Как правильно армировать железобетонный ростверк

Области применения

Фундамент из буронабивных свай с ростверком устраивают в следующих случаях:

• в условиях городского строительства, когда остальные способы забивки свайных опор способны создать воздействия динамического характера на постройки, расположенные в непосредственной близости от строительной площадки;
• на заболоченных местах или на иных типах слабых грунтов, где несжимаемые слои располагаются на большой глубине;
• если объект строится на крутом рельефном участке;
• при возведении тяжелых сооружений промышленного назначения;
• в случаях, если экономически не выгодно строить монолитный фундамент под постройки из древесного материала или легкие дома каркасного типа.

Устройство столбчатых фундаментов с ростверком

Ростверк (армированная перемычка) располагаются на расстоянии от полутора до двух с половиной метров. В некоторых случаях это расстояние может быть больше. Если речь идет о крыльце или террасе к дому, то не допускается использование общего ростверка фундамента. Дело в том, что любые пристраиваемые сооружения в силу разницы нагрузки на них и, соответственно, степени осадки должны иметь индивидуальный расчет фундамента.

Основным преимуществом использования ростверка на столбах является их стоимость. Если при строительстве дома принято считать затраты на фундамент до 30% от общей стоимости сооружения, то в случае со столбчатым фундаментом можно планировать максимум 18%. Это касается и стоимости материалов, и трудозатрат.

Далее, предлагаемый вариант имеет меньшую нагрузку на грунт. Кроме того, он более предпочтителен на пучинистых грунтах.

Наша компания обеспечит качественную основу для вашей жизни. Ведь грамотно выполненное основание вашего дома гарантирует его долговечность и надежность. Мы готовы взять на себя выполнение работы в Санкт-Петербурге и Ленинградской области под ключ. Все, что мы делаем, тщательно просчитывается с учетом геологии грунта и специфики здания. У нас можно заказать геологические изыскания и решение вопросов по водоснабжению/водоотведению и канализации.

Звоните в любое время!

Общее описание столбчатого фундамента

Img by denisbin — flickr

Столбчатый фундамент представляет собой систему столбов — опор, которые располагаются в строго определенном расчетным путем порядке.

Этот вид фундамента целесообразно использовать при возведении относительно небольших легких зданий без подвалов, имеющих, как правило, не более двух этажей, а также различных построек для хозяйственных нужд и легких конструкций каркасного типа.

При наличии на Вашем участке следующих условий не рекомендуется возводить столбчатый фундамент, лучше выбрать другой способ устройства основания здания:

• Грунт на участке отличается подвижностью в горизонтальной плоскости. Устранить влияние этого фактора можно с помощью устройства более мощных ростверков (об этом ниже), но такие работы увеличат общую трудоемкость процесса и поднимут расходы на материалы.
• Требуется возведение дома массивной конструкции: со стенами из железобетона или кирпича.
• Наличие слабонесущих грунтов (глина, торф, насыщенные водой или просадочные породы);
• Значительный перепад высот на участке, отведенном под строительство, составляющий более 2-х метров.

К преимуществам столбчатого фундамента относятся относительно невысокая трудоемкость его обустройства и отсутствие необходимости проведения земляных работ в значительных объемах, что позволяет уменьшить затраты на строительные работы и материалы. Стоимость его возведения по сравнению с ленточным будет меньше на 30—50%.

На срок службы столбчатого фундамента влияет вид материала, который используется для изготовления опор, и он в среднем составляет:

• для деревянных столбов — в зависимости от породы древесины от 7 до 15 лет без дополнительной обработки и от 10 до 30 лет при использовании обжига или специальных составов;
• для столбов из красного кирпича — до 40 лет;
• бутовых или бетонных опор — 50—80 лет;
• монолитных бетонных столбов с армирующей обвязкой — до 150 лет.

Однако приведенные цифры достаточно условны, так как необходимо учитывать еще множество факторов, влияющих на долговечность столбчатого фундамента. Прежде всего — это качество применяемых материалов, характеристики бетонов и растворов, используемых для выполнения кладки, и правильное гидроизолирование опор.

К примеру, обрабатывать бетонные столбы при устройстве фундамента достаточно сложно, поэтому для их изготовления применяется влагостойкий бетон, а деревянные опоры покрывают специальными составами.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Преимущества и недостатки

Для начала предлагаем рассмотреть все плюсы и минусы такой фундаментной основы, используемой для строительства зданий из камня, древесины, кирпичного материала, газобетонных блоков и т. д. Свайная основа обеспечит прочность всего сооружения и предотвратит нежелательные деформационные процессы.

Строительство такой основы разрешается по любым грунтам и выполняется в течение одних суток.

Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком дает возможность·

• вести строительные работы в сложных геологических районах;
• вести строительство возле других объектов, не нанося им повреждений;
• минимизировать расходы на строительные работы;
• устана
• вливать компактные железобетонные элементы рядом с инженерными коммуникационными линиями.

