Обвязка фундамента на винтовых сваях

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,
• верхняя обвязка.

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:

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.

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.

Основные типы обвязки

Существует четыре основных вида обвязки свайного фундамента:

• Обвязка брусом;
• Обвязка швеллером;
• Обвязка двутавровой балкой;
• И обвязка монолитной железобетонной лентой.

Обвязка может быть высокой (приподнятый на 15 сантиметров над землей, данный вид ростверков используется на пучинистых почвах), повышенный — лежащий на грунте, и заглубленный — утопленный в почву так, чтобы верхний контур ленты находился на одном уровне с грунтом (встречается крайне редко).

Рис 1.3: Виды обвязки свайного фундамента

Совет эксперта! Дабы компенсировать растягивающие нагрузки, имеющиеся в промежутках промеж свай, требуется позаботиться об армировании ростверка.

Разберем каждый тип обвязки детальнее.

Швеллер и винтовые сваи

Использование швеллера в свайно-винтовых конструкциях применяется при возведении строений с большой несущей нагрузкой. Обычно закрученные на необходимую глубину винтовые сваи обвязываются швеллером необходимого размера (ширины или расстояния между боковыми гранями, полками). Как правило при монтаже швеллера на винтовых сваях оголовки не используются, но встречаются решения со смешанным применением оголовков и швеллера. В этих случаях швеллер ставится либо на ребро опираясь и жестко крепясь сваркой к оголовкам, либо полками вверх, что в свою очередь позволяет «зависти» и укрепить брус во внутрь швеллера.

При установке конструкции из двутавровой балки на винтовые сваи, разумнее крепить все на установленные оголовки. Это позволяет точно без погрешностей смонтировать фундамент из двутавра. В частности при подъеме домов при просадке фундамента при заведении двутавра под нижний венец поднятого здания, балку лучше устанавливать на оголовок.

Применение швеллера в свайно-винтовом фундаменте

Обвязка фундамента на винтовых сваях

При монтаже швеллера обвязка делается по внешнему контуру фундамента или по внешнему и внутреннему. Все зависит от проекта и расчетов нагрузки. Контур фундамента может быть различной конфигурации, в том числе повторять «косые углы» эркеров

На что важно обратить внимание при устройстве свайного фундамента с использованием швеллера? Конечно на качество сварных швов. При не качественном исполнении работ сварной шов может разойтись, что в дальнейшем приведет к потере целостности конструкции. По окончании монтажа швеллер грунтуется специальным антикоррозийным покрытием

По окончании монтажа швеллер грунтуется специальным антикоррозийным покрытием.

Особое внимание необходимо уделить при монтаже свайных фундаментов на неустойчивых подвижных грунтах в береговых зонах и болотистых грунтах. В этих местах обвязка винтовых свай просто необходима

Дело в том, что в дальнейшем в грунтах сильно насыщенных водами возможны подвижки, которые потом могут привести к отклонению отдельных свай от оси, поэтому применение швеллера просто необходимо.

Обвязка фундамента на винтовых сваях в некоторых случаях может носить комбинированный способ. То есть помимо швеллера в качестве связующих элементов применяют уголок, профильную трубу, в отдельных случаях устраивают часть фундамента из монолитных бетонных элементов. В таких случаях обвязка фундамента, может считаться полноценным железо бетонным ростверком.

Обвязка винтового фундамента применяется для любого строения при необходимых условиях.

Технология и материалы для обвязки винтовых свай фундамента

Применение швеллера это один из вариантов применяемых при обвязке. При не сильных нагрузках используют профильную трубу или уголок. Часто считается достаточным использование бруса необходимого сечения в качестве ростверных балок связывающих свайное поле.

Швеллер устанавливается по верх сваи и крепится к верхним частям свай сварным швом. Если есть необходимость предусмотренная проектом на винтовые сваи устанавливают оголовок по верх которого монтируют швеллер или двутавровую балку. Брус крепится по верх оголовков винтовых свай болтовыми соединениями, что придает необходимую жесткость конструкции. Уголок или профильная труба используется в качестве материала для обвязки с боковых сторон винтовых свай и крепится сварным швом.

