ростверк на винтовых сваях на практике встречается довольно редко. Винтовые сваи обычно применяют на строительстве домов из лёгких конструкций. Железобетонные и монолитные бетонные ростверки значительно утяжеляют фундамент, что требует более мощного основания.

Посмотрите видео полного процесса монтажа железобетонной обвязки опор.

Ростверк из металлического профиля

Одни из самых распространённых опорных рамных конструкций – это ростверки из стального профиля, для которых наиболее часто применяют швеллер или уголок.

Для этого оголовники подготовленных верхних частей труб выполняют в виде приваренных металлических площадок. При этом квадратные стальные листы должны быть такой ширины, чтобы можно скорректировать незначительное осевое смещение оголовников опор.

Когда планируют возведение стен из пеноблоков, опорную конструкцию свайного основания формируют из швеллера с полками, обращёнными вверх и стенкой по ширине равной ширине пеноблока. Два параллельно уложенных полками вверх уголка вполне заменят швеллер. В процессе монтажа стального основания создаётся рамная конструкция, обеспечивающая дальнейшее возведение стен и монтаж перекрытия.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее об обвязке опор швеллером.

Как и любые стальные строительные конструкции, металлический ростверк требует качественной и надёжной антикоррозионной обработки.

Ростверк из деревянных конструкций

Деревянный ростверк предназначен для строительства домов из деревянных конструкций. Деревянные основания в основном делают из бруса. Для крепления опорного бруса используют металлические шпильки, стальные хомуты, кронштейны и болты.

Посмотрите видео, как производится монтаж обвязки из бруса.

Прежде чем начинать строить деревянное основание, все брусья и детали подвергают обработке антисептиками, которые предохранят древесину от гниения и от порчи вредными насекомыми.

Заключение

Практически все ростверки строят для одноэтажных и двухэтажных зданий. Безусловно, важно правильно выполнить работы по монтажу ростверка, однако, показывает практика, долговечность и надёжность ростверка на винтовых сваях также обеспечивается хорошо утеплённым и проветриваемым цоколем.

железобетонное основание на винтовых или буронабивных опорах, соединение с ростверком

При закладке свайного фундамента производится заглубление в грунт железобетонных, металлических, деревянных или каких-либо других опор. После их выравнивания требуется установить на опоры ростверк. Это самая верхняя составляющая свайного основания, благодаря которой производится соединение всех опор между собой.

Ростверк может иметь вид монолитного ленточного фундамента, а также железобетонных, деревянных или металлических балок. Выбор материала для ростверка зависит от ваших возможностей и особенностей возводимой постройки. Процессвозведения ростверка на сваяхвполне может быть выполнен самостоятельно, в соответствии со специальными технологическими наработками.

Так, для деревянных строений рекомендуется использовать деревянные балки. А вот облегченный ростверк из металлических уголков вполне подойдет для небольшой одноэтажной постройки. Тем самым будет достигнута значительная экономия средств. Железобетонные и мощные металлические балки используются в случае многоэтажного строительства, при значительном весе строения.

Какие виды ростверка существуют?

Перед началом стройки необходимо определиться с видом будущего ростверка.

Всего таких видов существует три:

• Высокий ростверк. Относительно уровня почвы его поднимают на высоту от 15 см и выше. Такое расстояние бывает необходимо для свай на очень пучинистых грунтах, при строительстве фундамента на склонах и на участках с неровной поверхностью. Недостаток — отсутствие подвального помещения и холодный пол в доме. Характерным примером такой конструкции являются винтовые сваи и ростверк из металла. Это практически идеальный вариант для одноэтажного дома, построенного на холме.
• Повышенный ростверк. Его располагают на высоте от нуля до 10 см над поверхностью грунта. Пустота под домом практически отсутствует, что благоприятствует теплоизоляции помещения и снижает расходы на отделку дома.
• Заглубленный ростверк. Из названия видно, что он располагается ниже уровня земли. Используется преимущественно на непучинистых грунтах.

Любой вид ростверка на сваях выбирается в случаях, когда характеристики грунта на участке вызывают сомнения в его качестве. При соблюдении правильной технологии любой ростверк способен выдержать значительную нагрузку от здания.

Подготовка к установке свай

Рассмотрим, как выполняется подготовка участка при закладывании свай с последующим созданием металлического или железобетонного ростверка.

Производится разметка участка с обозначением мест, в которых будут устанавливаться сваи. Количество свай зависит от предполагаемого веса здания, а также от типа ростверка.

Перед началом работы следует уточнить расположение свай в ростверке. Так, в монолитном железобетонном ростверке, представляющем собой цельную плиту, количество свай должно быть равномерно распределено по всей площади плиты. Если же ростверк является ленточным, то сваи располагаются в ряд. Минимальное расстояние между ними берется равным 4 диаметрам свай.

Под будущие сваи бурятся ямы ручным способом или при помощи специальной бурильной установки. Ручной способ бесплатен, но требует значительных физических усилий и присутствия на стройплощадке одновременно нескольких человек.