Фундамент отличается высокими несущими возможностями и простотой устройства, доставка крупных частей не требуется, для работы нет необходимости арендовать специальную технику.

В качестве отрицательного момента опытные строители отмечают тот факт, что точные расчеты выполнить невозможно, чтобы узнать, на каком уровне располагается нужный несжимаемый почвенный слой, способный удержать свайное давление. Чтобы не допускать ошибок, скважина бурится на глубину полутора – двух метров, чтобы достичь точки замерзания грунта, имеющего в таких местах уплотненную структуру.

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
• Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

• Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
• Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
• Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

• На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
• На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
• На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Подготовительные работы

Столбчатые фундаменты популярны не только из-за своей финансовой выгоды, но и потому, что их можно построить своими руками без профессиональной подготовки. Объемы работы таковы, что с ними можно справиться в одиночку или с 1-2 помощниками без привлечения тяжелой строительной техники. Но чтобы все получилось, требуется не только закупить материалы и выделить свободное время, но грамотно все распланировать.

Расчет столбчатого фундамента

Чтобы фундамент получился долговечным и смог выдержать тяжесть коробки дома, необходимо провести тщательные расчеты. Приведем вариант расчета столбчатого монолитного основания из железобетона на примере дома со стенами 3х5 м и высотой 3 м.

Ход работы:

1. Для такого дома потребуются квадратные столбы длиной 50 см и высотой 100 см.
2. Ростверк для такого фундамента в ширину будет 30 см, а в высоту – 20 см.
3. Дом из блоков с крышей на деревянном каркасе, покрытой шифером. Полы и чердак – деревянные. В общей сложности на строительство уйдет около 5 кубометров дерева и 23 листа шифера.
4. Допустим, сопротивление грунта — 3. При таком условии потребуется установить 4 угловых столба и столько же столбов, расположенных в центре под каждой стены.
5. Поскольку длина и ширина составляет 50 см, а высота – 100 см, вычисляем объем столба: 0,5*0,5*1=0,25 кубометра. Из этого следует, что общий объем всех 8-ми столбов будет составлять 2 кубометра (0,25*8).
6. Плотность бетона в среднем составляет 2,500 т/1 кубометр. Общая масса столбов – 5 т (2500*2).
7. Для расчета ростверка требуется узнать сумму длины всех стен дома: 5*2+3*2=16 м.
8. Вычисляем объем ростверка: 0,2*0,3*16=0,96 кубометров.
9. Вес ростверка: 0,95*2500=2400 кг.
10. Для расчета объема и массы стен потребуется узнать площадь торца одного блока, когда он лежит на ребре – 0,18 кв. м. Допустим, общая площадь составляет 48 кв. м, значит можно узнать количество блоков, необходимое для строительства: 48/0,18=266,6 (округляем до 267) блоков.
11. Масса одного блока составляет 30 кг, значит можно узнать массу стен: 30*267=8010 кг.
12. Масса 5 кубометров дерева равна 4 т, шифер весит 598 кг. Складываем все данные и получаем вес коробки дома – 20 т.
13. Добавляем массу всех внутренних стен и перегородок, вычисленную подобным образом, и узнаем площадь опоры столбов по формуле: 2,5т*8=20000 кв. см.
14. Чтобы посчитать массу дерева, умножьте плотность выбранной древесины на общий объем. Поскольку в нашем примере 5 кубометров сосны, производим расчет: 2500*8=20000 кв. см.
15. Разделите массу дерева на площадь опоры дома: 20000/20000=1 кг на 1 кв. см. При условии, что грунт оказывает сопротивление равное 3, количество столбов соответствует норме.

План фундамента

Ни один фундамент, даже самый простой, не строится без плана. Он изображается в виде рассеченной по горизонтали плоскости, где разрез проходит выше подошвы столбов, но ниже поверхности грунта. На плане должно быть наглядно показано основание фундамента – раскладка блоков, бутовая или бутобетонная подушка и т.д. Если в доме планируется сделать подвал, на чертеже надо изобразить его контур, чтобы стены опирались на фундамент. Подвальное помещение помечается на схеме линией, тоньше, чем линия подушки.

Если вы сомневаетесь в том, что сможете сделать расчет ростверка свайного фундамента самостоятельно, это дело лучше доверить специалистам. И если на найме рабочих для строительства основания можно сэкономить, то создание плана лучше провести как можно более качественно.

После составления чертежа проведите разбивку плана. Грубо говоря, это перенесение основных размеров с чертежа «в поле». Для этого делают замеры, определяя площадь будущего дома, снимают плодородный слой почвы, вставляют колышки на местах строительства столбов и стен и натягивают между ними веревку.

