Усиление свайного 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

Обвязка свайного фундамента профильной трубой

Методы обвязки свайных фундаментов брусом, профтрубой и уголком

Виды обвязки свайных оснований

Свайные фундаменты пользуются популярностью в промышленном и частном строительстве, когда уклон на строительной площадке достаточно большой или на местности имеется большая глубина залегания прочных пород.

В таких грунтах нецелесообразно копать глубокие траншеи, так как возможен сдвиг почвы или затопление дна траншей грунтовыми водами. В свою очередь, свайные конструкции подойдут идеально, учитывая их особенности, конструктивные характеристики и небольшую стоимость в целом.

Для чего используется обвязка?

Схема устройства ростверка в столбчато-свайном основании

Для обеспечения большей прочности конструкции и равномерной передачи нагрузки от здания на грунт, часто используется специальная обвязка фундамента или ростверк. Ростверк соединяется со сваями с помощью шарнирного соединения, арматурной сетки, жесткой сварки и проволоки. В частном строительстве практикуется обвязка ростверком из деревянного бруса, профтрубы или швеллера. Обвязку применяют:

1. Чтобы обеспечить геометрически ровное и правильное расположение всех свай.
2. Не допустить смещение фундамента под воздействием боковых, касательных и вертикальных грунтовых смещений
3. Обеспечить равномерное распределение нагрузок от массы будущего здания через сваи на грунт.

При проектировании свайно-ростверковых фундаментов нужно учитывать количество свай. Чем больше используется свай, тем меньшее сечение будет арматуры обвязки. Кроме того, можно применять также обычную широкую доску или профтрубу малого диаметра, соединять все звенья нужно уголками.

Виды и типы обвязок

Применение профтрубы для обвязывания свай основания зданий

Свайно-ростверковые фундаменты отличаются высокой прочностью, они практически полностью нейтрализуют вертикальные и горизонтальные подвижки почвы. Используются для возведения домов на подвижных и неустойчивых почвах, склонных к пучению. Сваи также активно закладывают в расчет не только при проектировании нового дома, но и применяют в ходе ремонта уже существующего, так как они достаточно прочные и способны выдержать нагрузку зданий в несколько этажей.

При этом важно учитывать человеческий фактор, а также наличие в почве твердой породы. Во время установки свай неизбежно образуется небольшой угол уклона за счет смещения сердцевины, поэтому после монтажа конструкций их нужно выровнять и укрепить.

Методы укрепления свай, используемых в частном строительстве:

1. Обвязка профтрубой, дополнительное соединение с вершиной сваи уголками, сваркой или гибкой проволокой.
2. Использование металлических швеллеров с разным направлением установки.
3. Применение деревянного бруса.

Обвязку совсем необязательно делать, если месторасположение верхней точки сваи не более 60 см от уровня грунта. Но если она выше, то без обвязки не обойтись, так как несущие конструкции даже под воздействием ветра или дождя будут смещаться, а со временем возможен перекос самого здания.

Необходимые материалы для обвязки свайного фундамента:

• деревянный брус, можно использовать толстые доски;
• металлический швеллер, двутавр и соединительный уголок;
• гибкая проволока, катанка или арматура сечением до 8 мм.

Понадобятся сварочный аппарат и строительные уровни.

Обвязка швеллером или профтрубой

Швеллер и профтруба для обвязывания свай фундамента

Швеллер – это металлическая жесткая балка большой толщины, имеет свои ребра жесткости, к которым методом сварки присоединяют арматуру или верхушку сваи.

Профилированная труба стоит дешевле, масса у нее меньше, но и прочностью она не отличается, принцип соединения аналогичен швеллеру. Оптимальный метод соединения – это накладка двух балок одна на другую или внахлест. Особенности:

1. Недопустимо использование отдельных балок на разных сваях, это должна быть монолитная конструкция.
2. Если фундамент достаточно большой, то для установки и фиксирования швеллера придется использовать подъемный кран, поэтому такой метод обвязки используется при возведении складских и промышленных зданий.
3. Для обеспечения большей прочности рекомендуется применять не только сварку, но и болтовое соединение, места стыков покрывать антикоррозийными красками и проверять ультразвуком.
4. Швеллеры – это тяжелые несущие конструкции, поэтому такие ростверки в частном строительстве не используются.

В качестве несущей конструкции используют швеллер шириной до 160 мм, но, если свая имеет внешний диаметр 108 мм, то тут рекомендован швеллер шириной 140 мм.

