Высота ростверка свайного фундамента

Свайно-ростверковый

foto16325-2

Типы свайно-ростверкового-фундамента различаются между собой по конструктивным особенностям, способу монтажа, варианту заглубления в грунт и не только.

Основные требования и правила расчетов фундамента описаны в соответствующей нормативной документации.

Ростверк на сваях — что это такое, как рассчитать ширину, высоту и другие размеры свайно-ростверкового фундамента, как построить основание своими руками? Ответы на вопросы найдете в статье.

Что это такое?

Устройство такого типа основания представляет собой свайное поле, объединенное в монолитную конструкцию единым ростверком.

Свайно-ростверковый фундамент обеспечивает лучшую устойчивость зданию, чем традиционные опоры, но при этом строительство обходится дешевле, чем глубокое закладывание железобетонной ленты или плиты.

Свайно-ростверковый фундамент выбирают для строительства:

  • малоэтажных сооружений,
  • кирпичных,
  • щитовых,
  • деревянных домов,
  • построек из газобетона,
  • гаражей,
  • бань,
  • ограждений и не только.

Одно из главных преимуществ основания – применимость практически для всех видов грунтов, кроме скальных пород, а также участков с высоким содержанием каменистых включений в почве. Опорные конструкции также обеспечивают стойкость дому на заболоченных площадках и переувлажненных грунтах.

При этом ростверк отвечает за равномерное распределение нагрузки между сваями, что значительно увеличивает прочность и надежность фундамента. Как правило, под ростверком устраивают щебневую или песчаную подушку, чтобы защитить верхнюю часть основания от морозных сил пучения.

foto16325-4

Требования и стандарты для строительства основания

Нормативный документ СП 24.13330.2011 представляет собой актуализированную версию СНиП 2.02.03-85. Справочная информация отражает свод установленных требований, регулирующих возведение фундамента, а именно:

  1. Объем геологических исследований.
  2. Состав строительного проекта.
  3. Особенности строительства в присадочных, набухающих и других грунтах.
  4. Расчет конструктивных элементов.
  5. Расчет опор на совместное действие горизонтальных и вертикальных сил.
  6. Определение несущей способности фундамента.
  7. Нахождение осадки свайно-ростверкового фундамента и не только.

Когда возникают проблемы с проектированием фундамента, всегда целесообразно обратиться к другим нормативным документам, связанным с представленным видом строительства:

    регулирует проектирование железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений; описывает особенности заглубления опор на глубину, которая будет соответствовать габаритам анкерной арматуры; описывает нормы проектирования бетонных и железобетонных конструкций.

Типы фундаментов по способу погружения свай в грунт

Выбирая опоры для фундамента, учитывают стоимость материала, необходимость найма спецтехники, сложность работ, требуемую несущую способность опор и т.д. По способу погружения опор в почву различают такие виды основания:

foto16325-3

    Буронабивные сваи – опорные элементы изготавливают непосредственно на строительном участке. Для увеличения прочности конструкцию усиливают армирующим каркасом.

Жесткость системы достигается благодаря прочной связи ростверка с опорами. Как правило, с такими опорами устраивают железобетонный ленточный ростверк (монолитный или сборной).

Под легковесные деревянные постройки можно выбрать ростверк из брусьев. Металлические винтовые сваи легче, дешевле и проще в монтаже, чем железобетонные конструкции, но они уступают по сроку службы и несущей способности.

Классификация свайных ростверков по степени заглубления

По отношению к поверхности земли ростверк может быть:

foto16325-5

  1. Заглубленным – лента опущена в почву на определенную глубину. Как правило, ленточный ростверк комбинируют с бетонными и железобетонными сваями, заглубленными в грунт ниже линии промерзания. Несмотря на значительные финансовые и трудовые затраты, такой фундамент может оказаться единственным подходящим вариантом для строительства тяжелых сооружений.
  2. Наземный – тип ростверка, который опирается на поверхность земли. Подходит для грунтов несклонных к пучению.

Как рассчитывается минимальная высота и что на нее влияет?

