Assma.ru

Ремонт и стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Армирование ростверка свайного фундамента

Как правильно армировать ростверк свайного фундамента?

Для обеспечения устойчивости возводимых строений применяются различные типы фундаментов, в том числе свайный. Такое основание положительно зарекомендовало себя при выполнении работ на мерзлых грунтах, в условиях наклонной стройплощадки, а также на слабых почвах с близко расположенными грунтовыми водами. Усиление стальной арматурой ростверковой конструкции позволяет сформировать прочную основу для будущего строения. Армирование ростверка свайного фундамента осуществляется на основании чертежа и результатов предварительно выполненных расчетов.

Для чего нужен ростверк

Дом дает неравномерную нагрузку, одни его части весят намного больше, чем другие. Это зависит от расположения мебели и других предметов.

Ростверк представляет собой конструкцию, соединяющую опоры в единую систему. Служит для равномерного распределения нагрузки здания и передачи ее через сваи (столбы) на грунт. Предохраняет постройку от неравномерной усадки.

Изготавливается он в виде монолитной бетонной ленты, которую необходимо усиливать арматурный каркасом, и может быть выполнен из деревянных, железобетонных, стальных изделий, которые укладываются на столбы и соединяются между собой в единое целое.

Арматура делает бетонную ленту более прочной.

Ростверк может располагаться на расстоянии над уровнем земли, лежать по верхнему краю грунта или быть заглубленным в почву. Для основы висячей конструкции могут применять горизонтальные балки или бетонную ленту. Для заглубленного варианта чаще всего используют монтаж монолитной бетонной конструкции.

Рекомендуется оставлять между верхнем краем грунта и ростверком расстояние в 150-200 мм. Это защитит конструкцию от деформации во время морозного пучения почвы.

Выбор материалов арматурного каркаса и определение его параметров

Диаметр используемой арматуры и параметры каркаса подбираются на основании расчета, учитывающего постоянные и временные нагрузки.

Расчет армирования ростверка свайного фундамента должен выполняться опытным строительным инженером, хорошо владеющим темой железобетонных конструкций.

Типовые решения

На практике в индивидуальном строительстве придерживаются следующих правил:

  • в растянутых зонах ростверка укладывают несколько продольных стержней арматуры класса AIII диаметром 20 мм и более;
  • в сжатом поясе размещают арматуру диаметром 8 – 15 мм. Шаг между стержнями продольной арматуры, также именуемой рабочей, составляет 80 – 100 мм.
  • Для восприятия поперечных растягивающих усилий, а также для объединения продольной арматуры в единый каркас, к ней крепятся поперечные стержни – гладкая арматура класса AI диаметром от 6 до 8 мм. Расстояние между ними не должно быть менее 250 мм, но обычно оно принимается равным 3/8 высоты сечения ростверка.

Если высота ростверка превышает 150 мм, в арматурном каркасе устанавливают вертикальные стержни, шаг которых соответствует шагу поперечной арматуры.

Чаще всего вместо отдельных продольных и поперечных стержней используют хомуты – детали из арматуры в виде замкнутого прямоугольника или перевернутой литеры «П».

Армирование зон примыкания лент ростверка

Там, где ленты ростверка образуют Г-образное или Т-образное пересечение, просто скрепить пересекающиеся стержни рабочей арматуры недостаточно.

Здесь располагают согнутые под прямым углом стержни, каждая часть которого укладывается в одну из примыкающих лент и заходит в нее не менее, чем на 40 диаметров.

Хомуты в этих зонах устанавливают в два раза чаще.

Как выбрать арматуру?

Армирующий каркас представляет собой пространственную конструкцию, которая состоит из верхнего и нижнего продольных поясов, соединенных между собой поперечными прутками. Для изготовления продольных поясов используют рифленую арматуру класса A-III с сечением 13-16 мм.

В последнее время широко используются композитная арматура с напылением из песка, которая отличается более высокими прочностными характеристиками по сравнению с металлом, а также устойчивостью к коррозионным процессам.

Соединение конструкции может быть выполнено по двум технологиям:

  1. Поперечные перемычки присоединяются путем вязки или сварки к продольным поясам под углом 90 о . В этом случае для прутков необходимо использовать стальные стержни такого же типоразмера, что и при обустройстве пояса. Схема такой конструкции:
  2. Перемычки имеют выгнутую в хомуты форму, благодаря чему система арматурных прутьев соединяется в единую конструкцию. В этом случае используются гладкие стальные пруты класса A-II с диаметром сечения от 8 до 10 мм. Композитная арматура не подлежит гибке, поэтому не подходит для изготовления хомутов. Схема такой конструкции представлена ниже:

Электросварку чаще заменяют обвязкой арматуры и перемычек стальной проволокой. Для этого используют термически обработанную специальную вязальную проволоку диаметром от 1,2 мм.

