Чертежи узлов свайных фундаментов для

Схема устройства свайных фундаментов: существующие типы, вид в разрезе + инструкция по монтажу

01.12.2018 1,972 Просмотров

Традиционные формы опорных конструкций базируются на поверхностных слоях грунта.

Если несущая способность этих слоев не достаточна, приходится применять другие конструкции оснований, способные опираться на прочные и надежные пласты.

К таким видам фундаментов относятся свайные конструкции, широко распространенные в регионах с проблемными грунтами.

Они позволяют строить массивные здания в самых сложных условиях, на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах, плывунах или торфяниках.

Существуют разные конструкции свайных фундаментов, о которых следует поговорить подробнее.

Виды свайных фундаментов

Виды свайных оснований различают по типу опорных элементов.

Они делятся на:

• Сваи-стойки. Погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными слоями. Обладают наибольшей прочностью и несущей способностью, используются для наиболее тяжелых и ответственных зданий и сооружений.
• Висячие сваи. Опоры на плотные слои грунта не имеют, удерживаются за счет силы трения на боковых стенках стволов. Несущая способность зависит от длины сваи, т.е. от глубины погружения в грунт. Используются в случаях слишком глубокого залегания плотных слоев. Недостатком висячих свай является способность внезапных просадок, возникающих вследствие изменения гидрогеологических условий — сезонного изменения уровня грунтовых вод.

По материалу сваи бывают:

• Деревянные. Традиционный вид, появившийся изначально и в настоящее время практически не использующийся.
• Металлические. В качестве свай используют отрезки рельс, швеллеров, двутавров и т.д. Специально изготовленными образцами являются только винтовые сваи. Металлические сваи имеют важное преимущество — они пластичны, что позволяет им гибко реагировать на боковые нагрузки от морозного пучения или подвижек грунта. Недостатком металлических свай является склонность к коррозии, в основном — к электрохимической ее разновидности. Из-за этого срок службы металлических свай относительно невысок — до 75 лет (в среднем — 40-50).
• Железобетонные. Эти сваи используются в самых ответственных опорных конструкциях. Они могут быть изготовлены на специализированных предприятиях, или отлиты непосредственно на участке. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет, что обуславливает предпочтение именно этого типа среди строителей.

По типу погружения:

• Забивные. В основном, используются Ж/Б сваи с заранее напряженной арматурой. Они способны выдерживать максимальные нагрузки и обладают наибольшей несущей способностью. Намного реже используются металлические забивные элементы.
• Набивные (или буронабивные). Изготавливаются непосредственно на площадке путем заполнения жидким бетоном предварительно пробуренных и армированных скважин. При использовании этой технологии значительно снижается необходимость в транспортировке и погрузо-разгрузочных работах, нет нужды в применении сваебойной техники. Это сделало буронабивные сваи предпочтительными среди индивидуальных застройщиков.
• Винтовые. Это отдельный вид свай, погружаемых в грунт по принципу шурупов. Имеют возможность погружения и извлечения как механическим способом, так и вручную. Особенностью винтовых свай является отсутствие необходимости в планировке участка или в производстве земляных работ в целом. Кроме того, имеется возможность строительства на склонах или складках рельефа. Недостаток — коррозия, разрушающая металл.

По конструкции свайные фундаменты бывают:

• Свайно-ростверковый.
• Свайно-винтовой.
• Свайно-ленточный.
• Свайно-плитный.

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

• Тип наконечника — сварной или литой.
• Количество лопастей — одна, две или три.
• С защитным слоем оцинковки, или без нее.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Устройство основания

Схема свайного фундамента практически всегда одна и та же, вне зависимости от типа свай.

Основание состоит из:

• Опорные элементы (сваи) — вертикальные стержни, опирающиеся на глубинные плотные слои грунта или удерживающиеся в неподвижности за счет силы трения.
• Ростверк — пояс обвязки, на котором установлены стены дома.
• Обвязка — применяется в дополнение к ростверку на металлических (винтовых) сваях для соединения всех стволов в единую систему и увеличения жесткости и прочности свайного поля.

Сваи погружаются в грунт соответствующим способом, после чего их верхушки обрезаются до получения ровной горизонтальной плоскости по всему полю. Затем на них устанавливаются специальные колпаки с монтажными площадками — оголовки, на которые монтируется деревянный или металлический пояс обвязки.

Для железобетонных ростверков оголовки не используются, вместо них собирают опалубку и отливают монолитную ленту с армпоясом, жестко связанным с каркасом свай. Основная задача состоит в обеспечении максимально прочной и жесткой связи ростверка и всех свай, превращении отдельных элементов в единую систему.

Это позволит ростверку принимать на себя вес дома и перераспределять его по всем опорам, которые, в свою очередь, передадут нагрузку на твердые слои грунта.

Конструкция винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой отрезки металлической трубы с толщиной стенок от 4 мм.

Они выпускаются в готовом виде с различной длиной от 1,5 м до 5 м (и более). Одна сторона трубы снабжена заостренным конусообразным наконечником, на котором крепится спиралеобразная режущая лопасть.

Наконечники бывают литые, изготавливающиеся как отдельный узел вместе с лопастью и привариваемые к трубе в готовом виде. Также есть сварные наконечники, представляющие собой соединенные лепестки, вырезанные из этой же трубы. Лопасти в этом случае привариваются отдельно.

Литые наконечники используются для более плотных грунтов, имеющих твердые включения.

Сварные наконечники используются на относительно мягких грунтах, так как при погружении в плотные слои они могут разрушиться и свая будет испорчена.

Для погружения на верхней части сваи имеется технологическое отверстие, в которое продевают лом.

На него одевают отрезки трубы, которые используют как длинные рычаги при вращении сваи. Один человек должен стоять у ствола и корректировать его положение, а другие вращают ствол и погружают его в грунт.

Установка с помощью строительных машин проходит гораздо быстрее, точнее и практически без отказов.

Важно заранее составить схему погружения, в которой будет отображена последовательность установки свай.

Иначе возможно возникновение ситуации, когда крайние опоры установлены, а к внутренним техника не может подойти.

Какие ростверки существуют

Существуют три основных разновидности ростверков:

• Деревянный. Используется брус размером 150 : 200 мм или 200 : 200 мм. Иногда вместо одного цельного бруса применяют пачку обрезных досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм. Этот вариант позволяет исключить обычное для этого материала образование глубоких трещин и скручивание винтом. Балки укладываются на оголовки и фиксируются стремянками и болтами. Между собой их соединяют вполдерева с прокладкой из джута.
• Металлический. На оголовок укладывают двутавр, рельс или уголок и прочно соединяют между собой на сварку с дополнительной фиксацией на резьбовые соединения. Для швеллера оголовки не применяют, укладывая прокат полочкой вверх прямо на верхушки металлических труб (винтовых свай).
• Железобетонный. Представляет собой практически полный аналог мелкозаглубленного ленточного фундамента, только установленный не в траншее с опорой на грунт, а точечно на верхушках свай. При этом, лента отливается с жестким соединением арматуры с каркасами свай, что делает все элементы единой бетонной отливкой. Ж/Б ростверк способен выдерживать максимальные нагрузки, не гниет и не поддается коррозии, что обеспечивает длительный срок службы.

Из чего он состоит?

Ростверк — это пояс обвязки, представляющий собой некое подобие традиционной ленты, хотя может быть изготовлен не только из железобетона. Он располагается по периметру всего свайного поля под внешними несущими стенами, а также — под внутренними несущими стенами, полностью повторяя конфигурацию ленты.

Иногда применяют заглубленные и мелкозаглубленные конструкции ростверков, хотя в этих случаях речь идет о свайно-ленточном фундаменте.

Отличительная черта классического ростверка — расположение на верхушках свай на некотором возвышении над уровнем грунта.