После размещения на плане точек под опоры, переходят к проектным расчетам для ростверка фундамента. Габариты ростверка не должны быть меньше размеров конструкции, которая на него опирается.

Как правило, в частном домостроении выбирают высоту ростверка, равной: Ha + 25 см, где Ha – глубина заделки свай в верхнюю часть основания.

При проектировании сооружений I степени ответственности к расчету минимальной высоты ростверка подходят, исходя из несущей способности опорной конструкции. За основу берут условие:

foto16325-6

где:

  • a1 и a2 – безразмерные коэффициенты;
  • bk и dk – размеры сечения сваи;
  • c2 и c1 – расстояние от граней, соответствующей размерам и к ближайшим сваям;
  • h1 – рабочая высота сечения ростверка;
  • Rp – боковая поверхность пирамиды продавливания, принимая от верха арматурной сетки до дна стакана.

В малоэтажном строительстве принимают условную высоту ростверка, равную 30-40 см, на практике это величина может выходить за указанные пределы.

Фактически параметр зависит от ряда факторов:

foto16325-7

  • географических условий участка;
  • климатических условий в регионе;
  • конструктивных особенностей возводимого сооружения;
  • материала, из которого изготовлен фундамент;
  • варианта установки опорной конструкции;
  • способа воздействия фундамента на грунт и т.д.

Об устройстве свайно-ростверкового фундамента и расчетах конструкции читайте в этой статье.

Необходимая ширина

Ширина ростверка принимается равной ширине цоколя или толще него. Если в доме не планируется цоколь, то ширину выбирают, основываясь на толщине внешних стен по такому же принципу. При этом ширина лента не может быть уже 40 см.

Особенности выбора и возведения основания

Широкое разнообразие вариантов устройства свайно-ростверкового фундамента усложняет выбор неопытного застройщика. Не имея навыков и знаний в этой сфере, лучше заказать проектирование у профессионалов.

Ростверк на сваях для дома из газосиликатных блоков

Когда планируется строить дом из газобетона на склонах или участках с переувлажненным грунтом, выбор в пользу свайно-ростверкового фундамента станет лучшим решением.

Поскольку пористая структура газосиликатных блоков хорошо впитывает влагу, что приводит к быстрому разрушению конструкции, рекомендуется выбирать фундамент с висячим ростверком. При этом можно использовать винтовые или буронабивные сваи.

К выбору штампованных железобетонных конструкций лучше подходить с осторожностью, поскольку способ монтажа опор исключает возможность гидроизоляции нижней части фундамента. Последний способ актуален, если хорошо обработать ростверк гидрофобными составами.

Для кирпичного сооружения

foto16325-8

Для строительства кирпичных домов подойдет большинство видов свайно-ростверкового фундамента за исключением варианта с деревянным ростверком.

Параметры конструктивных элементов основания под малоэтажное строительство выбирают с учетом суммарных нагрузок, а также несущей способности грунта.

Чем мощнее планируется строение, тем надежное и устойчивее вбираются опоры. Как правило, для жилых домов сваи опускают ниже линии промерзания. Для переувлажненных грунтов целесообразно продумать искусственный отвод сточных вод и дренажную систему на участке.

Под гараж

Под такие легковесные постройки как гараж или баня с экономической точки зрения лучше использовать металлические винтовые сваи с такой же обвязкой. Выбранный метод отличается высокой скоростью возведения, простотой монтажа и небольшим количеством строительного мусора.

Металлические сваи подойдут для заболоченных мест, торфяных грунтов и других слабых пород, а также для участков с неравномерным рельефом.

Если проектируется гараж с надстройкой, можно увеличить количество свай или использовать железобетонные опоры. В любом случае, увеличение мощности опорной конструкции приведет к удорожанию строительства.

Как построить своими руками?

Строительство свайно-ростверкового основания начинается с разметки участка: на площадку переносят размеры будущей постройки, а также обозначают места установки опор.

