Фундамент из металлических балок

Обновлено: 08.01.2025

В отрасли строительства постоянно появляются новые технологии, становятся распространенными методики, в основе которых лежат новые идеи и возможности. Именно такой методикой является металлический фундамент. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Далее мы рассмотрим:

Характерной чертой металлического фундамента является наличие несущих элементов, изготовленных из стальных балок и свай. Металлического фундамент легок в использовании, это касается как самой конструкции, так и ее монтажа. В настоящее время металлический фундамент является наиболее доступным вариантом при строительстве небольшого дома.

Основные свойства фундамента под металлические опоры.

Установка обычного фундамента представляет собой весьма трудоемкий процесс. Возведение же металлического фундамента не потребует больших затрат сил и времени. Вам не потребуется выкапывать горы грунта, затем уплотнять его остатки, подсыпать, ставить опалубку. Преимущество металлического фундамента заключается в том, что его возведение экономит ваше время. Огромным плюсом является возможность возведения данного типа фундамента даже в зимнюю пору.

Опорными элементами металлического фундамента являются сваи. Они должны быть забиты до полного контакта с несущим слоем грунта. Зачастую сваи производят из стальных труб, а забивают их на глубину до 6 метров. Если фундамент возводится на каменистой местности и забить сваи традиционным методом затруднительно, то для них бурят скважины. Необходимо помнить, что диаметр труб, которые используют для фундамента, должен превышать диаметр бура. Эта разница в диаметре предусмотрена для усиления фиксации свай.

Когда опорные элементы установлены, необходимо переходить к конструкции из балок. Балки для металлического фундамента зачастую производят из стального швеллера. Балки, находящиеся в одной плоскости, сваривают либо соединяют болтами. Чтобы придать фундаменту привычный вид, швеллера могут быть частично установлены в земле, либо на уровне грунта. Швеллер для металлического фундамента обязательно обрабатывают средствами для защиты от коррозии, потому что в пригрунтовой зоне процесс ржавления может развиваться очень быстро. Онлайн калькулятор расчета веса арматуры для ленточного фундамента.

В этом и заключается главный минус возведения металлического основания. Если вблизи металлических опор находятся грунтовые воды, то даже качественная антикоррозийная обработка, произведенная на этапе строительства, может не дать должного результата. Соответственно спустя 10-15 лет эксплуатации, будет необходимо провести повторную антикоррозийную обработку. А так как балки закрыты, процесс обработки будет затруднительным. Но не произвести повторную обработку нельзя, так как прочность балок может значительно снизиться и дальнейшая эксплуатация здания будет находиться под угрозой.

Процесс сооружения фундамента на металлических трубах.

Для начала необходимо подготовить площадку, на которой будет возведен фундамент. Места, где в грунт будут вводиться трубы, можно отметить колышками. Затем копают яму глубиной около 80 см. Данный этап является подготовкой к бурению. Количество труб определяется исходя из разработанного проекта дома. Если по проекту в доме будет находиться печь, то необходимо предусмотреть еще четыре стальные трубы. Затем берете бур с насадкой, диаметр которой превышает диаметр трубы на 5 см. Наступает этап сверления грунта. Если в грунте под фундамент находится большое количество корней, то перерубать их стоит с помощью заранее подготовленного куска арматуры с приваренным топориком на конце.

Определите глубину бурения. Если поверхность участка ровная, то этот этап не вызовет у вас затруднений. Главное помнить, что глубина бурения обязательно должна быть ниже глубины промерзания. Если же поверхность участка неровная и место, отведенное под фундамент слишком низкое, то стоит подсыпать грунт. Необходимо измерить самое высокое место участка и прибавить размер, на который следует выводить трубы из земли. Фактически это и есть высота металлического фундамента.

Сразу же после бурения отверстие засыпают песком, а затем гравием. Толщина каждого слоя должна составлять около 15 см. Затем заливают «подушку» - смесь, состоящую из цемента и гравия. Толщина этого слоя достигает 25 см. Под отверстие отмеряют трубу и обрезают, не забывая оставить небольшой запас. Внизу к трубе некоторые предпочитают приваривать «пятки». «Пятки» представляют собой квадратные металлические кусочки, углы которых выступают за края трубы.

Трубу металлического фундамента предварительно обрабатывают антикоррозийным средством. Это может быть мастика либо битум. Обработать следует участок, который будет выступать над землей. После этого трубу можно вставлять в отверстие. Для лучшего её захода используйте кувалду. Затем выставите трубу по уровню. Чтобы труба не косилась, ее необходимо подпереть. Уже после этого трубу можно засыпать либо залить бетоном. Бетон заливается в отверстие между трубой и землей вокруг нее. Труба также практически полностью заливается бетоном (смесью цемента и щебеня).

На этом этапе сооружения металлического фундамента можно сэкономить. Но делать это не рекомендуется. Экономят следующим образом: заливают бетон, затем засыпают песок, потом гравий и сверху опять бетон. Таким образом каждый «ингредиент» составит одну треть. Но в этом случае важно тщательно трамбовать щебень и песок, а в середину трубы рекомендуется вставить арматуру. Когда бетон схватится и труба немного осядет, необходимо произвести замер плоскости фундамента и под него подрезать трубы. Все трубы необходимо залить бетоном.

На следующем этапе строительства металлического фундамента по всему периметру и поперек него привариваются швеллеры. В зависимости от используемого строительного материала их размер может составлять 160-200 мм. В местах нахождения несущих стен должны быть вбиты трубы. К ним можно приваривать всевозможные металлические изделия, но обязательно достаточной толщины и ширины. При этом наружные края необходимо выводить вровень. Внутри же это условие соблюдать необязательно.

Если в трубу была вставлена арматура, ее нужно выпустить в отверстие швеллера и приварить.

