Расчет нагрузки
При установке свайного фундамента на винтовых опорах приходится работать с основанием для слабой нагрузки. Такая схема хорошо подходит для небольших сараев, гаражей и бань, производимых из бруса. Несильная опора с лихвой будет компенсирована значительной скоростью строительства и очень малыми затратами. Фундамент на винтовых сваях сконструирован из опор, установленных вертикально, и обвязки, горизонтально расположенной. На всю систему обычно используется четыре опоры, хотя может быть и больше.
Обвязка в данном случае представляется ростверком. Его создают из материала, подходящего для создания балки. Это может быть либо бетон, либо дерево, либо металл. Древесина кладется в основу бруса, из металла выполняется уголок, из бетона делают блоки. Обвязка винтовых свай соединяет балки между собой и с ростверком. Положительность процесса напрямую зависит от тщательного соблюдения всех требований инструкции по укладке и установке.
Оголовки свай обязательно должны быть на одной линии горизонта, что контролируется при погружении опор в грунт. Ширина бруса должна быть больше диаметра свай в полтора раза. Еще одно обязательное требование состоит в том, что ось по центру опор обязательно должна идти только через центр бруса. Обвязка винтовых свай соединяет опоры и балки резьбовым соединением либо на сварку, либо на хомуты.
Как и чем обвязывать?
Материал для обвязки
Установка будет зависеть от особенностей материала изготовления балки и фундаментной основы. Обвязка винтовых свай брусом является распространенным вариантом. Но большинство интересуются вопросом, требуется ли использовать технологию с использование бруса, если можно использовать материалы с большей надежностью, металл или бетон. Отметим сразу, что брус является самым лучшим вариантом для ростверка при строительстве каркасного дома или дома из дерева, так как брус имеет большую прочность и высокую устойчивость к температурным перепадам. Во время обрабатывания антисептиком, который помогает защитить дерево от гниения, срок эксплуатации бруса увеличивается и становится больше, чем у стальных балок. Обвязка свай брусом проводится по технологии, которая предусматривает крепление балок на резьбу, или же выполняется закрепление каждой части ростверка при помощи хомута.
Установка на резьбу
Такая методика используется лишь для фундамента, который П-образный. Во впадины на фланцах нужно установить брус и закрепляют при помощи самореза. Между сваями и балками помещают рубероид. Балки соединяют в чащу или лапу по углам. Крепления угла может быть выполнено при помощи шипов. Для углов снаружи используют элементы в виде уголков. Такая методика дает возможность не тратить время на систему пазов и гребней.
Использование двутавровой балки и швеллера
Если конструкция не сильно нагружена, можно сделать ростверк из швеллера. К такой конструкции можно отнести сарай или баню. Ростверк из металла и сваи обвязывают с применением сварки. Элементы конструкции и основания прикрепляют на круговой шов. Процедура сборки заключена в установке швеллера на оголовки. Элемент можно укрепить таким образом, что боковые грани будут как будто бы смотреть вниз. Обвязка швеллером винтовых свай также выполняется и в противоположном направлении, в этом случае грани направляют вверх.
При таком расположении швеллера сопротивление нагрузкам на поперечных частях конструкции будет в разы лучше. Таким образом, вы получаете опалубку, которую следует залить раствором, и получится сформировать стеновую кладку для армопояса. Для того, чтобы обеспечить обвязке высокую прочность, вместо швеллера используют двутавровую балку того же размера. Когда балки и швеллеры стыкуются в углах, то используют сварку. По окончанию обвязывания опор ростверк покрывают средством, которое не дает образовываться коррозии.
Обвязка доской
Обвязка винтовых свай досками своими руками часто подразумевает использование материала из лиственницы, кедра, ели или сосны. Крепление фундамента в этом случае начинают с изготовления балки, в основе которой используют доски. Элементы следует склеить между собой и зафиксировать при помощи саморезов или установить на болтовую систему. При использовании в строительстве фундамента тонких досок следует дополнительно придавливать их листами фанеры. Обязательно следите за тем, чтобы все стыки были расположены на разных сваях. Доски между собой соединяем в полдерева. Балки должны быть расположены на ребре и зафиксированы при помощи свай.