Столбы устанавливают в 1-2 м от основного строения. От намеченных стен здания к столбам должны идти параллельно прибитые доски или рейки, на которых надо указать размеры ям для столбов и траншей для стен.

В обязательном порядке проверьте ровность углов прямоугольного основания. Пользуясь теодолитом, проверьте разметку внизу траншеи, особое внимание уделив углам дома и местам пересечения лент. Разметка на участке должна полностью совпадать с чертежом, при этом дистанция между столбами не должна быть больше 1,5-2,5 м.

При составлении плана фундамента совершенно необходимо выяснить глубину промерзания грунта, а также уровень пролегания подземных вод. Характер почвы играет большую роль, поскольку столбчатые фундаменты рекомендуется ставить на проблемные и неустойчивые грунты (дает меньшую нагрузку).

Разновидности ростверка по расположению

Планируя соорудить ростверковый фундамент для каркасного дома своими руками, определитесь с уровнем расположения относительно нулевой отметки.

Возможны следующие варианты:

• висящий фундаментный пояс;
• возвышающийся ростверк;
• мелкозаглубленная основа.

Рассмотрим каждую разновидность.

Возвышающийся над уровнем грунта

Отличительная черта высокого ростверка – расположение низа связующего пояса над поверхностью грунта на расстоянии 10–15 см, что позволяет:

• соорудить возвышающуюся ростверковую основу на проблемных грунтах;
• исключить влияние сил морозного пучения почвы;
• избежать развития сырости за счет вентиляции пространства под постройкой;
• сохранить положение фундаментных опор при подвижках слоев грунта.

Повышенный ростверк наиболее распространен и предусматривает расположение его подошвы на уровне грунта

Имеется еще одно серьезное преимущество возвышающегося силового контура – гравийно-песчаная подушка для фундамента высокой конструкции не требуется, так как он расположен выше нулевой отметки и не контактирует с почвой.

Минусы конструкции:

• увеличенный уровень тепловых потерь за счет проникновения под основу здания холодных воздушных масс;
• необходимость усиленной теплоизоляции пола, контактирующего с холодным воздухом;
• повышенный уровень затрат, связанный с необходимостью монтажа по контуру здания защитных щитов декоративного цоколя.

Желая соорудить высокий ростверковый пояс, разберитесь, как правильно сделать цоколь дома, чтобы надежно защитить нижнюю часть строения и пол от холодных воздушных потоков.

Расположенный на нулевой отметке

Ростверковая основа, расположенная на одном уровне с почвой, возводится достаточно часто. Связующий пояс базируется на песчано-щебеночной подушке, имеющей толщину 15–20 см. Подсыпка производится после извлечения грунта под нижней плоскостью ростверка. Главная особенность конструкции – демпфирующая подушка.

Относится к данному типу, если происходит совпадение его подошвы и отметки планировки почвы

Она выполняет важные задачи:

• предотвращает отрицательное влияние морозного пучения грунта;
• не позволяет скапливаться талой воде и осадкам под ростверковой основой;
• герметизирует зазор под горизонтальной балкой ростверка.

Для повышения прочностных характеристик конструкции и защиты от влаги производится армирование и гидроизоляция. Устройство повышенного ростверка несложно выполнить своими руками. Пошаговая инструкция поможет справиться с поставленной задачей.

Заглубленный в почву

Силовая конструкция, связывающая верхние части опор, располагается ниже нулевой отметки. Технология сооружения предусматривает следующие работы:

1. Подготовку приямка, расположенного между опорными колоннами.
2. Выравнивание основы траншеи.
3. Подсыпку гравийной подушки.
4. Монтаж щитовой опалубки.
5. Сборку и установку арматурной решетки.
6. Заливку бетонного раствора.

Оголовки свай бетонируются в процессе заливки силовой рамы. Для повышения ресурса эксплуатации заглубленного ростверка важно надежно защитить его от влияния осадков. Разберитесь, как сделать отмостку вокруг дома правильно. Бетонная окантовка по контуру дома, выполненная с наклоном, обеспечит эффективный отвод влаги от ростверкового фундамента.

Основное отличие такого варианта состоит в расположении ленты ниже уровня земли

Столбчатый фундамент может быть следующих видов:

1. В зависимости от материала, применённого при изготовлении:

— сборный, этот вид изготавливается из натурального камня, бетонных блоков, кирпича;

2. В зависимости от способа устройства фундаментов:

— мелко заглубленный – опора заглублена в грунт до 70 см и монтируется на прочных основаниях, например, на скальных или песчаных грунтах;

— сильно заглубленный – опора располагается на глубине до 2 м. Применение такой глубины обосновано наличием пучинистых грунтов.

Применение технологии ТИСЭ

Строительство по технологии ТИСЭ

Признанная строителями конструкция – столбчатый фундамент ТИСЭ с ростверком – отличается от стандартных тем, что столбы имеют расширения в нижней части. Благодаря такому подходу допускается возведение тяжелых каменных или в несколько этажей зданий. Количество земляных работ при этом существенно уменьшается.

