Особенности монолитного ростверка и его применение в строительстве

Технология армирования

Армирование ленточной бетонной ленты выполняют двумя рядами металлических прутьев, уложенных вдоль конструкции. Для получения достаточной прочности верхний и нижний ряды арматуры скрепляют между собой вертикальными и горизонтальными перемычками.

Прутья, укладываемые вдоль ростверка, должны иметь повышенную прочность. Они изготавливаются из горячекатанного рифленого профиля класса А3, диаметром 13-16 мм. Иногда применяют арматуру из стеклопластика, она хороша тем, что не подвержена коррозии.

В качестве перемычек между продольными рядами используется:

• Арматура прямоугольной формы, выгнутая в виде хомутов, изготовленная из гладких прутов класса А, сечением 8-10 мм. Такие перемычки являются более надежными и имеют длительный срок эксплуатации за счет меньшего количества сварных соединений. По трудоемкости такой вид армирования более сложный и длительный.
• Отдельные стальные пруты приваривают к верхнему и нижнему рядам. Стержни должны быть изготовлены из того же материала, что и продольная обвязка. Сварные швы не обладают достаточной прочностью, подвержены коррозии. Выполнять такую работу легче и быстрее, чем в первом случае.

Проволочные соединения более прочные по сравнению со сварными. В продольных рядах прутья укладывают на расстоянии 100 мм друг от друга, должно быть минимум 3-4 ряда стержней в каждом поясе. Поперечные перемычки продольного армирования, устанавливают с шагом 200-300 мм. Вертикальные прутья закрепляют на расстоянии, не менее 400 мм друг от друга.

Внизу ростверка оставляют место для того, чтобы залить бетонный раствор. Для этого приподнимают стальные пруты арматуры над опалубкой, подставляя под них пластиковые подставки в форме гриба.

Типичные ошибки при возведении фундамента

Возведение свайно-ростверковой конструкции профессионалами гарантирует качественное выполнение работ. Будут реализованы основные преимущества фундамента и нивелированы недостатки. Удастся избежать ситуаций, способствующих снижению технических характеристик. Обустройство фундамента лицами, не имеющими достаточного уровня квалификации и опыта, приводит к совершению типичных ошибок:

• плохая связь ростверка со свайными опорами – в зимний период проявляются недостатки, связанные с разной степенью промерзания отдельных участков грунта. Формируются дополнительные силы, способные снести столбы в процессе расширения мёрзлой почвы. Оказываемое давление на верхний сегмент свай приводит к смещению от горизонтальной оси и угрожает обрушением здания. Отсутствие надёжной фиксации приведёт к продавливанию свай под постройку;
• отказ от формирования воздушного зазора под ростверком – наличие полости актуально в зимний период. Если пренебречь её созданием, то в результате расширения мёрзлого грунта возникнет давление на верхний сегмент сваи. Произойдёт отрыв от ростверка и целостность основания будет нарушена.

Рис 4. Правильная схема фундамента

Совет эксперта! Избежать неблагоприятного развития событий, поможет оснащение конструкции плитой пенополистирола, укладываемой на донную поверхность опалубки во время процедуры бетонирования. Плита выполнит функцию амортизирующего элемента.

• неправильный расчёт несущих характеристик – поспособствует необратимому проседанию фундамента, особенно в условиях песчаных грунтов;
• опоры закладываются на недостаточной глубине – возникает усадка свай и существенно уменьшается расстояние между землёй и ростверком, а это снижает общую прочность конструкции и приводит к нарушению целостности.

Классификация

От вида ростверка, уложенного на свайный или столбчатый фундамент, зависит долговечность, эргономичность и эстетичность сооружения. Поэтому к его выбору необходимо отнестись край не серьезно.

Классифицируется ростверк по:

• месту расположения;
• конструкции;
• материалу.

Виды объекта по месту расположения

По месту расположения существует три вида ростверка.