Когда бетон затвердеет, фундамент стоит нагрузить, чтобы он осел. Для этого на него равномерно складывают весь материал. Процесс усадки фундамента может продолжаться один-два месяца. Теперь можно приступать непосредственно к строительству здания. Однако этот этап рекомендуется начинать по прошествии хотя бы месяца с момента заливки бетона.

Трубы металлического фундамента зашивают плитами из асбоцемента. Советуют сделать в них несколько «дверок», чтобы весной их можно было с легкостью проветрить, избежав сырости.

Как вставить трубы в подготовленные отверстия.

Труба для металлического фундамент весит примерно 200 кг. Конечно, ее могут вручную опустить несколько человек, однако для спуска лучше использовать специальное приспособление – двух- и более метровую треногу, которую устанавливают над ямой.

Изготовлена тренога может быть из любого материала. Главный ее критерий – способность выдержать вес трубы. Это может быть брус либо трубы-трехдюймовки. Сечение может быть и меньше, чтобы легче была сама конструкция. На верхнюю часть треноги вешают систему блоков. Через блоки пропускается веревка диаметром 10-12 мм. Чтобы предотвратить сползание, конец веревки на много оборотов обвязывается на трубе.

Второй конец веревки можно обмотать вокруг столба либо дерева, которые исполнят роль стопора.

После этого подготовительного этапа два человека тянут участок веревки, находящийся между стопором и блоками. Еще один человек находится на подстраховке и располагает освобожденную веревку за стопором. Не забудьте предварительно проверить работу стопора, дабы избежать непредвиденных ситуаций при спуске. Трубу поднимают, располагают над отверстием и медленно отпускают веревку с участка стопора.

Обвязка фундамента

На этой странице мы рассмотрим причины использования обвязки фундамента, а так же виды обвязки и технологию её обустройства.

Популярность свайных фундаментов в последнее растет стремительными темпами. Причин тому три:

Во-первых - такие фундаменты экономически выгодны: в сравнении с основаниями ленточного и плитного типа обустройство свайного фундамента требует значительно меньшего количества расходов на стройматериалы;
Во-вторых - создать полноценный свайный фундамент можно в течении 2-3 дней, тогда как на возведение бетонных оснований нужно потратить как минимум месяц (дальнейшее строительство нельзя начинать не дождавшись полного отвердевания бетона);
В-третьих - свайные фундаменты могут возводиться на любых типах грунтов, тогда как применение свайных и ленточных оснований сильно ограничено сопутствующими условиями.

Свайные фундаменты, с какой стороны не посмотри, обладают множеством неоспоримых преимуществ, не последние из которых - надежность и долговечность.

Совет эксперта! Обвязка ростверком обеспечивает равномерное распределение нагрузки, которую оказывает на сваи масса здания, благодаря чему сводится к минимуму риск усадки фундамента.

Рис 1.1: Схема обвязки свайного фундамента

Одним из основополагающих условий прочности свайного основания является качественная обвязка установленных свайных столбов, по простому - установка ростверка. В том, зачем нужен ростверк и какие виды обвязки существуют, мы и будем разбираться в данной статье.

Зачем нужна обвязка свайного фундамента

Ростверк - это конструкция, соединяющая столбы установленных в землю свай по периметру основания а также по контуру расположения внутренних стен дома.

Если установить дом непосредственно на отдельно стоящие сваи, укомплектованные оголовками, конструкция фундамента, по сути, не будет является единой системой - на каждую сваю будет оказываться разная внешняя нагрузка, в результате чего такой фундамент очень быстро "поведет".

Совет эксперта! Наиболее экономичной и простой в обустройстве является обвязка брусом, наиболее прочной и надежной - обвязка железобетонной лентой.

Рис 1.2: Дом на фундаменте из забивных ЖБ свай с ростверком из бруса

Благодаря наличию ростверка, жестко связывающего сваи в единую конструкцию, расположенные в земле столбы получают дополнительную устойчивость к негативному воздействию грунта. Они становятся невосприимчивыми к сдвигам почвы, сезонному пучению и выталкивающим нагрузкам.

Выполнив обвязку свайного фундамента вы получаете гарантию того, что основание вашего дома будет прочным и надежным, а качественный фундамент, как известно, является основным условием, определяющим долговечность любого строения.

Основные типы обвязки

Существует четыре основных вида обвязки свайного фундамента:

Обвязка брусом;
Обвязка швеллером;
Обвязка двутавровой балкой;
И обвязка монолитной железобетонной лентой.

Обвязка может быть высокой (приподнятый на 15 сантиметров над землей, данный вид ростверков используется на пучинистых почвах), повышенный - лежащий на грунте, и заглубленный - утопленный в почву так, чтобы верхний контур ленты находился на одном уровне с грунтом (встречается крайне редко).

Рис 1.3: Виды обвязки свайного фундамента

Совет эксперта! Дабы компенсировать растягивающие нагрузки, имеющиеся в промежутках промеж свай, требуется позаботиться об армировании ростверка.

Разберем каждый тип обвязки детальнее.

Обвязка фундамента из бруса

Если вы строите небольшое здание из легких материалов - каркасное либо щитовое, и при этом финансовые средства на реализацию проекта сильно ограничены, лучшим выбором будет обвязка свай брусом.

Ростверк из бруса, как правило, устанавливается на основания из винтовых и буронабивных свай. Это отличный вариант для строительства фундаментов под бани, хозяйственные постройки и одноэтажные деревянные здания.

Совет эксперта! Ростверк из бруса, в сравнении с металлическими и железобетонными ростверками, обладает на порядок меньшим запасом прочности, однако для строительства вышеуказанных зданий его будет вполне достаточно.

Для обустройства обвязки чаще всего используются брус из дерева хвойных пород с сечением 150*150 либо 200*200 мм, его стоимость на порядок меньше бруса из лиственных деревьев, а в плане эксплуатационных свойств и продолжительности срока службы какие-либо отличия отсутствуют.