Как это выглядит? Если необходима яма под опору, то достаточно сделать выемку диаметром 0,25 м, буром ТИСЭ достичь требуемой глубины, а затем расширить внизу по заданным параметрам.

Далее подготавливают арматуру: из прутьев связывают форму в виде треугольника, нижняя часть которого загибается. Необходимо проследить, чтобы верхушка выступала за верхний край столба на высоту не менее 15 см, что обеспечит жесткое соединение с ростверком.

Обратите внимание: Расположение арматуры должно быть таким, чтобы до края бетонируемой опоры было не меньше 3 см. Это необходимо для обеспечения выполнения функций арматуры в полной мере, а также, чтобы с течением времени прутки не подверглись ржавчине из-за попавшей влаги.

Использование древесины

Вид деревянного ростверка и способы его закрепления

Специалисты допускают, что под баню, беседку, павильон или другое вспомогательное строение каркасного, брусового, бревенчатого типов можно возводить деревянный ростверк для столбчатого фундамента, однако с соблюдением правила нависания над землей на расстоянии, превышающем 10 см.

Важно не забыть, что древесина потребует обязательной тщательной обработки, выполнения гидроизоляции для продолжительной сохранности и увеличения эксплуатационного срока.

Столбчатый фундамент с низким ростверком

    Данная схема применяется в последнее время довольно часто, но использование её связано с определённым риском. Всё дело в том, что многие застройщики совершают ошибку, пытаясь соединить в одном фундаменте сразу два — столбчатый и мелкозаглубленный (незаглубленный) ленточный. А ведь принципы работы этих двух видов фундамента абсолютно противоположны друг другу.

    Мелкозаглубленный ленточный фундамент выполняется в виде единой жёсткой рамы, которая под воздействием сил морозного пучения имеет возможность немного приподниматься и опускаться вместе с грунтом. Столбчатый же фундамент специально заглубляется ниже глубины промерзания, чтобы исключить его подъём в зимнее время года.

    Теперь представим себе ситуацию: мы залили столбы, выкопали небольшую траншею, сделали, как положено для мелкозаглубленных фундаментов, песчаную подушку и залили ленту. Зимой приходят сильные морозы, снега выпало мало, грунт начинает промерзать и подниматься. При этом он поднимает и нашу мелкозаглубленную ленту и подушка здесь не спасает (как некоторые думают), ведь песок несжимаемый материал, он всего лишь играет роль жёсткой прокладки улучшающей несущие свойства грунта.

    Поднимаясь, лента тащит за собой и столбы. Под ними появляется пустое пространство. Из-за упругости грунта это пространство не сохраняет своего диаметра всю зиму, сечение несколько уменьшается (особенно при влажном или песчаном грунте). То есть весной, когда на поверхности земля начнёт оттаивать, столбы не опустятся на первоначальную глубину. И этот процесс может повториться не один раз.

    Ещё интереснее когда мелкозаглубленный фундамент делают на столбах ТИСЭ (с расширением внизу), даже не обращая внимания на то, что создатель данной технологии Яковлев в своей книге «Универсальный фундамент. Технология ТИСЭ» чёрным по белому пишет и обосновывает, почему этого делать нельзя. На пучинистых грунтах это может привести либо к излому ленты между столбами, либо к её отрыву от столбов.

    И всё же сделать низкий ростверк для столбчатого фундамента возможно. Рассмотрим такую схему:

     Данная конструкция подойдёт тем, кто хочет сделать в доме полы по грунту. Кроме того здесь не нужно думать над обустройством забирки, которая необходима при высоком ростверке.

    Вместо песка используется простой пенопласт с минимальной плотностью ПСБ-С-15 толщиной 10 см. Он имеет определённую упругость и может при необходимости воспринять вспучивание грунта. Для уменьшения пучения делают утеплённую экструдированным пенополистиролом (ЭППС) отмостку.

    Примечание: Отмостка не должна быть жёстко связана с ростверком. Она должна иметь возможность немного смещаться относительно него вверх-вниз при промерзании грунта под ней.

    Принципы выбора размеров сечения низкого ростверка, его армирования и заливки такие же, как и для высокого. Повторяться не будем.

    В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации столбчатых фундаментов с ростверком либо задать интересующие Вас вопросы.

Если статья оказалась для Вас полезной, пожалуйста нажмите на одну или несколько социальных кнопочек. Это очень поможет дальнейшему развитию нашего сайта. Огромное спасибо!!!

Проводим земляные работы

На начальном этапе проводим разметку будущего фундамента, особенно тщательно выверяя прямые углы. Для этого измеряем диагонали прямоугольника. Разметку делаем из натянутого шнура. Удаляем растительный слой и переносим плодородный слой почвы.