Армирование свайно-ростверкового фундамента

Прутья, выпущенные из свай, используются для соединения армирующего ростверка каркаса и свайной конструкции. Все элементы скрепляются между собой путем сварки. При формировании каркаса следует четко следовать составленному чертежу ростверка свайного фундамента и следить за соответствием стандартам. Арматура укладывается в два слоя, которые должны быть скреплены между собой, вертикальными стержнями. Они могут быть не слишком толстыми и иметь гладкую поверхность, так как практически не подвергаются нагрузке и предназначены исключительно для создания основы и формы каркаса.

Армирование-свайно-ростверкового фундамента для частного дома происходит в несколько этапов:

  • Обустройство траншей между сваями. В эти траншеи следует последовательно засыпать и утрамбовать песок и мелкофракционный щебень. Это делается для того, чтобы давление ростверка в дальнейшем передавалось не прямо на грунт, а на поддерживающую подушку.

    Сборка опалубки. Внимательно проследите за тем, чтобы на поверхности опалубки не было никаких трещин или щелей, это приведет к вытеканию раствора.

    Армирование нижней части свайно-ростверкового фундамента для частного дома. Эта часть должна быть особенно прочной, так как именной на низ ростверка приходятся основные нагрузки.

    Монтаж вертикальных прутьев и дополнительных поддерживающих элементов.

    Сборка верхней части каркаса.

    Скрепление всех отдельных частей каркаса проволокой и при необходимости сваркой.

    Заливка конструкции бетоном.

    Методика расчета

    Для определения потребности в арматуре, позволяющей выполнить армирование ростверка свайного фундамента, необходимо предварительно разработать чертеж. Документация содержит следующую информацию:

    • Размеры конструкции.
    • Количество поясов усиления.
    • Профиль арматуры.
    • Диаметр применяемых стержней.
    • Расстояние между перемычками.

    Схема правильного армирования углов и примыканий ростверка

    Зная габаритные размеры ростверкового фундамента, несложно рассчитать длину стальных прутков арматуры в верхнем и нижнем поясе, а также размеры перемычек.

    Просуммировав полученные значения, получаем суммарную длину каждого типоразмера применяемой арматуры. Зная метраж и массу одного погонного метра определённого стержня, не сложно определить потребность в арматурных стержнях, выраженную в килограммах.

    Если соединение элементов не планируется осуществлять с использованием электрической сварки, потребуется проволока для вязания. Имея чертеж, на котором представлена информация о количестве точек соединения, можно посчитать необходимое количество вязальной проволоки. Учитывая, что для надежной фиксации двух перпендикулярно расположенных стержней необходимо порядка 30 сантиметров, общая потребность в проволоке определяется путем умножения количества соединений на длину материала.

    Выполнение расчётов не представляет сложности. Главное — предварительно разработать чертеж армирования.

    Технология арматурного каркаса ленточного ростверка

    Несмотря на название ленточного ростверка свайного фундамента, монолитные балки имеют конструкцию решетки. Поэтому каркас имеет несколько узлов сопряжений стен (наружная/внутренняя), углов, в которых не допускается стыковка перехлестом. Прутки в этих местах изгибаются, запускаются на соседнюю сторону, связываются с каркасом внахлест.

    Продольное армирование аналогично ленточному фундаменту, для придания каркасам пространственной геометрии так же применяются прямоугольные хомуты. Однако в зонах растяжения, прочих ответственных местах добавляются поперечные вертикальные стержни. Стыки свайно-ростверкового каркаса обвязываются проволокой или стыкуются сваркой (только для арматуры с буквой С в маркировке).

    Продольное армирование

    Без профессионального образования и знания специальных программ индивидуальному застройщику сложно правильно рассчитать сечение и количество продольных стержней. Простейшим вариантом будет воспользоваться инструментом «АРБАТ» вычислительного комплекса Scad Office с максимально простым интерфейсом:

    • в отличие от свай ростверк рассчитывается по изгибающим моментам, на продавливание, прорезающие усилия;
    • арматурный каркас изготавливается из продольных прутков 8 – 16 мм;
    • в отличие от ленточного фундамента, кроме хомутов добавляются вертикальные прутки возле каждого продольного стержня.

    Технология укладки стандартная, продольные прутки обвязываются хомутами или привариваются к ним. Затем арматурный каркас укладывается в опалубку на нижние прокладки из бетона, пластика (обеспечение защитного слоя), по месту в него добавляются элементы усиления (вертикальные стержни).

    В проектах коттеджей с бетонными или кирпичными стенами может использоваться двурядное расположение свай. Поэтому для ленточной части свайного фундамента может добавляться расчет в поперечном направлении, поскольку крутящие моменты возникают и там, иногда превышают величину продольных. Арматурный каркас в некоторых случаях усиливается стержнями 14 – 16 мм с шагом 20 см.

    Поперечное армирование

    Без хомутов невозможно придать каркасам необходимую пространственную геометрию. Одновременно эти элементы усиливают армопояс. Все стыки обвариваются либо перевязываются проволочными закрутками. Дополнительные вертикальные прутки монтируются с расчетным шагом (обычно 20 – 40 см). На приведенном фото присутствуют практически все возможные ошибки:

    Неправлильное армирование ростверка.

    • не соблюдаются защитные слои со всех сторон ленты, арматура соприкасается с опалубкой сваи;
    • армирование углов должно выполняться по специальным схемам, а не просто изогнутыми прутками;
    • отсутствуют бетонные, пластиковые прокладки;
    • армопояс смещен относительно центра сваи;
    • вместо среднего пояса, никаких нагрузок не воспринимающего, следовало бы усилить верхний/нижний уровни более толстой арматурой свайного фундамента или добавлением дополнительных прутков (этот вариант предпочтительнее);
    • неправильная связь арматурных каркасов сваи и ростверка.

    Чтобы узнать подробнее об армировании углов, рекомендуем прочитать статью: Армирование углов ленточного фундамента. Схемы армирования углов для ленточного фундамента и ростверка будут аналогичными.

    На нижнем рисунке все элементы армопояса расположены правильно – два вертикальных прутка сваи связаны с нижним поясом, остальные с верхними стержнями.

    Схема правильного армирования узла сопряжения ростверк/свая.

    Правила армирования углов и примыканий со схемами

    В большинстве советской литературы (например, пособие В. С. Сажина) приведены неверные схемы укладки арматуры в местах сопряжения. Согласно СП 63.13330 правильно армировать подобные Г-образные, Т-образные стыки нужно следующим образом:

    • запуск П-образного элемента на примыкающую стену, встречный изгиб прутка с боковой ленты под прямым углом;
    • два П-образных элемента поверх перекрестья продольных стержней из угла конструкции наружу;

    Чертеж правильного армирования углов и примыканий ростверка.

    Согласно требованиям СП 63.13330 основными требованиями при укладке арматуры являются:

    • при ширине балки от 15 см в каждом поясе должно быть 2 продольных прутка минимум;
    • минимальное расстояние между прутками одного ряда 3 см;
    • арматурный каркас может иметь расстояние между соседними продольными прутками 40 см максимум либо 2 толщины стены над ним;
    • одним хомутом можно связывать продольные стержни для конструкций 40 х 40 см максимум при условии, что число продольных стержней в каждом ряду не превышает 4 штуки;
    • не допускаются отверстия, закладные в ростверках диаметр (размер) которых больше 1/3 ширины балки.

    Кроме прочностного существует конструктивное армирование. Например, при высоте монолитной балки от 70 см потребуются дополнительные прутки в середине высоты ростверка возле его боковых граней. Среднюю часть при этом армировать не нужно. Если в высоком ростверке заложено перекрытие нижнего этажа по балкам, в балках придется смонтировать закладные (трубы) для вентиляционных продухов подполья.

    Вязка арматуры или сварка стыков

    Абсолютно неразрывное кольцо в свайно-ленточном каркасе создается с помощью стыковочных муфт. Сварка так же обеспечивает неразрывные стыки без степеней свободы. На практике индивидуальные застройщики чаще применяют проволочные скрутки, единственным назначением которых является обеспечение стабильной геометрии каркаса до завершения процесса гидратации внутри бетона.

    Нахлест при продольном наращивании арматуры составляет 20 – 40 диаметров прутка (сварка, проволока, соответственно). Муфты стоят дорого, частными застройщиками практически не востребованы. Перекрестный шов прутков можно варить, начиная с 25 мм диаметра, согласно ведомственным нормативам ВСН 37-96. К тому же сварка ослабляет пруток и является местом усиленной коррозии.