Рис 1.4: Строительство ростверка из бруса

Перед монтажом ростверка брус обязательно покрывается антисептическими составами, предупреждающими гниение дерева, и слоем битумной гидроизоляции, который необходим для приданию брусу гидрофобных свойств.

Последовательность монтажа обвязки из бруса следующая:

После монтажа свай столбы выравниваются по одному уровню;
На сваи устанавливаются оголовки;
Выполняется гидроизоляция материала;
На стыкующемся в углах дома брусе выпиливаются пазовые соединения;

Рис 1.5: Варианты стыковки ростверка из бруса

Брус укладывается на оголовки свай по контуру фундамента, так, чтобы стыки отдельных элементов ростверка соединялись на оголовках, сами стыки, при этом, уплотняются джутом;
Проверяется прямота углов и уровень ростверка;
Брус фиксируется на оголовках свай с помощью саморезов.

Обвязка для фундамента из металла (швеллер и двутавровая балка)

Металлические ростверки, в сравнении с деревянными, обладают на порядок большей несущей способностью. Они могут применятся не только при строительстве деревянных зданий, но и при возведении одноэтажных построек из пенобетона, шлакоблоков и газосиликата.

Для создания металлических ростверком может использоваться двутавровая балка либо швеллер. Конкретный выбор материала выполняется на основании проектных данных свайного фундамента: ростверк из двутавра лучше работает на сжимающие нагрузки и обеспечивает лучшую жесткость обвязки свай, ввиду чего его использование во многих случаях является более предпочтительным.

Рис. 1.6: Обвязка свайного фундамента швеллером

Если для обвязки используется двутавр, по всему периметру фундамента идет балка одинаковой толщины (в основном применяют двутавры 20-го сечения). Если укладывается швеллер, под несущие стены берется сечение в 30 мм, под остальные - 20 мм.

Рис 1.7: Обвязка свайного фундамента двутавровой балкой

Совет эксперта! Металлическая обвязка не требует предварительного монтажа на сваи оголовков, ростверк соединяется со столбами свай с помощью сварки.

Монтаж металлического ростверка:

Столбы свай выравниваются по высоте;
Используемый металлопрокат обрабатывается антикоррозийной грунтовкой;
Металлические балки укладываются на сваи. Соединения балок стыкуются посередине свайных столбов, Если используется швеллер, в местах угловых соединений его необходимо обрезать под углом 90 градусов;

Рис 1.8: Стыковка швеллера в местах угловых соединений

Выполняется приваривание балок к стволам свай и стыков отдельных элементов конструкции друг к другу;

Монолитный железобетонный ростверк

Монолитный железобетонный ростверк по себестоимости выходит на 30-40% дешевле металлической обвязки, при этом в плане прочностных характеристик последнюю он существенно превосходит.

Рис 1.9: Обустройство монолитного железобетонного ростверка

Совет эксперта! Бетонный ростверк может обустраиваться на забивных ЖБ, буронабивных и винтовых сваях, при этом при создании монолитной обвязки винтовые сваи необходимо заполнить бетоном и разместить в них арматурный каркас, который будет стыковаться с арматурным каркасом самого ростверка.

Железобетонный ростверк создается в следующей последовательности:

Высота свайных столбов выравнивается по одному уровню;
Из строганных досок создается опалубка под заливку бетоном, при этом внутренняя часть опалубки во избежание утечки бетонного молочка оббивается клеенкой;

Рис. 2.0: Опалубка под железобетонный ростверк

Из рифленой арматуры диаметром 10-12 мм создается двухконтурный армокаркас. Горизонтальные прутья арматуры соединяются между собой вертикальными перемычками, для фиксации элементов каркаса используется вязальная проволока;
Армокаркас укладывается в опалубку так, чтобы он был отдален от ее краев на 5-6 сантиметров. Для поднятия каркаса используются специальные подставочные грибки;

Рис. 2.1: Армирование железобетонного ростверка

Армокаркас соединяется с арматурными прутьями свайных столбов с помощью сварки;
В опалубку заливается бетон класса М300;
Выжидается 28 дней до полного отвердевания бетона и выполняется демонтаж опалубки.

Наши услуги

Мы базируемся на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Металлический фундамент ускоряет строительство

Технологии строительства постоянно развиваются. Появляется очень много методик, которые базируются на новых возможностях и идеях.

Схема металлического фундамента.

Одна из новых технологий для строительства – возведение зданий на основе металлического фундамента.

Особенность металлического фундамента состоит в том, что несущие элементы изготавливаются из стальных свай и балок. Этот фундамент прост в конструкции и монтаже. При строительстве небольшого дома фундамент из металла – одно из самых лучших решений, доступных сегодня.

Основные характеристики фундамента под металлические опоры

Чтобы устанавливать металлический фундамент, не нужно проводить очень трудоемких операций, которые необходимы при строительстве обычного фундамента: не нужно выкапывать тонны грунта, потом уплотнять грунт, который остался, подсыпать, ставить опалубку. Плюсы металлического фундамента в том, что он возводится на порядок быстрее. Немаловажно, что возводить такой фундамент можно даже зимой.

Схема фундамента под металлические опоры.

Роль опорных элементов играют сваи, которые забиты до полного контакта с несущим слоем грунта. Обычно сваи изготавливают из стальных труб, а забивают их на глубину до 6 м. Это упростит монтаж опорных свай и повысит точность их позиционирования, в нужных местах для них бурят скважины. Это актуально для тех районов, где грунт каменистый, и где свая, если она будет забиваться традиционным способом, может встретить очень жесткое препятствие. Важно учитывать, что те трубы, которые используют для фундамента, должны быть больше по диаметру, чем диаметр самого бура (таким образом усилится фиксация свай).