В местах размещения столбов копаем или бурим ямы на глубину, как минимум на полметра, превышающую уровень промерзания грунта в вашей местности.

Делаем разметку под фундамент

Сечение ямы при использовании деревянной опалубки необходимо увеличить на 20 см. в каждую сторону.

Дно ямы под столб покрывается песчаной подушкой толщиной примерно 10 см. Она поливается водой и тщательно трамбуется. Песчаная подушка должна выходить за края будущего столба. Сверху на песок укладываем листовой рубероид, предотвращая поглощение влаги из бетонного раствора грунтом.

Проведение земельных работ

В первую очередь по периметру, где будет находиться основание, нужно удалить слой растительности. Далее осуществляется выкапывание ям для будущих столбов. Глубина ямы должна быть равной цифре, на которую промерзает почва, к этому числу нужно прибавить еще 20 см для того, чтобы уложить подушку. Учитывается ширина – толщина стенки, плюс к этой цифре нужно будет прибавить 20 см, они нужны на монтаж распорок и опалубки.

На дно каждого отверстия нужно уложить подушку – смесь песка и щебня. Если вы хотите основание с ростверком выполнить по всем правилам – подушка должна выступать приблизительно на 15 см за основание столба. После того, как щебенка с песком будут засыпаны, их нужно обильно полить водой и утрамбовать. Поверх всей смеси укладывается рубероид либо полиэтилен – это нужно для того, чтобы в то время, пока будет осуществляться заливка бетона, вся влага из смеси не ушла в грунт.

Об армировании ростверка свайного фундамента

В сфере индивидуального строительства при использовании свайного основания монолитный железобетонный ростверк является наиболее популярным вариантом, поскольку даже при значительных размерах его всегда можно изготовить своими силами.

Используемые для этого материалы могут быть доставлены на стройплощадку обычным грузовым или даже легковым транспортом без применения специальных платформ или подъемных кранов.

Однако, работы по монтажу монолитного ростверка являются более сложными, чем сборного, и главная трудность заключается в правильном армировании свайного ростверка.

Как работает ростверк

Часто можно слышать о схожести устройства ростверка и обычного ленточного фундамента, но такое утверждение верно лишь отчасти. Действительно, своим видом и функцией ростверк весьма похож на ленточное основание, однако условия работы этих конструкций значительно отличаются:

• если для ленточного фундамента возникновение изгибающего момента в вертикальной плоскости — скорее, явление из ряда вон выходящее, то для ростверков, представляющих собой уложенные на сваи балки, это – норма. Находящийся между опорами пролет воспринимает вес частей здания и другие нагрузки, будучи при этом как бы подвешенным в воздухе, что и обуславливает прогиб;
• еще одно отличие состоит в том, что приходящаяся на ленточный фундамент нагрузка является менее предсказуемой. Подстилающий грунт под различными участками основания может «поплыть» либо вспучиться. Это вызывает разнонаправленные прогибы, при которых растянутой может быть как верхняя, так и нижняя часть поперечного сечения. А растянутая зона, имеющая место при прогибе железобетонного элемента, — это, как известно, именно та зона, в которой должна располагаться арматура. Таким образом, обычный ленточный фундамент приходится армировать одинаково как в верхней части, так и в нижней.

В случае с ростверком воздействие со стороны грунта полностью исключается, поэтому возникающие в нем напряжения вполне прогнозируемы: в пролетах между сваями растянутой всегда оказывается нижняя часть поперечного сечения, в зонах опирания на сваи – верхняя.

Этим определяется и схема армирования ростверка свайного фундамента. Нижний пояс арматурного каркаса на участках между сваями делается более мощным, а в точках опирания на сваи усиливают верхний пояс.

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.

Столбчатый фундамент с ростверком — разберемся в особенностях. Узнай!

Если понятие «фундамент» хорошо знакомо многим, то вот на ростверке нужно остановиться подробнее. Ростверком называют верхнюю часть фундамента на столбах, которая позволяет объединить отдельные столбы в единое целое.

Слабые грунты – прямое показание к строительству с использованием фундамента с ростверком. Этот тип основы позволяет распределять нагрузку от здания на те слои грунта, которые плотнее и залегают глубже. На слабопучинистых и песчаных грунтах, без фундамента с ростверком не обойтись. Предварительно выполняется экспертиза участка, которая дает заключение о том, какой тип фундамента — столбчатый и ленточный — стоит применить. Подготовка и строительство этих видов основы здания различаются незначительно. Но, если принято решение применять основание типа «столбчатый фундамент», ростверк тоже будет. Смотрите также статью про столбчатый фундамент своими руками.