    В углах свайно-ленточного фундамента нахлест не увеличивается, стыки соседних рядов должны разноситься на 60 диаметров. В руководстве ACI 318-05 рекомендуются свободные стыки без проволочных скруток. Считается, что при укладке смеси бетон равномерно охватит каждый пруток гораздо прочнее сварки или проволоки. На практике правильным способом являются именно проволочные скрутки. Полимерные хомуты не обеспечивают неподвижность и целостность каркаса в момент перемещения лопатами смеси внутри опалубки.

    В зонах растяжения применяется анкеровка:

    • лапки на концах стержней (изгиб под прямым углом);
    • соединение прутков крючками (изгиб 180 градусов);

    Запрещено нагревать арматуру при гибке, необходимо применять трубогибы, оправки, прочие приспособления. Величина защитного слоя допускается от 3 см (низ/верх), 4 см на боковых гранях фундаментной ленты. Методика вязки крючком выглядит следующим образом:

    • заготовка – проволока нарезается кусками по 15 – 20 см, сгибается пополам;
    • позиционирование – скрутка заводится под стык, в петлю продевается жало вязального крючка;
    • вязка – свободный край натягивается, укладывается на крючок, инструменту придается вращение (обычно по часовой стрелке);
    • высвобождение инструмента – обычно достаточно трех оборотов для нормального натяжения проволоки без разрыва, после чего, жало выводят из петли, отгибают вниз торчащие края скрутки.

    Схема вязки арматуры.

    Профессиональный вязально-проволочный пистолет для индивидуальных застройщиков не рассматривается. Обычно используют вставленное в шуруповерт жало стандартного крючка с обрезанной ручкой. Аккумуляторный инструмент имеет высокий ресурс и, что гораздо важнее – регулировку затягивающего усилия. Все стыки арматурного каркаса затягиваются одинаковым крутящим моментом без порыва вязальной проволоки.

    Существует механический вариант крючка, в котором поступательное движение преобразуется во вращение винтом Архимеда. Строитель продевает жало в петлю, укладывает второй конец скрутки, затем просто тянет за рукоятку, жало делает три оборота и останавливается.

    Таким образом, при армировании ростверка по оголовкам свай необходимо использовать правильную схему в сопряжениях. Обеспечить защитный слой со всех сторон, выбрать сечение стержней путем программного расчета. Применить проволочные скрутки, как бюджетный вариант, отвечающий нормативам СП и ВСН.

    Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

    Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

    Особенности выполнения работ

    Ключевая проблема, какая возникает при расчете и строительстве фундамента, – неправильный выбор сечения самого ростверка. Нужно всегда учитывать наличие воздушной подушки под плоскостью ростверка.

    Также некоторые проектировщики, особенно без опыта, могут в схеме совместить элементы плитной и ленточной конструкции. Если зимой возникнет вспучивание почвы, тогда лента фундамента поднимется, а плиты – нет. В результате случится разрыв свай и быстрое разрушение основания.

    Если нужно сделать расчет поперечного сечения ростверка и размера свай, тогда нужно сначала разработать проект дома со спецификациями несущих стен и перекрытий. За счет этих данных проводится расчет допустимых нагрузок на будущее основание, подбирается тип заводский свайных элементов и уже затем подбирается толщина плиты ростверка.

    Если выбор остановлен на ленточном типе основания, тогда толщина ростверка соответствует толщине несущих стен или может быть немного больше за счет утепления и декоративного оформления. Если такое основание строится на площадке с уклоном, тогда сразу подбираются сваи различной длины.

    В некоторых случаях уклон площадки слишком большой. В таких случаях использовать сваи очень большой длины не рекомендуется, ведь возможно возникновение горизонтальных разрывов даже посередине сваи. В таких случаях строят ступенчатый фундамент, где предусмотрено углубление опорных стержней на глубину до 25 см, а опора вводится на 5-7 см.

    При выборе ступеней также определяются сразу с толщиной кладки стены, а также места расположения опор. Тут нужно помнить, что края ступеней не должны опираться на опоры. Поэтому сваи устанавливаются полностью в свободном порядке. Арматура устанавливается на одной плоскости со зданием, расположение ее должно быть в самих ступенях, соединение – гибкое, без сварки.