После установки опорных элементов на них устанавливается конструкция из балок. Балки, которые идут на металлический фундамент, обычно делают из стального швеллера. Между собой балки, лежащие в одной плоскости, связываются посредством болтовых соединений или сварки. Если нужно, чтобы фундамент выглядел как «обычный», швеллера устанавливаются либо частично в земле, либо на уровне грунта. Швеллер, используемый для фундамента, обязательно обрабатывается для защиты от коррозии, потому что в пригрунтовой зоне этот процесс развивается очень интенсивно.

С этим связаны основные минусы возведения металлического основания. Даже если на этапе строительства была произведена качественная антикоррозийная обработка, эффекта она иметь не будет, если фундаменты под металлические опоры будут расположены вблизи грунтовых вод. Исходя из этого после 10-15 лет эксплуатации, возможно, потребуется провести антикоррозийную обработку еще раз. Так как балки будут закрыты, антикоррозийная обработка может быть затруднена. Но если ее не произвести вовремя, прочность балок снизится и дальнейшая эксплуатация постройки окажется под угрозой.

Этапы возведения фундамента на металлических трубах

На начальном этап этапе в выкопанную яму устанавливают металлические трубы.

Нужно подготовить площадку под металлический фундамент, и там, где пройдут в грунте трубы, выставить колышки. Сначала нужно выкопать яму глубиной примерно в 80 см. Это облегчит процесс бурения. Количество труб, необходимых для возведения фундамента, рассчитывается исходя из проекта, по которому будет строиться дом. Если проектом предусмотрена печь, для нее потребуется дополнительно четыре стальных трубы. Потом следует взять специальный бур с надставкой, чтобы насадка была на 5 см больше диаметра трубы, и сверлить грунт. Если будет попадаться слишком много корней, перерубать их лучше подготовленным куском арматуры с приваренным на конце топориком.

В случае если участок не имеет неровностей, нужно определить глубину бурения, которая в любом случае должна быть ниже глубины промерзания. Если участок неровный, место под металлический фундамент очень низкое и нужно подсыпать грунт, лучше начать бурить позже, когда будет легче это сделать. Надо замерять самое высокое место на участке и прибавить размер, на который следует выводить трубы из земли (какую высоту имеет металлический фундамент).

В только что пробуренное отверстие засыпается песок, затем гравий, каждый слой примерно по 15 см. Потом заливается так называемая подушка (смесь цемента и гравия), толщина этого слоя – около 25 см. Под каждое из отверстий отмеривается труба с небольшим запасом и обрезается. Снизу к трубе можно приварить «пятки» (квадратные кусочки металла, углы которых выступают за трубу).

Схема возведения фундамента на металлических трубах.

В отверстие вставляется подготовленная труба, которая предварительно обработана средством от коррозии (битумом, мастикой), с того места, где она будет выходить из земли, и до конца. Потом эту трубу нужно осадить, кувалдой нанести несколько ударов, чтобы она зашла, и выставить ее по уровню. Перед засыпкой или заливкой трубы ее надо подпереть, чтобы она не ушла в сторону. Бетоном нужно залить зазор между самой трубой и отверстием в земле вокруг нее. В трубу практически доверху заливают бетон (цемент и щебень).

На этом можно сэкономить, но лучше этого не делать: низ трубы примерно на 40 см заливают бетоном, засыпают песок, потом гравий, а сверху те же 40 см бетона. И песка, и щебня, и бетона получится по 1/3, но тогда песок и щебень нужно тщательно трамбовать. В середину трубы можно вставить арматуру. После того как произойдет естественная осадка труб и бетон схватится, нужно окончательно замерить плоскость фундамента и под него подрезать все трубы. Их также нужно залить бетоном.

После этого привариваются швеллеры (в зависимости от строительного материала 160-200 мм) по всему периметру и поперек него. В местах, где будут расположены несущие стены, должны быть вбиты и трубы. К ним можно приваривать различные металлические изделия, остатки металла, но обязательно достаточной толщины и ширины, при этом выводить наружные края вровень, внутри это соблюдать необязательно.

Усиление фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона.

Если в трубу вставляли арматуру, ее выпуск нужно произвести в отверстие швеллера и приварить.

После того как бетон окончательно созреет, если есть такая возможность и материал уже завезен, нужно фундамент нагрузить. Для этого на него равномерно складывают весь материал, чтобы он осел под этой нагрузкой. По прошествии месяца-двух он сядет окончательно и процесс усадки фундамента закончится. Тогда можно приступать к строительству дома, но лучше, чтобы после заливки бетона прошел какой-то срок, хотя бы месяц.

Такой фундамент уже никуда не денется. Трубы зашиваются плитами из асбоцемента, при этом в них делается несколько «дверок», чтобы весной можно было их проветрить, предотвратив скапливание сырости.

Каким образом можно вставлять трубы в подготовленные отверстия?

Схема опалубки фундамента на металлических трубах.

Вручную их могут опустить несколько человек, но иногда лучше использовать приспособление для того, чтобы опускать и поднимать трубы в отверстиях. Вес труб – около 200 кг. Приспособление может быть такое: тренога, которая установлена над ямкой, и имеет высоту больше 2 м.

Материал треноги может быть любой, главное, чтобы выдержал указанный вес. Это могут быть трубы-трехдюймовки или сечением поменьше (для того чтобы конструкция была легче) или брус. Верхняя часть треноги должна быть тщательно скреплена и на нее нужно подвесить систему блоков. Через блоки нужно пропустить веревку (10-12 мм), на трубе обвязать конец веревки на много оборотов, чтобы не было сползания. Место – выше, чем высота 2/3 трубы, примерно по высоте треноги.

Второй конец веревки желательно обмотать вокруг дерева или столба, это сыграет роль стопора.