Как сделать своими руками?

После составления проекта, проведения подготовительных работ и закупки стройматериалов, можно приступать непосредственно к монтажным работам.

Первый этап — создание разметки на участке. Необходимо обозначить места, в которых будут устанавливаться винтовые опоры, тщательно выверив все расстояния и углы.

На обозначенных точках делаются неглубокие подкопы на 15-30 см. Это позволит избежать самопроизвольного смещения свай в самом начале их ввинчивания в грунт. Расстояние между точками расположения опор должно составлять 2-3 метра, в зависимости от их типоразмера, площади бани и несущей способности грунта.

Для вкручивания свай ручным методом используются длинные металлические ломы, которые выполняют функцию рычагов. Такую работу следует выполнять вдвоем или втроем. Если имеется возможность заезда спецтехники на участок, можно осуществить установку механическим способом. Это даст возможность сэкономить время и силы.

Винтовые сваи необходимо погружать в почву на глубину не менее 1,5 м. Конструкции ввинчиваются в грунт до тех пор, пока их наконечники не достигнут плотных слоев земли. При этом вращать сваи вручную становится в разы сложнее, что является признаком окончательного погружения опоры.

В процессе вкручивания необходимо тщательно следить за тем, чтобы конструкции располагались в строго вертикальном положении. Допускаются лишь незначительные отклонения на 1-2 градуса.

Когда все опоры установлены и выравнены по высоте, проводится их бетонирование изнутри. В металлические трубы подается бетонная смесь, которую желательно замешивать непосредственно перед заливкой.

Когда цементно-песчаная смесь окончательно затвердела, на верхних частях свай устанавливаются оголовки. Далее проводится установка обвязки. Для деревянной бани оптимальным выбором будет конструкция из бруса.

Важным моментом является обустройство фундамента под печь. Кирпичные, чугунные и стальные топки оказывают достаточно большую нагрузку на поверхность основания, поэтому их нельзя возводить непосредственно на полу. Под ними должны располагаться дополнительные фундаментные конструкции.

В дополнение к основному свайно-винтовому фундаменту необходимо обустроить бетонное основание. Его площадь не обязательно должна быть большой.

Размеры и площадь дополнительного фундамента подбираются с учетом ширины и длины печи, которая будет возводиться на нем.

Чтобы подготовить основание для массивной печи, следует подготовить на выбранном участке котлован по заранее выполненным расчетам. Его глубина должна достигать уровня промерзания почвы.

На уплотненное дно засыпается песчано-гравийная подушка. Слой щебня должен быть не менее 15 см, слой песка – от 20 см. Поверх песчаного слоя можно засыпать еще один пласт щебня такой же толщины.

Далее устанавливается деревянная опалубка по периметру печного фундамента, в нее помещается арматурный каркас. На следующем этапе проводится заливка бетона. Верхний уровень основания должен быть примерно на 5-6 см ниже пола, который будет устанавливаться в бане. Когда бетон окончательно затвердеет, нужно снять опалубку и обработать стенки печного фундамента гидроизоляцией – например, гудроном.

На следующей стадии можно приступать к монтажу сруба

Данная конструкция создается по простой схеме: на оголовках свай закрепляются жесткие металлические швеллеры или двутавровые балки по всему периметру фундамента, а также в его центральных зонах. Эти элементы соединяются с оголовками с помощью электросварки.

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.

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.

Виды обвязки

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

Подходит ли такое основание для каркасника?

Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.

Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.

Какие опоры можно использовать?

Для фундамента под каркасный дом применимы все виды свай:

1. Забивные.
2. Буронабивные.
3. Винтовые.

Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.

Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.