Сначала делают укрепление продольными балками, так сваи соединяют между собой и создают искусственный горизонтальный щит. Затем на вершину сваи устанавливают швеллер, который соединяют сваркой со сваей и дополнительно уголками с промежуточными балками.

Такая конструкция не влияет на прочность фундамента, ведь ослабленный сваркой металл швеллера имеет надежную опору в виде винтовой металлической сваи, а балки обеспечивают равномерное распределение нагрузок.

Обвязка брусом или доской

Схематическое отображение обвязки свай брусом

Такой метод укрепления свайных фундаментов пользуется популярностью в частном строительстве, оптимален при возведении деревянных зданий, бань и хозяйственных построек. Этапы обвязки следующие:

1. Сначала устанавливают все сваи на заданную дистанцию, выравнивают по единой вертикали, чтобы не возник перекос бруса.
2. Если выровнять несущие элементы основания нельзя, тогда делаются углубления в брусьях.
3. Для состыковки делают пазы, причем они всегда располагаются под углом 90ᵒ по отношению к балке. Все соединения делают болтами или достаточно гибкой проволокой, дополнительно покрываются антикоррозийной краской и антисептиком.

Самостоятельно обвязку брусом делать довольно сложно, ведь нужно постоянно следить за горизонталью конструкции и устранять минимальные угловые перекосы. После установки ростверка и его фиксации, дерево покрывается антисептиком и красится для увеличения срока службы, также рекомендуется сделать гидроизоляцию оголовка рубероидом.

Особенности установки обвязки свайного фундамента

Процесс соединения частей свайного фундамента

Чтобы обеспечить максимальную прочность и надежность конструкции, одного соединения балок между собой недостаточно. Рекомендуется также по диагонали укрепить ростверк уголками и провести стяжку опор раствором.

Если для обвязки используется швеллер или профтруба, то тогда выпускается арматура из свай и приваривается к обвязке. Соединение брусьев делают из проволоки катанки или закладных Т-образных металлических шпилек диаметром не менее 12 мм.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Виды обвязки винтового фундамента

Окончательное качество и прочность свайного фундамента зависит от того, насколько точно соблюдалась технология на каждом этапе его возведения. Заключительным и наиболее ответственным этапом обустройства такого основания является обвязка.

Цены на обвязку свайно-винтового фундамента

Цены на обвязку указаны с работой (приваривание и покраска)

Необходимость обвязки

Обвязка сооружается с целью надежной фиксации свайных элементов в точках разметки. Следует заметить, что обвязка монтируется только если ствол сваи возвышается над уровнем грунта более, чем на 0,5 м, в прочих случаях устанавливаются оголовки.

Обвязка свайной конструкции позволяет повысить степень ее жесткости. От того, насколько качественно и быстро сделана обвязка, будет зависеть прочность фундамента. Это связано с тем, что без обвязки сваи могут отклоняться под воздействием внешних факторов, вследствие чего возможно появление дефектов конструкции, исправлять которые очень сложно и затратно.

Процесс обвязки осуществляется после того, как смонтировано свайное поле и проведены работы по обрезке винтовых свай и бетонированию их внутренних полостей. В ходе обвязки на надземную часть свайных элементов наносятся антикоррозийные составы.

В настоящее время чаще всего используется три метода обвязки: профильная труба, металлический швеллер, двутавровая балка.

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Обвязка фундамента

Стоимость швеллера с монтажом

Обвязка винтовых свай производится для соединения свайного поля в одну жесткую конструкцию. Верх оголовков винтовых свай крепится к связующему элементу соединяющими все сваи фундамента в одно целое, что в свою очередь распределяет нагрузку на все сваи равномерно. Обвязка осуществляется брусом, профилированной трубой, уголком, швеллером.

Брус крепится к оголовкам свай ( болтами или шпильками ) и является основанием всего строения из древесины, каркасные, бревенчатые, дома сборно-щитовые. На прикрепленном брусе «поднимается» основное строение.

обвязка винтовых свай брусом

Обвязка винтовых свай профильной трубой

Обвязка уголком или профилированной ( квадратной ) трубой обычно делается с боковых сторон свай, основательно проваривая электродуговой сваркой места соединения винтовых свай и » армированного пояса». Обвязка уголком или трубой используется как дополнительное усиление для фундамента на винтовых сваях.

Обвязка винтовых свай трубой

Причем в различных проектах предусматривается использование того или иного материала. Очень часто на профильную трубу работающую как силовой каркас свайного поля с внешних сторон крепят фасадные — декоративные плиты имитирующие фундаментную кладку из камня или кирпича. Так же и на стальной уголок, только на уголок предварительно крепят деревянный брусок необходимого сечения.

обвязка профильной трубой под фасад

Обвязка винтовых свай швеллером

Швеллер крепится по верх винтовых свай и «подваривается» с внутренних нижних сторон примыкания с верхом винтовой сваи. Усиленно провариваются места соединения швеллера и угловых свай фундамента. В швеллере проделываются сквозные отверстия, через которые крепится болтовым соединением первый венец возводимого здания. При смонтированном швеллере на винтовых сваях получается полноценный ростверк, достаточно прочный и надежный фундамент, для которого не требуется дополнительное усиление.

Обвязка винтовых свай швеллером

Обвязка винтовых свай брусом

Нередко в качестве связующего элемента свайного поля в общую конструкцию используют брус различной толщины. Наиболее применяемый брус это 150 мм. и 200мм.

Установленный брус на оголовки свай крепится болтовыми соединениями или шпильками с площадками оголовков. Путем многократного крепления бруса и оголовков создается общая конструкция- основание будущей постройки.

Обвязка свай брусом

Затем на созданную конструкцию основания производится монтаж самого строения. Причем стоит избегать «запилов» в брусе используемого в качестве обвязки свай, это может существенно ослабить конструкцию не только фундамента, но и всего здания.

Брус на винтовых сваях

Часто срубы под бани и др. легкие сооружения устанавливают сразу на оголовки винтовых свай, в которых предусмотрены специальные отверстия для закрепления и фиксации по осям будущего строения. При правильно установленных винтовых сваях в достаточно жесткий грунт этого вполне достаточно для постройки легкого типа.

Установка дома на винтовые сваи

В практике монтажа винтовых свай были случаи когда заказчик в целях экономии собирался делать «обвязку» из доски, причем в дальнейшем планировал возводить каркасное строение. Такие «предприятия» достаточно бессмысленны и вредны. Такая «экономия» в дальнейшем может привести к неприятным последствиям. Доски не будут выполнять ожидаемых функций, если конечно будущее строение само не будет являться легким временным сооружением.

Ростверк на винтовых сваях, монтаж. Надежный фундамент.

Какой материал использовать для обвязки винтовых свай

Как было сказано в предыдущих разделах в качестве связующего могут быть использованы разные материалы из стали и дерева. Главным критерием при выборе материала для обвязки свай должен являться проект показывающий расчеты нагрузок на фундамент будущего строения. Разумеется самым надежным способом будет являться обвязка швеллером или любой другой металлической балкой, но не всегда это обязательно. При выборе древесных материалов в качестве обвязывающих элементов обязательно нужно обратить внимание самой древесины. Она должна быть сухой, ровной, без темных пятен показывающих о процессах разрушения материала и конечно не в коем случаю не подгнивающей, обязательно должна быть обработана специальным составом противостоящим влаге и гниению. На самом венце «обвязки» не стоит делать ни каких «запилов», это может сильно ослабить конструкцию, что в дальнейшем может привести к деформациям сооружения. Особенно это справедливо для каркасных сооружений. Возможно использование комбинированной обвязки брусом и профильной трубой. Бревенчатые не тяжелые срубы крепят сразу на оголовки винтовых свай в которых первые бревна работают в качестве связующего элемента. Обвязку винтовых свай производят как по периметру строения так и по внутренним стоящим сваям, в зависимости от требований предусмотренных проектом.

Правильно произведенные работы по монтажу свайно-винтового фундамента залог долгой службы сооружения.

Обвязка ( усиление ) фундамента на винтовых сваях стальным металлопрокатом :

— обвязка швеллером от 750 руб. за метр погонный;

— обвязка профильной трубой от 380 руб. за метр погонный;

— обвязка стальным уголком от 380 руб. за метр погонный.

Цены за метр погонный приведены с учетом стоимости материала, работы, доставки материала на участок производства работ.

Монтаж ( соединение ) стальных частей фундамента производится электродуговой сваркой.

В отдельных случаях на участках с большим уклоном, сильно нестабильным грунтом необходимо устройство фундамента со значительным усилением свайного поля, создание полноценного ростверка, в данном случае металлического. Особенно под строения большого размера и значительного веса.

Что это из себя представляет? Это обвязка свай не только уголком или швеллером но и комбинированные варианты. Создание силового каркаса с использованием и швеллера, и стального уголка.

Применение швеллера и стального уголка

Источник