Затем два человека тянут тот участок веревки, который находится между блоками и стопором, а один человек освобожденную веревку выбирает и располагает ее за стопором, также страхует. Сначала нужно протестировать работу стопора, чтобы не было сюрпризов при самом спуске. Трубу поднимают, фиксируют над отверстием и очень аккуратно отпускают веревку с участка стопора.

Ростверк свайного фундамента: для чего он нужен и из каких материалов его делают?

В переводе с нем. Rost — решетка, Werk — строение. Ростверком называют конструкцию, связывающую элементы свайного фундамента в единое целое и формирующую основание для возведения стен. Говоря языком политэкономии, с установкой ростверка у дома появляется «базис для устойчивого роста»

Сваи или столбы — довольно частый вариант фундамента для одно-двухэтажных загородных домов, дач и бань. Устройство таких оснований, как правило, подразумевает применение специальной техники, создает сложности при создании подвала и требует тщательнейшего утепления нижнего перекрытия, но зато избавляет от большого объема земляных работ, а главное — позволяет вести строительство на проблемных грунтах и сложном рельефе. Свайные фундаменты оптимально подходят для участков с высоко залегающими подземными водами, с нестабильными, слабонесущими или пучинистыми грунтами (глины, суглинки и пр.), а также для площадок в холмистой местности или с ярко выраженным уклоном.

Чтобы отдельно стоящим сваям не грозил крен и нагрузка от дома распределялась на них равномерно, опоры должны быть жестко соединены в одну конструкцию. Этой цели и служит ростверк, являющийся контуром обвязки фундамента. Изготовить его можно из железобетона, металлопроката или дерева, — все зависит от того, какая несущая способность от него требуется. Тип ростверка, шаг и глубина установки опор определяются проектным расчетом.

Перед устройством ростверка следует убедиться, что верхняя плоскость всех свай или столбов находится строго на одном уровне, и при необходимости принять меры по их выравниванию. В любом случае в процессе монтажа обвязки важно строго следить за ее горизонталью, ведь даже небольшие перекосы могут обернуться неравномерной осадкой здания и деформацией ограждающих конструкций

Железобетонный ростверк

Такая обвязка значительно утяжеляет фундамент и требует особо прочного основания, поэтому обычно ее делают в сочетании с опорами из армированного бетона (готовыми забивными или отливаемыми прямо по месту). Это наиболее надежный вариант ростверка для массивных зданий со стенами из кирпича и блочных материалов. Фактически свайно-ростверковый фундамент данного типа представляет собой усиленную столбами бетонную ленту — со всеми присущими ей достоинствами (высокая несущая способность, прочность к изгибу) и недостатками (трудоемкость исполнения, продолжительное время застывания раствора). К сведению: для построек большой площади рекомендуется сооружать сплошное свайное поле, которое накрывают монолитной плитой.

Бетонный ростверк может быть так называемым висячим (высоким), наземным (низким) или залегающим ниже нулевой отметки. В первом случае пояс обвязки возвышается над уровнем земли не менее чем на 15 см, что из-за отсутствия контакта с грунтом исключает влияние на него сил морозного пучения. Если ростверк поднят на значительную высоту, вертикальные опоры испытывают сильные нагрузки на поперечный изгиб, и поэтому в дополнение к ним иногда ставят наклонные сваи, придающие конструкции большую жесткость и прочность.

Наземная лента покоится на песчано-гравийной подушке толщиной 15–20 см, засыпанной в траншею и тщательно утрамбованной. Дренажная прослойка не позволяет талым и дождевым водам застаиваться под ростверком, однако она не способна противостоять силам, направленным на его выталкивание, так что данное решение возможно исключительно на непучинистых грунтах. Плюс в том, что отсутствие зазора между фундаментом и поверхностью земли не дает потокам холодного воздуха свободно гулять под нижним перекрытием, а также облегчает отделку цоколя дома.

Ростверк, расположенный ниже уровня земли, по сути является малозаглубленным ленточным фундаментом, передающим нагрузку не только на опоры, но и на грунт. Это самый трудозатратный вариант бетонной обвязки, требующий устройства дренирующей подушки, гидроизоляции, отмостки и возможный только при подходящих характеристиках грунта и низком УГВ.

Помимо монолитной ленты, железобетонные опорные столбы можно соединить сборным ростверком, сложенным из армированных бетонных балок прямоугольного сечения. Между собой элементы обвязки скрепляют раствором, а с опорами — бетонированием стыка и привариванием закладных арматурных стержней столба к монтажным петлям на балке

Что такое свайный куст?

В тех точках фундамента, где согласно проекту на опору будет ложиться повышенная нагрузка (например, от массивного камина с керамическим дымоходом, колонны или другой тяжелой конструкции), вместо одиночной сваи может быть установлен свайный куст. Так называется группа опор, расположенных рядом друг с другом и соединенных замкнутым ростверком, что позволяет создать стабильную и очень прочную базу, способную легко выдержать и увеличенную нагрузку, и давление грунта.

В частности, свайные кусты используют при возведении каменных заборов на подвижных грунтах (влагонасыщенных, осадочных и т. п.), где несущим стойкам будет постоянно грозить смещение. Разумеется, вбить под них не по одной, а по три сваи выйдет и дороже, и дольше, и трудозатратнее, даже если сделать это не по всей длине ограждения, а только на самых проблемных и ответственных участках. Но ради того, чтобы не увидеть свой забор завалившимся, на такие издержки все же стоит пойти.

Для отливки ленты сколачивают опалубку в ширину стен дома и высотой не менее 30 см (для надежности ее укрепляют подпорками), настилают на дно рубероид или пленочную изоляцию и вяжут по всей протяженности пояса силовой каркас. Арматурные выпуски из свай (длиной от 60–70 см) загибают и соединяют поперечными проволочными связями с верхним и нижним рядами арматуры в каркасе, — данная мера послужит дополнительной фиксации ростверка на опорах и полностью исключит вероятность его смещения при подвижках грунта. Расстояние между продольными стержнями — от 15 до 35 см, между армокаркасом и стенками опалубки (а также поверхностью отливки) — минимум 5 см, диаметр прутьев — 10–12 мм.

