Сваи для фундамента бетонные арматура

Как правильно армировать буронабивные сваи

Ввиду особенностей конструкции и эксплуатационных условий армирование свай является обязательным условием. Возникающие в пластах силы пучения стремятся изогнуть, сдвинуть, порвать либо вытолкнуть ж/б изделие наружу. Бетон способен противостоять исключительно сжимающим нагрузкам, но не изгибающим. Стальные стержни вводятся в состав, позволяя получить новый материал – железобетон, повысить устойчивость свайного фундамента к растягивающим нагрузкам.

Технология армирования

Глубина скважин, в которые укладывается бетон, в индивидуальном строительстве редко превышает 2,5 – 4 м. Во избежание осыпания грунта в забой при армировании, бетонировании используется опалубка. Наиболее популярны цилиндры из рубероида, полиэтиленовые, асбоцементные трубы. Армирование буронабивных свай производится в несъемную опалубку, что позволяет снизить защитный слой бетона. Кроме того, полимерные трубы решают несколько задач:

• гидроизоляция бетонной конструкции;
• снижение выдергивающих усилий (грунтам сложно зацепить гладкий материал), но в тоже время это снижает несущую способность сваи, т.к. уменьшается боковая сила трения;
• предотвращение обваливания породы на забой.

При монтаже свайного фундамента необходимо руководствоваться нормативными документами:

• СП 24.13330 – фундаменты свайные;
• СП 28.13330 – антикоррозионная защита;
• СП 45.13330 – фундаменты, основания, эксплуатирующиеся в земле;
• Ведомственные и отраслевые руководства по проектированию;
• планы ППР, технологические карты (типовые) на производство работ.

В зависимости от размера скважины, вертикальных нагрузок, крутящего момента процент армирования составляет 0,4 – 3%. Например, при выборе бетона В25 для свай диаметром 30 см потребуется:

• 3% армирование при расчетном моменте в пределах 70 тс*м;
• 2% при 60 тс*м;
• 1% при 30 тс*м;
• 0,4% при 15 тс*м.

При увеличении диаметра скважины до 40 см (обычно максимальный размер оснастки ручного инструмента или мотобура) этот же процент армирования допускается при моментах, увеличенных в 1,2 раза.

Схемы армирования

Величина и вид нагрузок свайного фундамента существенно влияет на расход арматуры. Например, если сваи диаметром 30 см испытывают исключительно вертикальное вдавливание, опираясь на пласт с высокой несущей способностью, ствол может не армироваться, прочность бетонного стержня достаточна для обеспечения устойчивости конструкции.

Головная часть армируется всегда, чтобы вертикальные прутки, изогнутые под прямым углом, позже были связаны с каркасом монолитного ростверка или плиты (плитный ростверк). Причем, конструкция утапливается в бетон уже после укладки смеси. Характеристики каркаса для головной части свайного фундамента следующие:

• длина стержней – 1 – 1,5 м;
• количество прутков – 4 – 7 штук;
• спираль, хомуты – не обязательны;
• выпуск для ростверка – 50 см для свай диаметром 30 – 40 см;

Если в схеме при расчетах появляется горизонтальные нагрузки с неизбежными для них крутящими моментами, каркас должен погружаться на всю глубину скважины, в схему армирования свайного фундамента добавляются следующие элементы:

• хомуты – квадрата (обычно для 30-40 см диаметра), кольца (большие диаметры);
• пластиковые фиксаторы (прокладки) – различной формы, изготавливаются промышленностью.

Фиксатор для арматуры

Вязка каркаса для сваи.

Хомутами каркасам придается необходимая пространственная геометрия, фиксаторами обеспечивается защитный бетонный слой, чтобы предотвратить разрушение металла от коррозии. Шаг хомутов составляет 30 – 70 см, увеличивается в средней части, снижается на забое, устье. Пример простейшего расчета минимального процента армирования выглядит следующим образом:

• площадь сечения сваи 40 см диаметра – 3,14 х R2 = 3,14 х 202 см = 1256 см2
• минимально допустимый процент – 0,4% х 1256 см2 = 5 см2
• максимально допустимый процент – 3% х 1256 см2 = 37, 68 см2
• сечение арматуры из таблиц ГОСТ – 2,01 см2 для 16 мм прутка, 1,54 см2 для 14 мм стержня, 1,13 см2 для 12 мм арматуры.