1.Высокий тип фундамента. Он отличается целесообразностью, так как располагается в 15–25 см., а то и выше от поверхности земли. За счёт этого создаётся дополнительная вентиляция пола, что исключает сырость и появление плесени.

Также эта конструкция позволяет попасть под сооружение, чтобы проверить целостность основания жилища и при необходимости без проблем его отремонтировать. К тому же пустота под полом является дополнительной зоной для хранения, например, садового инвентаря или для просушки урожая.

Есть и недостаток: в доме с высоким ростверком нельзя сделать подвальное помещение, поэтому погреб нужно сооружать отдельно.

2.Низкий тип ростверка. Объекты этого типа сооружаются в уровень с поверхностью земли. Из-под опалубки вынимается 20 см грунта, чтобы плита или балки находились над воздушной «подушкой», но при этом не касались почвы.

Благодаря такой конструкции отсутствует пространство под жилищем, которое не «ворует» тепло, что позволяет значительно сэкономить на теплоизоляционном материале. Правда, придётся немножко потратиться, чтобы изолировать «подушку», иначе ростверк будет лежать на грунте, что приведёт к осыпанию земли в открытое пространство.

3.Заглубленный тип основания. Этот вариант пользуется большой популярностью, так как помещение получается очень тёплым, комфортным, надёжным, долговечным, безопасным. Выполняется он следующим образом: копается траншея, монтируются сваи или столбы, делается опалубка и заливается бетон. Этот тип базиса превосходен даже для домов в несколько этажей.

Оптимальным является объект, устроенный на уровне земли, поскольку он равномерно распределяет нагрузку на несущую плоскость.

Виды сооружения по конструкции

Конструктивно существует три вида фундамента, но мы рассмотрим два.

1. Монолитный вид. Он представляет собой цельную плиту или замкнутую балку. Монолитный ростверк чаще всего используется при малоэтажном строительстве.
2. Сборный вид. Он представляет собой «конструктор», состоящий из деталей, оборудованных крепежной системой. Применяется он в основном для строительства промышленных зданий и многоэтажных сооружений. Для частного домостроения сборная категория не подходит, так как её изготовление очень трудоёмкое и затратное.

Безупречный вариант для частного строительства – это монолитный вариант, например, из швеллера или армированного бетона. О нём и речь далее.

Разновидности основания по материалу

По материалу существует четыре вида.

1. Деревянный. Он безупречен для древесных домов и срубов. Отличается надёжностью, прочностью, экологичностью, безопасностью. Но в то же время требуется обработка противопожарными, гидроизоляционными и антисептическими составами.
2. Железобетонный. Он изготавливается из стальной арматуры и бетона, которые, сочетаясь, обеспечивают долговечность, износостойкость, прочность и надёжность всему объекту.
3. Металлический. Он прочен и надёжен. Ростверк безупречен для фундамента на винтовых сваях. А вот для базиса на буронабивных опорах – это не самый лучший вариант. Кроме того, ростверк из металла требует наличия грузоподъёмной техники (попробуйте разложить и точно выставить двутавровые балки).
4. Бетонный. Специалисты крайне негативно к нему относятся, так как устройство работает на изгиб (вот Вам статья), а его возникновение приводит к растрескиванию бетона. Ростверк применяется исключительно для небольших зданий при наличии множества опор.

Оптимальный вариант – железобетонные виды или сварные металлические (для каркасных домов).

Конструкция ростверка

Ростверк – это верхняя часть свайного основания. Именно на него ложится вся нагрузка непосредственно от несущих стен и перекрытий, а основное его назначение – это правильный равномерный перенос нагрузки от здания на каждую опору отдельно или на их пучок.

Производятся ростверки с различных материалов, а самым надежным и долговечным считается монолитный ростверк (железобетонный, бетонный с армированием, ленточный с блоков, прочие модификации).

Такая плита всегда делается на некотором расстоянии от поверхности почвы, пространство под ними иногда открытое, а в некоторых случаях строят кирпичную кладку по периметру ростверка с целью сделать теплоизоляцию внутренней поверхности конструкции.