Технология закладки буронабивных свай доступна для домашнего домостроения. Монтаж усложняется необходимостью бурения скважин в почве, а также сбора армирующего каркаса. Под одноэтажные каркасные постройки из дерева можно заложить фундамент без армирования, но срок службы конструкции будет значительно ниже.

Вкручивание винтовых свай (металлических и железобетонных) – быстрый способ возведения фундамента

В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:

• дешевле ленточных и плитных оснований;
• подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
• эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
• разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.

Недостатки опорных свай:

• перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
• сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.

Монтаж обвязки

Обвязочный материал подготовлен заранее, можно приступать к укладке бруса. Начинать следует с угла, от которого потом будет идти привязка. Угол между брусьями выставляется с помощью угольника и закрепляется брус саморезами либо болтами. Крепление болтами надежнее, но требуется дополнительное время на сверление бруса. При таком способе надо использовать кузовные (широкие) шайбы, а головку болта притопить заподлицо с брусом.
Следующим шагом необходимо проверить диагонали, в случае необходимости подогнать и только затем производить окончательный монтаж.
С внутренней стороны углы можно дополнительно укрепить уголком из оцинкованной стали, прямые стыки соединяются оцинкованными пластинами.
Перед тем, как начать обвязывать сваи, необходимо обязательно(!) проложить изоляционный материал, чтобы не было контакта металла с деревом. Наиболее экономным вариантом считается рубероид.
Между всеми стыками прокладывается джутовая лента для утепления.

Как правильно обвязать свайный фундамент | Город свай

Фундамент свайно-винтовой с обвязкой брусом может сочетаться с металлическим швеллером. Обвязка нужна, чтобы правильно зафиксировать свайный фундамент, надежно зафиксировав его в проектном положении. Фундамент свайно-винтовой с обвязкой брусом предотвращает смещение фундамента под воздействием внешних сил.

Правильно обвязанный свайный фундамент позволяет равномерно распределить нагрузку на все сваи. Чтобы узнать чем и как правильно обвязать свайный фундамент или винтовые сваи, нужно провести расчет нужного объема свай для фундамента. Чем их больше, тем меньшим сечением у фундамента свайно-винтового с обвязкой брусом. Также верно и обратное.

Основные типы обвязки свай своими руками

Свайно-винтовой фундамент, с обвязкой брусом или швеллером, обеспечивает прочное основание зданию. Обвязка часто применяется в современном строительстве. Винтовые фундаменты позволяют возводить здания на неустойчивых грунтах. Применение свайно-винтовых фундаментов можно посоветовать на этапе возведения новой постройки или для укрепления готового фундамента. Дополнительное применение свайно-винтовых конструкций поможет в ремонте или реконструкции частного дома, при повышении веса здания.

Для проведения работы своими руками, понадобятся следующие материалы и инструменты:

• брус;
• швеллер;
• уровень;
• сварочный аппарат;
• закладные шпильки;
• электропила.

Для удержания свай в пазах, необходимо надежно их укрепить. В частном строительстве домов обвязку делают брусом, укрепленным швеллером. Для правильной обвязки свайного фундамента, это требование не является обязательным. Сверху на сваи можно прикрепить специальные оголовки. Но если высота винтовых свай более 60 см, то сделать их обвязку необходимо.

Рекомендации по обвязке свай швеллером

Соединяя опоры швеллером важно правильно состыковать обе балки. Надежным методом соединения швеллеров принято считать соединение в накладку

Делается укрепление продольными балками, затем они закрепляются на выровненных по высоте винтовых сваях. Если длина балки превышает 4 метра, стыковка выполняется на промежуточной опоре. Прочность конструкции от этого не страдает, поскольку ослабленный швеллер имеет надежную опору — винтовые сваи. При таком способе нагрузка распределяется равномерно.

Для увеличения жесткости конструкции можно обвязать ее металлическим швеллером. Чаще всего используют швеллер шириной 160 мм. В случае, когда диаметр свай 108 мм, можно обойтись швеллером шириной 140 мм. Обвязка большого фундамента обычно требует применения спецтехники. В индивидуальном строительстве редко есть такая возможность, а потому укрепление швеллером применяется редко.

При соединении швеллерных балок можно применять сварочный шов или болтовое соединение. Для укрепления конструкции металлическим материалом, необходимо предварительно защитить его от коррозии. Защиты от коррозии можно добиться антисептиками или креозотом.

Советы по выполнению обвязки свай брусом

Обвязка свайно-винтового фундамента деревянным брусом оптимально подходит для деревянных конструкций

При этом важно тщательно выровнять все опоры, чтобы предотвратить перекосы бруса. Также допустимо выравнивать конструкцию пропилом на необходимую глубину в местах соединения

Для состыковки брусков, на них выполняются распилы, чтобы сложить их под прямым углом, а затем скрепить джутом.

Такую работу выполняют одновременно несколько человек, в одиночку провести состыковку не выйдет. Для увеличения срока службы фундамента брус, как и металлические элементы, обрабатывают антисептиком. В данном случае, он предотвращает гниение. Также, между брусьями рекомендуется уложить прокладки из рубероида.

При возведении деревянного сруба, роль обвязки играют его нижние балки. Если при проведении работ на бруске появилась трещина, он нуждается в замене. Качество каждого бруса влияет на прочность конструкции в целом.

Рекомендации выполнения обвязки фундамента

Для усиления основание дома, можно укрепить его уголком по диагонали или залить стяжку опор бетоном. Для крепления швеллера при установке свай, к обвязке приваривают арматуру. Для конструкции из деревянного бруса, крепление делается проволокой или шпильками, диаметром не менее М12.

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.

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.

Зачем нужна обвязка

Функцию обвязки выполняет верхний элемент основания – ростверк, для обустройства которого можно использовать несколько способов (выбор зависит от того, из чего строится дом). Ростверк нельзя считать обязательным конструктивным элементом свайного фундамента. Несмотря на это, его рекомендуется использовать в каждом случае, что гарантирует надежность и устойчивость сооружения.

Ростверк выполняет следующие функции:

1. Равномерно распределяет нагрузку на сваи. Особенно это касается ситуаций, когда из-за особенностей грунта опоры имеют различную глубину погружения. Подобное положение вещей может стать причиной перекосов и усадки здания. Благодаря ростверку риск подобных ситуаций сводится к минимуму.
2. Создает общую конструкцию из отдельных свай. После этого опоры перестают «жить своей жизнью», образуя надежный каркас для дома. В итоге в 2 раза увеличивается пространственная жесткость конструкции и срок ее службы.
3. Обвязывает фундамент по периметру. Мелкозаглубленный и заглубленный ростверк способствует увеличению площади опоры на землю и создает защиту для подпольной зоны от воздействий со стороны улицы.

Схема свайного фундамента с мелкозаглубленным ростверкомИсточник pobudova.in.ua

Обвязка фундамента классифицируется по типу используемого материала:

• Деревянная из бруса. Используется при возведении деревянных каркасных домов и построек из бруса. Процедура обустройства отличается дешевизной, и может быть реализована в одиночку, или с одним помощником.
• Дощатая. Таким образом оснащаются небольшие деревянные и каркасные строения. Для сооружения ростверка используется т.н. составная балка из нескольких деревянных досок.
• Металлическая. Ростверк из швеллера в состоянии обеспечить устойчивость для двух- или трехэтажного деревянного дома.
• Железобетонная. Эта конструкция демонстрирует наибольшую надежность и долговечность, и может использоваться в капитальном строительстве. В процессе обустройства бетонный раствор заливают в предварительно собранную опалубку, оснащенную арматурной сеткой.

Обвязка свайного фундамента брусом пользуется наибольшей популярностью при возведении загородных домов и коттеджей. Особенно это касается регионов с суровым климатом и вечной мерзлотой.

Деревянная обвязка применяется только для каркасных строений и домов из брусаИсточник postroifundament.ru