Далее послойно заливают бетон марки М200, уплотняя массу вибромашиной или штыкованием. По завершении работ ленту накрывают пленкой и оставляют набирать прочность (периодически отливку смачивают, чтобы она не растрескалась от быстрой потери влаги). После снятия опалубки ростверк с трех сторон покрывают водозащитными рулонными или обмазочными материалами, а сверху укладывают отсечную гидроизоляцию.

Основанием для железобетонного ростверка под каменные здания могут служить также металлические винтовые сваи. Опалубку устанавливают так, чтобы ее дно было расположено ниже верхушки опор и их головы находились в толще ленты. В стволы свай опускают два-три арматурных прута, соединяют их концы поволокой и продевают ее сквозь просверленные в верхней части трубы отверстия. Эти выпуски перевязывают с силовым каркасом ростверка. Дно опалубки гидроизолируют и бетонируют сначала сваи, а затем горизонтальный пояс (в сваях смесь тоже штыкуют, чтобы не было пустот).

При строительстве свайного фундамента с монолитной железобетонной обвязкой важно заранее предусмотреть в ленте технологические отверстия для ввода в дом коммуникаций и проветривания подпольного пространства (так называемые продухи). Если этого не сделать еще перед заливкой раствора, потом придется прорубать проходы в застывшем бетоне, рискуя ослабить конструкцию

Металлический ростверк

Несмотря на то, что винтовые сваи в сочетании с железобетонной лентой прекрасно справляются с нагрузкой от массивных каменных стен, все же чаще всего они служат фундаментом для более легких деревянных и каркасных построек, для чего их связывают ростверком из швеллера шириной 12–20 см (в зависимости от диаметра свай). Используют с этой целью также и стальные двутавровые балки, уголки, профильные трубы.

Элементы пояса соединяют между собой электродуговой сваркой и дополнительно стягивают болтами. Швеллер, «надеваемый» на сваю полками вниз, приваривают прямо к опоре. Если его располагают полками вверх (так формируется ложе для укладки деревянного бруса или блоков из легких ячеистых бетонов) либо ставят на боковую грань, то, как правило, на сваю крепят оголовок в виде стальной пластины. Такая площадка необходима при монтаже двутавра и уголков (к примеру, два уголка образуют раму нужной ширины вместо швеллера), а также во всех случаях, когда требуется выровнять верхнюю плоскость опоры по горизонтали.

Еще одна функция оголовка — «запечатать» пустотелый ствол, то есть перекрыть попадание в него воды, когда обвязка проходит по внешнему (или по внешнему и внутреннему) контуру свай и приваривается к ним не сверху, а по боковым стенкам.

К слову: оголовок, не только металлический, но и отлитый поверх железобетонных столбов, — главный элемент безростверковых свайных фундаментов, выполняющий функцию опорной основы для конструктива здания. Кроме того, при реконструкции старых просевших построек, когда нужно завести под них укрепляющие опоры, наиболее надежным вариантом будут сваи с оголовками.

Антикоррозионную обработку металлической обвязки следует производить уже после ее монтажа, поскольку особенно нуждаются в защите как раз сварные соединения

Деревянный ростверк

Такую обвязку выполняют в случае брусовых и каркасных строений, не оказывающих большой нагрузки на фундамент (одноэтажный дом, баня и т. п.). В основе могут лежать как металлические винтовые, так и деревянные сваи. Последние изготавливают из окоренной прямоствольной ели, сосны, лиственницы (редко из дуба или кедра). Низ бревен заостряют либо «обувают» в стальные башмаки, а сверху надевают бугель — укрепляющие кольцо. Обязательная процедура — защита от порчи специальными пропитками, обжигом и обработка препаратами на основе масел и смол. Срок службы деревянных свай — до 20 лет, поэтому под капитальные строения использовать их нет смысла, но, скажем, для беседок, террас, детских игровых комплексов такой вариант фундамента вполне приемлем. Монтаж обвязочного бруса на стойках в данном случае ничем не отличается от способа крепления горизонтальных и вертикальных элементов в деревянном домостроении.

При устройстве деревянного ростверка по металлическим опорам его роль играет нижний венец брусовых стен или обвязочный контур «каркасника». К сваям приваривают оголовок, гидроизолируют его битумной мастикой или куском рулонного материала (дерево не должно соприкасаться с металлом) и фиксируют брусья стальными шпильками и крепежными уголками на болтах.

Перед монтажом древесину непременно нужно пропитать огнебиозащитными составами, которые повысят ее сопротивляемость возгоранию и предохранят от биопоражений. От качества такой обработки в немалой степени зависит надежность и срок службы конструкции.

Фундаментные балки: особенности и сфера их применения

Здание начинается с фундамента. Земля «играет», поэтому от прочности основания зависят эксплуатационные возможности объекта. Фундаментные балки получили широкое распространение благодаря своим фундаментальным характеристикам.

Что это такое?

Фундаментные балки – это железобетонная конструкция, служащая основанием постройки. Они выполняют двойную функцию:

являются несущим элементов в немонолитных внутренних и наружных стенах;
отделяют материал стен от грунта, выполняя функцию гидроизоляционной защиты.

Потенциальный покупатель оценит морозостойкость и теплоустойчивость конструкций, так как они делают их прочным материалом, служащим долгие годы. Способность фундаментных балок выдерживать большое давление стен позволяет применять их при строительстве подвалов и фундаментов домов.