Столбчатый фундамент с ростверком

Особенности столбчатого основания

Этот тип основания характеризуется упорядоченной установкой специальных опор — столбов, которые располагают там, где основные несущие стенки будущего здания пересекаются. Для обеспечения взаимодействия столбов, их скрепляют рандбалками. Полученное горизонтальное основание и образует ростверк.

К типу столбчатых относят и фундамент-монолит. В этом случае сваи заливаются бетоном с заранее помещенными внутрь прутьями-арматурой. Расположение несущих балок по отношению друг к другу — 150-250 см, конструкция цельная. Если колонны находятся друг от друга на расстоянии до 3 метров, ростверком может выступить рандбалка (обычно ж.б. монолит).

Сферы применения фундамента типа «столбчатый»

Чаще всего, этот тип основания с ростверком применяется:

1. на строительстве кирпичных стен, если нужно заложить глубокое основание (от 150-200 см). Лестничный фундамент будет намного дороже;
2. в случаях, когда возможно морозное пучение;
3. в строительстве, где не предусмотрено обустройство цокольного\подвального этажа, используются нетяжелые стройматериалы;
4. в тех ситуациях, когда предусмотрена не слишком глубокая просадка колонн;

Выгоды использования фундамента с ростверком столбчатого

• Легко рассчитать стоимость такого фундамента: обычно это около 15-18 процентов от общей заложенной на строительство суммы. Прочие типы, случается, «дотягивают» и до трети стоимости стройки;
• Столбчатый фундамент с ростверком построить легче, чем прочие виды оснований;
• Грунт гораздо эффективнее работает под столбом или колонной, чем, к примеру, под ленточным основанием, то есть, колонны меньше просаживаются. Увеличение нагрузки на фундамент, при одновременном снижении характеристик площади его опор, ведет к удешевлению стройки. В случае если почва промерзает глубоко, лучше применять железобетонные, сборные и даже монолитные конструкции. Эти типы опор почти не подвержены изменениям положения в связи с морозами (так называемое пучение).

Где не применяют фундамент на столбах

• Когда имеет место горизонтальное колебание почв, придется выполнить ростверк настолько массивным, что это отрицательно скажется на бюджете стройки.
• И грунт, обладающий слабо выраженными свойствами в отношении способности служить основанием под фундамент – тоже не вариант для использования столбчатого фундамента (влажные глинистые породы, песочные почвы и торфяные грунты).
• На стройке, где есть перепад высоты. Под перепадом подразумевается разность между уровнем фундамента 2 и больше метров.

Обустройство столбчатого фундамента

Ростверк на столбовом основании устанавливается после устройства гидроподушки и водо-защиты, изготавливаемой с помощью ж\б плиты или монолита. Такая «подушка» дополняет опорные элементы, помогая предотвратить спрессовывание земли.

Глинистые почвы предполагают создание песчаной подушки.

Устройство ростверка: подготовительные работы

После установки столбов, не ранее чем бетон наберет половину своей прочности (неделя), приступают к заливке самой ленты. Над землей монолитный ростверк должен располагаться на высоте не менее чем в 5 см, а на болотистых или пучинистых грунтах – 15 см. Это необходимо для того чтобы избежать давления на него земли во время весеннего пучения, а следовательно и отрыва ленты от головок столбов.

Дно опалубки под очень высоко расположенный над землей ростверк изготавливается из досок. При этом устраивается деревянный «короб» формой повторяющий конфигурацию самой ленты. Ширина ростверка обычно делается равной толщине стен.

Если лента расположена над землей не слишком высоко, опалубка изготавливается без дна. Для удержания жидкого бетона внутри нее, снизу делается песчаная подсыпка. В качестве «дна» можно использовать также толстый пенополистирол или фанеру, установленную на бруски. Верхнюю плоскость свай перед началом устройства ленты обязательно следует гидроизолировать двумя слоями рубероида.

Когда его можно использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.

На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.

При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение

Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий. При строительстве в жестких грунтах

В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами). Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент  — оптимальный выбор. При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается  повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Расчет столбчатого фундамента

Расчетные работы — очень важный этап, поскольку элементы конструкции с полученными параметрами должны гарантированно обеспечить надежность и устойчивость всего строения.

В первую очередь определяется несущая способность грунта путем геологических изысканий. Выражается показатель в кг/см2 и зависит от типа почвы, ее плотности, увлажненности и глубины промерзания. Точные цифры можно узнать из таблицы. Дальше необходимо вычислить примерную нагрузку будущего строения на площадь опоры. Для этого вес стройматериалов, которые пойдут на постройку, корректируют на дополнительную нагрузку от снега и ветра. Полученную цифру делят на показатель из таблицы несущей способности почвы и получают опорную площадь. Нагрузка на грунт при этом будет близка к предельно допустимой, поэтому к полученной площади добавляется 20-30% (с целью обезопасить конструкцию от возможных просчетов).

