Усиление свайно винтового фундамента профильной трубой

Технология обвязки свайного фундамента при помощи бруса, профильной трубы и швеллера + достоинства и недостатки этих видов

10.11.2018 1,714 Просмотров

Необходимость строительства на проблемных грунтах диктует собственные подходы и решения.

Одним из них является свайный фундамент, обеспечивающий опору на глубинные плотные слои грунта.

Слабые, обводненные или рыхлые поверхностные слои при этом не участвуют в работе опорной системы, являясь, по сути, лишь промежуточным звеном между верхними надземными элементами конструкции и плотными грунтами.

Отдельные сваи, являясь вертикальными элементами, принимают на себя определенную часть нагрузки от веса дома, равномерно распределенную по всем стволам.

За принятие веса постройки и передачу его системе свай отвечает ростверк или пояс обвязки, о котором следует поговорить подробнее.

Обвязка свайного фундамента

Система свай представляет собой комплекс вертикальных стволов, погруженных в грунт.

Для дальнейшего строительства требуется горизонтальный элемент, соединяющий опоры между собой и служащий опорной линией для стен дома.

Этот элемент называется обвязкой или ростверком. Он выполняет важнейшую функцию — объединяет группу отдельных стволов в комплекс, делая свайное поле единой опорной системой.

После погружения в грунт внешние части свай обрезают, контролируя их высоту для получения ровной горизонтальной плоскости по всем опорным точкам. Затем на верхние части устанавливаются специальные колпаки — оголовки, оборудованные горизонтальными площадками и полками для монтажа обвязки.

Ростверк обычно повторяет план первого этажа дома, т.е. конфигурацию несущих стен.

Однако, для большей равномерности распределения нагрузок и устойчивости свай устанавливаются дополнительные поперечные или диагональные балки, увеличивающие жесткость связки отдельных опор и дающие дополнительное усиление несущим линиям.

В результате добиваются конструкции, при которой отдельно стоящих опор нет, все они включены в объединенный комплекс свайного поля.

Виды обвязки

Пояс обвязки свайного фундамента может быть реализован в разных конструкционных вариантах. Они имеют собственные возможности, предназначены для работы с разными нагрузками и условиями.

Существуют следующие виды:

Деревянная

Используется брус сечением 200 : 200 мм, или пачка обрезных досок 50 : 200. Балки устанавливаются по периметру дома (под внешними несущими стенами), по линиям внутренних несущих стен, а также связывают остальные опоры, чтобы выровнять нагрузки и привязать все стволы к общей системе.

Угловые соединения делаются в пол дерева, крепление на оголовках производится через двойной слой рубероида для гидроизоляции.

Достоинствами такого решения являются:

• Простота обработки, доступность материала.
• Древесина имеет достаточную прочность и относительно малый вес, не нагружающий фундамент.
• Монтаж возможен в полевых условиях, без применения строительной техники или даже без электроинструментов.

Недостатками деревянных видов обвязки можно считать:

• Особенности древесины, склонность к короблению или образованию трещин, потребность в качественной гидрозащите и т.д.
• Пожарная опасность древесины.
• Возможность порчи материала насекомыми или грызунами.

Несмотря на явные недостатки древесины, ростверк из бруса — распространенный и популярный вариант.

Металлический ростверк

Обвязка металлом требует использования сварных работ.

С точки зрения монтажа она обладает заметными преимуществами:

• Высокая скорость соединения.
• Прочность, устойчивость ко всем возможным нагрузкам.
• Широкий выбор видов металлопроката, позволяющий получить различные варианты обвязки.

Наряду с достоинствами, металлическая обвязка обладает недостатками:

• Склонность металла к коррозии.
• Необходимость периодического обслуживания конструкции (окраски влагонепроницаемыми полимерными материалами).
• Сварные соединения требуют участия профессионального сварщика, способного грамотно выбрать режим работы и силу тока. В противном случае швы будут ломкими и хрупкими, что создаст значительную опасность для постройки.

Основным аргументом в пользу создания металлической обвязки является высокая ремонтопригодность и быстрота сборки ростверка.