Технологические этапы возведения буронабивного фундамента с ленточным ростверком:

  1. Бурение скважин.
  2. Устройство опалубки.
  3. Монтаж каркаса из армирующих прутьев в шурфе.
  4. Заливка опоры бетонным раствором.
  5. Гидроизоляция верхней части опор.
  6. Монтаж опалубки под ростверк.
  7. Устройство гидроизоляционного материала внутри опалубки.
  8. Монтаж армирующего каркаса для ленты.
  9. Связка армированных прутьев свай и ростверка.
  10. Заливка бетона под ростверк.

Алгоритм строительства винтового свайного-ростверкового основания с металлическими конструктивными элементами:

foto16325-9

  • ввинчивание опор на глубину ниже линии промерзания, пока конец трубы не упрется в твердые породы;
  • заливка бетонном полости внутри винтовой сваи для увеличения прочности и недопущения образования конденсата в трубе;
  • обрезка свай, выступающих над почвой, на одном уровне;
  • приваривание оголовков;
  • сваривание каркаса из металлических элементов для ростверка;
  • приваривание обвязки к оголовкам, укрепление уголками и заклепками;
  • покрытие металлической конструкции несколькими слоями гидроизоляции.

Порядок строительства винтовых железобетонных свай:

  1. Устройство небольших углублений в почве под опоры.
  2. Ввинчивание железобетонных свай.
  3. Монтаж опалубки под ленту.
  4. Устройство гидроизолирующего слоя внутри опалубки.
  5. Монтаж армирующего каркаса под ростверк.
  6. Связка армированных прутьев свай и ростверка.
  7. Заливка бетона под ленту.

Строительство фундамента с применением штампованных железобетонных опор отличается необходимостью найма спецтехники, поэтому провести работы своими руками можно только частично. Когда сваи будут установлены, можно заняться обустройством опалубки под ростверк, не забывая про армирование и гидроизоляцию.

Инструкция по возведению свайно-ростверкового фундамента своими руками — в этой статье, по армированию конструкции — в этой, по гидроизоляции основания — в этой. О возведении свайного фундамента с монолитным ростверком можно узнать здесь, о стоимости строительства — тут.

Заключение

Широкое применение свайно-ростверкового основания обусловлено экономичностью, относительной простотой и высокой скоростью монтажа. Для конкретных условий целесообразно выбрать тот или иной тип фундамента. Конструктивные различия конструкций подробно описаны в настоящей статье.

При этом каждый способ предполагает проведение сложных математических расчетов. Эксперты советуют начинающим строителям, у которых нет опыта в проектирование фундаментов, заказать расчеты у специалистов.

Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком

Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.

Изучение характеристик грунта

Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.

Схема буронабивного фундамента

Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.

Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.

Глинистая почва в области подошвы сваи

Глинистая почва по длине сваи

Сбор нагрузок

Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

  • нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
  • нагрузка на ростверк.

Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.

При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.

Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:

Конструкция Нагрузка
Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см 30-50 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 20 см 100 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 30 см 150 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 38 см 684 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 51 см 918 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления 27,2 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением 33,4 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя 100-150 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см 500 кг/кв.м.
Пирог кровли с использованием покрытия из
листов металлической черепицы и металлических 60 кг/кв.м.
керамочерепицы 120 кг/кв.м.
битумной черепицы 70 кг/кв.м.
Временные нагрузки
От мебели, людей и оборудования 150 кг/кв.м.
от снега определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района

Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

Тип нагрузки Коэффициент
Постоянная для:
– дерева
– металла
– изоляции, засыпок, стяжек, железобетона
– изготавливаемых на заводе
– изготавливаемых на участке строительства
1,1
1,05
1,1
1,2
1,3
От мебели, людей и оборудования 1,2
От снега 1,4

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

  • шаг свай;
  • длина сваи до края ростверка;
  • сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

  • P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
  • R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
  • S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
  • u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
  • fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
  • li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
  • 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Сортамент стальной арматуры

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Размеры ростверка и его армирование

Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.

Пример правильной вязки арматурного каркаса

Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

  • B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
  • М — масса здания без учета веса свай;
  • L — длина обвязки;
  • R — прочность почвы у поверхности земли.

Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.

Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.

Высота ростверка свайного фундамента

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова — институт АО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 24.13330.2010

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ опечатки, опубликованные в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 6, 2011 г.

Опечатки внесены изготовителем базы данных

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2017 год; М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию фундаментов из разных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и при любых видах строительства.

Разработан НИИОСП им.Н.М.Герсеванова — институтом ОАО "НИЦ "Строительство": д-ра техн. наук Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин и канд. техн. наук И.В.Колыбин — руководители темы; д-ра техн. наук: А.А.Григорян, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: А.Г.Алексеев, В.А.Барвашов, С.Г.Безволев, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, A.M.Дзагов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, В.В.Михеев, Д.Е.Разводовский, В.Г.Федоровский, О.А.Шулятьев, П.И.Ястребов, инженеры Л.П.Чащихина, Е.А.Парфенов, при участии инженера Н.П.Пивника.

Изменение N 2 разработано институтом АО "НИЦ "Строительство" — НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы — д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский; исполнители — д-р техн. наук Н.З.Готман, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд.техн. наук П.И.Ястребов) при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева.

Изменение N 3 к своду правил подготовлено АО "НИЦ "Строительство" — НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы — д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, д-р техн. наук Н.З.Готман, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.В.Сёмкин, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук П.И.Ястребов, при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений (далее — сооружений).

Свод правил не распространяется на проектирование свайных фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия

ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)

СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)

СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"

СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные"

СП 41.13330.2012 "СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений"

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 58.13330.2012 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"

СП 126.13330.2017 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, 2)

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

3 Термины и определения

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем СП, приведены в приложении А.

Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4 Общие положения

4.1 Основное назначение свай — это прорезка залегающих с поверхности слабых слоев грунта и передача действующей нагрузки на нижележащие слои грунта, обладающие более высокими механическими показателями. Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия их эксплуатации;

г) действующих на фундаменты нагрузок;

д) условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;

е) экологических требований;

ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений;

Как произвести расчет ленточного ростверка свайного фундамента

В тех регионах, где часты дожди или затопления, при постройке дома нужно возводить свайный фундамент с ростверком. Такая конструкция дает возможность приподнять строение на высоту до 2 м.

Схема устройства ростверка

Рисунок 1. Схема устройства ростверка.

Как известно, такая конструкция предполагает наличие забивных или буронабивных свай. Первый вид столбиков вбивают, применяя специальную технику, а для второго типа применяют строительный бур, им делают воронки.

Размеры ростверка

Диаметр воронки составляет 30 см, а длина штанги – 5 м. Вначале определим количество столбцов, при этом учтем, что дом имеет размеры 5 Х 8 м. А расстояние между столбиками должно составить 1,5 м – коэффициент, который может быть максимум 2 м (рисунок 1).

Зная эти величины, определяем, что понадобится 10 свай, глубина залегания которых составляет 2 м, но при этом они выступают на 20 – 30 см над грунтом.

Высота ростверка составляет 0,25 м, а ширина не должна быть меньше ширины цоколя. Если цоколь не предусмотрен, тогда ширина ростверка должна быть равна ширине наружной стены, но не меньше 0,4 м. Лента расположена на расстоянии 10 до 15 см от грунта.

Расчет свайного фундамента

Схема армирования ленточного ростверка

Схема армирования ленточного ростверка свайного фундамента.

Важным моментом является расчет количества опорных свай для конкретного здания. Специалисты в основу расчетов берут несущую способность грунта и общий вес будущего здания. Вес строения делится на значение несущей способности грунта, а в результате получаем площадь фундамента. Эту площадь рекомендуется увеличить на 30% для создания запаса прочности. Далее для получения количества столбов площадь фундамента делится на объем опоры каждого столба. Теперь на плане нужно разметить место для каждой опорной сваи. Делается это с учетом следующих правил:

  1. Столбы должны находиться во всех углах здания.
  2. Они устанавливаются во всех местах пересечения стен.
  3. Расстояние между опорами по периметру стен в среднем равно 2-2,5 м. При уменьшении данной величины увеличиваются затраты на материал и уходит больше времени на выполнение работ по возведению фундамента. А при увеличении расстояния до 3-3,5 м возникает опасность появления трещин ростверка и возможен его перелом, который ведет к разрушению всего строения.

Правила расчета и обустройства ленточного ростверка

Верх каждой сваи должен заделываться в ростверк примерно на 10 см. Для этого арматурные прутья столбов загибаются параллельно земле и прикрепляются вязальной проволокой к арматуре ростверка. Столбик в высоту должен быть не менее 30 см. Чаще всего он выполняется из монолитного армированного бетона. Для его заливки монтируется опалубка, дно которой делают из доски толщиной минимум 40 мм, иначе в процессе наполнения опалубки жидким бетоном оно может переломиться. Для того чтобы не допустить потерь цементного молочка, изнутри опалубку выстилают полиэтиленовой пленкой.

Схема устройства сваи фундамента

Рисунок 2. Схема устройства сваи фундамента.

Арматурный каркас рассчитывается таким образом, чтобы он отстоял от стенок опалубки на величину тройного диаметра прутьев арматуры. Нижний и верхний пояс желательно зафиксировать, чтобы арматура не могла передвигаться во время заливки бетона . Сделать это можно с помощью горизонтальных стержней, вставленных в отверстия боковых стенок. Через 25-30 минут после заливки опалубки их удаляют.

При небольших нагрузках на свайный фундамент допустимо применение синтетической арматуры. Залитую бетонную массу нужно обработать строительным вибратором или проткнуть в нескольких местах прутом арматуры. Делается это для удаления воздуха из бетона. Сверху залитый ростверк накрывают полиэтиленовой пленкой. В течение следующей недели пленку снимают, бетон смачивают и снова закрывают.

Ростверк на пучинистых грунтах должен находиться на уровне около 20 см над землей.

Ширина его равна примерно ширине цоколя или толщине стен. На практике его делают шириной не менее 40 см, а его высота составляет 30 и более см. Ростверк не должен пересекаться с различными трубопроводами и иметь швов и стыков. Правильность и ровность верхней плоскости проверяется уровнем.

В качестве арматуры используются прутья диаметром 10 – 14 мм. Желательно, чтобы их длина соответствовала размеру стены. Количество прутьев, которое должны содержать верхняя и нижняя ленты (вместе), зависит от их диаметра. При толщине 10 мм понадобится до 8 прутьев, при 12 мм диаметре – до 6, а если их сечение составляет 14 мм, тогда применяют от 4 до 5 штук. Свайный фундамент с ростверком не предназначен для многоэтажных зданий, но он может оказаться незаменимым при малоэтажном строительстве домов, офисов, магазинов, бань на рыхлых грунтах.

Как правильно рассчитать арматуру для плитной основы?

Для расчета количества арматуры руководствуются формой и типом фундамента, а также несущей способностью почвы. Рассмотрим, как его произвести, если размер будущего строения составляет 5 Х 8 м, с двумя внутренними стенами (рисунок 2).

Схема устройства ленточно-свайного фундамента

Рисунок 3. Схема устройства ленточно-свайного фундамента

При строительстве применим стержни с ребристой поверхностью, то есть арматуру класса А3, с сечением 1 см, такие прутья пригодны для щитового и каркасного дома. Но если почва, на которой возводят строение, имеет слабую несущую способность, тогда применяют арматуру с диаметром от 1,4 до 1,6 см, при этом шаг сетки каркаса составит 20 см.

Приступим к расчету:

  • ((8 / 0,2) + 1) = 41 (арматурных прутьев длиной 8 м);
  • ((5 / 0,2) + 1) = 26 (арматурных прутьев длиной 5 м);
  • 41 + 26 = 67 (арматурных прутьев).

Ввиду того что мы строим плитное основание, используем два армированных пояса, поэтому количество прутьев удваиваем, и получается, что нам необходимо 134 прутка, при этом 82 из них имеют длину 8 м, а 52 – 6 м:

  • 82 * 8 = 656 м;
  • 52 * 6 = 312 м;
  • 656 + 312 = 968 м.

Стержни нижней сетки соединяем между собой, в местах пересечения продольных и поперечных прутьев. Рассчитаем число соединений:

  • 41 * 26 = 1066 (соединений).

Если используемая плита имеет толщину 20 см, а расстояние от ее поверхности до каркаса составит 5 см, тогда 20 – 5 – 5 = 10 см, тогда:

  • 1066 * 10 = 10660 см или 106,6 м;
  • 106,6 + 968 = 1074,6 м (нужное число стержней для плитной основы).

Рассчитаем количество вязальной проволоки:

  • 41 * 26 * 2 = 2132 (соединений).

Соединения производят, складывая проволоку в два сложения, поэтому если проволока имеет длину 15 см, тогда ее умножают на 2, получают 30. А для того чтобы рассчитать число вязок, нужно полученный результат умножить на число соединений, тогда получим:

  • 2132 * 0,3 = 639,6 м.

Как рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Для продольных прутьев применяют арматуру класса А3, а для поперечных – А1 (рисунок 3). Ширина фундамента составляет 500 мм или 50 см, произведем расчет его длины, при этом учтем, что здание будет иметь 2 внутренние стены:

  • (5 + 8) * 3 = 39 м.

Если применить 6 арматурных прутков, тогда получим:

  • 6 * 39 = 234 м.

Схема армирования углов ленточного фундамента

Рисунок 4. Схема армирования углов ленточного фундамента.

Шаг составляет 0,5 м, высота основы под дом – 0,2 м, тогда отступ от основания здания при применении 6 мм арматуры составит:

  • (200 – 8) * 3 + (60 – 8) * 2 = 680 см.

Число соединений составит:

  • (39 / 0,5) + 1 = 79;
  • 68 * 79 = 5372 см или 537,2 м.

Так как вязку стержней сделаем в 12 местах, тогда:

  • 12 * 0,3 * 79 = 284,4 м.

Расчет арматуры для столбчатого фундамента

Для горизонтальных полос применим 6 мм арматуру класса А3. А для столбиков 4 шт. 12 мм, которые связывают на 25 см расстоянии, при этом высота столба составляет 1,7 м, а диаметр 30 см (рисунок 4). Их устанавливаем в четырех местах.

  • 4 * 1,7 = 6,8 м ребристой арматуры;
  • 4 * 4 * 0,25 = 4 м гладких прутьев.

На 40 столбиков потребуется:

  • 40 * 6,8 = 272 м;
  • 40 * 4 = 160 м.

Проволокой свяжем 4 горизонтальных и столько же вертикальных столбцов:

  • 4 * 4 * 0,3 = 4,8;
  • 4,8 * 40 = 192 м.

Мы рассмотрели, как производится расчет ленточного ростверка и арматуры. Фундамент – это основа любого строения, а финская технология оборудования свайно – ростверковых сооружений получает все большую популярность в нашей стране.

Свайный фундамент с ростверком под газобетон

Ростверком называют несущий пояс, обвязывающий оголовки точечных опор – свай или столбов. По сути, это та же фундаментная лента, только не опирающаяся на грунт, а чаще всего возвышающаяся над ним. Есть ситуации, когда подобная структура базы здания является единственно возможной — или как минимум, наиболее целесообразной с точки зрения бюджета. В частности рассмотрим, насколько оптимален свайно ростверковый фундамент для дома из газобетона.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Сваи – это опоры точечного типа, позволяющие пройти слабонесущие слои грунта и надёжно закрепиться в более прочный пласт. От столбов сваи отличаются глубиной проникновения в грунт: столбы имеют высоту максимум 2,5 м, а для свай это минимальная длина. Она может быть настолько большой, что позволяет при желании строить даже на болоте или в русле водоёма.

Свайный фундамент с ростверком под газобетон

Свайное поле, обвязанное по оголовкам ростверком, имеет самую высокую несущую способность. Срок службы такого фундамента, если он железобетонный, минимум сто лет. Свайно ростверковый фундамент под газобетон – это отличное решение, если возводить дом приходится:

  1. На слабых грунтах (пластичные глины, лёссы, торфы, мокрые солончаки).
  2. На слишком плотных грунтах – с целью уменьшения объёма трудоёмких земляных работ.
  3. Если ширина обычного ленточного фундамента получается слишком большой, что удорожает стоимость.

Для нестабильных грунтов сваи в качестве фундамента подходят лучше всего. Но сами по себе они работать не могут – необходим промежуточный пояс, который будет передавать им нагрузки. Таковым и является ростверк, который нагружается стеновой кладкой. Без него можно обойтись только при строительстве срубов и каркасников, где роль ростверка играет первый венец или балки нижней обвязки.

Как вариант, под каменный дом по сваям может быть залит не ростверк, а плита.

Подходит ли для дома из газобетона

Газоблок в силу насыщенной порами структуры, отличается хрупкостью. Такая кладка очень чутко реагирует на малейшие подвижки основания, что проявляется образованием трещин. Поэтому для газобетонных домов рекомендуется проектировать жёсткие фундаменты. Наибольшей жёсткостью отличаются бутовая кладка из камней неправильной формы, бутобетон и монолитный армированный бетон. Сборный железобетон и металл относятся к гибким материалам, которые в данном случае применять нежелательно.

В силу большого веса бутового камня, для формирования ростверков его не используют, хотя формировать сваи из него можно. Этот материал не имеет широкого применения лишь потому, что стоит в два раза дороже обычного щебня. Ростверки традиционно заливают из тяжёлого бетона класса В22,5.

Их жёсткость обеспечивается не только за счёт материала, но и путём добавления дополнительных точек опоры в наиболее слабых местах. Для газобетона это идеальное решение. Важно только, чтобы жёсткой была именно конструкция, объединяющая головы свай. Сами сваи могут быть и трубчатыми, но их полости обязательно должны заливаться бетоном.

Принцип структурирования фундамента этого типа может быть таким, как на схеме снизу:

Даже если сваи металлические, ростверк должен быть в монолите

Какой должна быть высота фундамента

Высота любого фундамента – это расстояние от его подошвы до верхней горизонтальной поверхности, которую принято называть цоколем. В данном случае, роль цоколя играет ростверк, а из его высоты и длины сваи складывается высота фундамента в целом. Какой она будет – зависит от удалённости ростверка от земли и от заглубления сваи в грунт.

В среднем, нижняя плоскость ростверка отстоит от планировочной отметки земли на 35-40 см. Но при необходимости он может лежать на грунте или быть поднятым на высоту целого этажа. Тут всё зависит от конкретных условий строительства.

Высокий фундамент для дома на склоне

Ростверки, значительно удалённые от земли, обычно проектируют в регионах с высокими снегами, вероятностью подтопления вблизи водоёмов, а так же при строительстве на склонах. Там, где подобных катаклизмов — как и зимнего снежного покрова, нет, ростверк может быть вообще едва приподнят над грунтом и считаться наземным.

Некоторые товарищи умудряются даже заглубить ростверк, пытаясь таким образом сэкономить на сваях. Но это грубая ошибка. Не то, чтобы такой схемы вообще не существовало – она есть, но её используют в промышленном строительстве, когда сваи используются забивные, с квадратным сечением, длиной более 12 м.

В случае с буронабивными сваями всё иначе: площадь опоры у них мала, силы бокового трения практически нет. В случае морозного пучения заглублённый ростверк будет выталкиваться наверх и потянет за собой сваи, которые могут растрескиваться. Так что, не зная броду, лучше не лезть в воду.

Силы, воздействующие на сваи

Такие метаморфозы чаще всего происходят с малонагруженными фундаментами, а газобетонная кладка, как известно, имеет небольшой вес. В идеале, чтобы свая стояла неподвижно, надо чтобы её пята была шире ствола. А пустота между нижней гранью ростверка и поверхностью грунта будет нейтрализовывать воздействие сил пучения.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: