Особенности и устройство свайно-ростверкового фундамента

Перед тем как остановить выбор на свайно-ростверковом фундаменте, собственнику необходимо ознакомиться с особенностями устройства такой конструкции.

Фундаменты различаются между собой по видам опор, ростверка, а также технологии расположения опорных элементов.

Как устроено основание?

Опорной конструкцией такого типа называют отдельно стоящие сваи, связанные в единую систему благодаря ростверку. Сваи могут быть изготовлены из дерева, железобетона, бетона, пенобетона, металла.

В частном домостроении обычно делают железобетонное основание, но для удешевления строительства можно использовать пенобетон или неармированный бетон.

На текущий момент широкую популярность приобретают металлические винтовые сваи за счет их надежности и высокой скорости монтажа.

По способу устройства сваи делят на следующие типы:

1. Буронабивные опоры – изготавливаются на стройплощадке. В готовой скважине устраивается опалубка и армирующий каркас, затем свая бетонируется.
2. Железобетонные столбы – штампуются на заводе. Погружаются в заранее подготовленные небольшие углубления в грунте.
3. Металлические винтовые сваи. Стальные трубы благодаря лопастям в нижней части быстро и глубоко ввинчиваются в породу.
4. Буровые железобетонные – готовые стволы с винтовой частью. Как и винтовые стальные сваи, буровые железобетонные опоры с резьбой ввинчиваются в грунт.

По принципу взаимодействия с почвой опоры делят на висячие столбы и сваи-стойки. К конструкциям первого типа относятся все столбы, которые опираются на сжимаемые породы и передают нагрузку конструкции на грунт через нижний конец и боковую площадь поверхности.

Сваи-стойки, напротив, опираются на скальные и мало сжимаемые породы, поэтому силы трения почвы о боковую поверхность столба в расчетах не учитываются.

Установленные нормативы по проектированию свайных фундаментов подробно изложены в разделе №6 документа СП 50-102-2003.

Технология расположения свай

Чаще всего свайные конструкции устраивают в почве вертикально. Когда в грунте действуют горизонтально направленные силы (например, на крутых склонах), целесообразно устанавливать опоры под наклоном.

Способы расположения свай:

1. Точечно – опоры устраивают под колоннами и стойками. Вариант расположения свай характерен для строительства павильонов, навесов и т.д.
2. Лентой – опоры устанавливают в несколько рядов с некоторым смещением относительно друг друга. Метод подходит для возведения малоэтажных домов.
3. Кустами – в местах с планируемой значительной нагрузкой, например, в углах здания, устанавливают по несколько стоек с коротким шагом.

В частном домостроении технология расположения свайной конструкции предполагает следующее:

• сваи обязательно закладывают под углами сооружения, а также в местах пересечения несущих перегородок;
• если расстояние между несколькими опорами превышает 3 метра, ставят промежуточные сваи.

Расположение конструктивных элементов фундамента выбирается на этапе проектирования. В процессе строительства придерживаются выбранной схемы. Любые изменения должны быть согласованы с инженером, который проводил расчеты.

Конструкция ростверка

Ростверком называют верхнюю часть фундамента, которая объединяет между собой сваи и служит опорой для несущих стен сооружения.

Как правило, нагрузка, которую оказывает здание на грунт, по всей опорной площади будет различной. Это связано с неравномерным расположением мебели и других тяжелых конструкций внутри дома.

Ростверк, в свою очередь, принимать на себя вес сооружения и перераспределят его между сваями. Это особенность обеспечивает фундаменту большую устойчивость и необходимую несущую способность.

По материалу изготовления различают такие виды ростверка:

1. Металлические – крепятся к оголовкам винтовых свай.
2. Деревянные – подходят под строительство домов из бруса.
3. Бетонные – связаны с буронабивными и железобетонными сваями.
4. Железобетонные – конструктивные элементы, армированные стальным каркасом для улучшения прочностных характеристик.

По типу устройства относительно поверхности почвы ростверк может быть:

• высоким – между верхней частью фундамента и грунтом есть воздушный зазор;
• повышенным – ростверк заглублен в почву, но на небольшую высоту выступает над уровнем земли;
• заглубленным – верхняя плоскость фундамента полностью погружена в грунт.

Эксперты советуют в частном домостроении использовать высокий ростверк. Зазор между землей и основанием минимизирует риск давления грунта на конструкцию под действием сил пучения.

Конструирование и расчет

Перед проектированием фундамента необходимо провести ряд важных инженерных расчетов. Полученная информация позволит правильно выбрать характеристики основания, тем самым обеспечив устойчивость и долгий срок службы возводимой конструкции.

Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой следующие математические операции:

1. Расчет массы сооружения с учетом веса кровли, перекрытий, стяжки, стропильной системы, а также удельного веса одного квадратного метра строительных материалов.
2. Определение полезной нагрузки. Параметр включает вес мебели, облицовки стен, людей и прочее. Согласно актуальным строительным нормативам, полезная нагрузка на один квадратный метр жилого дома принимается равной 100 кг.
3. Расчет снеговых нагрузок на всю площадь кровли.
4. Нахождение суммарной нагрузки на фундамент.
5. Расчет несущей способности одной опоры по формуле.
6. Определение количества свай путем деления общей нагрузки дома на несущую способность одного столба.
7. Расчет ростверка включает: определение нагрузок, глубины закладывания, габаритов фундамента, несущей способности, сил давления на боковые поверхности, изгибающих моментов на основание и т.д.

Зная количество свай, располагают их на проектном плане в соответствии с требованиями СП 24.13330.2011. В первую очередь ставят опорные точки по углам конструкции, а также под местами пересечения несущих стен.

Для обеспечения надежности основания выбирают минимальное расстояние между столбами – от 1,5 до 2,5 м. Как правило, ширина ростверка больше толщины свай на 250 мм, при этом его ось должна совпадать с разбивочной осью сооружения.

Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой совокупность сложных математических вычислений. Получить исходные данные, описывающие особенности грунта, можно из геологических изысканий.

Малейшие ошибки в расчетах и неправильно подобранные коэффициенты приведут к нарушению технологии и снижению срока службы фундамента. Как правило, проектирование фундаментов под сооружения I и II класса ответственности доверяют профессионалам.

Много важной и полезной информации о свайно-ростверковом фундаменте найдете в этом разделе.

Полезное видео

О свайно-ростверковом фундаменте расскажет видео:

Заключение

Наличие ростверка увеличивает возможности свайного фундамента. Такая конструкция выдерживает вес малоэтажных нетяжелых сооружений на неустойчивых и переувлажненных грунтах.

Технология строительства может быть различной в зависимости от выбранного типа свай, ростверка и способа установки опорной конструкции.

Чтобы заложить надежный фундамент, стоит доверить проектирование специалистам. Строительные работы можно провести своими силами, но в некоторых случаях понадобиться наем специальной техники.