Это позволяет исключить контакт с талой водой или снегом, делает возможным доступ к конструкциям для осмотра и наблюдения за состоянием.

Краткое описании технологии монтажа

Порядок действий следующий:

1. Подготовка участка. Удаляются лишние растения и предметы, производится планировка участка, ели это необходимо.
2. Разметка. С помощью колышков отмечаются центры скважин. Необходимо соблюдать точность и аккуратность измерений, проверять соответствие диагоналей.
3. Бурение скважин. На заданную (или возможную) глубину бурятся скважины, при необходимости делается расширение — пятка.
4. В полости опускаются гильзы— отрезки пластиковых труб, свернутый в трубку рубероид. Они послужат своего рода опалубкой, препятствующей уход воды из бетона в окружающий грунт.
5. Собираются и опускаются в скважины арматурные каркасы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно для последующего соединения с армпоясом ростверка.
6. В скважины заливают бетон. Его тщательно штыкуют, удаляя пузырьки воздуха. После этого сваи выдерживают до полного застывания (28 дней).
7. Пока сохнет бетон, производят сборку опалубки и арматурного каркаса для ростверка. Порядок действий практически аналогичен методике строительства ленточного фундамента.
8. Когда наступает возможность, производится заливка ростверка. Бетон штыкуют, удаляя воздух, затем накрывают полиэтиленом и выдерживают 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердения ленты можно переходить к дальнейшему строительству.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с устройством свайного фундаментом в разрезе:

Заключение

Основным преимуществом свай, помимо возможности строительства на сложных и проблемных грунтах, является допустимость самостоятельного возведения без использования тяжелой техники.

Нередко сваи являются единственной возможностью привязать постройку к жесткой опоре.

Северные территории России изобилуют подобными участками, не позволяющими применять традиционные технологии строительства и нуждающимися в использовании более эффективных технологий.

Поэтому популярность и широкое распространение свайных фундаментов вполне оправданно и объяснимо.

Источник

Проект свайного фундамента под деревянный дом – краткий список, расчеты и чертеж

Возведению любого объекта предшествует выполнение проектной документации. Даже если застройщик выбирает уже готовый проект, согласившись с внешним видом, размерами, конфигурацией и этажностью дома, все равно приходится делать привязку к местности. Данное требование связано индивидуальностью гидрогеологических условий участка, а именно – с наличием подземных вод, плотностью и устойчивостью грунтовых слоев. Именно от этих составляющих зависит расчет и выбор конструкции, принимающей нагрузки от наземной части строения, а не от того, каким образом будет монтироваться фундамент под деревянный дом – своими руками или с привлечением профессиональной бригады.

Виды свайных фундаментов

Проект деревянного дома может предусматривать устройство ленточного или свайного фундамента. Каждый из них обладает своими особенностями и преимуществами, но специалисты рекомендуют на слабых грунтах или на склонах использовать, все же, сваи. В этом случае строительство обойдется дешевле как по материальным, так и по трудовым затратам, а закончится – быстрее, что на самом деле и нужно частному застройщику.

Следует отметить, что не все свайные фундаменты предназначаются для деревянных домов. Такое строение отличается сравнительно малым весом, поэтому мощные столбчатые опоры из сборного железобетона здесь не понадобятся. Проект малоэтажного строения чаще всего предусматривает устройство следующих типов свай:

• забивных – деревянных или стальных (используются реже других);
• буронабивных;
• винтовых.

Сваи могут опираться на нижние, более плотные слои грунта или быть висячими, распределяющими нагрузки на основание за счет трения, возникающего на боковых стенках. Фундамент для деревянного дома может выполняться из полых труб с заостренными или плоскими концами (открытыми или закрытыми). В пробуренные стволы нередко устанавливают арматурные каркасы, а в нижней части делают уширения для увеличения несущей способности подземной конструкции и улучшения процесса перераспределения нагрузок.

Устройство винтовых свай в последнее время пользуется популярностью среди частных застройщиков. Благодаря простой технологии, не требующей привлечения тяжелой спецтехники, такие типы фундаментов для деревянных домов возводятся быстро и, как правило, самостоятельно. В качестве помощников можно пригласить соседей или друзей, отказавшись от услуг специалистов. В этом случае, конечно, потребуется ознакомиться с правилами установки винтовых свай.

Особенностью монтажа столбчатого или свайного фундамента является устройство ленточного ростверка.

Создание проекта

Разнообразие технологий возведения фундаментов для деревянных домов дает возможность выбора оптимального варианта опорной конструкции для каждого конкретного случая. Проект выполняется на основании:

• характеристик грунта;
• рельефа местности;
• расчетных нагрузок – постоянных и временных;
• несущей способности сваи;
• конфигурации строения в плане.

Определить, какие грунтовые пласты залегают на застраиваемой площадке, поможет пробное бурение. После забора образцов в полевых условиях, выясняют состав и характеристики подземных слоев. Открытая скважина, к тому же, помогает выяснить примерный уровень грунтовых вод. Нередко гидрогеологию узнают, обратившись к соседям, которые уже успели построить поблизости свой дом. Но такой способ не всегда себя оправдывает, так как пласты под землей залегают неравномерно, а ошибочный выбор свай вполне может привести к аварийной ситуации.

Проект свайных фундаментов для деревянных домов должен включать:

• расчеты;
• план свайного поля или ленточного расположения опор;
• схемы сопряжения основных узлов;
• продольные разрезы, нередко с прорисовкой грунтовых слоев и указанием уровня подземных вод;
• спецификацию, включающую виды, количество и размеры свай.

Следует понимать, что неверные расчеты способны повлиять на слабую устойчивость строения. Какие бывают последствия – догадаться не сложно. В результате превышения нагрузок сваи потеряют несущую способность, и дом, в лучшем случае, просядет, а в худшем – разрушится. Потребуются безотлагательные меры по укреплению подземной части, что приведет к существенным материальным затратам.

Фундамент для деревянного дома должен отвечать требованиям государственных стандартов, а это значит, что изготовление проектной документации необходимо поручить специалистам.

В чертежах фундаментов для деревянных домов указывается, кроме всего прочего, конструкция ленточного ростверка, выполняющего функцию обвязки. Типы и устройство определяются, исходя из конструктивных особенностей строения. Это может быть металлический швеллер или брус, обработанный специальными составами, предотвращающими процессы гниения.

Указания по расчетам

Для свайных фундаментов деревянных домов расчеты выполняют по двум видам предельных состояний, в соответствии со стандартом СНиП 2.02.03-85:

1. по прочности свайных опор и ленточного ростверка, а также несущей способности грунтового основания, в том числе при воздействии горизонтальных нагрузок в случае расположения дома на откосах или вблизи подпорных стенок;
2. по осадкам и деформациям, на которые оказывают влияние вертикальные нагрузки.

Расчетные действия для фундаментов деревянных домов производятся с учетом свойств залегающих на площадке грунтов, характеристик материалов изготовления и типов свайных опор. При этом принимают во внимание все виды нагрузок и усилий, коэффициенты надежности и условия работы. Расчеты указываются в пояснительной записке к проекту.

Графическая часть

Основным чертежом в проектной документации является план расположения свай в определенном масштабе. Здесь должны быть указаны:

• осевая разметка дома;
• местоположение всех свай с указанием расстояний между ними в двух направлениях;
• детальная схема ростверка и узлы сопряжения со сваями и стенами;
• дополнительная обвязка;
• разрезы и сечения с нанесением нижних, верхних и нулевых отметок, а также определением максимально допустимого заглубления опор;
• при необходимости – схема армирования.

Дополнительные разъяснения и рекомендации даются в пояснительной записке. Не лишним будет составить и проект производства работ, который поможет скоординировать рабочие процессы и максимально сократить сроки строительства. Установку свайного фундамента под деревянный дом следует выполнять в точном соответствии с предоставленной документацией.

Источник