Устройство свайного фундамента

Схема монтирования свай

По сравнению с устройством других видов несущих конструкций, монтаж свайного фундамента является выигрышным. При наличии специального бура, подготовка скважин и их заливка занимает немного времени. Рассмотрим технологию обустройства данного вида основания:

• Подготовка скважин. Предварительно следует рассчитать точное количество буровых скважин, которые следует разместить по периметру будущего строения. Бур располагают таким образом, чтобы сопротивление было наименьшим. При монтировании скважин, диаметр которых достигает 0,5 м, лучше использовать электробур. С его помощью скважины глубиной до 4 м обустраиваются без особых усилий.
• Гидроизоляция скважин. Перед заливкой бетоном углублений, необходимо поместить в них так называемые трубы из рубероида. Для их изготовления следует свернуть рубероид в виде колон диаметром равным пробуренной скважине. Длина такой трубы должна быть больше углубления на 30 см.

Ростверк

После монтажа свай их соединяют между собой конструкцией, которая называется ростверком. Ростверки бывают различных типов: монолитные и сборные. Основная функция ростверка – это распределение нагрузок на фундамент. Особое значение в обустройстве ростверка имеет правильное его размещения и расчёт размеров его сечения.

Ростверк

Различают типы ростверка и по уровню его размещения: заглублённый, повышенный и высокий.

• Высокий – обустраивается приподнятым над уровнем грунта. Обычно обустраивают при строительстве частных домов на слабых грунтах.
• Повышенный – монтируется на уровне почвы. Применяется при непучинистых грунтах. Для того чтобы уменьшить нагрузки на ростверк при изменении плотности грунта, необходимо выбрать часть почвы непосредственно под размещением конструкции. Заполнить полученное углубление необходимо песком. Грунт под будущим домом тоже убирают, а образованное пространство засыпают керамзитом.
• Заглублённый уровень размещения – это когда ростверк полностью располагается в грунте. Такой тип применяется в таких случаях: когда планируется обустройство подвала в доме или на участке пучинистые грунты, повышенный уровень грунтовых вод.

Типы ростверка определаются и по способу их монтажа. Сборный тип ростверка устраивается при возведении крупногабаритных зданий и напоминает собой детский конструктор лего. Монтируется по частям с сопровождением их выравнивания с помощью гравия или песка.

Устройство монолитного ростверка

Обустройство монолитного ростверка на сваях производят при строительстве частных домов. Выполняются работы по такому плану:

• Монтаж опалубки.
• Армирование ленты ростверка и соединение арматуры из ленты с арматурой свай.
• Бетонирование ленты ростверка.

Монтирование опалубки

Перед обустройством опалубки необходимо освободить прутья арматуры свай, для обеспечения их связки с арматурой ленты ростверка. Сваи срезают на одном уровне. После этого срезы свай очищают от пыли и грязи. Затем монтируют опалубку из досок. Доски должны очень плотно прилегать друг к другу. Начинать установку следует с нулевого уровня. По завершении монтажа на внутреннюю часть опалубки наносят смазку. Это впоследствии облегчит её демонтаж.

Рекомендуем посмотреть видео о процессе установки опалубки своими руками.

Армирование

Этим процессом не следует пренебрегать. Если в расчёте ростверка допущены ошибки, и при этом использовать недостаточное количество арматуры, то данная конструкция не выдержит нагрузок и в дальнейшем даст трещину. Для армирования монолитного ростверка следует уложить два армопояса из арматуры с диаметральным сечение 12 мм.

Заливка бетона

Заливка производится бетоном марки не мене 150. Выполняется послойно с постоянной трамбовкой. Уровень заливания бетона – на 5–7 см ниже уровня опалубки.

Посмотрите видео, как производится заливка ростверка бетонной смесью.

Создание свайного поля

На этом этапе тоже придется следовать определенному порядку действий. Сначала делают разметку участка для свайного поля. В точках, где будут забиты сваи, в землю погружают прутки арматуры. Между ними натягивают бечевку и проверяют точность геометрии основания.