При минимально возможном коэффициенте для каждой свае потребуется 4 стержня 14 мм диаметра или 5 стержней 15 мм диаметра. Для максимально допустимого потребуется 18 прутков 16 мм, 24 арматуры 14 мм либо 33 стержня 12 мм.

На практике в частном домостроении обычно используют 4-6 стержней, 4 это минимальное число прутков. Защитный слой обеспечивается креплением на арматуру специальных пластиковых прокладок, отделяющих металл от опалубки.

Выбор арматуры

Согласно СП 63.13330 для свайного фундамента применяется арматура, соответствующая ГОСТ 5781 классов:

• А3 – маркируется А400 либо А500, имеет рифленую поверхность, повышенное сцепление с бетоном, предназначена для вертикальных стержней каркаса;
• А1 – гладкая, используется в хомутах, обозначается А240.

Длину стержней вычисляют сложением глубины скважины, высоты ростверка над землей, 50 см, необходимых для заделки в ростверк изогнутой части. Длину хомутов определяют, исходя из конфигурации (кольцо, квадрат).

Обычная арматура изготавливается из сталей 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс, она для сварки не предназначена, связывается проволокой. Специальная арматура имеет в обозначении букву С (например А400С), создается из легированных сталей, не изменяющих свойств в сварочных стыках.

Каждая заглубленная в землю конструкция свайного фундамента диаметром 40 см имеет конкретную несущую способность, зависящую от сопротивления грунта под подошвой и на всем ее протяжении (боковое трение).

Поэтому застройщику остается подсчитать сборную нагрузку здания (вес всех элементов силового каркаса, снеговые/ветровые нагрузки из таблиц СП, мебель, прочая эксплуатационная нагрузка), разделить ее на несущую способность сваи, чтобы получить необходимое количество скважин свайного фундамента.

Учитывая минимальную длину свай, диаметр отверстий в земле (обычно 40 см) в индивидуальном строительстве, рекомендуется обеспечить двукратный прочностной запас. Например, ввиду высокой стоимости геологических исследований, шурф в пятне застройки выкапывается самим застройщиком, состав почвы определяется на глаз. Чтобы компенсировать погрешность, недостаточную длину, малый диаметр (30-40 см), специалисты рекомендуют:

• умножать вес стен, перекрытий на 2, это примерно равно массе снежного покрова, жильцов, мебели, оборудования, ветровых нагрузок;
• для СИП панелей, каркасных конструкций лучше использовать коэффициент 3, так как они очень легкие.

Итоговую цифру сборных нагрузок дополнительно умножают на 1,3 для гарантированного прочностного запаса. На практике для легких одноэтажных построек расчеты показывают, что одна – две 30 см сваи, имеющие длину 2,5 м, полностью выдерживают вес коттеджа при условии гарантированного достижения несущего пласта.

Изготовление каркасов

Технология армирования свайного фундамента секретов практически не имеет, нужно просто соблюдать последовательность действий:

• изгибание хомутов – диаметр колец или квадратов должен быть на 4 – 8 см меньше внутреннего диаметра опалубки, чтобы обеспечивать 2 – 4 см защитный слой, соответственно;
• крой вертикальных стержней – длину выбирают в зависимости от высоты ростверка, глубины забоя, добавляя 50 см на изгиб для связки с каркасом ростверка;
• вязка – крепление проволокой прутков к хомутам через 30 – 70 см.

Приспособление для вязки арматуры.

После чего, остается надеть на хомуты несколько пластмассовых прокладок по периметру, опустить каркас на всю длину внутрь опалубки, уложить бетон.

Данные рекомендации пригодятся индивидуальным застройщикам при самостоятельном армировании буронабивных свай. Позволят избежать ошибок, заложить достаточный прочностной запас для максимально возможного эксплуатационного ресурса здания.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник

Какую арматуру использовать свай

Арматура для фундамента — это важный элемент основания дома. На него воздействуют всевозможные нагрузки. Именно поэтому для заливки фундамента используется железобетон (бетон с каркасом из арматуры).

1 Типы арматуры, используемой в фундаменте

Для заливки фундамента используется бетон. Но этот материал хоть и отличается высокой прочностью и долговечностью, является довольно хрупким. Поэтому дополнительно он укрепляется арматурой. Раньше в основном использовались только металлические прутья, однако современные технологии расширили выбор.

Сегодня для укрепления фундамента применяются 2 основных вида арматуры:

1. Металлический. Представляет собой стальные прутья. Наиболее часто используются стрежни, имеющие круглую форму сечения. Для улучшения прочностных характеристик прутки имеют ребристую винтовую поверхность.
2. Стеклопластиковый. Композитные прутки были изобретены еще в конце 70-х гг. XX века, однако стали использоваться при строительстве фундамента сравнительно недавно. Постепенно начали вытеснять металлический тип. Изготовлены они из прочного стеклопластика. Главное преимущество таких стержней заключается в стойкости к коррозии, чего не скажешь о стальных прутках.

Какая арматура лучше: металлическая или стеклопластиковая? Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Кроме того, второй вариант появился недавно, и на практике пока не доказаны его долговечность и прочность.

Основным параметром арматуры является ее сечение (диаметр). Металлические прутки выпускаются диаметром от 5 до 32 мм, стеклопластиковые — от 4 до 20 мм. Благодаря этому можно подобрать оптимальный вариант под строительство любого здания или сооружения, обеспечивая при этом необходимую прочность основания.

При возведении частных домов используются стальные стержни диаметром 8-16 мм. То, какую арматуру использовать при заливке фундамента, зависит и от его типа. Для ленточного, плитного, свайного оснований стальные стержни подбираются отдельно.

Кроме того, металлическая арматура подразделяется на 2 вида: с ребристой или гладкой поверхностью. Первый вариант используется в зонах, на которые приходятся растягивающие нагрузки. Гладкие стержни применяются, как правило, в качестве соединительных перемычек. И на них не оказывают воздействие основные нагрузки.

Различается арматура для фундамента и по марке стали. Для изготовления прутков может применяться углеродистая и низколегированная сталь. Марка материала выбирается потребителем либо указывается непосредственно самим заводом-изготовителем.

Поделись ссылкой — это лучший мотиватор для нас

То, какая арматура нужна для фундамента, зависит от множества факторов. Необходимо учитывать тип грунта, сезонные деформации, мощность строящегося здания и все нагрузки. Не меньшее значение в выборе типа прутков имеет и вид основания (ленточное, плитное, буронабивное).

2 Сборка металлического каркаса

Арматура в фундаменте устанавливается по-разному. Как правило, изначально собирается металлический каркас из арматуры, который затем устанавливается в опалубку. Способ сборки каркаса тоже может быть различным.

При промышленном строительстве зданий и сооружений металлические прутки собираются в каркас при помощи точечной сварки. Это позволяет быстро собирать металлическую конструкцию. Однако такой способ имеет свои нюансы. Во-первых, сварить каркас можно только из тех стержней, которые имеют в маркировке букву «С». Во-вторых, с помощью сварки получается жесткое соединение, что относится к недостаткам. Постоянное воздействие нагрузки требует наличия люфта в местах соединения, что исключается при сварке. В-третьих, в месте сваривания прутки теряют свою первоначальную прочность.

Вторым популярным способом создания каркаса является вязка стальных стержней. Для выполнения процесса используется специальная вязальная проволока. С ее помощью создаются и закручиваются петли в местах пересечения стальных стержней.

Обвязка фундамента, в отличие от сваренного каркаса, имеет люфт, что оставляет небольшую свободу движения. Изготавливать ее можно из любой арматуры, а прочность прутков сохраняется на первоначальном уровне.

3 Армирование фундамента

Укладка стержней в фундамент зависит от его типа. Для каждого отдельного вида схема различна. Для ленточного основания используются прутки диаметром 10-14 мм. Выбор зависит от нагрузки: чем мощнее строящееся здание, тем толще должна быть арматура.

Ленточное основание, какой бы высоты оно ни было, требует устройства только 2 армирующих поясов: один располагается сверху, второй — снизу. Каждый пояс выполняется из 2 продольных ребристых стержней, соединенных перемычками из гладкой арматуры диаметром 8 мм.

Важно знать, что стержни должны быть полностью утоплены в бетон, никаких концов выглядывать не должно. Это обеспечивает долговечность и надежность каркаса.

Армирование плитного фундамента требует значительных вложений, как и устройство самого основания. Плитный фундамент — это самый надежный и прочный, но в то же время и наиболее дорогостоящий тип основания.

Для усиления плитного основания применяются прутки с ребристой поверхностью диаметром 10-16 мм. Диаметр стержней выбирается, исходя из типа грунта и мощности здания. Чем сложнее условия строительства, тем толще стержни.

Армирование заключается в укладке 2 стальных поясов, которые имеют клетки со сторонами размером 20 см.

Для усиления буронабивного основания используются стержни диаметром 10 мм. В одну сваю устанавливаются 2-4 прутка. Иногда устанавливается большее количество стержней. Количество зависит от диаметра заливаемой сваи. Прутки должны располагаться не менее чем за 50 мм от стенок сваи и устанавливаться на специально подготовленную площадку. Для связки используется поперечная гладкая арматура сечением 6 мм.

4 Сколько нужно арматуры?

Прежде чем покупать арматуру для усиления фундамента, необходимо рассчитать требуемое количество. Для каждого вида основания количество определяется индивидуально. Правила подсчета регламентируются нормативными документами.

Для ленточного фундамента, согласно СНиП 52-01-2003, относительное содержание продольных стержней должно быть свыше 0,1% от общей площади сечения железобетонного объекта. То есть учитывается соотношение общей площади сечений прутков и площади ленты.

Сколько арматуры нужно для плитного фундамента? Определение количества проводится аналогично его расчету при заливке ленточного основания.

О количестве требуемой арматуры при строительстве буронабивного фундамента сказано выше. Расчет провести несложно, учитывая количество прутков в одной свае и общее количество самих свай.

Естественно, арматуры не должно быть меньше чем положено. От этого зависит прочность фундамента. А это, в свою очередь, сказывается на надежности здания в целом и на безопасности его использования.

Таким образом, арматура играет важную функцию в создании прочного, надежного и долговечного основания.

При этом необходимо правильно рассчитать количество используемых прутков, подобрать оптимальный диаметр и тип прутков.

В нынешнее время, когда на рынке любого товара такой огромный выбор, так хочется выбрать самое лучшее. При этом каждый стремится к максимальной финансовой экономии. Большим спросом пользуются различные строительные материалы. Это связано с возрастающей потребностью в удобстве, уединении, собственной жилой площади. Строительство собственного дома начинается с основы — закладки фундамента.

Буронабивные сваи это бетонные колоны, укрепленные армированием радиально и по вертикальным линиям.

Такая процедура требует приличных вложений, да и экономить на ней опасно. Зачастую место заложения фундамента предполагает проведение серьезных работ из-за сложного строения грунта, например, на болотистой местности. Несмотря на все это, сэкономить на фундаменте можно, да еще и облегчив проводимые монтажные работы. Решением будет служить использование армированных буронабивных свай в качестве основы под фундамент. Армирование буронабивных свай способно значительно снизить затраты на строительство.

Предназначение буронабивных свай

Схема бурения скважин для свай.

В общем, буронабивные сваи представляют собой бетонные колонны, укрепленные решетчатым армированным скелетом. Прочность сваям придает именно армирование, устроенное радиально и по вертикальным линиям. При этом средняя толщина армированной проволоки должна составлять около 1 см, а общий минимальный радиус одной колонны — не менее 15 см. Бетонные сваи размещаются непосредственно под фундаментом в почве.

Их закладывают в первую очередь, еще на этапе проведения разметки расположения фундамента. Для подготовки лунок под сваи используют специальную буровую технику. Сваи предназначены для равномерного распределения нагрузки массы дома при малом углублении фундамента. На неровных поверхностях, болотистых почвах лучше закладывать фундамент, в основе которого будут содержаться именно буронабивные сваи. Они обеспечат надежную опору для строения.