Стоимость металлического проката и сварочных работ заметно выше, чем у деревянных балок.

Тем не менее, сторонников такого варианта обвязки примерно столько же, сколько и поклонников деревянных деталей.

Прочность и устойчивость металла высоко ценятся пользователями и повышает конкурентоспособность материала.

Бетонная

Бетонная обвязка — это практически полноценный аналог свайно-ленточного фундамента.

Принципиальным различием является распределение нагрузок — на свайно-ленточных основаниях оба элемента делят нагрузки поровну, а бетонный ростверк свайного фундамента лишь передает нагрузку на опоры, не выполняя несущих функций как таковых.

При этом, будучи лишь промежуточным элементом, бетонная обвязка позволяет получить максимальный эффект.

Она обладает высокой прочностью, долговечностью, устойчивостью к нагрузкам.

Кроме того, бетонный ростверк способен компенсировать изменение нагрузок или несущих способностей отдельных опор, перераспределяя или частично принимая на себя новые условия работы.

Достоинствами такой конструкции являются:

• Обеспечение максимальной несущей способности системы.
• Независимость от климатических или погодных условий.
• Относительно низкая потребность в периодическом обслуживании.
• Долговечность, надежность материала.

Недостатками бетонных элементов являются:

• Сложность создания, необходимость выполнения разных последовательных этапов работ.
• Большие объемы материалов (бетона, арматуры, древесины для опалубки, гидроизоляционных материалов и т.д.).
• Для затвердения обвязки требуется длительный период времени (28 дней с момента заливки), в течение которого дальнейшее строительство невозможно.

Строительство бетонной обвязки обычно выбирается при возведении крупных и массивных построек, где особенно важно обеспечить прочность и надежность пояса несмотря на высокий расход материалов и трудозатрат.

Технология обвязки брусом

Большинство случаев использования брусовой обвязки относятся к строительству каркасных домов на буронабивных или винтовых сваях.

Порядок действий:

• Нарезка брусьев по длине 200х200. Поскольку обычно используется соединение вполдерева, длина каждого пролета измеряется полностью, без учета толщины примыкающих брусьев.
• Укладка периметра, соединение по углами. На каждом оголовке укладывается двойной слой рубероида. Соединения уплотняются джутовыми жгутами.
• На оголовках брус фиксируется при помощи «глухарей» — специальных шурупов по дереву, имеющих шестигранные шляпки.
• После укладки внешних балок приступают к монтажу внутренних пролетов, расположенных под несущими стенами. Над соответствующими сваями делаются углубления на ширину бруса (200 мм) и на половинную глубину (100 мм). В эти углубления укладываются соответственным образом подготовленные соединительные элементы внутренних пролетов.
• Производится соединение всех параллельных пролетов дополнительными балками или досками, установленными на ребро. Для соединения используются саморезы и оцинкованные уголки с ребрами жесткости.
• Поверхность всех деревянных деталей покрывают антисептическим и антипиреновым составом. После высыхания наносят слой гидроизоляции (горячий битум или битумная мастика).

Метод связки профилированной трубой

Профилированная труба имеет строение, схожее со швеллером, но по степени прочности она ему сильно уступает.

Это происходит из-за менее прочного металла, применяемого для изготовления профильной трубы, меньшей толщины стенок и прочих особенностей материала. Для достижения максимальной прочности угловые соединения производятся внахлест или внакладку.

Как вариант, производится подрезка концов под 45°, сварка с последующим укреплением стыка косым уголком на болтовые соединения.

Порядок действий:

• Подрезка свай, установка оголовков.
• Укладка балок по внешнему периметру, соединение углов.
• Укладка внутренних балок, сварка с внешними элементами.
• Обвязка остальных опор для получения максимальной жесткости.
• Нанесение слоя защитного антикоррозийного покрытия.

Способ повязки швеллером

Отличие технологии обвязки швеллером от методики установки профилированной трубы состоит в отсутствии стандартных оголовков.