Обвязка свай по данной технологии выполняется так:
- Делают внутренний, внешний и средний контур (по принципу елочки).
- Элементы по очереди собирают и устанавливают.
- Между оголовками, швеллером и обвязкой следует обязательно установить слой рубероида для гидроизоляции.
- Если высота обвязки вышла больше 0,4 метров, то дополнительное основание следует укрепить профильной трубой.
Использование профильных труб для обвязки двутавром
Если хотите, можно сделать обвязку двутавровой балкой, и тогда выбирайте материал с отверстиями перфорации. Двутавр следует приварить как можно крепче и впритык. Предпочтение в выборе данного материала заключается в малой массе и высокой прочности. Профильная труба в этой конструкции будет играть роль распорки, что повысит долговечность и улучшит эксплуатационные характеристики здания. Для обвязки профильную трубу следует приварить снаружи по всему периметру основания.
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.
ВАЖНО!
Для увеличения прочности металлической обвязки рекомендуется использовать дополнительные болтовые соединения.
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
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Для некоторых видов свай нередко используют комбинированный вариант обвязки, при котором сам ростверк выполняет основные несущие функции, а стволы дополнительно соединяются металлическими перемычками. Такая перевязка, в частности, используется для винтовых свай. Она позволяет усилить систему и уменьшает возможности расшатывания или потери сцепления с грунтом.
Варианты обвязки
Обвязка свай брусом
Фундамент, обвязанный брусом.
При обвязке свайно-винтового фундамента брусом делают следующее:
Оголовок сваи монтируется после выравнивания (обрезания) сваи и после заливки внутрь неё бетона (в случае необходимости).
- Аккуратно выравнивают установленные сваи так, чтобы столбы находились точно на одном уровне.
- На сваи монтируют оголовки.
- Выполняют гидроизоляцию материала.
- На брусе, который приходится на стыки углов дома, выпиливают пазы нужного размера для последующего соединения деревянных частей между собой.
- Брус выкладывают на оголовки свай по периметру вдоль всего контура фундамента таким образом, чтобы стыки обособленных частей ростверка скреплялись между собой на оголовках. Места стыков при этом прокладываются жгутом для лучшего уплотнения.
- Выравнивают ростверк и тщательно проверяют угол: он не должен отклоняться от 90 градусов.
- Фиксируют брус на оголовках свай посредством саморезов.
Обвязка свай доской
При монтаже свайного фундамента обвязка доской имеет ряд бесспорных достоинств по сравнению с брусом:
- При проведении работ в брусе со слишком большим сечением могут появиться трещины либо он значительно деформируется.
- Для изготовления балок длиной более 6 м брус не годится из-за серьезных проблем, которые могут возникнуть при этом.
- Балки из бруса достаточно тяжелые, поэтому для их монтажа потребуется целая бригада рабочих. В то же время балку из досок изготавливают прямо возле фундамента, что значительно проще.
- Балки из досок не требуют дополнительной просушки и отличаются повышенной прочностью по сравнению с аналогами из бруса.
Обвязку винтовых свай с применением доски выполняют по следующему алгоритму:
Между оголовками свай и собственно обвязкой обязательно делают гидроизоляционный влагонепроницаемый слой, часто из рубероида высокого качества.
- Затем на обвязку из древесины монтируют лежень размера приблизительно 50х150 см, который закрепляют на оголовках посредством надежных болтов.
- На лежень накладывают доски обвязки в три слоя: сначала одна доска по всему периметру основания, потом вторая и третья. Все слои необходимо тщательно скрепить гвоздями.
- Если высота обвязки превышает 40 см, следует дополнительно усилить ее, используя профтрубу.
Обвязка свай швеллером (двутавром) или профтрубой
Металлические ростверки позволяют использовать свайно-винтовой фундамент при возведении не только деревянных строений, но и зданий из шлакоблоков, пенобетона и газосиликата в один этаж.
Обвязку фундамента швеллером или двутавром производят следующим образом:
- Устанавливают столбы свай на одинаковой высоте и обрабатывают металлические элементы обвязки антикоррозийным средством.
- Металлические балки помещают на сваи так, чтобы они соединялись посередине столбов свай. Швеллер обрезают под прямым углом в местах угловых стыков элементов ростверка.
- Балки приваривают друг к другу и к оголовкам свай.
На данном фото фундамент обвязан и швеллером, и профильной трубой (снизу).
Обвязка свайного фундамента профтрубой производится практически аналогично, однако устойчивость такого материала к значительным механическим нагрузкам может оказаться намного меньше. Из преимуществ трубы отметим дешевизну и небольшой вес.
Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка
Железобетонная обвязка монолитного типа выходит почти на треть дешевле, чем металлическая, однако она имеет ряд недостатков, основные среди которых – трудоемкость установки и невозможность продолжения строительства до полного отвердевания ростверка. На это обычно уходит не меньше месяца.
Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка: итоговый вариант.
При обвязке свай посредством железобетонного ростверка необходимо действовать следующим образом:
- Столбы свай выставляют на один уровень.
Из обструганных досок изготавливают опалубку для дальнейшей заливки бетоном, которую изнутри оббивают клеенкой для предотвращения утечек.
- Создают двухконтурный каркас, используя металлическую арматуру. Горизонтальные элементы арматуры по вертикали скрепляют перемычками из вязальной проволоки.
- Армокаркас помещают в опалубку таким образом, чтобы от ее поверхности металл отделяло не менее 5-6 см.
- Металлический каркас приваривают к сваям и заливают опалубку бетоном.
Подготовка к работе и выбор металлопроката
Технологический процесс обвязки связан с обустройством свайного участка. Алгоритм подготовительных монтажных работ предусматривает:
- Проведение обследования участка, разметка свайных точек для бурения.
- Установка винтовых колонн и нивелирование высоты.
- Заливка бетонного раствора в полости винтовых свай.
Для фундамента, выступающего на метр и более над поверхностью грунта, необходима установка дополнительного ростверка или контрольных стержней жесткости на высоте 30 – 50 см.
Хороший результат достигается применением чернопрокатного металла. Для обвязки применяют горячекатаные полосы или двутавровые балки.
Для стен толщиной 250 мм следует выбрать профиль 24П — 30П, для опор сечением 108 мм применяют металлопрокат 14П.
Металл обладает значительным весом. От длины швеллера и его веса зависит тяжесть сборной конструкции. Иногда для монтажа целесообразно применять подъемную строительную технику, что бывает затруднительно в условиях небольших участков.
Перед проведением обвязки необходимо выровнять поверхности опор. Это главное условие для монтажа швеллера на винтовые сваи.
Что из себя представляет и зачем она нужна?
Грубо говоря, обвязка — это основание чернового пола будущего дома.
Она нужна для:
- объединения разрозненных столбов (или свай) в одну монолитную конструкцию;
- использования в качестве основания для монтажа стен и пола;
- равномерного распределения нагрузки на фундамент.
К слову, в случае, если на строительной площадке наблюдаются перепады высоты, такая технология строительства однозначно дешевле тривиального ленточного фундамента.
Требования к монтажу
Чтобы обвязка на 100% выполняла свою роль, во время монтажа нужно соблюдать ряд требований:
- обвязочный материал и столбы нужно надежно скрепить болтами, скобами или пробками;
- укладка должна выполняться строго по уровню (если нужно добавить — высота добирается пластинами, если убрать — спиливается);
- между сваями и обвязочным материалом (если это цельный или составной брус) должен идти слой гидроизоляции;
- каждый угол должен быть укреплен уголками, скобами, гвоздями и т.п.
Требования к материалу
При подборе материала, имеется ввиду выбор между деревом, металлом и железобетоном, нужно учитывать следующие факторы:
- ширина обвязочного материала должна быть в два раза больше диаметра свай;
- он должен быть прочным, не подвергаться деформации;
- сечение должно быть одинаковым по всему периметру;
- по всей длине должна соблюдаться идеальная ровность;
- он должен легко поддаваться обработке.
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.
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.
Цена монтажа под ключ
Прежде, чем осуществлять монтаж своими руками, целесообразно ознакомиться со стоимостью обвязочных работ под ключ в различных регионах России:
Город | Стартовая цена под ключ за погонный метр трубы, рубли |
Москва | 380 |
Санкт-Петербург | 350 |
Казань | 275 |
Ростов-на-Дону | 250 |
Волгоград | 300 |
При отсутствии навыков в возведении свайных фундаментов и в работе с электродуговой сваркой, стоит обратиться в специализированную компанию. Ошибки в расчетах, а также недостаточная компетентность в строительстве и сварочных работах неизбежно приведет к деформации и перекосу сооружения в процессе эксплуатации.
Особенности процедуры
По своей конструкции свайно-винтовой фундамент — это сваи, заглубленные в землю по периметру будущего дома, объединенные друг с другом ростверком. Также сваи соединяются обвязкой, которую делают в том числе с помощью металлического уголка.
Когда нужна?
Если сваи соединены только горизонтальной рамой-ростверком, конструкция недостаточно прочная
В результате нарушается положение свай, что приводит к неравномерному распределению веса конструкции – дом кренится, на стенах образуются трещины.
Обвязка используется для придания жесткости и прочности основанию. Уголок присоединяют к сваям с помощью сварки – в горизонтальном, вертикальном и диагональном положении. В результате получается густая металлическая решетка, благодаря которой основание становится прочнее, жестче, стабильнее.
Кроме того, обвязка помогает горизонтально выровнять основу, что особенно важно, если дом строят на болотистом участке или склоне. Также она обеспечивает место для прокладки изоляции, защищающей дом от влаги, мороза и прочих негативных влияний окружающей среды. Кроме уголка может использоваться швеллер, но для большинства фундаментов для частных домов уголок – оптимальный выбор, по характеристикам и стоимости
Многие выполняют обвязку из дерева или бетона, но эти материалы не являются предпочтительными
Кроме уголка может использоваться швеллер, но для большинства фундаментов для частных домов уголок – оптимальный выбор, по характеристикам и стоимости. Многие выполняют обвязку из дерева или бетона, но эти материалы не являются предпочтительными.
Плюсы и минусы
Металлический ростверк более надежен и долговечен, чем деревянный, более прост в монтаже, чем бетонный. Обвязку выполняют с помощью сварки, поэтому скорость монтажа достаточно высокая.
Тем более металлический ростверк обладает высокой ремонтопригодностью. Это основные плюсы использования уголка.
Но есть и недостатки:
- Черный металл, из которого производится уголок, склонен к коррозии, поэтому готовый ростверк нужно окрашивать или покрывать другим типом защиты.
- Такая обработка потребуется и при эксплуатации дома, влагозащита должна наноситься регулярно.
- Монтаж обвязки может выполнить только опытный сварщик, иначе швы получатся хрупкими, а это опасно и для фундамента и для постройки в целом.
Но если сравнивать металлическую обвязку с деревянной или бетонной, она выигрывает по многим параметрам. Тем более, если вы имеете навыки в сварке и у вас есть хороший, хоть и бытовой сварочный аппарат. Но даже наем специалиста окупается прочностью и долговечностью получившегося фундамента.
Правила монтажа свайно-винтового фундамента
Самостоятельное строительство основания здания или сооружения из фундамента на винтовых сваях (ВС) основывается на соблюдении довольно простой технологии.
Для успешной установки свайно-винтового фундамента своими руками следует придерживаться следующих правил:
- опору ввинчивают в почву строго вертикально. Любые отклонения в сторону наносят ущерб несущей способности СВФ;
- внешнюю поверхность ВС обязательно подвергают антикоррозионной обработке;
- полость ствола с открытым нижним торцом должна быть тоже покрыта защитным составом. В противном случае влажный грунт вызовет коррозию металла;
- грунтовое основание не должно содержать крупнообломочных и скалистых пород;
- концы свай обязательно располагают ниже границы промерзания и выше уровня грунтовых вод. Это нужно для того, чтобы силы пучения, вызванные сезонными изменениями температуры почвы и перепадами горизонта вод, не смогли вытолкнуть сваю наверх;
- нижний торец опоры не должен быть открытым, его заваривают металлом в виде эллипса под углом 45 или конуса. Бетон внутри ствола защитит от коррозии сталь;
- независимо от расчётного количества свай, между ними выдерживают интервал 1,5 – 2 м;
- монтаж СВФ выполняют минимум три человека. Двое работников вращают ВС рычагами, продетыми через верхние монтажные отверстия сваи. Третий человек усилием рук удерживает трубу в вертикальном положении.