    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 24.13330 (фундаменты свайные), СП 63.13330 (ж/б, бетонные конструкции).

    Монтаж монолитного ростверка

    Когда сваи установлены, подготовительные этапы (расчеты, подготовка поверхности) завершены, начинается монтаж ростверка.

    Установка свай – первый этап, а не аналогичная процедура. Ростверком называется система из свай.

    Монтаж: установка опалубки, армирование ростверка, заливка фундамента бетоном, гидроизоляция конструкции.

    Монтаж опалубки

    Опалубка – вспомогательная конструкция из дерева, без которой монтаж осложняется. От нее зависит форма, вид фундамента. Она съемная, сосуд, внутрь которого заливается цементобетон, бетон, похожий раствор.

    Часто, для опалубки используют фанеру, реже – доски из пород дерева. Вариант конструкции зависит от расположения ростверка над уровнем грунта.

    Опалубка

    Основное отличие опалубки для висячего ростверка от наземного фундамента – «нижняя стенка». Закрепляют плотно, если дно вывалится, придется переделывать работу.

    Армирование

    Армирование производится металлическими прутьями.

    Сначала, изготавливается, заверяется чертеж. По нему производится армирование.

    Предварительные соединения между несущими прутьями выполняют проволокой, сваривают.

    По произведению армирования, «внутренности» опалубки очищают пылесосом. После очищения будущий фундамент готов к заливке состава.

    Заливка бетоном

    Самый ответственный этап, залитую бетоном конструкцию нельзя разобрать, демонтировать один элемент, устранить. Перед созданием монолита проверяются основные параметры — прочность креплений, правильность воссоздания (относительно чертежей, заверенных мастером), геометрию (прямоту углов, общий уровень).

    Цементный, бетонный раствор заготавливается заранее. Однородный, без комков. Цемент и бетон можно смешивать (или первично закупается цементобетонная масса).

    Для равномерности советуют замешивать строительным миксером, бетономешалкой.

    Осуществление замеса большого объема насадкой на дрель невозможно.

    Заливка осуществляется в один подход, только так обеспечивается плотность, однородность монолита. Перерыв делается не больше, чем на час. Заливают каждый слой равномерно, не торопясь, постоянно помешивая, уплотняя разжижившийся раствор.

    Опалубка поднимается, демонтируется после полного застывания цемента, бетона. До этого момента демонтаж формы приводит к деформации.

    Заливка

    Гидроизоляция

    Гидроизоляция – защита полученного результата от воздействия воды.

    Вид гидроизоляции зависит от варианта ростверка. Установлено, что вариантов два – углубленный, висячий.

    Висячий изолируется от воздействия влаги смолистыми обмазками. Например, битумной мастикой.

    Изоляция монолита с углублением начинается до возведения конструкции. Рубероид укладывается под будущий бетон. После формирования фундамента, подъема опалубки производится первичная обработка (шлифовка, выравнивание). После, укладывают изоляционную пленку на ростверковую поверхность.

    Висячая конструкция изолируется пленкой, другими изоляционными материалами, но это непрактично. Пленка, другие модификации утяжеляют висячую конструкцию, создают дополнительную нагрузку. Это мешает фундаменту выполнять основную функцию – опора здания. Увеличивается риск продавливания, искажения формы.

    В целях практичности, при нежелании использовать битумную мастику, нужно обращаться к аналогам, но не к окологрунтовому варианту.

    3.3. Армирование ростверка свайного фундамента

    Поверх каждого столба перед установкой ростверка делают гидроизоляцию из просмоленного рубероида. Вместо смолы возможно использование гидростеклоизола.

    Далее, разметочная нить снова натягивается на оставленные опоры, и в обозначенных границах под будущий ростверк укладывается подушка из щебня и песка, которая проливается водой и утрамбовывается. Для того, чтобы вода при заливке бетона не ушла в землю, укладывается полиэтилен или рубероид.

    Армирование ростверка происходит до установки опалубки.

    После завершения вязки арматуры, разметочная нить снова натягивается и по ней устанавливается опалубка.

    Заливка монолитного ростверка осуществляется также, как и при заливке ленточного фундамента.

    Для обустройства «висячего» фундамента под него предварительно укладывается слой песка, который по мере высыхания конструкции удаляется. Заменить песок можно деревянным коробом в форме буквы «П», который устанавливается на слой кирпича. Через 3 дня короб и кирпичи удаляются.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Мауэрлат в строительстве
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector