Варианты обвязки свайно винтового фундамента

Обвязка фундамента на винтовых сваях

После монтажа винтовых свай, получения расчётной сетки свайного поля начинается не менее важный этап — обвязка свайно — винтового фундамента по проекту. Это позволяет закрепить оголовки выступающих, обрезанных на одном уровне свай в проектном положении, обеспечить жесткость конструкции, получить полноценное основание под строительство здания.

Существуют различные технологии обвязки, применение любой априори должно согласовываться с расчётными нагрузками от строения, особенностями грунтов на участке, технико-экономическом обосновании. Обвязка винтовых свай требует ответственного подхода на любом этапе строительства дома и соответствующих знаний технологии процесса.

Необходимость обвязки винтовых свай и виды

Винтовые сваи должны выдерживать расчётные статические и динамические нагрузки от строящегося дома. Выступающие над поверхностью части труб не должны шататься, обязаны сохранять вертикальное положение, жёсткость при горизонтальных природных и техногенных подвижках грунтов, пучинистости.

По видам обвязки делятся на:

Нижняя обвязка

Нижняя обвязка необходима для придания жёсткости всей конструкции свайного поля. Рассчитана на исключения воздействий от подвижности верхних, выступающих над поверхностью частей свай не зависимо от состава грунта.

Важно! Заливка внутренней полости винтовой сваи бетоном со щебнем мелкой фракции на порядок увеличивает жёсткость оголовка от воздействия изгибающих моментов при подвижках грунтов.

Применение нижней обвязки необходимо, даже если дальше будет смонтирована верхняя рама в следующих случаях:

1. Для фундаментов, монтируемых на пересечённой местности с выступающими частями винтовых свай >5 метра.
2. Когда возможны подвижки грунтов или высокая сейсмическая активность в районе строительства.
3. Значительная вертикальная нагрузка от проектируемого сооружения.

Нижняя обвязка выполняется из металла:

• швеллер,
• уголок 50*50,
• толстостенные профильные трубы.

Основное условие монтажа — приварка металлических профилей горизонтально или с уклоном только по центру тела винтовой сваи. Устройство растяжек со сваркой к боковым частям сваи не допускается.

Работать при изгибах будет только сварной шов, а не тело металлического профиля.

Пример неправильно выполненной нижней обвязки профильными трубами. Вся конструкция держится на небольших сварных швах.

При сложностях в определении размеров раскосов или значительного количества подрезов при подгонке рекомендуется к серединам свай сначала приварить пластины из толстостенного металла, а уже к ним растяжки.

Расчёт нижней обвязки, как рамной конструкции, производите только в проектных организациях.

Верхняя обвязка

В этом варианте подразумевается устройство ростверка, представляющего жёсткую раму, служащую одновременно основанием фундамента для строящегося сооружения. Каркас рассчитывается так, чтобы выдерживать нагрузки от здания и равномерно передавать на все винтовые сваи поля.

Технология обустройства верхней обвязки винтовых свай различна и полностью зависит от материала, используемого для этих целей. Она выполняется такими способами:

1. Деревянная обвязка из бруса или досок, скреплённых в пакет.
2. Металлическая из швеллеров, двутавров или толстостенных профилированных труб.
3. Железобетонная с устройством ростверков на головах свай, выступающих над поверхностью.

В каждом случае необходимо соблюдать технологию монтажа каркаса. Винтовые сваи должны располагаться строго в одной вертикальной плоскости, разница в уровнях по горизонтали не должна превышать 0.02% от крайних свай по всей длине фундамента.

Ростверк из бруса

Во всех случаях, кроме обвязки швеллером, на подготовленные сваи монтируются оголовки. Изделия представляют толстостенную пластину, имеющую 4 отверстия для крепления стягивающих болтов. Снизу приварен стакан по размеру, следующему за диаметром винтовой сваи и 4 ребра жёсткости.

Оголовки продаются в комплекте с винтовыми сваями или подбираются отдельно по диаметрам. После установки на выступающую над поверхностью голову и проверки горизонтальности, стаканы привариваются к телу.

Вот некоторые моменты общепринятой технологии обвязки брусом винтовых свай:

1. Обвязку из бруса применяют для лёгких каркасных деревянных зданий. Используется брус размерами: 150*150 мм, 150*200 мм, 200*200 мм в зависимости от расчётных нагрузок. Брус 150*200 мм монтируется на оголовки плоскостью 150 мм. Геометрические размеры изделий подбираются строго одинаковыми чтобы получить ровный верх фундамента.
2. Материал перед применением необходимо просушить, покрыть антисептиком.
3. На оголовки обязательно наклеивается слой рубероида на битумной мастике. Это предохраняет дерево от конденсата, образующегося на металле при перепадах температур.
4. Предварительно балки укладываются по всем оголовкам с целью определить места стыков, горизонтальность основания, диагонали конструкции. Для сборных щитовых или из бруса домов допускается разность уровней крайних точек фундамента 5 мм.
5. Стыкуются балки только в пределах пластины оголовка так, чтобы брус мог опираться всей толщиной. Соединение между винтовыми сваями не допускается.
6. Стыки производятся в половину бруса или в лапу, садятся на клей, скрепляются 4—6 гвоздями. Резы и пропилы обязательно обрабатываются антисептиком.
7. Крепятся балки к оголовкам на саморезах снизу через отверстия. Применяется крепление на стыках саморезами сверху, но тогда делается потайное рассверливание для шайбы и гайки чтобы они не мешали дальнейшим работам по возведению строения.
8. С целью усиления соединений допускается применение скоб с острыми концами или резьбовыми под гайку. В этом случае обязателен паз по размеру арматуры скобы.

Устройство ростверка из досок

Обвязка винтовых свай пакетом из досок занимает больше времени по сравнению с устройством ростверка брусом, но доски легче, работу можно сделать самостоятельно. Материал стоит одинаково, но крепежа здесь гораздо больше — необходимо получить жёсткий пакет, соединить доски в единую конструкцию.

Это повышает общую стоимость фундамента, но составной брус имеет большую несущую способность по сравнению с цельным, меньше скручивается под воздействием изгибающих нагрузок. Примерная технология процесса:

1. Рекомендуется применять доски 200*50 мм. Материал хорошо просушивается, полностью покрывается антисептиком. Во время покупки проследите чтобы доски были одинакового размера по высоте и ширине.
2. На оголовки наклеивается на битумной мастике рубероид.
3. Первыми устанавливаются крайние доски по наружной оси фундамента в стык, крепятся гвоздями. Проверяется горизонтальность, диагональные размеры конструкции. Затем доски притягиваются к оголовкам саморезами через отверстия на опорной пластине.
4. Следующими монтируются средние доски пакета по внутренним осям фундамента в торец крайним доскам, установленным ранее по наружной оси, крепятся гвоздями. Все стыки обязательно выполнять в пределах опорных пластин оголовков.
5. Затем устанавливают средние доски по наружным осям, крайние внутренних осей, внутренние по наружным. В итоге, на практике, следуя такой очерёдности, получится составной брус из трёх досок размером 150*200 мм.
6. Стяните саморезами доски через все оставшиеся отверстия на оголовках.
7. Угловые и Т-образные стыки стягиваются на шпильках по обеим сторонам стыков в пределах пластины оголовка. Рекомендуется установить металлические уголки на внутренней стороне соединений. Правильно смонтированный Т-образный узел примыкания внутренней оси фундамента к наружной, пока без стяжных шпилек и уголков Так должно правильно выглядеть соединение углового стыка обвязки из пакета. Обратите внимание на положение торцов досок. Здесь пока нет стягивающих шпилек и внутреннего уголка.
8. Последний этап — скрепление досок в пакет. Крепление производите на гвозди, по 3—4 штуки через 40—50 см с обеих сторон пакета по всей длине фундамента.

Устройство монолитного ж/б фундамента на винтовых сваях

Монолитный фундамент делается для зданий, стены которых планируется выполнить из пенобетонных блоков. Это значительно уменьшает нагрузку от стен сооружения, но увеличивается давление на винтовые сваи от самого фундамента.

Монолитный фундамент напоминает ленточный, но висящий над поверхностью и опирающийся на оголовки. Расчёт выполняется как для железобетонной балки, закреплённой с двух концов. Здесь важно правильно рассчитать геометрические размеры ростверка, необходимое количество и диаметр несущей арматуры.

Важно! Проект монолитного железобетонного фундамента выполняйте только в проектных организациях.

Технология процесса такая:

1. Внутрь винтовых свай опускается арматура расчётного сечения и количества.
2. Из щитов или досок изготавливается висячая опалубка под ростверк.
3. Внутри монтируется несущая и конструкционная арматура, перевязывается с арматурой в свае. Голова сваи и обвязка арматуры при железобетонном ростверке
4. Производится заливка ростверка и свай одновременно и беспрерывно за один проход бетоном с наполнителем из мелких фракций щебня до проектной отметки. Важно во время заливки в ростверке уплотнять бетон вибратором, а внутри сваи куском арматуры.
5. Остаётся снять опалубку, проверить фундамент на горизонтальность и по диагоналям.

Металл в формировании обвязки

Верхнюю обвязку можно смонтировать из швеллера, двутавра, уголков, толстостенной профильной трубой. Все работы выполняются на сварке. Процесс занимает много времени, учитывая количество резки металла и сварных соединений.

Узел примыкания внутренней оси к наружной при обвязке швеллером

Устройство металлической обвязки рекомендуется только в сейсмических районах строительства и для тяжёлых сооружений, что не согласуется с проектируемым фундаментом на винтовых сваях. Существуют ограничения и экономического характера. Стоимость сортаментного металла значительно превышает общую цену фундамента железобетонного, из досок или бруса.

Для устройства каркаса фальшцоколя применяются тонкостенные профильные трубы, привариваются по периметру к телу свай. По каркасу можно смонтировать утеплитель и облицовку на саморезах.

Источник

Обвязка

Долговечность и экономичность свайных фундаментов привлекает внимание застройщиков малоэтажных зданий.

Такое основание можно возвести на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах самостоятельно без «мокрых» работ за несколько дней.

Должную устойчивость свайному фундаменту придаёт грамотная обвязка.

Что это такое?

Обвязкой свайного фундамента называют конструкцию, которая скрепляет между собой сваи, установленные в землю по контуру дома и под внутренними перегородками. Если строение возводится на участке с неровным рельефом или на склоне, горизонтальные крепления дополняются диагональными. Фундамент с обвязкой уже невосприимчив к почвенным сдвигам, сезонному пучению и иным выталкивающим силам.

Обвязочный материал жёстко связывает сваи в единую систему, придавая дополнительную устойчивость строению к разрушительным силам извне.

Нужно ли делать для свайного основания?

Сваи, которые монтируются отдельно друг от друга, испытывают разные внешние нагрузки. На каждую опору оказывает воздействие не только сила пучения грунта, но и вес всего сооружения.

Даже если столбы установлены согласно всем строительным нормам и расчётам, нельзя быть уверенным в том, что ни один из них с течением времени не даст усадку.

Например, на винтовых опорных трубах случается облом лопастей. Это приводит к перекосам стен и пола и разрушению здания. Обвязка призвана удерживать конструкцию на одном уровне.

Материал, который используется для скрепления свай в общую систему должен обладать необходимой жёсткостью и механической прочностью, чтобы выдержать высокие нагрузки.

Обвязка свайного фундамента — это гарантия надёжности основания, а значит и долговечности всего сооружения.

Отличия ростверка и нижней обвязки фундамента

Горизонтальная обвязка, которая соединяет опорные столбы между собой, сканирует план первого этажа дома и является одновременно опорной площадкой для стен дома, называется ростверком. Она выполняет сразу две функции — делает свайное поле единой опорной системой и создаёт площадку для возведения наружных и внутренних стен.

Дополнительные диагональные и поперечные балки, которые называют нижней обвязкой, служат для равномерного распределения нагрузки и устойчивости опор.

Этот элемент строения используют в следующих ситуациях:

• когда фундамент возведён на сложном пересеченном рельефе, где сваи имеют разную высоту над уровнем грунта;
• когда строение приподнято над землёй более чем на 1 метр;
• для массивных сооружений;
• для сооружений на подвижных грунтах.

Введение нижней обвязки повышает жёсткость связки отдельных свай и параллельно усиливает прочность ростверка.

Разновидности

Обвязка свайного фундамента может быть исполнена в различных конструкционных версиях. Каждый вариант обладает своими преимуществами и недостатками и способен справиться с различными нагрузками.

Обвязка может быть следующей:

• Высокой, приподнятой над землёй. Устанавливают на пучинистых грунтах.
• Повышенной, лежащей на поверхности грунта.
• Заглубленной, когда на одной плоскости с поверхностью земли находится верхняя плоскость ленты. Используется редко.

Для обвязки используют:

1. древесину;
2. изделия металлопроката;
3. возводят ленту из монолитного железобетона.

Выбор материала

Когда встает вопрос, чем обвязать основание опираются на следующие требования:

• выдерживать наибольшие нагрузки, чем возможные во время эксплуатации;
• противостоять внутренним и внешним воздействиям;
• иметь высокую механическую прочность.

В зависимости от задач и условий для обвязки могут использоваться следующие материалы:

• Брус сечением 150х150 мм либо 200х200 мм. Актуален при возведении и обвязке каркасного либо щитового дома. Наиболее экономичным вариантом является брус из лиственных пород деревьев. Перед выполнением монтажа древесину пропитывают антисептиками и слоем битумной гидроизоляции.
• Уголок равнополочный шириной не менее 50 мм и толщиной 5 мм. Самый экономичный вариант из всех видов металлической обвязки. Материал и работа обойдутся в два раза дешевле двутавровой балки либо швеллера. Используется для дачных домиков и хозпостроек.
• Швеллер обладает на порядок большей несущей способностью, чем обвязка из бруса. Используется при строительстве каркасных строений, одноэтажных домов из шлакоблоков и газобетона. Для обвязки по периметру несущих стен нужен швеллер сечением 0,3 см, под внутренние перегородки достаточно 0,2 см. Стыки балок из металлопроката соединяют точно под прямым углом.
• Толстостенная профильная труба имеет более низкую устойчивость к механическим чем у швеллера. Скрепляют при помощи сварки. Преимуществом являются дешевизна и вес, не утяжеляющий конструкцию.
• Доскидля лёгких строений. Устанавливают на ребро, предварительно склеивая между собой. Фиксируют при помощи саморезов или болтов. Стыки должны быть расположены на разных сваях.

Расчет

Для проведения расчётов проводят геологические изыскания, которые позволяют разработать соответствующий данной местности проект.

Расчет обвязки включается отдельным разделом в проект свайно-ростверкового основания. На каждую опору предусмотрена определённая нагрузка, которую нужно учесть и рассчитать. При неправильных расчётах ростверк будет продавлен, а сама свая деформирована.

Для расчёта необходимо учитывать следующие моменты:

• прочность используемых материалов;
• несущие характеристики грунта;
• наличие горизонтальных и вертикальных нагрузок;
• горизонтальные повороты несущих конструкций;

Расчётную нагрузку на каждую опору определяют с учётом равномерного распределения всего веса на конструкцию. Жёсткость ростверка принимается как максимальная. В процессе расчёта учитывают нагрузки, которые дополнительно возникнут при эксплуатации строения.

Расчёты достаточно сложные, поэтому следует обращаться к специалистам, специализирующиеся на этом профиле.

Инструменты для работы

Перед тем, как начинать работы по обвязке, необходимо подготовить:

• уровень;
• саморезы; рулетку;
• болты;
• дрель;
• анкера;
• сварочный аппарат;
• рубероид;
• молоток;
• антисептики для защиты древесины и антикоррозийные составы для металла;
• брус (либо швеллер, уголок, профильную трубу).

Если обвязка осуществляется из изделий металлопроката, необходимо подготовить грунтовку и краску для покрытия металла от коррозии.

Как правильно обвязать сваи?

Обвязочный материал прикрепляется с помощью сварки или болтов на оголовки винтовых свай. Оголовки могут идти готовыми в комплекте к винтовым сваям, либо их делают самостоятельно.

Порядок монтажа:

• Наваривают на оголовки стальные листы (20х20 см, толщиной 0,4 см).
• Под болты по углам площадок делают отверстия 8 мм в диаметре;
• Сварные швы обрабатывают средством от ржавчины.
• В местах контакта древесины с металлическими поверхностями на оголовки прокладывают рубероид в 2-3 слоя.
• Укладывают брус и прикрепляют к площадкам с помощью болтов или шурупов.

Если обвязочным материалом выступает швеллер, его укладывают на оголовки вниз гранями. Двутавровую балку соединяют сварным швом, он считается наиболее надёжным. Профильную трубу приваривают под оголовками по периметру основания.

Установку ростверка выполняют строго по уровню. Отсутствие горизонта создаст проблемы при кладке стен.

Гидроизоляция

При возведении фундамента на сваях при наличии подземных вод возникает необходимость создавать дренаж и гидроизолировать фундамент.

Если допустить коррозию металлических конструкций, несущая способность фундамента значительно снизится.

Защищают от влаги изначально сами сваи и затем обвязку. Опоры обрабатывают двухкомпонентным защитным слоем.

Обвязку из древесины закрывают рубероидом, сложенным в несколько слоев. Изделия металлопроката, которые используют при сооружении обвязки, необходимо защищать антикоррозионным составом. Гидроизоляционный слой на обвязке не даёт подземным водам возможности проникнуть внутрь сооружения.

Теплоизоляция

Внутреннее пространство под домом необходимо защитить от холода. Иначе затраты на обогрев сооружения значительно увеличатся. С целью теплоизоляции необходимо возвести фальш-цоколь и выполнить утеплительные работы. В качестве материала для цоколя используют кирпич или навесные панели из сайдинга, профнастила, пластика.

Утеплитель должен соответствовать следующим требованиям:

• иметь низкую теплопроводность;
• быть устойчивым к атмосферным осадкам;
• не утяжелять строение;
• не разрушаться от времени.

По указанные параметры идеально подходят:

• полистирольные листы;
• пеноплекс;
• экструдированный пенополистирол.

Полезное видео

Дополнительная информация по обвязке винтового фундамента в видео:

Заключение

Свайный фундамент отличается надёжностью, доступной ценой, быстро монтируется. Подходит для болотистого и подвижного грунта. Однако такое основание выполнит свою задачу только в том случае, если правильно выполнить его обвязку с использованием долговечных и прочных материалов.

Тщательная гидро- и теплоизоляция фундамента продлит долговечность сооружения, улучшит микроклимат в доме.

Источник