Обустройство буронабивных свай предполагает равномерное их распределение рядами на протяжении всего периметра строения, а также под несущими стенами. Необходимое их количество, которое нужно установить под фундаментом, рассчитывается индивидуально и зависит, главным образом, от размера и общей массы строения. Для равномерного распределения нагрузки на опоры при увеличении массы объекта расстояние между опорами уменьшают.

Чтобы повысить устойчивость свай, можно несколько изменить ее форму, значительно увеличив площадь опорной поверхности. Такой прием потребует дополнительного вмешательства специальной техники. Глубина закладки не лимитируется и будет зависеть от многих параметров.

Для чего возводится фундамент на буронабивных сваях

Схема фундамента на буронабивных сваях.

Такой тип фундамента удобно использовать при строительстве сооружений небольшой массы. Вместе с этим, общее количество работ и финансовые затраты уменьшатся, а безопасность и долговечность строения возрастет. В качестве примеров можно привести деревянные дома или пристройки с верандами. Во втором случае у пристройки свайный фундамент будет обустроен отдельно от основного фундамента любого типа. Такая же основа может быть использована под кирпичный или облегченный дом с использованием песочного типа грунта.

Равномерное распределение нагрузки будет применено не только к фундаменту, но и ко всему массиву ландшафта на участке. Строение любой сложности не приведет к его искажениям.

Устройство фундамента на армированных буронабивных сваях удобно во всех отношениях. Перед началом монтажных работ достаточно хорошо подготовить поверхность для проведения глубинных работ. Обязательно убрать все твердые предметы и мусор из почвы на всей запланированной глубине залегания, в том числе тщательно удалить корни деревьев, убрать строительный мусор, если на этом месте раньше уже было здание.

Расчет затрат на устройство буронабивных свай для фундамента

Для того чтобы правильно распределить массу строения по всей площади фундамента, определить необходимое количество армированных буронабивных свай, нужно произвести некоторые расчеты. Чтобы рассчитать их количество, необходимое для строительства определенного объекта, нужно учитывать следующие параметры:

Схема буронабивных свай с ростверком.

1. Учесть общую массу дома, которая также будет складываться из суммы нескольких масс отдельных элементов строения: фундамента, его стен и перекрытий, стропил и кровельного материала, возможного снежного покрова из расчета 500 кг/м².
2. В качестве страховки лучше преувеличить первоначальную цифру еще в 1,5 раза.
3. Рассчитать площадь опоры фундамента.
4. Учесть нагрузку на грунт путем деления суммы второго пункта на площадь фундамента.
5. Итоговая цифра уже должна получиться. Для страховки рекомендовано сверить ее значение с типовыми справочными данными и скорректировать результат.

Для формирования фундамента под дом средних размеров будет достаточно около 40 армированных буронабивных свай.

Чтобы рассчитать объем грядущих экономических затрат на обустройство буронабивных свай, следует рассчитать объем затрат на монтаж одной сваи. Она будет складываться из следующих элементов:

Схема устройства буронабивной сваи.

1. Необходимый диаметр сваи в сантиметрах.
2. Площадь опорной площадки армированной буронабивной сваи в квадратных сантиметрах.
3. Масса, которую способна выдерживать на себе опора данного размера в килограммах. Одна свая средних размеров может выдержать около 1,5 т нагрузки.
4. Количество вертикальных армированных прутков.
5. Метраж арматуры с ребристой поверхностью.
6. Метраж арматуры с гладкой поверхностью.
7. Затраты на бетон для устройства одной бетонной сваи.
8. Общая стоимость различных видов арматуры, необходимой для укрепления одной буронабивной армированной сваи.

Путем сложения всех перечисленных параметров можно получить сумму затрат на обустройство одной армированной буронабивной сваи.

Пример расчета количества арматуры

К примеру, будут использоваться сваи с диаметром 200 мм и длиной 1,5 м. Размер шага между опорами равен 1,5 м. Свая будет проходить армирование тремя прутами арматуры рабочей и при помощи двух хомутов гладкой. Выпуски, применяемые для связи с ростверком из железобетона, будут длиной 300 мм.

Рассчитывается необходимое число с учетом полученной ранее величины периметра основания (24 м) и шага между опорами, т.е:

Теперь подсчитывается, сколько нужно ребристой арматуры для одной сваи:

Далее на все сваи пойдет:

5,4×16=86,4 м ≈87 м арматуры профиля периодического

Для каркаса нужно использовать гладкую арматуру, согнутую в окружность. Следует рассчитать длину данной окружности:

Схема устройства свайного фундамента под колонну.

Подобных хомутов на одну сваю нужно будет как минимум 2:

Итого на все 16 буронабивных свай понадобится гладкой арматуры:

1,256×16=20,096 м ≈20 м

В результате на выбранный фундамент потребуется 87 м арматуры периодического профиля и 20 м гладкой арматуры.

Перечень необходимого инвентаря для армирования буронабивных свай

Чтобы произвести армирование свайного фундамента, понадобится привлечь некоторые виды специальной строительной техники, а также воспользоваться набором инструментов для устройства строительных материалов согласно инструкции. Следующие инструменты и техника помогут совершить армирование в короткие сроки:

• бетономешалка;
• буровая машина для пробивки грунта;
• вибрационный аппарат для уплотнения бетонного раствора в сформированных сваях;
• лопаты.

В список материалов для монтажа войдут следующие компоненты:

• бетон при покупке готового раствора, либо его составляющие — при самостоятельном изготовлении (цемент, песок и щебень);
• набор арматуры рельефной и без рельефа, радиальной;
• листы рубероида для формирования индивидуальной изоляции каждой сваи.

Укрепление буронабивных свай своими руками

Усиление буронабивных свай в любом случае нужно начинать рассматривать с формирования самого фундамента, чтобы полностью уяснить его суть и предназначение. Начинают строительство с разметки места заложения будущего фундамента. В определенном месте на глубину почти 0,5 м раскапывают траншею. Теперь понадобятся уже проведенные количественные расчеты для разметки заложения. При этом важно помнить, что они должны располагаться по периметру строения и под несущими опорами.

Далее, используя специальную буровую технику, пробить цилиндрические или конические отверстия (в зависимости от планируемой формы опорной поверхности сваи) в намеченных местах до точки грунтового промерзания. Важным этапом работы будет укладка листов рубероида в 2 слоя в полость будущего залегания сваи. Такие меры предусмотрены для изолирования материала сваи от внешних воздействий грунта и влаги и способны серьезно продлить их срок службы. Не использовать их можно только в случае высокой плотности грунта, такой, что он не будет самопроизвольно осыпаться после бурения скважин. При неустойчивом фундаменте рубероидной обсадкой точно придется воспользоваться.

Образовавшиеся зазоры между отверстием для сваи и обсадкой можно уплотнить песочной массой или оставить как есть.

Схема укрепления буронабивной сваи арматурой.

Теперь начинается непосредственно усиление буронабивных свай. В подготовленное отверстие уже можно поместить армированный скелет. Расположить его нужно так, чтобы он не доставал до дна отверстия. Теперь можно заняться бетонным раствором: его можно приобрести уже готовым или вымесить самостоятельно при помощи бетономешалки. Готовым бетонным раствором проводят заливку, арматура в сваях должна быть правильно зафиксирована. Чтобы сформировать правильную бетонную основу, уплотнить ее, устранить все образовавшиеся воздушные пузырьки, нужно воспользоваться вибрационной машиной. Верхушечные свободные отрезки арматуры, замурованные в сваях, будут закреплены в толще ростверка.

На следующем этапе формируется насыпь из песка в траншее фундамента. В дальнейшем она будет оказывать амортизационный эффект для здания.

На следующем этапе происходит формирование опалубки. Осуществляется армирование фундамента: в готовые формы укладываются подготовленные связанные армированные решетки. Поверх арматуры укладывают ростверк и производят окончательное бетонирование фундамента.

Прочная связь ростверка с колонной буронабивной сваи очень важна, она гарантируется общим армированным стержнем и будет надежно сопротивляться разрушительным внешним факторам во время эксплуатации строения.

Надежность конструкции обеспечит качественный фундамент. Необходимо время для образования плотного союза бетона и воды, для этого понадобится несколько дней.

До полного возведения строения на сформированный фундамент нужно подождать от 0,5 до 1 месяца.

Источник