Столбчатый фундамент с ростверком армирование

Как построить столбчатый фундамент с ростверком — инструкция

Выбор типа основания любого строения определяется местными условиями. Сказать, что данная конструкция является самой распространенной, нельзя. Столбчатый фундамент с ростверком по популярности несколько отстает от наиболее часто обустраиваемого ленточного, однако иногда целесообразнее возводить все-таки именно его.

Пальму первенства в изобретении данной «смешанной» конструкции специалисты отдают финнам. А смешанной ее называют потому, что такой свайный фундамент имеет и элементы ленточного основания. Ему присущи свои достоинства, которые и обуславливают специфику применения. Достаточно сказать, что затраты на его сооружение примерно в 4 раза ниже по сравнению с монолитом. Кстати, есть и другие названия данной конструкции – столбчато-ленточная и столбчато-ростверковая.

Особенности

• Относительно низкая стоимость, так как расход материалов небольшой.
• Возможность их выбора. Такое основание монтируется не только из ЖБИ. Столбы возводят и из кирпича, камня, в некоторых случаях – даже из древесины (например, лиственницы, кедра, дуба).
• Отсутствие подвального помещения. Поэтому столбчатый фундамент больше подходит для производственных, складских или хозяйственных построек (например, сараи, бани). Под жилые строения он обустраивается, если другой тип основания не подходит. Например, водяные подземные пласты располагаются близко к поверхности земли. Понятно, что в этом случае монтировать ленточное основание нет смысла. Хотя для небольших дачных домиков такой фундамент – отличный вариант при любом грунте.
• Простота сооружения и невысокая трудоемкость.
• Удобство ведения строительства. Не придется рыть котлован (как для плитного) или большой траншеи (под монолитную или сборную ленту).
• Столбчато-ростверковый фундамент, в отличие от ленточного или плитного, может сооружаться на местности со сложным рельефом, даже на склонах.

Рассмотрим вариант наиболее прочный – на армированных бетонных столбах. Но сначала стоит пояснить, что такое ростверк.

Это элементы фундамента, которые предназначены для соединения «верхушек» всех столбов в единую жесткую конструкцию. Для этого используются балки или плиты, располагающиеся не в траншеях, а на поверхности земли.

Данные фундаменты, в зависимости от расположения столбов относительно друг друга, подразделяются на одиночные и кустовые, а от их установки – на висячие и «стойки», заглубленные или незаглубленные. Они, как и ленточные, бывают монолитными или сборными. Это зависит от условий дальнейшей эксплуатации, что определяет способ устройства ростверка.

Рассмотрим один из вариантов строительства в общих чертах, так как нюансы определяются местными условиями, следовательно, для каждого конкретного строения будут выбираться те или иные конструктивные особенности такого основания.

Прежде чем приступить к монтажу, необходимо провести ряд подготовительных мероприятий, и в первую очередь, сделать расчеты. Но это отдельная большая тема, поэтому перейдем непосредственно к производству работ. Причем рассмотрим наиболее простой способ монтажа.

Технология

Подготовка места работ

По периметру будущего строения делается разметка (о ней читайте тут), а потом снимается верхний слой почвы («лентой»). После этого в местах, определенных по проекту под установку столбов, копаются ямы. Глубина должна превышать уровень промерзания почвы в данной местности, плюс 25 – 30 см для того, чтобы потом сделать засыпку (так называемая «подушка»).

Определяя размеры ям, нужно учесть, что столб расчетных габаритов будет монтироваться в опалубке, а ее стенки также имеют свои размеры (толщина доски, по 1 с каждой стороны квадрата). Кроме того, несущий каркас еще нужно и установить на место, после чего укрепить распорками.

После готовности всех ям производится засыпка их дна смесью крупнозернистого песка и мелкого щебня, после чего такая «подушка» утрамбовывается. Для повышения плотности целесообразно еще и пролить ее водой.

Последнее мероприятие на данном этапе – гидроизоляция дна. Это необходимо делать по 2 причинам. Во-первых, в процессе заливки раствора влага не будет уходить в грунт, что может нарушить процесс естественного отвердевания и снизить прочность конструкции. Во-вторых, уложенный материал в процессе эксплуатации строения будет играть роль отсечной изоляции, препятствуя проникновению влаги из грунта в бетонные столбы.

Обычно используют рубероид, но срок его службы не превышает 4 – 5 лет. Поэтому лучше работать с полиэтиленом или чем-то подобным.

Опалубка

Как правило, ее делают съемной. Самый дешевый вариант – использовать доски-«двадцатки». Из них сбивают короба и устанавливают в ямы. Потом – распорки.

Иногда опалубка и не делается, если земля в яме сухая, твердая, и она выкопана точно под размер столба. Достаточно лишь ее стенки и дно выложить влагонепроницаемым материалом, и можно заливать раствор.

Опалубку снимают дня через 4 – 5, когда бетон «схватится».

Армирование

Оно необходимо, чтобы укрепить бетонную заливку. Такие каркасы заготавливают вне ямы и потом опускают в нее. Так как их собирают из металлического прутка, то его необходимо предохранить от коррозии. Чтобы исключить прямой контакт с жидкостью, размер армирующей конструкции выбирается с таким расчетом, чтобы после заливки бетона его слой между стенками опалубки (ямы) и прутьями был не менее 5 см с каждой из сторон. Даже если потом где-то столб частично и раскрошится, то прутки не «оголятся».

Их соединение производится только «вязкой». Сварка приводит к перегреву металла, что «точечно» меняет его структуру и снижает прочность в этих местах.

Нужно учесть, что вертикальные прутки должны быть выше уровня заливки, так как они будут соединяться с ростверком.

Заливка раствора

Особенность в том, что это нужно делать «порционно». Каждый слой необходимо тщательно уплотнять. Для этого используется тот же пруток, штыковая лопата, если есть возможность – вибратор. Задача – удалить весь попавший в раствор воздух, который образует полости, что снизит прочность столба. Более подробно заливку рассматривали здесь.

Есть и такой нюанс. Нельзя заливать опалубку по частям. К примеру, половину сегодня, а остальное – на следующий день. Дело в том, что за ночь загруженный бетон частично «схватится», и между ним и второй половиной заливки образуется шов. О прочности монолита конструкции в этом случае говорить не приходится.

Наружная обработка столбов

После демонтажа опалубки верхние срезы бетонных конструкций защищаются слоем гидроизоляции (гидростеклоизол, битум и тому подобное), теплоизоляции, после чего ямы засыпаются. Если грунт из разряда пучинистых, то лучше эту землю не использовать, а взять, к примеру, песок крупных фракций.

Монтаж ростверка

Он делается или по грунту, или над ним. Сторонники второго варианта утверждают, что такой способ исключает любое воздействие грунта (а также влаги) на ростверк.

Далее все, как и при возведении ленточного фундамента: опалубка между столбами – «подушка» – гидроизоляция – арматурный каркас – заливка бетона.

Чтобы ростверк приподнять, нужно увеличить толщину песчаной засыпки (хотя есть и другие варианты). А если его монтировать по грунту, то необходимо выкопать неглубокие траншеи, чтобы верхний край «подушки» был по уровню земли. Ничего сложного.

Все мероприятия идентичны вышеописанным – уплотнение подушки и раствора, размеры армирующей сборки. После «схватывания» бетона при «висячем» ростверке «подушка» убирается.

Не стоит забывать, что каркас армирования должен быть надежно соединен с оставленными при монтаже каждого столба концами вертикальных прутков.

Источник

Основные особенности армирования столбчатых фундаментов с ростверком

Особенности армирования столбчатого фундамента

Повышение крепости и надежности фундамента достигается его армированием. Бетон выдерживает большие нагрузки на сжатие. Изгибные или растягивающие усилия даже небольшие, разрывают его.

На столб фундамента действуют такие нагрузки:

• на сжатие – вес здания;
• на разрыв – зимой пучение грунта сжимает стенки столба и отрывает его вверх от подошвы;
• на излом/сдвиг, зимой – горизонтальные подвижки грунта при замерзании или летом – сдвиг плотного слоя по водонасыщенному или слабому грунту.

Для нагрузок на сжатие не армируют, а воздействие от пучения грунта полностью устраняют, обернув столб тремя слоями полиэтилена или рубероида. Сдвиговая нагрузка возможна редко, но защищают от нее армированием.

Второй зоной армирования в столбчатых фундаментах, является ростверк. Армирование ростверка свайного фундамента производят только по его нижней и верхней поверхности с учетом толщины защитного слоя бетона.

Требования к арматуре столбов фундамента и ростверка

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

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

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

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

Последовательность армирования столбов и ростверка

Столбы армируют вертикальными прутьями. Их варят или вяжут проволокой в каркасы.

На дно ямы насыпают песок, толщиной 200 – 250 мм и сверху такой же слой песка со щебнем. Укладывают не менее 50 – 100 мм бетона для защиты металла от грунтовой влаги и коррозии.

Готовые каркасы опускают в скважины буронабивных свай или ямы под столбы.

Размеры каркаса в сечении должны быть меньше диаметра скважины на 35 – 50 мм с каждой стороны. Этот слой бетона называется защитным. Щелочной реакцией он защищает металл от коррозии.

Выпуски арматуры столбов при изготовлении каркаса загибают горизонтально на длину 30 – 40 диаметров прута. Если дипломированный сварщик умеет правильно, и не перекаливая варить арматуру, загибы не делают.

В ростверк стержни укладывают двумя слоями:

• верхний слой ниже верхнего среза на толщину защитного слоя;
• в нижнем слое, на ту же толщину выше подошвы.

Середина не армируется, тут нагрузок почти не бывает.

Схема расположения прутов арматуры определяется требованиями к частям фундамента:

• для буронабивных свай или железобетонных свайных столбов – требования прочности на срез обуславливается нагрузкой от горизонтального смещения массивов грунта;
• для горизонтального, обычно монолитного ростверка нагрузка будет изгибающей, т. к. балка ростверка расположена концами на опорах, а под средней ее частью опоры почти нет.

Как располагают арматуру в углах ростверка?

Армирование углов ростверка свайного фундамента и пересечения с несущими внутренними стенами нужно вести с загибанием прутов на длину не менее 0,4 – 0,8 м. Отогнутые части горизонтальных прутьев одной стороны ростверка должны заходить на перпендикулярную ей другую сторону и наоборот.

Варить можно не всегда – некоторые марки стали не варятся обычными электродами, возможны перегрев прутков, вытекание металла и ослабление стыков, швов и т. п.

Нормативные документы по столбчатым фундаментам

Количество прутков, марки арматуры, значение диаметров получают в результате расчета столбчатого фундамента профессиональным инженером-строителем. Как и чертежи для его армирования.

Для этого используют такие нормативные документы:

• СП 20.13330.2011 (СНиП 2.01.07-85*) «Нагрузки и воздействия» – терминология и нагрузки на столбчатый фундамент;
• СП 50-101-2004 (актуализация СНиПов 2.02.01-83 и 3.02.01-87) – Свод Правил по фундаментам зданий и сооружений, п. с 12.1 – по 12.8 – общие требования к расчету, расчет столбчатых фундаментов – п. 12.3;
• СП 22.13330.2011 (обновленный СНиП 2.02.01-83) «Основания зданий и сооружений» – нагрузки, глубина заложения, учет грунтовых вод, особенности стадий проектирования;
• СП 63.13330.2012 (актуализация СНиП 52-01-2003) «Бетонные и железобетонные конструкции», расчетные требования в п. 5, 7, 10.

Расчет по документам позволяет точнее определять цену на армирование столбчатого фундамента.

Ошибки при армировании

Наиболее часто встречающиеся ошибки:

1. Арматурный каркас устанавливают на грунт. Металл корродирует, расширяется в объеме и рвет бетон в самом важном месте – подошве столбов.
2. При установке в скважину каркас не центрируется. Арматура может выйти наружу столба или остаться малая толщина защитного слоя.
3. Не выпускается арматура для связей с каркасом ростверка. Монолитный ростверк не сможет противостоять горизонтальным подвижкам грунта, и фундамент может разрушиться.
4. При сварке стержней соединения не должны быть на углах и на пересечениях стен.
5. При изгибе прутов место сгиба не греют – прут дает микротрещины.
6. Арматура в средней части любого железобетонного изделия – грубая ошибка – бетонная балка или плита растягивается или сверху при нагрузке на края и опоре посередине, или снизу – когда опоры по краям, а нагрузка в середине. Эти растягивающие усилия и должна выдерживать арматура. В средней части изделия нагрузок почти нет, и арматура там – выброшенные деньги, время и труд.
7. При заливке бетона глубинный вибратор использовать только во внутренней зоне каркаса и аккуратно, чтобы не нарушить его конфигурацию.

Источник