Заложение свайного основания

Первым делом сооружается опалубка.

Для ее изготовления применяются следующие материалы:

• Рубероид. Свернутый в рулон кусок рубероида опускают в скважину с таким расчетом, чтобы над поверхностью почвы выступало около 30 см материала.
• ДСП, OSB или плотная фанера. Из данных материалов сооружается каркас для опалубки, скрепляемый саморезами или гвоздями.
• Металлические трубы, стенки которых служат основой опалубки.
• Асбестоцементные трубы. Так же, как и металлические трубы, позволяют заливать внутрь бетонный раствор.
• Бетонные трубы. Это наиболее дорогостоящий вариант, так как трубы имеют значительную толщину стенок и большой вес.

Внутри опалубки формируют каркас из арматуры, связанной проволокой. В подготовленные скважины заливается бетонный раствор. Заливка происходит поэтапно, по 40 см. После заливки каждого слоя раствор несколько раз прокалывается с целью удаления воздушных пузырьков.

Если применяются буронабивные сваи с ростверком, то все земляные работы сводятся к забиванию бетонных свай в грунт при помощи специальной установки.

Железобетонный ростверк на бетонных сваях

Для создания ленточного железобетонного ростверка также требуется опалубка. Ее ширина должна превышать толщину стен дома.

Железобетонный ростверк на сваях изготавливается в следующей последовательности:

• На дно опалубки укладывается слой гидроизоляции, который предохраняет бетон от почвенной влаги.
• Сооружается армирующий каркас. Для этого используется арматура, уложенная вдоль фундамента.
  В результате работы должен получиться объемный каркас, размерами не превышающий размеров бетонной заливки.
• Заливка опалубки бетоном.

Бетонный ростверк на винтовых сваях

Как и в предыдущем случае, вначале монтируется опалубка. Внутри нее прокладывается гидроизоляционный материал.

Затем устанавливается каркас, представляющий из себя два слоя металлической сетки. Один слой укладывается непосредственно на слой гидроизоляции, а второй слой крепится при помощи вертикальных прутьев в 5 см от верха опалубки.

Ростверк на винтовых сваяхзаливается бетонным раствором хорошего качества. Заливку желательно провести в один заход либо с минимальными перерывами между заходами.

Соединение сваи с ростверком

Ростверк обязательно должен быть жестко связан с опорами. Если этого не обеспечить, то неравномерная осадка здания может привести к его смещению со свай.

Каким же образом соединить ростверк со сваями? Это достигается за счет арматурного соединения. Необходимо проследить, чтобы арматурный каркас, находящийся в бетонных сваях, возвышался над опалубкой на 20-30 см. Установить на сваю опалубку с таким расчетом, чтобы каркас не касался стенок опалубки. Связать арматуру фундамента и свай между собой проволокой.

Можно подвести итог. Соорудить свайный фундамент с ростверком вполне по силам любому желающему. Достаточно лишь изучить рекомендации и технологии строительства, а также запастись всеми материалами и инструментами.

• http://sarmamebel.ru где купить диван.

Grillage Combos – Проектирование старых конструкций

Дон Фридман / 22 апреля 2020 г. / Строительство, История / Блог

Иногда ростверки применялись в сочетании с другими формами фундамента. Когда я обсуждал их ранее, я указал, что в здании American Surety Building есть ростверки над бетонными кессонами; если я вернусь к моему фавориту, Park Row Building, у него есть ростверки над верхушками каменных свай.

Изображение выше представляет собой полный план фундамента здания, любезно предоставленный британским журналом Engineering . Если покажется странным, что Park Row привлекла международное внимание, помните, что это было самое высокое жилое здание в мире в течение восьми лет. Здание имеет странную форму в плане из-за комбинации того, что оно расположено на блоке странной формы (из-за диагонального пути Парк-Роу) и капризов сборки участков для большого здания. Парк-Роу находится внизу плана, и мы назовем его северной стороной, потому что это самое близкое место. Театральная аллея*, крошечная улочка, проходит вверху по диагонали, а справа есть короткий фасад на Энн-стрит**.

Маленькие кружки на плане обозначают деревянные сваи, вбитые в песок, покрывающий участок. Крайняя слева деталь, повернутая на 90 градусов против часовой стрелки, представляет собой сечение фундамента. Вот крупный план:

Над участком слой неармированного бетона, затем слой гранита непосредственно над каждой группой свай, затем пирамиды из кирпича поверх гранита, а затем еще один слой гранита поверх кладки. Эти сваи каменной кладки*** являются оголовками свай. Затем ростверки садятся поверх кладки, распределяя сосредоточенные нагрузки от колонн. Вот крупный план****:

Колонна C3 с меньшим фундаментом наверху, имеет 42 сваи и ростверк с нижним слоем, состоящим из шести двутавровых балок глубиной 15 дюймов, которые весят 45 фунтов на фут, и верхним слоем, состоящим из трех 24-дюймовых балок. х 68 # лучей. Колонна C2 с большим фундаментом внизу имеет 63 сваи, 15-дюймовые балки в нижнем ярусе и 24-дюймовые балки в верхнем ярусе. Одним из ключей к строительству больших каркасных зданий является использование независимых, аналитически спроектированных фундаментов. Колонна C2 имеет большую нагрузку, чем колонна C3, поэтому она имеет более крупный и прочный фундамент. Это делает давление фундамента под каждой колонной примерно одинаковым и, таким образом, сводит к минимуму потенциально разрушительную дифференциальную осадку.