Назначение

Классическое применение железобетонных балок (или рандбалок) осуществляется при строительстве промышленных, сельскохозяйственных объектов и зданий общественного пользования. Они служат опорой наружных и внутренних стен зданий. При современных технологиях на стадии разработки проекта здания возможно применение фундаментных балок при строительстве жилых помещений. Использование рандбалок является альтернативой монолитной конструкции фундамента, представляет собой сборную технологию при укладке основания постройки.

Балки предназначаются для:

самонесущих стен блочного и панельного типа;
самонесущих стен из кирпича;
стен с навесными панелями;
сплошных стен;
стен с дверными и оконными проемами.

По месту назначения в строительстве ФБ делятся на четыре группы:

пристенные, их монтируют возле наружных стен;
связные, устанавливаются между колоннами, формирующими планировку здания;
рядовые балки используют для скрепления пристенных и связных балок;
санитарно-технические ребристые изделия, предназначенные для санитарно-технических нужд.

Закладка фундамента стаканного типа при строительстве крупных объектов – оптимальная область для применения фундаментных балок. Но также эффективно их использование в качестве ростверка для свайного или столбчатого основания каркасных строений, так как они позволяют скрепить весь каркас здания.

Достоинствами этих железобетонных конструкций по сравнению с монолитной технологией являются:

сокращение сроков возведения строения;
облегчение проведения подземных коммуникаций внутри здания.

Сегодня благодаря особым характеристикам применение фундаментных конструкций играет важную роль. Их стоимость, согласно расчетам, составляет около 2,5% от общей себестоимости здания.

Широкое применение сборной конструкции фундамента – простой и недорогой способ укладки по сравнению с ленточным фундаментом. Конструкции должны быть надежно закреплены. Классически используется стаканный тип фундамента, когда отдельные элементы опираются на ступени сбоку. Если высота ступени и балки не совпадают, то для этого предусмотрена установка кирпичных или бетонных столбиков.

При использовании столбчатых фундаментов допустимо производить опирание сверху. Столбики называют опорными подушками. При большом основании здания возможно создание в его верхней части специальных ниш, в которые монтируются стандартные рандбалки. Модели урезанных балок используют в отдельных ячейках зданий и присоединяют к температурному поперечному шву.

При строительстве каркасных конструкций применение фундаментных балок целесообразно для монтажа наружных стен. Изделия укладываются на обрез фундамента, покрытый раствором бетона. В целях предотвращения излишней влажности, как правило, поверх железобетонных конструкций наносится раствор песка с цементом.

Монтаж фундаментных конструкций осуществляется только с применением грузоподьёмной техники, так как их вес колеблется от 800 кг до 2230 кг. Согласно нормам ГОСТ балки изготовляются с отверстиями, предусмотренными для подъёма и их монтажа. Таким образом, с помощью строповочных отверстий или специальных заводских монтажных петель и специальных захватных устройств балка крепится к лебедке крана и укладывается на предназначенное место. Балки монтируют на столбы или сваи, в исключительных случаях – на песчано-гравийную подсыпку.

Вес изделия не требует дополнительных креплений с опорой. Однако рекомендуется соблюдать минимальную величину опирания, не менее 250-300 мм. Для проведения дальнейших работ, а также предотвращения повреждения стен желательно предусмотреть слой гидроизоляционных материалов (рубероид, линокром, гидроизол). Таким образом, фундаментные балки – это качественный и адекватный по характеристикам и цене материал.

Нормативные требования

Конструкции производят в соответствии с техническими условиями ГОСТ 28737-90, введенными Государственным строительным комитетом СССР в 1991 году. Время и практика доказали качественность данной продукции. Согласно ГОСТу советских времен изготовление фундаментных конструкций регламентируется в части размеров конструкций, форм их сечения, маркировки, материалов, требований и процедуры приемки, способов контроля качества, а также условий хранения и перевозки.

При заказе и приобретении фундаментных балок необходимо знать требуемые проектные характеристики изделия.

Технические требования: вид поперечного сечения, типоразмер, длину и обозначение серии рабочих чертежей балок – можно узнать из таблицы № 1 ГОСТ. Сырьем для изготовления балок является тяжелый бетон. Длина изделия, тип арматуры и данные расчетов по нагрузке влияют на выбор марки бетона. Обычно балки производятся из бетона марок М200-400. Технические характеристики изделия позволяют оптимально обеспечить нагрузку от стен.

В отношении армирования ГОСТ допускает:

предварительное напряженное армирование для конструкций длиной более 6 м;
для балок до 6 м предварительное напряженное армирование по желанию изготовителя.

Традиционно заводы все балки выпускают с предварительно напряженной арматурой из стали класса A-III. Определившись с размерами и сечением изделия необходимо правильно указать маркировку, особенно на цокольные варианты. Она состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом. Обычно маркировка состоит из 10-12 знаков.

В первой группе знаков указывается типоразмер балки. Первая цифра обозначает тип сечения, она может колебаться от 1 до 6. Буквенный набор обозначает тип балки. Цифры после букв говорят о длине в дециметрах, округленных до целого числа.
Вторая группа цифр указывает порядковый номер, исходящий из несущей способности. Затем следует информация о классе напрягаемой арматуры (только для напряженных балок).
Третья группа указывает на дополнительные характеристики. Например, в случае наличия повышенной коррозийной стойкости в конце маркировки ставится индекс «Н» или конструктивные особенности балок (монтажные петли или иные закладные изделия).

Пример условного обозначения (марки) балки с указанием несущей способности и данных арматуры: 2БФ60-3AIV.

фундаментные балки сплошные (ФБС);
фундаментные балки сплошные с вырезом для укладки перемычек или пропуска инженерных конструкций (ФБВ);
фундаментные балки пустотные (ФБП).

Контроль качества фундаментных балок требует проверки:

класса бетона на сжатие;
отпускной прочности бетона;
наличия и соотношения арматурных и закладных изделий;
точности геометрических показателей;
толщины защитного слоя бетона до арматуры;
ширины раскрытия усадочных трещин.

В техническом паспорте приобретенной партии рандбалок должны быть указаны:

марка бетона по прочности;
отпускная прочность бетона;
класс напрягаемой арматуры;
марка бетона по морозостойкости и водопроницаемости.

Правилами транспортировки ФБ предусматривается перевозка в штабелях. Допускается высота штабеля до 2,5 м, расстояние между штабелями не более 40-50 см. Обязательным условием считается наличие прокладок между балками и подкладок между штабелями. Это особенно актуально для двутавровой модели.

Фундаментальная модель представляет собою длинную тяжелую бетонную сваю или колонну. Балки в зависимости от ширины поверхности поперечного сечения делятся на типы:

для стен зданий с шагом колонн до 6 м (1БФ-4БФ);
для стен зданий с шагом колонн 12 мм (5БФ-6БФ).

Обычно балка сверху имеет ровную площадку определенного размера: от 20 до 40 см в ширину. Размер площадки зависит от видов стенового материала. Длина изделия может достигать 6 метров, но не менее 1 м 45 см. В моделях 5 БФ и 6 БФ длина составляет от 10,3 до 11,95 м. Высота балок составляет 300 мм, кроме 6БФ – 600 мм. Сбоку балка имеет Т-образную или форму усеченного конуса. Такая форма позволяет снизить воспринимаемые нагрузки.

Различаются балки по типу сечений:

трапециевидные с нижней гранью 160 мм и верхней 200 мм (1 БФ);
тавровое сечение с основанием 160 мм, верхняя часть 300 мм (2БФ);
тавровое сечение с опорной частью, нижняя часть 200 мм, верхняя – 40 мм (3БФ);
тавровое сечение с основанием 200 мм, верхняя часть – 520 мм (4БФ);
трапециевидные с нижней гранью 240 мм, верхней – 320 мм (5БФ);
трапециевидные с нижней частью 240 мм, верхней – 400 мм (6БФ).

Показатели допускают отклонения: по ширине до 6 мм, по высоте до 8 мм. При строительстве зданий жилого и промышленного предназначения используются следующие виды фундаментных балок:

1ФБ – серия 1.015.1 — 1.95;
ФБ – серия 1.415 — 1. вып. 1;
1ФБ – серия 1.815.1 — 1;
2БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
2БФ — серия 1.815.1 — 1;
3БФ — серия 1.015.1 — 1.95;
3БФ — серия 1.815 — 1;

4БФ — серия 1.015.1-1.95;
4БФ — серия 1.815 — 1;
1БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (без напрягаемой арматуры);
2БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
3БФ – серия 1.415.1 — 2.1 (напрягаемая арматура);
4БФ – серия 1.415.1 -2.1 (напрягаемая арматура);
БФ — РС 1251 — 93 № 14 –ТО.

Длина балки зависит от расстояния между отдельными стенами. При расчетах необходимо помнить о запасе на опирание с двух сторон. Размеры сечения исходят от расчета нагрузки на балку. Многие фирмы выполняют расчеты по индивидуальным заказам. Но также специалисты помогут выбрать марку фундаментных балок с учетом инженерно-географических условий на строительных площадях.

Современные технологии позволяют использовать фундаментные балки под стены с ленточным остеклением, с устройством по всей длине балки кирпичного цоколя высотой до 2,4 м. Традиционно сложилось, что при наличии кирпичной кладки в области цоколя и стен обязательно используются фундаментные балки.

Размеры и вес

Отдельные серии балок для фундамента имеют свои типоразмеры. Они зависят от установленных стандартов габаритов балок, утвержденных ГОСТ 28737 – 90 до 35 м. Характеристики балок типа 1БФ:

габариты сечения 200х160х300 мм (верхняя грань, нижняя грань, высота модели);
длина моделей – предлагается 10 вариантов типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики балок типа 2БФ:

габариты сечения 300х160х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики балок типа 3БФ:

габариты сечения 400х200х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики типа 4БФ:

габариты сечения 520х200х300 мм. Толщина верхней перекладины тавровой балки 10 см;
длина моделей – предлагается 11 типоразмеров от 1,45 до 6 метров.

Характеристики типа 5БФ:

габариты сечения 400х240х600 мм;
длина моделей – предлагается 5 типоразмеров от 10,3 до 12 метров.

Характеристики типа 6БФ:

Согласно нормам ГОСТ 28737-90 допускаются отклонения от указанных размеров: не более 12 мм по линейным показателям и не более 20 мм по длине балки. Миллиметры отклонений неизбежны, так как процесс усадки при высыхании неконтролируем.

Советы

Так как сборная технология разрабатывалась для массового строительства, то ее использование при строительстве частных жилых домов имеет два нюанса:

применение моделей планок, изготовленных по нормативам ГОСТа, желательно изначально учитывать в проекте нетипичных объектов индивидуального строительства;
большие размеры и вес конструкций удорожают процесс возведения здания за счет привлечения грузоподъёмной техники.

Поэтому при составлении расчетов строительства просчитывайте эти нюансы. При затруднениях с привлечением специальной техники и рабочей силы воспользуйтесь возведением ростверка в монолитном варианте.

При выборе модели балок учитывайте несущую способность элементов, то есть максимальную нагрузку конструктивного решения стен. Несущая способность балки определяется автором проекта возводимого здания. Этот показатель можно уточнить на заводе изготовителе или по специальным таблицам для конкретной серии.
Обращайте внимание на то, что балки, выполняющие несущие функции, не должны иметь трещин, множества раковин, наплывов и сколов.

О том, как выбрать и укладывать фундаментные балки, смотрите в следующем видео.

Читайте также: