Технология армирования свайного ростверка

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

Для горизонтальной продольной арматуры ростверка берут прутки с регулярным профилем и диаметром 10 – 16 мм. Вертикальные и горизонтальные поперечные участки каркаса – из гладкой арматуры, диаметром 6 – 8 мм.

Для столбов вертикальная арматура – профилированная, горизонтальная – гладкая. Диаметры те же.

Обычно используют прутки марок А I и А III (А 400 С).

Можно использовать новый вид арматуры – композитную. Практика пока не велика, а характеристики у нее хорошие.

Как грамотно выбрать материалы для арматурного каркаса и определить его параметры

Для того, чтобы грамотно вычислить требуемый диаметр применяемой арматуры, а также необходимые параметры каркаса, требуется грамотно выполнить расчет с обязательным учетом временных и постоянных нагрузок.

Рассмотрим важнейшие аспекты подробнее:

Прежде всего, необходимо максимально точно и четко определить состав имеющегося грунта, располагаемого на строительной площадке. С особой ответственностью стоит подойти к глубине, на которой собственно и планируется обустройство фундамента. Почему это так важно? Эти моменты несут немаловажное значение для расчета длины свай, а также планирования их конструктивных особенностей. Кроме того, немаловажными эти моменты станут для планирования обустройства фундамента.
Также необходимо грамотно выполнить расчеты несущей способности устанавливаемой будущей сваи.
Требуется определить возможные нагрузки, которые могут оказывать влияние не только на сваи, но и на грунт.
С целью получения общего веса будущей постройки требуется суммировать вместе не только её вес, но и вес планируемых перекрытий и кровли.
Полезным станет учет возможных природных нагрузок (к примеру, массы людей, находящихся в доме, снега, разнопланового оборудования, а также мебели).

Все дальнейшие расчеты должны выполняться с обязательным учетом общей площади строения.

В целом, в наиболее частых случаях ростверк выбирают в случае построек с площадью не меньше 300 квадратных метров. Причем рассчитывать армирование свайно ростверкого фундамента должен строительный инженер, который отлично владеет знаниями и навыками касательно железобетонных конструкций.

После того, как происходит расчет фундамента строения (с определением необходимого количества свай, а также расстояния между ними, глубины монтажа), должна составляться соответствующая схема, а также чертеж.

Рассмотрим типовые решения и правила, которых рекомендуется придерживаться:

Несколько стержней арматуры класса АIII продольного типа (диаметр — 20 мм) и выше должны укладываться в растянутых зонах устанавливаемого ростверка;
Арматуру с диаметром от 8 до 15 мм располагают в сжатом поясе. Шаг между стержнями продольной (рабочей) арматуры должен составлять от 80 до 100 мм;
С целью восприятия поперечных растягивающих усилий, а также с целью объединения арматуры продольного типа в единый каркас, выполняют крепеж к ней поперечных стержней. В таком случае используют гладкую арматуру класса АI с диаметром 6-8 мм. Причем расстояние между ними должно составлять не меньше 250 мм. Однако обычно оно составляет 3/8 от имеющейся высоты сечения ростверка.

В случае, когда ростверк превышает 150 мм, в имеющемся арматурном каркасе необходимо установить вертикальные стержни. Причем шаг должен соответствовать шагу поперечной арматуры.

В целом, зачастую вместо отдельных поперечных и продольных стержней применяют хомуты. Они представляют собой детали арматуры в форме перевернутой литеры «П» либо в форме замкнутого прямоугольника.

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.

Читать еще: Столбчато-ленточный фундамент для дома + видео

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.

Специфика армирования

Армирование ростверка свайного фундамента осуществляется предварительно изготовленным объемным каркасом, состоящим из двух ярусов стержней, объединенных в единую конструкцию с помощью стальных перемычек.

Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры

Для продольных поясов каркаса используются рифленые прутки, произведенные горячекатаным методом, что соответствует классу арматуры А3. В зависимости от воспринимаемой основанием нагрузки, диаметр стержней составляет 12-16 мм.

Объединение в общий силовой контур соединительных элементов, расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскости, может осуществляться:

отдельными стальными рифлеными стержнями прямолинейной формы, диаметр которых соответствует сортаменту продольной арматуры;
стальными хомутами прямоугольной конфигурации, изготовленными из гладких прутков класса А2 сечением до 10 мм. Несмотря на повышенную трудоемкость изготовления и установки, прямоугольные перемычки обеспечивают надежность и долговечность конструкции усиления.

Производя усиление размещенного на сваях ленточного фундамента, придерживайтесь следующих рекомендаций:

Применяйте не менее 4 прутков, расположенных в верхнем и нижнем ярусе каркаса ленточного контура, обеспечив интервал между элементами 10-15 см.
Соблюдайте расстояние, устанавливая перемычки в продольном поясе, равное 15-25 см.
Обеспечьте шаг вертикально расположенных перемычек каркаса – 30-40 см.

Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки

Потребность в защитном слое между металлической конструкцией каркаса и бетонной поверхностью ростверка обусловлена следующими факторами:

необходимостью правильного распределения металлоконструкцией каркаса действующих усилий;
подверженностью арматурных прутков коррозионным процессам, возникающим от проникающей в бетон влаги.

Соблюдение фиксированного расстояния от арматуры до опалубки при обеспечении защитного слоя достигается путем использования изготовленных из пластика подставок.

Для чего необходим чертеж

Для правильного выполнения мероприятий по армированию необходимо выполнить разработку документации. Чертеж можно разработать самостоятельно или воспользоваться услугами профессиональных разработчиков.

Чертеж позволяет:

определить потребность в стальных прутках для сборки;
изготовить силовую конструкцию в соответствии с документацией.

Армирование Ленточного Фундамента

В профессионально выполненном чертеже содержатся следующие сведения:

габариты каркаса;
диаметр стержней;
профиль прутков;
шаг между проволочными перемычками;
интервал между силовой арматурой;
конструктивные особенности пояса.

На основании чертежа можно самостоятельно рассчитать длину стержней в поясах и общее количество перемычек. После разбивки применяемой арматуры по сортаментам, несложно рассчитать общую длину путем суммирования. Для заказа прутков необходимо знать их общий вес. Для этого суммарный метраж по каждому типоразмеру следует умножить на вес погонного метра для конкретного стержня.

Для обеспечения необходимой прочности следует вместо электросварки использовать вязальную проволоку для соединения элементов. Сварка создает зоны напряжений, а вязальная проволока прочно соединяет прутки, не нарушая структуры металла. Зная, что для обеспечения фиксации двух прутков требуется 25–30 см, несложно рассчитать общую потребность в вязальной проволоке. Для этого следует перемножить количество стыков на указанную длину.

Работы по армированию ленточного ростверка

Схема устройства бетонного ростверка.

Технология армирования элементов ленточного типа незначительно отличается от армирования плитного ростверка. В качестве единственного различия выступает установленная опалубка, которая станет ограничивать зону действия.

Соединение арматуры производится исключительно вязальной проволокой. Арматурные нахлесты нужно выполнить на величину, которая не меньше 50 диаметров арматуры, применяемой при укладке.

Укладываемые горизонтальные прутья не должны оказаться провисшими, кроме того, необходимо проследить, чтобы они занимали верное проектное положение в момент заливки бетона. Для того чтобы произвести установку более жесткой позиции стержней арматуры, в процессе армирования ростверка нужно правильно осуществить размещение стержней по вертикали, наличие которых в ростверке ленточного типа является обязательным.

Для наглядности можно рассмотреть чертежи, иллюстрирующие верные и неверные схемы армирования ростверка ленточного типа, представленные на Изображении 1.

Особенности и конструкция свайного фундамента

Свайный фундамент является одной из разновидностей несущих поддерживающих конструкций, на которые монтируют затем все остальное строение.

Так же, как и другие фундаменты, этот его тип проектируют и строят, используя СНИП и другую нормативную документацию. Однако чертеж, расчет и тип конкретных элементов буронабивного фундамента с ростверком будет немного отличаться от ленточного или цельного, так как и задачи у него немного другие.

В отличие от ленточных несущих конструкций, у свайных оснований несущими элементами и основными передатчиками напряжений являются непосредственно сваи.

Они отлично подходят для использования, когда необходимо монтировать дом на слабых грунтах. В таких случаях крупная подошва ленточных моделей фундаментных оснований слишком дорога, а вот создание точечных свай считается более уместным.

При конструировании такой конструкции используются сваи буронабивной, забивной и нескольких других технологий изготовления. Их расчет и нормирование регулирует подходящий СНИП.

Полная последовательность действий по созданию ленточного ростверкового фундамента

Без учета нормативной документации создавать такие важные элементы будущего строения запрещено, так как это может привести к довольно неприятным последствиям. Причем не имеет значения, какой тип конструкции вам предстоит строить, в любом случае СНИП будет приоритетным документом.

Помимо свайного основания из нескольких десятков элементов ни одна конструкция свайного фундамента не обойдется без ростверка. Стоит понимать, что тип свайного фундамента предусматривает установку непосредственно свай на расстоянии примерно 2-4 метров друг от друга.

Конкретное расстояние регулирует чертеж, СНИП, тип фундамента и еще несколько параметров. Но в любом случае оно будет достаточно внушительным.

Чтобы собрать всю эту конструкцию воедино и пользуются созданием ростверкового обвязывающего пояса или плиты. Причем не имеет значения, применяется ростверк для обвязки буронабивных или забивных свай. В любом случае его наличие просто необходимо.

Сам ростверк являет собой последовательную и довольно внушительную часть свайного фундамента, он может состоять из большого количества балок или монолитной плиты.

Именно на конструкцию ростверка ложится вся основная нагрузка от несущих конструкций дома, а он уже, в свою очередь, передает ее на сваи, которые давят на грунт и распределяют нагрузку по почве.

Для свайного фундамента характерно использование разных типов свай (буронабивных, забивных) и разных материалов. В данном случае мы рассматриваем только железобетонные сваи, как самые прочные, надежные и нуждающиеся в армировании.

Армирование свай и непосредственно всего свайного фундамента – это совершенно необходимый процесс. Без армирования бетон хоть и выполняет свои функции, но не так хорошо.

Дело в том, что бетон сам по себе является довольно прочным материалом, однако любой СНИП, ГОСТ или результаты официальных исследований говорят о том, что при всей своей прочности он плохо работает на изгиб. А именно нагрузки на изгиб давят на конструкцию ростверкового свайного фундамента.

Заливка буронабивных свай монолитным раствором

Если не армировать все эти конструкции, то есть большой риск их разрушения или основательного повреждения. В таком случае весь дом придется признать аварийным, так как фундаментное основание – это едва ли не самая главная его часть.

Для осуществления качественного армирования используется конкретный расчет. Его же регулирует текущий чертеж конструкции, а также его тип и нормативная документация, что даст вам всю дополнительную информацию (СНИП, ГОСТ, справочники и т.д.).

Для армирования используется сварные арматурные каркасы в виде сетки с определенным шагом. Конкретный тип металлической или стеклопластиковой арматуры, ее длина и все остальные параметры определяет расчет конструкции. Тип сечения армирования определяет то, как сварная сетка будет собираться.

Виды и отличия ростверковых фундаментов

Как мы уже упоминали выше, существует несколько разновидностей фундаментов ростверкового типа, а также конструкций ростверка и свай. Все они имеют довольно серьезное значение не только за счет особенностей своей конструкции, но и за счет того, как арматурная сварная сетка будет применяться для их армирования.

Совершенно очевидно, что ленточный ростверк по своей форме, габаритам и предназначению отличается от цельного. А значит и сварная сетка для армирования у них будет разной.

Фундаменты такого типа начинаются из свай. Сваи могут собирать и монтировать по:

Буронабивной технологии;
Забивной технологии.

Для буронабивной технологии обустройства характерно создание свай с мощной нижней подушкой. Формируют их по технологии погружения в грунт специальных инструментов и его вытеснения, а затем укладки арматурной сетки и бетонирования всей конструкции.

Арматура, выпущенная из забитых свай

У буронабивных свай есть преимущество за счет наличия подушки, возможности выбирать арматурную сетку по своему желанию и т.д.

Забивные сваи, как правило, уже готовы к применению, так как являются сборными железобетонными элементами. Их нижняя часть имеет заостренное или конусообразное сечение.

Выбор конкретной марки бетона и сечения таких элементов регулирует СНИП. Забивные конструкции, как можно понять из названия, устанавливают в грунт путем забивки специальными вибропрессами или другим подобным оборудованием.

Для ростверка тоже характерно применение нескольких популярных разновидностей. От их типа зависит весь чертеж конструкции. Ростверк по типу сечения делят на:

Ленточный;
Цельный.

Ленточный ростверк во многом повторяет все принципы, что применяются при устройстве ленточного фундамента. Он обвязывает непосредственно сваи, не распространяясь на остальную площадь дома.

Впрочем, этого и не требуется. Ленточный ростверк монтируется под несущие стены дома. Обходится он дешевле, чем цельный, а по своей эффективности и надежности редко ему уступает. Сечение ленточного ростверка напоминает укрупненную балку, а значит и чертеж его армирования по сути ничем от аналогичного у балок не отличается.

Для цельного ростверка характерно покрывать всю площадь дома. Такое решение используется реже, так как на создание цельной подушки приходится тратить намного больше времени и ресурсов. Не говоря уже о том, что далеко не всегда такие трудозатраты считаются оправданными.

Арматурная сетка цельного ростверкового фундамента

Чертеж и вся сварная сетка в таком случае будет практически идентичной сетке, что используется для армирования плит перекрытий, особенно тех, что являются монолитными и размещаются на колоннах.

Основные ошибки

Для того, чтобы ростверк был максимально устойчивым к воздействию любых негативных факторов и исправно выполнял свои функции, при проведении работ следует строго придерживаться технологии, указанной в стандартах. Также следует избегать часто совершаемых ошибок:

Не целостная структура опалубки.

Сварка непригодной для этого арматуры или арматура слишком маленького диаметра.

Утечка бетонного молочка из-за отсутствия полиэтиленового покрытия залитой конструкции.

Неверное армирование ростверка свайного фундамента, чертеж выполнен без необходимых расчетов.

Слишком большое расстояние между горизонтальными прутьями.

Отсутствие гасящей давление на грунт подушки между сваями.