С нашей точки зрения, система фундамента кажется немного странной. У нас современный стальной каркас, сидящий на стальных ростверках, на каменных столбах, на деревянных сваях. Но если вы посмотрите на инструменты, с которыми приходилось работать дизайнерам в 1898 году, все становится логично. Песчаное основание не было ужасным материалом, но было недостаточно прочным, чтобы выдерживать нагрузки на фундамент. Ростверки распределяют давление от колонн так, чтобы оно было достаточно низким, чтобы его можно было безопасно выдержать оголовками каменных свай, которые затем распределяли его на сваи. Каждая часть логична сама по себе, хотя система в целом могла быть улучшена — и в конечном итоге была улучшена.

---

* Theatre Alley — одна из немногих улиц Нью-Йорка, где по какой-то неизвестной причине используется английское, а не американское правописание.
** Энн-стрит крошечная по любым разумным меркам, но она намного шире, чем Театральный переулок.
*** Под «столбами» в примечании понимаются оголовки свай, а не сваи.
**** Пустые квадраты на большом плане аналогичны соседним фундаментам того же размера. Вряд ли я могу винить составителя за то, что он не захотел воспроизвести все эти детали.

ИНЖЕНЕР-СТРОИТЕЛЬ: Фундамент стального ростверка

Фундамент стального ростверка состоит из стальных балок, конструктивно известных как прокатные стальные балки (RSJ.), расположенных в два или более яруса. В случае двухъярусного ростверка (который обычно предусмотрен) верхний ярус балок ростверка укладывается под прямым углом к ​​нижнему ярусу. Балки или балки каждого яруса удерживаются на месте распорками диаметром 20 мм с разделителями труб диаметром 25 мм. На рис. 3.10 показан план и разрез такого фундамента. Балки ростверка залиты бетоном. Как правило, между балками ростверка оставляют минимальный зазор 8 см, чтобы бетон можно было легко заливать и правильно уплотнять. Однако расстояние между полками не должно превышать 30 см или 1 ½ ширины полки (в зависимости от того, что меньше), чтобы заполненный бетон действовал монолитно с балками. Следует отметить, что бетонная заливка не несет никакой нагрузки; он просто удерживает балки на месте и предотвращает их коррозию. На наружных сторонах наружных балок, а также на верхних полках верхнего яруса сохраняется защитный слой бетона толщиной не менее 10 см. Глубина бетона ниже нижнего яруса должна быть не менее 15 см.

Способ изготовления. Фундамент выкапывается на нужную глубину. Как правило, глубина фундамента небольшая, как раз достаточная для размещения двух ярусов балок ростверка и косынок и т. д., соединяющих стойку с основанием. Однако эта глубина ни в коем случае не должна быть менее 90 см. После выравнивания основания фундамента заливается и уплотняется богатый бетон так, чтобы образовавшаяся толщина была не менее 15 см. Уплотнение должно быть выполнено надлежащим образом, чтобы слой бетона стал непроницаемым слоем.

Это защитит стальные балки от грунтовых вод. После выравнивания бетонного основания поверх него укладывают первый слой балок ростверка проектных размеров через соответствующие расстояния с помощью распорок. Верхняя поверхность всех балок должна лежать в одной горизонтальной плоскости. Затем нижние полки балок заливают богатым цементным раствором, чтобы они были прикреплены к бетонному основанию. Затем между и вокруг балок первого яруса заливается цементобетон. Затем второй ярус балок размещают под прямым углом к ​​первому ярусу и над верхними полками балок первого яруса. Они должным образом разнесены с помощью разделителей. Затем между стальными балками и вокруг них заливается бетон. Затем стальная стойка соединяется с верхним ярусом с помощью опорной плиты, боковых уголков и косынки. Эти соединительные элементы также заделываются в бетон, благодаря чему соединение становится жестким.

Фундамент стальной ростверк может быть также предусмотрен для кладки стены на грунтах с низкой несущей способностью. Фундамент ростверка для такого случая состоит только из яруса, хотя в некоторых случаях, когда стена шире и несет большие нагрузки, может быть предусмотрено и два яруса. На рис. 3.11 показаны подробности для обоих случаев.

РИС. 3.10 ТИПОВОЙ РОСТЯЖНЫЙ ФУНДАМЕНТ ДЛЯ СТАЛЬНОЙ СТОЙКИ.