Затем выполняют такие действия:

• Разгрузка сваебойной установки. К участку подвозят буронабивные сваи и машину для их погружения в землю. Установка обладает небольшими размерами и оборудована болотоходным шасси. Это позволяет сохранять покрытие участка в целости.
• Транспортировка свай по территории. Железобетонные элементы выгружают в одном месте, а сваебойная машина доставляет их до точки монтажа. Часто сваи перемещают по участку на тележке.
• Подготовка к установке. Сначала сваи опускают и фиксируют на земле, а затем поднимают стрелу. Сваи поднимают лебедкой.
• Забивка свай. Сваи помещают в грунт ударным методом. Один элемент погружается на необходимую глубину за несколько минут. Контроль установки железобетонных конструкций осуществляется при помощи нивелира.
• Срезание окончаний свай. Частично сваи подрезают до оголения арматурных прутьев. Работу выполняют перфоратором.

Свайное поле при оперативной работе создается за несколько часов.

Что такое ростверк

Что такое ростверк

Фундамент является основой вашего строения. Классическим решением является создание ленточного фундамента, глубина залегания которого совпадает или превышает глубину промерзания грунта на вашем участке. Однако во многих случаях, особенно при большой глубине промерзания грунта строительство ленточного фундамента является экономически нецелесообразным. В этом случае можно построить фундаментные столбы-опоры, уходящие вглубь земли, которые располагаются под углами строения и под местами примыкания стен. Но такие столбы, не связанные между собой не будут иметь той прочности, которую имеет цельная фундаментная бетонная лента.

Выход есть. Между столбами-опорами строится ростверк – верхняя горизонтальная соединяющая силовая линия. Он объединяет отдельные столбы-опоры в единую систему, жесткость которой возрастает в разы.

Ростверк может представлять собой бетонную ленту, опоясывающую столбы фундамента по периметру (и иногда включающую в себя и горизонтальный элемент под внутренними стенами), или сплошную бетонную плиту, которая также может соединять несколько столбов-опор.

Виды ростверков

Классифицировать ростверки можно по их размещению над уровнем грунта. Условно можно выделить три основных типа этих конструкций:

Надземный ростверк (или возвышенный) Наземный ростверк (или повышенный) Подземный ростверк (или заглубленный)

Надземный ростверк

Между надземным ростверком и поверхностью грунта имеется промежуток, таким образом он висит в воздухе, опираясь на столбы фундамента. Такая конструкция позволяет избежать повреждения здания при большой вероятности затопления. Также такой тип фундамента строится на грунте с большой степенью пучения, так, чтобы увеличивающаяся в объемах почва не задевала нижнего края фундаментного ростверка. Такой тип горизонтального силового соединения требует повышенной теплоизоляции перекрытия пола, ведь под ним в буквальном смысле «гуляет ветер». Однако, такой тип фундаментного основания является единственно возможным, например, при строительстве зданий и сооружений в условиях грунтов с вечной мерзлотой.

Схема надземного ростверка

Наземный ростверк

Наземные или повышенные ростверки располагаются вровень с уровнем грунта. Между их нижней поверхностью и уровнем грунта не существует никакого промежутка – нижний край горизонтальной силовой линии лежит непосредственно на земле, или даже может быть несколько заглублен в грунт. В ряде случаев, перед размещением наземного ростверка с поверхности земли снимают верхний слой почвы и под нижнюю поверхность ростверка размещается подушка из грунта, который не подвержен пучению.

Подземный ростверк

Подземный или заглубленный ростверк заглубляется в грунт вашего участка. Также, как и в наземном ростверке при их строительстве под нижний уровень конструкции ростверка должна быть размещена подушка из грунта с низкой степенью расширения при замерзании.

Классификация ростверков по материалу изготовления

Схема подземного,наземный и надземного ростверка

Также ростверки можно поделить на типы в зависимости от материала их изготовления. Ростверк может размещаться как на заранее изготовленных сваях, так и на сваях, которые формируются в процессе строительства или на буронабивных сваях.

Заранее изготовленные сваи могут делаться из специальным образом пропитанного дерева, металлических труб или из железобетона.

Буронабивные сваи формируются непосредственно на участке в процессе строительства. Это является, пожалуй, наиболее простым и дешевым способом формирования свайного фундамента.

Монтаж фундамента из буронабивных свай с ростверком своими руками

Понятие «буронабивные» образовано из двух последовательных действий, в ходе которых формируется заглубленная в землю железобетонная свая.

1. Сначала по месту разметки фундамента пробуриваются скважины. Их глубина и диаметр определяются исходя их проекта. Обычно диаметр такой скважины составляет не менее 30 сантиметров. На дно скважины размещается последовательно песчаная и гравийная подушка. Затем, в случае хорошей впитываемости грунта на дно скважины можно разместить плотную полиэтиленовую пленку.
2. Внутрь скважины опускается труба. Они может быть изготовлена практически из любого материала. В индивидуальном строительстве используются как асбестоцементные, так и металлические или полимерные трубы. В крайнем случае в качестве опалубки можно использовать свернутый в трубку лист рубероида.

Монтаж фундамента из буронабивных свай с ростверком

Разновидности свайных фундаментов с ростверком

По способу погружения в грунт свайный фундамент может быть набивным, забивным или винтовым. Первый вариант представлен бетонными или железобетонными конструкциями. Для их создания арматура предварительно напрягается, что увеличивает трещиностойкость фундамента. Для устройства свай в толще земли необходимо просверлить требуемое количество отверстий заданного диаметра и глубины. В каждое из них вставляется обсадная металлическая или бетонная труба. В нее опускается арматура и вся полость заливается бетоном.

Конструкция может быть выполнена с закрытым или открытым нижним концом. Главным преимуществом такого типа свайного фундамента является высокая несущая способность, простая технология, сниженная себестоимость работ, что связано с минимальными трудозатратами, отсутствие негативного воздействия и вибраций на окружающие сооружения.

Второй вариант предполагает забивание в грунт готовых железобетонных свай. В качестве специальной техники могут быть использованы копры, вибропогружатели и гидравлические сваесдавливающие агрегаты, выбор которых зависит от характеристики грунта, особенностей и глубины забивания свай. Данный тип фундамента применяется в зонах вечной мерзлоты. Забивные элементы могут быть круглой, квадратной или трапециевидной формы. Для увеличения надежности и несущих характеристик сваи могут быть оснащены дополнительными опорными кольцами.

Пример дома на сваях с ростверком

Винтовой ростверковый фундамент: что это такое

Фундамент с ростверком на винтовых сваях является одним из новых вариантов. Конструкция обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и может устанавливаться на любом типе грунта. Свая представлена полой трубой, острым наконечником и одной или несколькими лопастями. Наконечник может быть сварным или литым.

Для каждого типа грунта используется определенный вид винтовых свай. Для каменных участков применяют узко-лопастные винтовые сваи, которые имеют особо прочные сварные наконечники и двойные лопасти, что обеспечивает надежное сцепление с грунтом и предотвращает перекос сваи. Для талых и обводненных грунтов применяются сваи с острым литым наконечником и лопастями среднего размера, что является гарантией легкого проникновения элемента в грунт без его разрыхления.

Для вечномерзлых грунтов используют сваи с лопастями небольшого размера, что способствует быстрому введению элемента в грунт без риска перекоса. Наконечник сваи имеет специальную фрезу, изготовленную из особо прочных легированных сталей. Такие элементы отличаются высокой стоимостью.

Ростверк никогда не должен опираться на грунт

Оптимальное место расположения

Для надежной и длительной службы ростверкового фундамента, минимизации деформаций конструкции и максимального его соответствия госту, необходимо грамотно выбрать место для него относительно уровня почвы. Лучше располагать сваи вертикально (иногда допустим небольшой угол наклона на неровных участках). Рациональней всего обустраивать высокие или висячие ростверки над буронабивными опорными колоннами на высоте 0,1 м над уровнем земли. Считается, что такое расположение железобетонного ростверка помогает избегать деформаций конструкции и сохранит ее монолитность на длительный срок.

Возникающие теплопотери дома из-за свободных пространств под полом решаются устройством подпольных щитков или другого дополнительного утеплителя.

Как сделать свайный фундамент своими руками по буронабивной технологии

В общем случае сваи изготавливают в следующем порядке:

1. бурение скважины;
2. установка арматурных каркасов;
3. заливка бетоном;
4. изготовление ростверка.

Перед началом работ выполняют разбивку фундамента. Под свайный фундамент нужно отметить расположение опор и границы ростверка. Эту работу выполняют с помощью обноски и шнура. Обноску изготавливают из деревянных стоек и перемычек. Она нужна, чтобы не повредить разметку при выполнении строительных работ. Расположение опор под здание отмечают строго по расчету.

Участок до бурения скважин нужно расчистить от мусора. По разметке снимают верхний плодородный слой почвы. Толщина такого слоя обычно составляет 15—20 см.

Бурение

Скважину бурят как ручным, так и механизированным инструментом (моторизированным или электрическим). В частном строительстве распространение получил ручной метод. Это вызвано доступностью и стоимостью необходимых приспособлений. Для изготовления свай по технологии ТИСЭ (с уширением в нижней части) потребуется специальный бур с откидывающимися ножами. Свайный фундамент с ростверком по технологии ТИСЭ отлично подойдет при строительстве на пучинистых грунтах (глина, суглинок, супесь). Уширения позволяют предотвратить выдергивание здания при морозном пучении.

Все скважины должны располагаться строго вертикально. Работы выполняют по разметке. В процессе контролируют расположение бура. Под фундамент в скважину насыпают песчаную подушку толщиной 20—30 см. Сыпучий материал разравнивают и уплотняют.

Следующий этап — установка опалубки. В этом качестве используют трубу из рубероида. Материал предотвращает повреждение опоры в период затвердевания и не дает цементному молочку уходить в почву. В процессе эксплуатации рубероид будет обеспечивать дополнительную гидроизоляцию. Трубы делают самостоятельно из рулонного материала.

Рубероид в процессе бетонирования расправляется до краев ямы

Арматурный каркас

Свайный фундамент с монолитным ростверком армируется прутами класса А400 (АIII), диаметр которых зависит от расчетной нагрузки. Основа каркаса — вертикальные стержни диаметром 10—12 мм. Именно они воспринимают изгибающую нагрузку.

Горизонтальные хомуты диаметром 6—8 мм необходимы для связывания основных в единое целое. Арматурный каркас должен выходить за пределы сваи. Позже его связывают с металлом ростверка своими руками.

Рекомендуем ознакомиться с подробной статьей о расчете буронабивного фундамента.

Заливка бетоном

Технология свайного фундамента предполагает использование бетона классов В15—В20 в зависимости от нагрузки. Применять материал с большей прочностью экономически не выгодно. Бетон можно сделать самостоятельно или заказать на заводе. Второй вариант предпочтительнее, поскольку в этом случае можно быть уверенным, что полученная смесь обладает определенной прочностью. При замешивании бетона вручную обязательно изучают руководство по этому процессу. Обычно инструкция есть на упаковке с цементом.

Сваи желательно нужно заливать за один прием. Перерывы в работе по изготовлению одного элемента приведут к его ослаблению. Бетонную заливку рекомендуется выполнять при температуре наружного воздуха 15—25 градусов по Цельсию. В этом случае бетон быстрее наберет прочность и будет прочным. Через каждый 30—50 см заливки по высоте делают небольшой перерыв, во время которого раствор уплотняют вибратором или штыкованием.

На твердение материала в среднем уходит 4 недели. В дождливую и холодную погоду времени требуется больше. Делать монолитный ростверк можно после того, как бетон наберет 50—70% своей прочности.