Металлические столбы вместо свай бюджетный фундамент по госту швеллер двутавр

Обвязка швеллером от А до Я

Обвязка швеллером

Обвязка швеллером – это процесс плотного связывания опор металлическим профилем заводского производства, крепящимся к столбам. Полученная монолитная, прочная конструкция укрепляет фундамент, позволяет создать монтажную зону для дальнейшего строительства.

Выполняется двумя способами. Винтовой крепеж производится к металлическим поверхностям, приваренным заранее. Технология имитирует закрепление деревянных брусьев болтами. Сварное крепление используется чаще, придавая большую устойчивость. При сварке нет необходимости монтировать железные площадки, наваривать оголовки. Главным требованием является соблюдение одинаковой высоты опорных элементов.

Существует несколько методик укрепления основания при помощи:

• заводского профиля из металла;
• профильных труб;
• двутавровых балок;
• уголков;
• деревянных брусьев, имеющих прямоугольное или квадратное сечение.

Верхняя опорная часть удалена от «нулевой» отметки уровня поверхности, возможность создания связующей конструкции из железобетона чаще всего признается нерациональным. Главным фактором, определяющим тип ростверка, служит ценовой диапазон компонентов, стоимость проведения работ.
Выполнение скрепления отдельных элементов решает ряд задач:

Отдельные элементы фундамента превращаются в прочную, долговечную единую конструкцию.

• Поверхность опорной части дома выравнивается, стены возводятся более точно.
• По всей площадке распределяется нагрузка на рабочую поверхность.
• Изоляционная прокладка позволяет защитить дом от грунтовой влаги.
• Полностью исключен перекос половой конструкции по завершении стройки.

Где востребована обвязка швеллером?

Традиционно используется при монтировании поля винтовыми сваями, иногда приходится выполнять для железобетонных колонн (при создании ростверка). Свайная площадка конструируется под объекты, строящиеся на преобладающих просадочных/высокопучинистных грунтах. Востребована для высотного капитального строительства, возведения зданий, которым требуется придать дополнительную прочность.

Распространение технологии, доступность, высокая скорость сборки, бюджетные расценки – неполный перечень фактов, делающих железные столбовые элементы востребованными в частном домостроении. Отлично подходят для любого типа грунта. Выбрать подходящую разновидность колонны для максимального соответствия, рациональности и длительности эксплуатации конструкции не составляет труда. Винтовые сваи обязаны своей популярностью простоте работы с ними, длительному сроку использования.

При обустройстве опорного пространства важным этапом считается армирование при помощи чернопрокатных элементов П-образного сечения. Такой способ позволяет обеспечить монолитность объекта. Выбор способа армирования зависит от решения заказчика, помимо этого учитывает заложенный бюджет, технологические особенности базиса. Соединения выполняются с помощью сварочного аппарата.

Принцип скрепления между собой завинчиваемых столбов напрямую связан с технологией обустройства свайного поля. Механизм монтажа выполняется по определенной схеме:

• Местность обследуется, планируется место размещения объекта, производится разметка бурильных точек.
• Устанавливаются винтовые колонны, выполняется нивелирование высоты всей площадки.
• Полости опор бетонируются так, как это указано в технологической карте.

Устанавливая колонны, выведение отметки грунта к среднему показателю не требуется. Главное – очистить территорию от механических крупных включений. Если существует такая потребность, снимается верхний плодородный земельный пласт.
Железобетонный ростверк не требует производить тщательную предварительную подготовку почвенной подушки. Безусловным плюсом винтовых металлических колонн называется способность нивелировать разновеликие высоты возвышающихся над землей отдельных опор. Завершив монтаж дополнительных точек или укрепив все стержнями жесткости, базисная площадка надежно фиксируется на крутых склонах, имеющих большой высотный перепад.

Обвязка швеллером либо двутавром, уголком рекомендуется, когда строительство:

• ведется на местности, имеющей большие уклоны, сложный рельеф (обязательного требование дополнительного крепежа фундамента по низу);
• планирует возведение панельных, кирпичных, блочных стен;
• намечает создание двух-трехэтажного каркасного дома;
• использует СИП-панели.

Завершив монтирование колонн, основание не выстаивается. Стержни не усаживаются, к дальнейшему строительству можно приступать без промедлений. Выбрав подходящий материал, приступают к фиксации разрозненных элементов и созданию единой конструкции.

Служащей максимально долго, надежно, но обладающей немаленькой ценой считается связующая конструкция из чернопрокатного металла. Горячекатанные полосы или двутавровые крепкие балки предпочтительней сварного ростверка, дающего неплохие показатели прочности при более низкой стоимости. Применяется чаще всего, ведь от надежности и износостойкости зависит судьба всей постройки целиком.

Крепление воедино винтообразных столбов позволяет усилить жесткость и целостность сооружения. Металл – тяжелый материал. От длины кусков будущего крепления зависит степень тяжести сборных частей. Иногда для укладки требуется приглашение специальной техники с подъемными кранами. Обвязку швеллером предпочтительнее делать на больших строительных объектах. Для выполнения скрепления различных железных частей основания требуется наличие свободного пространства, обустройства подъездов для специализированного строительного оборудования. Невеликая площадь приусадебного участка может оказаться непреодолимым препятствием для процесса фиксации, укрепления колонн.

Порядок выполнения работы

Рациональным, надежным, наиболее экономичным способом единодушно признана строителями обвязка швеллером винтовых свай. Процесс не требует дополнительных мер. В ряде случаев, желая сэкономить, предлагают выполнить связывание досками, скрепленными уголком. Единственно преимущество такого крепежа – дешевизна, обратной стороной является крайне небольшой срок службы. Самый дорогой и трудоемкий способ – обустройство железобетонного связующего каркаса, подходящего для многоэтажного строительства либо зданий, имеющих нагрузку несоизмеримо большую (в сравнении с площадью).

Фундаментам, возвышающимся больше, чем на метр, над землей, помимо базового крепежа необходимо установить контрольные стержни жесткости или второй, дополнительный ростверковый пояс. Нельзя оставлять длинные концы, они способны изобразить рычаг, которому по силам при порывистом ветре расшатать строение. Этап финального крепежа – крайне ответственный, от качества выполненной работы зависят эксплуатационные свойства возведенного фундамента. Не экономьте, относитесь к работе максимально серьезно!

Деревянные небольшие дома на свайных фундаментах можно дополнять по каркасу диагональными вспомогательными уголками. Сочетание со стяжкой колонн цементом придает объекту большую прочность, способность противостоять перепадам температур, подвижкам грунта.

Прочность сооружения достигается путем комбинации сварки с болтовыми/клепочными соединениями. Монтаж железных частей будущего здания означает необходимость обработки материала средствами, предохраняющими от коррозии, антисептиками, грунтовками. Чем тщательнее проделаны эти операции, тем дольше простоят опоры.

Крепление металлической трубой или профилем на оголовках выполняется кольцевым швом. Завершив сварку, все металлические части грунтуются. До начала монтажа стен между стеной и ростверком прокладывают рулонную гидроизоляцию.
Монтируя ростверк из металлического профиля, используют единые полосы, занимающие каждый пролет фундамента. Для этого подходят цельнопрокатные «ленты» размером до 11,8 метров. Постройка крепится шурупами 8-10-мм диаметра.
Если строящийся объект изготавливается из пенобетона, кирпича, укладка ростверка производится вверх профилем. Его ширина подбирается исходя из размеров частей сооружения. Сечение металлопроката выбирается исходя из диаметра вкрученных опор, от материала, идущего на возведение стен. Стены из пеноблоков или кирпича толщиной в один кирпич (250 мм) подразумевают использование профиля 24П – 30П. Использование опорных столбов сечением 108 мм позволяет надевать его размером 14П. Он прочно удерживает основание каркасного легкого строения.

Обвязка швеллером осуществляется тремя способами

1. Сваривание металлических элементов подразумевает, что винтовые опоры не устанавливаются оголовки. Обязательно учитывается, что вес суммарного крепежа большой, ему требуется прочная основа. Отказ от оголовков означает необходимость заполнения пустот внутри опор бетонной смесью, что повышает их массу и устойчивость. Подобная заливка бетона в сваи может применяться при любой методике укрепления. Установка профилей выполняется стенкой кверху, металлоконструкции соединяются в углах по местам срезов, выполненных под углом (45 градусов).

При длине сваи более 4 метров все куски крепежа должны быть обязательно сварены между собой в единую «ленту». Проделав эту операцию, устанавливают поперечные профили. Их приваривают к продольным. Объект становится надежней, устойчивей на сыпучих грунтах, песке.

Можно варить крест-накрест. Край одной полосы приваривают к верху первой сваи. Нижний конец второй сваи крепится к краю второй полосы. После завершения работы получается основание типа зигзагов, соединяющих все столбы.

2. Схема в целом не меняется. Добавляется к уже описанному монтаж оголовков на все колонны. За счет этого расширяется опорная плоскость для крепления, снимается значительный процент нагрузки со стен столбов.

3. Обустройство требует двух П-образных железных изделий проката, устанавливаемых на ребро, соединенных сваркой. Аналогично фиксация выполняется по пластинам оголовков. Конструкция напоминает монтаж двухтавровой балки.
Условный недостаток свайно-винтового поля – изначальное отсутствие сплошной опорной поверхности, пригодной для укладки небольших составных частей стен дома. Без обвязки швеллером невозможно выполнить любую кладку из кирпича, блоков, панелей.

Полезное видео в тему с одного из наших монтажей:

Источник

Нужна ли обвязка винтовых свай швеллером?

Обязательным конструктивным элементом свайно-винтового фундамента является так называемая обвязка, т.е., если по-простому, то соединение выступающих над землей концов винтовых свай между собой.

Первая функция обвязки – предотвратить расшатывание винтовых свай под влиянием ветровой, а также иных видов нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации каркасного дома, например, вибрационной нагрузки от стиральной машины в режиме отжима белья.

Одновременно обвязка свай выполняет функцию несущей конструкции, своеобразной ленты фундамента, передающей нагрузку от стен каркасного дома на сваи и дальше в землю.

В связи с этим в Инете ведется непрекращающаяся дискуссия о том, насколько целесообразно помимо деревянной обвязки дополнительно обвязывать сваи металлическим швеллером.

В рамках этой дискуссии отчетливо выделяются несколько точек зрения.

Инженеры по металлоконструкциям все как один говорят, что обвязка винтовых свай швеллером представляет собой безграмотное техническое решение. Для обеспечения максимальной несущей способности швеллер необходимо устанавливать на ребро, а при обвязке свай он устанавливается плашмя, что существенно снижает его несущую способность. Поэтому, по их мнению, применение швеллера для обвязки свай экономически нерентабельно, лучше правильно рассчитать высоту деревянной обвязки, и ее несущая способность будет обеспечена без лишних затрат.

Данная оценка, вне всяких сомнений, конечно, является абсолютно верной. Тут не поспоришь. Но эта позиция рассматривает интересующий нас вопрос лишь с одной стороны, с точки зрения обеспечения несущей способности обвязки. Но как же быть с первой функцией обвязки? Обеспечит ли деревянная балка без швеллера надежность в плане защиты свай от расшатывания? Инженеры по металлоконструкциям этот вопрос вообще не затрагивают. Их этому вопросу не учили, и сказать им в данной связи нечего.

Профессиональные строители, которые делают фундаменты на винтовых сваях, утверждают, что обвязка винтовых свай швеллером существенно повышает надежность фундамента по обоим позициям, и несущую способность усиливает, и расшатыванию свай хорошо препятствует.

Однако, каких-либо конкретных аргументов они при этом не представляют, поэтому оппоненты упрекают их в меркантильности в том смысле, что обвязка швеллером – это дополнительный объем работ, а, значит, и заработка, в котором они заинтересованы.

«Доморощенные инженеры» по деревянным конструкциям, почерпнув из Инета информацию о том, что дерево одинаково хорошо работает и на растяжение, и на сжатие, считают, что для связывания винтовых свай между собой вполне достаточно и одной деревянной обвязки. По их мнению, то, что дерево хорошо работает и на растяжение, и на сжатие, надежно обеспечит и защиту свай от расшатывания.

Верить надо практике. А практика показывает, что свайно-винтовой фундамент с деревянной обвязкой, но без швеллера, со временем начинает хоть и совсем понемногу, но шататься. Подавляющее большинство владельцев таких фундаментов предпочитают об этом не распространяться, но это так, и мне удалось откровенно поговорить со многими, кто честно признался в наличии этой проблемы и пожалел, что не сделал обвязку швеллером или вообще не сделал бетонный фундамент.

Но почему? Неужели свойства деревянной балки работать одинаково хорошо и на растяжение, и на сжатие со временем ухудшаются? Вроде бы нет… Так в чем же дело? Кто объяснит?

Ответ на данный вопрос могли быть дать инженеры по деревянным конструкциям, но они вопроса свайно-винтового фундамента не касаются. А могли бы… ведь, знания, которыми они обладают, прекрасно объясняют интересующий нас вопрос.

Из всей совокупности этих могучих знаний нам потребуется лишь маленький фрагмент, касающийся крепежа деревянных конструкций.

Начнем с малого, а именно, с самореза.

В Инете превалирует мнение о том, что саморезы можно использовать только в тех местах, где действует нагрузка «на отрыв», а там, где действует нагрузка на сдвиг, их использовать нельзя. В качестве объяснения данной рекомендации приводится мнение о том, что саморезы сделаны из каленого металла, ввиду чего являются более хрупкими, чем гвозди, и при нагрузке на сдвиг ломаются.

Не оспаривая данного объяснения, отметим, что инженеры по деревянным конструкциям к данному вопросу подходят с другой точки зрения. Так, в частности, решая вопрос о креплении узлов деревянных конструкций, работающих под нагрузкой «сдвиг», они рекомендуют проводить соединение не шпилькой, и не болтом с полной резьбой, а болтом с неполной резьбой. Так, чтобы в теле дерева резьбы не было. По их пояснениям, резьба со временем разобьет посадочное место, приведет к образованию люфта и конструкция начнет «люфтить», т.е. расшатываться. Шпильки по их науке можно ставить только при нагрузке «на отрыв», где нагрузка «на сдвиг» отсутствует.

Всё это является в еще большей степени актуальным для самореза, ведь его резьба является намного более высокой и острой, чем болтовая более низкая и «тупая» резьба. Вот откуда на самом деле берет свое начало рекомендация использовать саморезы при нагрузке «на отрыв», а не «на сдвиг».

В быту и строительстве к этой рекомендации следует подходить творчески, с умом. Например, саморезы можно использовать и при нагрузке «на сдвиг», но только в тех случаях, когда эта нагрузка является равномерной и постоянной. Саморез один раз немного промнет посадочное место и остановиться. И та штуковина, которая будет висеть на этом саморезе, провисит сколько угодно долго. Так, например, многие проводят крепление горизонтальной обрешетки перекрестного утепления конструкционными саморезами 120х6. И эта обрешетка стоит без проблем. Я сам планирую крепить такие бруски на один конструкционный саморез и на один гвоздь. Но там, где нагрузка «на сдвиг» носит периодический характер, расшатывание неизбежно.

Этот последний момент с периодически возникающей нагрузкой «на сдвиг» имеет для нашего вопроса очень большое значение. Ведь, именно такой, периодически возникающей, действующей рывками, т.е. расшатывающей, является ветровая нагрузка на каркасный дом. А чем, спрашивается, соединены винтовые сваи с деревянной обвязкой? Правильно, так называемыми глухарями, т.е. метизами, которые имеют толщину болта и высокую острую резьбу самореза.

Вот они и проминают со временем свои посадочные места, и сваи начинают понемногу шататься.

Как избежать этой проблемы?

Да очень просто, необходимо снять с глухарей нагрузку «на сдвиг» или, во всяком случае, максимально уменьшить её. А для этого необходима дополнительная обвязка металлическим швеллером.

Во-первых, это придаст жесткости самому фундаменту, что уже значительно ограничит диапазон «расшатывания» крепежа.

Во-вторых, глухарь очень хорошо работает «на отрыв», и если дать ему надежную основу, то он, будучи очень хорошо притянут к основе (к швеллеру), сможет гораздо лучше противостоять нагрузке «на сдвиг».

В-третьих, при наличии швеллера можно увеличить количество глухарей. Сверлить дырки в швеллере для крепежа можно не только по углам и соединениям, а где угодно, посередине интервала между сваями, по два раза. Чем больше будет их общее количество, тем меньше будет нагрузка на каждый из них в отдельности. В этом смысле проблему расшатывания вообще можно решить только за счет большого количества крепежа. Но как его крепить? Через установленный швеллер.

Свайно-винтовой фундамент моего дачного домика имеет и обвязку швеллером, и ветровые связи (укосины) между сваями. При высоте свай над уровнем земли 65 см ничего не шатается. Каждый, кто приходил ко мне на стройку «в гости», обязательно интересовался этим вопросом, и с разрешения или без него, пытался, как мог, расшатать полы. Ни у кого не вышло. Практически как на бетонной плите (чуть-чуть приврал…как бетонной плите с пробковым полом).

Поэтому, как оказывается, правы строители с опытом, которые рекомендуют все-таки делать обвязку винтовых свай швеллером.

Приятные бонусы обвязки швеллером;

— швеллер легко компенсирует некоторые отклонения в установке свай;

— швеллер можно очень точно выставить и по горизонту (по уровню) и по геометрии, с точностью до миллиметра;

— это, в свою очередь, позволяет заранее, без примерки, нарезать доски для составной нижней обвязки, проантисептировать их, а потом просто собрать конструкцию и все будет очень точным;

— дополнительное усиление несущей способности обвязки (хоть швеллер, положенный плашмя, и не работает на полную мощь, он все равно дает усиление, поэтому, когда после обвязки швеллером мы топтались сверху, то швеллер даже не прогибался, а только пружинил).

Да, установка швеллера и ветровых связей неизбежно повлечет увеличение стоимости фундамента. И не только в части стоимости материалов. Швеллер и уголки с квадратами для ветровых связей надо будет еще и отпескоструить, снять прокатную окалину, иначе они будут ржаветь, причем, ржаветь постоянно. Поэтому я всегда и говорю о том, что свайно-винтовой фундамент надо делать только по необходимости, там, где бетон использовать нельзя или нежелательно. Но если уж делать, то делать надо хорошо, а всё, что «хорошо», дешевым не бывает. Хотя, в итоге все равно будет дешевле, чем бетон с правильным армированием. Не тем армированием, которое делают, а тем, которое надо делать. Там одна правильная гибка углов хороших денег стоит.

С большим уважением отношусь к тем специалистам, которые не только великолепно вкрутили мне сваи, но прежде сами убедились в том, что на моем участке – это нормальный вариант, т.е. более лучший, чем бетон.

Источник