Швеллер устанавливается широкой стороной кверху, образуя горизонтальную площадку по всем балкам обвязки.

В остальном порядок действий аналогичен технике установки профильной трубы.

Обычные размеры швеллера м для свай диаметром до 108 мм (для них используют швеллер 160 мм).

Сварные соединения дополнительно фиксируются болтовыми соединениями с помощью «косынок».

Сварку должен производить профессиональный квалифицированный специалист, имеющий допуск к работам с ответственными конструкциями. Гидроизоляцию обвязки выполняют традиционными обмазочными материалами или защитными полимерными покрытиями.

При помощи железобетона

Создание железобетонной обвязки выполняется поэтапно.

Порядок действий:

• Сборка опалубки. Горизонтальные щиты (дно) укладываются на поверхность оголовков, боковые стенки присоединяются к ним и прочно соединяются в верхней части поперечинами. Внутренние размеры должны соответствовать параметрам ростверка.
• Укладка гидроизляции. Пленкой или слоем рубероида плотно устилают дно и внутренние стенки опалубки. Стыки материала делаются внахлест на 10 см с проклейкой соединения скотчем. Полотно должно полностью закрывать всю поверхность днища и стенок опалубки и плотно прилегать к поверхности, не отставая от нее.
• Сборка арматурного пояса. Используется арматура диаметром 10 мм и гладкие прутки на 6 мм для вертикальных элементов. Армпояс вяжется с помощью мягкой проволоки, после чего устанавливается внутри опалубки в нужном положении. Необходимо обеспечить заглубление горизонтальных стержней на 2-5 см внутри бетона.
• Заливка бетона. Она выполняется в один прием, без долгих перерывов (более суток). Заливать бетон следует с нескольких точек, чтобы не дожидаться, пока материал растечется по всей опалубке. После заливки поверхность накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней для набора конструкционной прочности.
• Опалубку снимают через 10 дней после заливки.
• После окончания времени выдержки производят гидроизоляцию поверхности и переходят к дальнейшим работам.

С использованием доски

Обвязка доской 50х200 производится при недоступности качественного бруса.

Технология несколько более трудоемкая, поскольку каждую балку приходится собирать по отдельности, но имеются и плюсы:

• Отсутствие коробления или разворота винтом.
• Возможность более точного выполнения угловых соединений.
• Каждую доску можно предварительно обработать антисептиком и антипиреном, что позволяет значительно увеличить устойчивость балок к биологическим проявлениям или к возгоранию.

Работа заключается в изготовлении из пачки досок подобия сборного бруса.

Доски нарезают по длине, подрезают в нужных местах для угловых соединений и собирают в плотный пакет.

Для фиксации используют шпильки, которые пропускают через сквозные отверстия и туго стягивают.

Образованные балки собирают по технологии, аналогичной методике монтажа брусовой обвязки.

Балки необходимо располагать таким образом, чтобы доски были установлены на ребро, а не горизонтально.

Полезное видео

В данном разделе Вы наглядно сможете увидеть как происходит обвязка, обварка и отделка свайного (свайно-винтового) фундамента (на глубину промерзания):

Заключение

Обвязка свайного фундамента является связующим элементом между отдельными опорами и стенами дома.

Принимая нагрузку, ростверк распределяет ее по всей длине и по всем опорам.

Это позволяет снизить нагрузку на каждую отдельную сваю и образовать достаточно мощную несущую систему, способную работать в сложных условиях.

Большое количество вариантов изготовления обвязки позволяет выбрать наиболее подходящий вид для выбранного материала стен и условий строительства.

От качества и технологии изготовления ростверка во многом зависит эффективность работы фундамента и устойчивость всей постройки.

Источник

Правила и нюансы выполнения обвязки свайного фундамента профильной трубой

Обвязка из профилированных труб служит промежуточным звеном между опорами, а также основным каркасом сооружения.

Этот строительный элемент принимает на себя основной вес здания и равномерно распределяет его между сваями по всему периметру конструкции. Таким образом организуют единую систему с достаточно мощной несущей способностью.

О том, как выполняется обвязка свайного фундамента профильной трубой, читайте в статье.

Особенности процедуры

Сваи используют в качестве опорной системы под сооружения со стенами из нетяжелых конструкций. Обычно устанавливают винтовые металлические балки, но на практике могут быть использованы деревянные или бетонные опоры.

Обвязка свайных опор профилированной трубой считается одной из наиболее эффективных технологий на сегодняшний день, которую можно осуществить своими руками. Этот метод эффективен, если строительство ведется на почвах с большой силой пучения, а также высоким содержанием влаги в грунте.

Но сами по себе сваи не могут обеспечить необходимую устойчивость сооружения в течение долгих лет эксплуатации. Для этого их оснащают обвязкой, которая объединяет под собой отдельные опоры в единую конструкцию и равномерно распределяет нагрузку между ними.

Когда применяется?

Обвязка профильной трубой необходима:

1. При возведении дома на винтовых сваях, выступающих над землей более чем на 0,8 м.
2. В процессе эксплуатации, когда выявлены недостатки в проектных расчетах и заметно периодическое покачивание дома.
3. Во время реконструкции с целью пристройки верхних этажей, которые увеличат нагрузку на опоры, что может привести к деформациям и разрушениям.
4. Изначально было рассчитано неправильное количество опор и в настоящий момент фундамент нуждается в упрочнении.
5. Планируется обустройства экстерьера сооружения декоративными накладками, имитирующими цоколь.

Положительные и отрицательные характеристики технологии

В качестве металлических изделий могут быть использованы трубы, двутавровые балки и швеллеры.

Преимущества профильного проката в качестве ростверка:

• удобен при сборке конструкций;
• способен выдерживать большие поперечные нагрузки;
• несмотря на небольшой вес не уступает по прочности даже металлическому брусу;
• может служить основой для обустройства красивого цоколя;
• выдерживает внешние нагрузки (изменения веса дома, перепады высот, подвижки грунта);
• стойкий к повреждениям и износу;
• имеет доступную стоимость;
• широкий выбор изделий с разными размерами сечения и толщиной стенки.

Но не стоит забывать и о нежелательных особенностях технологии:

• подверженность металлической трубы коррозионным процессам;
• регулярное обслуживание в виде нанесения полимерной краски;
• швы остаются слабым элементом конструкции, поэтому изначально к работе привлекают сварщика, который умело подберет режим работы.

Несмотря на наличие недостатков, соблюдение технологии по обвязыванию свай профильной трубой позволяет увеличить прочность основания в несколько раз.

Подготовка к работе

Приступая к строительным работам, нужно учесть, чтобы материал, из которого сделана профилированная труба, был достаточно прочным, чтобы выдержать вес сооружения.

На практике используют профильные трубы прямоугольного или квадратного сечения с размерами:

• 40х20х1,5;
• 40х20х2;
• 60х30х1,5;
• 60х30х2;
• 60х30х3;
• 60х60х2;
• 60х60х3;
• 80х80х2;
• 80х80х3.

Чем больше планируемый вес сооружения, тем мощнее выбираются габариты трубы для обвязки.

Как сделать?

В лучшем случае обвязочный пояс монтируют сразу же после того, как будут установлены опоры. Эта рекомендация связан с тем, что в процессе службы разметка свай смещается под действием веса дома и движений грунтовых масс.

Когда опоры установлены, переходят непосредственно к монтажу ростверка из трубы:

1. Обрезают концы металлических свай на проектной высоте.
2. Приваривают оголовки к вершинам всех балок.
3. Собирают профилированные трубы между выступающими над землей сваями в единую конструкцию методом электродуговой сварки.
4. Крепят обвязку к сваям с помощью болтов и заклепок.
5. Зачищают все швы и наносят слой антикоррозионного покрытия.

Угловые соединения в обвязке представляют собой слабое место в конструкции. Чтобы увеличить прочность обвязки, сварку осуществляют внахлест, либо обрезают концы труб под углом в 45 градусов, сваривают, а затем укрепляют косым уголком на болтовом соединении.

Используют и другие способы крепления – заклепки и болты. Однако каждая технология в обязательном порядке предусматривает зачистку швов с последующим нанесением специальным составом для защиты от коррозии.

Обвязку для свай можно осуществлять двумя способами:

• трубы монтируют по периметру внешнего основания в несколько рядов ниже оголовков;
• укосины возводят по диагонали между сваями крест-накрест, либо наискосок.

Дополнительное преимущество первого способа – балки могут быть использованы в качестве основы для будущего декоративного цоколя, улучшающего экстерьер дома. После того, как обвязка будет установлена, на нее монтируют отделочные панели, имитирующие фасадную кладку.

Цена монтажа под ключ

Прежде, чем осуществлять монтаж своими руками, целесообразно ознакомиться со стоимостью обвязочных работ под ключ в различных регионах России:

Город	Стартовая цена под ключ за погонный метр трубы, рубли
Москва	380
Санкт-Петербург	350
Казань	275
Ростов-на-Дону	250
Волгоград	300

При отсутствии навыков в возведении свайных фундаментов и в работе с электродуговой сваркой, стоит обратиться в специализированную компанию. Ошибки в расчетах, а также недостаточная компетентность в строительстве и сварочных работах неизбежно приведет к деформации и перекосу сооружения в процессе эксплуатации.

Рекомендации специалистов

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, обвязывание винтовых свай нужно проводить строго в установленной последовательности технологических этапов.

Строительными правилами не установлено рекомендованного материала для обвязки такого типа фундамента, поэтому владелец сам принимает решения исходя из экономической целесообразности и прочностных характеристик материала.

Первое, на что нужно обратить внимание, это то, что профильные трубы не рекомендуется приваривать к сваям, как это делают некоторые некомпетентные строители. Места таких соединений становятся уязвимым местом всей конструкции: под действием существенного давления в месте соединений появляются разрывы, что неизбежно приводит к снижению прочностных характеристик обвязки.

Чтобы обеспечить необходимую жесткость конструкции, вначале собирают профилированные трубы в единый элемент методом электродуговой сварки. Уже затем получившийся профиль присоединяют к опорам с помощью болтов и заклепок.

Возведенное таким образом свайное основание с опорами, связанными по описанной технологии, будет устойчивым вне зависимости от:

• нагрузок сооружения;
• подвижек земельных масс;
• перепадов высот рельефа и так далее.

При монтаже обвязочных линий необходимо учитывать расстояние от нулевого уровня.

В соответствии с рекомендациями специалистами, нижнюю обвязку устраивают таким образом, чтобы от нее до поверхности земли оставалось не менее 10 см. В противном случае грунт под действием сил пучения поднимется и «разорвет» места соединений.

Особенности монтажа ростверка в зависимости от высоты сваи над землей:

• до 30 см – в один ряд;
• до 70 см – в два ряда;
• до 1 м – в три ряда;
• от 60 см на склонах – крест-накрест.

Заключение

Чтобы дом на сваях прослужил долго без перекосов, приседаний и деформаций, монтируют обвязочный профиль вокруг выступающих над землей опорой. Профильные трубы широко используются в качестве основного материала для обвязки в связи со своей доступностью.

Металлический профиль лучшим образом подходит в качества материала для обвязочного пояса, если по проекту ведется строительство каркасного дома, сооружения из кирпича или пеноблоков. Но это не является ограничивающим условием, так как нет строгих правил относительно выбора материалов для обвязки.

В процессе монтажа особого внимания заслуживают точки соединения конструкции. Сложность работы с профильными трудами состоит в том, что строитель должен уметь управлять аппаратом электродуговой сварки, так как именно этот метод используется для сборки отдельных элементов в единую конструкцию.

Таким образом, несмотря на то, что технологию обустройства обвязки для свай из профильной трубы можно осуществить своими руками, в некоторых случаях целесообразно доверить работу специалистам. Ориентировочные цены за услугу под ключ для разных российских городов приведены в настоящей статье.

Источник