Узнать полную информацию о том, как возвести фундамент на болотистой почве. Вы можете прочитав статью. В статье описаны условия и особенности возведения такого фундамента.

А эта статья про армирование фундамента стеклопластиковой арматурой.

Необходимое количество столбов рассчитывают путем деления опорной площади на площадь основания одного элемента (столбика). Площадь сечения сваи делается на свое усмотрение, но на практике элементы делают с линейным размером до 60 см.

Расчет столбчатого фундамента с ростверком завершается разметкой участка. Места для столбиков определяют в следующих позициях и с определенной частотой:

• под всеми углами строения;
• в точке пересечения стен;
• сваи на прямолинейных участках располагают в диапазоне 2,5-3,5 метра друг от друга. Если установить опоры реже, то ростверк может деформироваться, а на стенах образуются трещины. Установка столбиков ближе чем рекомендуется никакой пользы не принесет, но потребует дополнительных расходов.

Подготовительные работы

Столбчатые фундаменты популярны не только из-за своей финансовой выгоды, но и потому, что их можно построить своими руками без профессиональной подготовки. Объемы работы таковы, что с ними можно справиться в одиночку или с 1-2 помощниками без привлечения тяжелой строительной техники. Но чтобы все получилось, требуется не только закупить материалы и выделить свободное время, но грамотно все распланировать.

Расчет столбчатого фундамента

Чтобы фундамент получился долговечным и смог выдержать тяжесть коробки дома, необходимо провести тщательные расчеты. Приведем вариант расчета столбчатого монолитного основания из железобетона на примере дома со стенами 3х5 м и высотой 3 м.

Ход работы:

1. Для такого дома потребуются квадратные столбы длиной 50 см и высотой 100 см.
2. Ростверк для такого фундамента в ширину будет 30 см, а в высоту – 20 см.
3. Дом из блоков с крышей на деревянном каркасе, покрытой шифером. Полы и чердак – деревянные. В общей сложности на строительство уйдет около 5 кубометров дерева и 23 листа шифера.
4. Допустим, сопротивление грунта — 3. При таком условии потребуется установить 4 угловых столба и столько же столбов, расположенных в центре под каждой стены.
5. Поскольку длина и ширина составляет 50 см, а высота – 100 см, вычисляем объем столба: 0,5*0,5*1=0,25 кубометра. Из этого следует, что общий объем всех 8-ми столбов будет составлять 2 кубометра (0,25*8).
6. Плотность бетона в среднем составляет 2,500 т/1 кубометр. Общая масса столбов – 5 т (2500*2).
7. Для расчета ростверка требуется узнать сумму длины всех стен дома: 5*2+3*2=16 м.
8. Вычисляем объем ростверка: 0,2*0,3*16=0,96 кубометров.
9. Вес ростверка: 0,95*2500=2400 кг.
10. Для расчета объема и массы стен потребуется узнать площадь торца одного блока, когда он лежит на ребре – 0,18 кв. м. Допустим, общая площадь составляет 48 кв. м, значит можно узнать количество блоков, необходимое для строительства: 48/0,18=266,6 (округляем до 267) блоков.
11. Масса одного блока составляет 30 кг, значит можно узнать массу стен: 30*267=8010 кг.
12. Масса 5 кубометров дерева равна 4 т, шифер весит 598 кг. Складываем все данные и получаем вес коробки дома – 20 т.
13. Добавляем массу всех внутренних стен и перегородок, вычисленную подобным образом, и узнаем площадь опоры столбов по формуле: 2,5т*8=20000 кв. см.
14. Чтобы посчитать массу дерева, умножьте плотность выбранной древесины на общий объем. Поскольку в нашем примере 5 кубометров сосны, производим расчет: 2500*8=20000 кв. см.
15. Разделите массу дерева на площадь опоры дома: 20000/20000=1 кг на 1 кв. см. При условии, что грунт оказывает сопротивление равное 3, количество столбов соответствует норме.

План фундамента

Ни один фундамент, даже самый простой, не строится без плана. Он изображается в виде рассеченной по горизонтали плоскости, где разрез проходит выше подошвы столбов, но ниже поверхности грунта. На плане должно быть наглядно показано основание фундамента – раскладка блоков, бутовая или бутобетонная подушка и т.д. Если в доме планируется сделать подвал, на чертеже надо изобразить его контур, чтобы стены опирались на фундамент. Подвальное помещение помечается на схеме линией, тоньше, чем линия подушки.

Если вы сомневаетесь в том, что сможете сделать расчет ростверка свайного фундамента самостоятельно, это дело лучше доверить специалистам. И если на найме рабочих для строительства основания можно сэкономить, то создание плана лучше провести как можно более качественно.

После составления чертежа проведите разбивку плана. Грубо говоря, это перенесение основных размеров с чертежа «в поле». Для этого делают замеры, определяя площадь будущего дома, снимают плодородный слой почвы, вставляют колышки на местах строительства столбов и стен и натягивают между ними веревку.

Столбы устанавливают в 1-2 м от основного строения. От намеченных стен здания к столбам должны идти параллельно прибитые доски или рейки, на которых надо указать размеры ям для столбов и траншей для стен.

В обязательном порядке проверьте ровность углов прямоугольного основания. Пользуясь теодолитом, проверьте разметку внизу траншеи, особое внимание уделив углам дома и местам пересечения лент. Разметка на участке должна полностью совпадать с чертежом, при этом дистанция между столбами не должна быть больше 1,5-2,5 м.

При составлении плана фундамента совершенно необходимо выяснить глубину промерзания грунта, а также уровень пролегания подземных вод. Характер почвы играет большую роль, поскольку столбчатые фундаменты рекомендуется ставить на проблемные и неустойчивые грунты (дает меньшую нагрузку).

Армирование

На следующем этапе работ делают каркас из арматуры. Согласно проекту, арматуру нарезают нужными кусками и раскладывают на основании фундамента. Специальной вязальной проволокой скрепляют арматуру и формируют металлический каркас ростверка. На видео подробно рассказывается, как сделать армирование ростверка.

В местах, где будут опираться несущие конструкции, прутья укладывают чаще и большего диаметра. Верхушки свай обязательно связывают с армокаркасом. Делают это путём сварки. На арматуру приваривают закладные детали в непосредственной близости от металлических частей свай. Затем электро или газосваркой соединяют их между собой. Таким образом, обеспечивают монолитное соединение свай с ростверком и равномерное распределение нагрузки от здания на грунт.

Подготовка к изготовлению

На подготовительной стадии следует выяснить размеры будущего строения, нагрузку на фундамент вышестоящих конструкций и несущую способность грунта. Перед возведением каркасного дома можно самостоятельно выполнить исследование почвы. Для этого необходимо пробурить несколько ям на участке. Глубина скважины — ниже 50 см подошвы фундамента. Таким способом определяется тип грунта и отсутствие водоносных слоёв.

Характеристика грунтов:

• Скальные — почвы с высоким содержанием камня или гравия, отличаются крепким основанием, хорошо удерживают нагрузку, не собирают воду.
• Крупные пески — представляют собой крепкое основание с низкой пучинистостью.
• Мелкопесчаные — плохо подходят для строительства, так как отличаются высокой пучинистостью. Они собирают воду в верхних слоях и выталкивающим образом действуют на фундамент.

Расчёты глубины и количества столбов

Столбчатые основания бывают заглублёнными (для водонасыщенных и глиняных грунтов) и малозаглублёнными (для скальных и песчаных почв с низким уровнем залегания грунтовых вод). Высота заглублённого фундамента зависит от средней глубины промерзания почвы в вашей местности. Подошва такого основания должна располагаться ниже этого уровня на 30–50 см. Перед началом работ следует рассчитать нагрузку дома, для этого суммируется вес стен, перекрытий, кровли и масса фундамента.

Для определения веса железобетонного столбчатого фундамента нужно его объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м³). Для подсчёта веса одного столба используется следующая формула: V=3,14*G²*h. V — объем столба, G — радиус столба, h — высота столба. Все величины указаны в метрах. Полученную величину нужно умножить на количество столбов, и у нас получится общий объем фундамента.

Несущая способность разных грунтов (в кг/см²):

Выбор материала и расчёт количества

Для устройства столбчатого фундамента используются разные материалы:

• Дерево — весьма недолговечный материал, даже при обработке защитными составами прослужит не более 20 лет.
• Каменные столбы — обычно возводятся из бута или гранитных камней. Отличаются долговечностью и надёжностью. Недостаток — массивность и трудоёмкость при постройке.
• Монолитные бетонные столбы.

Для того чтобы рассчитать количество бетона на столбчатый фундамент можно воспользоваться следующей таблицей:

Арматура для столбчатого основания используется рифлёная, класса А, диаметром 10–12 мм. Металлические прутья нужны той же длины, что и опоры. Для столба диаметром 10–14 мм понадобится 4 прутка арматуры. Их размещают на расстоянии 10 см друг от друга и перевязывают через полметра гладкой и более тонкой арматурой диаметром 6 мм. Таким образом, для двухметрового столба понадобится 8 м толстой и 1,2 м тонкой арматуры. Полученные цифры умножаем на количество опор и получаем метраж необходимой для столбчатого основания арматуры.

Необходимые инструменты

Перед началом строительства необходимо подготовить следующие инструменты:

• Бетономешалка;
• Лопата;
• Рулетка;
• Уровень;
• Гвозди и саморезы;
• Молоток;
• Шнур;
• Колышки;
• Ручной бур;
• Мастерок;
• Трубы или доски для опалубки.