Ростверки что это такое: что это такое? Его виды и особенности

что это и его роль в обустройстве фундамента

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Любое сооружение нуждается в надежном, качественном, грамотно спроектированном и обустроенном основании. Сегодня большой популярностью пользуется ростверковый фундамент на сваях, который имеет экономическую выгоду по сравнению с традиционным ленточным основанием. Особенностью конструкции является горизонтальная перемычка, связывающая сваи. Ростверк: что это такое и в чем его главное назначение, подробно описано в статье.

Заливка монолита с ростверком

Содержание

• 1 Ростверк: что это за элемент и зачем он необходим
• 2 Разновидности ростверка и какие у него есть типы
  • 2.1 Типы элемента и основная задача ростверка
  • 2.2 Что такое ростверк: конструкция элемента
  • 2.3 Оптимальное место расположения ростверка
  • 2.4 Из какого материала изготавливается ростверк
• 3 Характеристика свайного фундамента с ростверком
• 4 Разновидности свайных фундаментов с ростверком
  • 4. 1 Винтовой ростверковый фундамент: что это такое
• 5 Варианты расположения свай и их виды
• 6 Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
• 7 Расчет свайно-ростверкового фундамента
• 8 Устройство свайно-ленточного фундамента своими руками
  • 8.1 Закладка свайного фундамента с монолитным ростверком
  • 8.2 Создание монолитного ростверка фундамента на сваях
  • 8.3 Армирование ростверка: пошаговая инструкция
  • 8.4 Устройство дополнительных элементов и бетонирование ростверка
• 9 Устройство столбчатого фундамента с ростверком
• 10 Основные ошибки при возведении свайно-ростверкового фундамента

Ростверк: что это за элемент и зачем он необходим

Рассматривать данный вопрос необходимо начать с определения: что такое ростверк фундамента. Внутренний строительный элемент представляет собой горизонтальную бетонную, стальную или деревянную перемычку, связывающую разрозненные элементы столбчатого или свайного фундамента между собой, в результате чего создается ровная площадка для монтажа окладного венца. Ростверк воспринимает нагрузку от несущих конструкций здания и равномерно распределяет ее на опоры, которые передают нагрузку на грунт.

Ростверк сэкономит время, деньги и силы на строительство основания

Такая конструкция по своей жесткости и прочности не уступает традиционному ленточному фундаменту, но цена ростверкового фундамента будет намного ниже, что связано с меньшими трудозатратами и трудоемкостью работ.

Конструкция основания создается с использованием каркасной технологии, где столбы или сваи воедино связываются между собой для образования прочного основания. Фундамент с ростверком сооружается на глинистых, торфяных, лессовидных, суглинистых, пучинистых и илистых грунтах. Строительство дома может быть выполнено на территориях с витиеватым рельефом или на склонах.

Разновидности ростверка и какие у него есть типы

Эргономичность, долговечность и эстетичность здания зависит от типа ростверка, который укладывается на столбчатый или свайный фундамент. Он может быть плитный, ленточный и стаканный.

В зависимости от места расположения ростверка относительно земляного полотна различают следующие виды конструкций:

• повышенный;
• высокий;
• заглубленный.

Ростверк со сваями может стать основанием для здания из любого материала

Конструкция перемычки может быть:

• монолитной;
• сборно-монолитной;
• сборной.

В зависимости от материала изготовления различают ростверки:

• металлические;
• деревянные;
• бетонные;
• железобетонные.

Типы элемента и основная задача ростверка

Главным назначением ростверка является восприятие нагрузки от несущих элементов здания и равномерное ее распределение на фундамент. Наиболее распространенным и экономически оправданным является свайный фундамент.

Плитный ростверк по сваям в виде крупноформатных железобетонных плит устанавливают при значительных габаритах строения по его периметру. Такой ростверк укладывается на стандартный пирог, состоящий из:

• песчано-гравийной подушки в виде двух слоев по 10 см с виброуплотнением;
• кольцевого дренажа, расположенного на уровне подошвы ростверка;
• бетонной подготовки в виде стяжки без арматуры;
• гидроизоляции.

Если грунтовые воды залегают довольно высоко, то при возведении такой конструкции нет нужны делать дополнительные отводы

Ленточный фундамент на сваях может быть монолитным или сборным. Первый вариант используется для буронабивных свай. Это связано с тем, что материалы имеют одинаковое линейное расширение и технические характеристики. Также в теле ростверка легче замуровать оголовки с торчащей арматурой.

Сборный ленточный ростверк используется в технологии деревянного строительства. Деревянные брусья укладываются на оголовки и стыкуются в полдерева. Это позволяет снизить затраты на строительство и приступать к возведению строения уже на следующий день после устройства основания.

Сборный ленточный ростверк может быть выполнен в виде железобетонных балок, примыкающих к оголовку свай. Такая конструкция используется преимущественно для винтовых свай, обвязанных двутаврами или швеллерами.

Благодаря основанию с ростверком есть возможность возведения фундамента даже в сложных местах

При устройстве железобетонных буронабивных свай с ростверком может быть использован стаканный тип конструкции.

Что такое ростверк: конструкция элемента

Монолитный ростверк является наиболее удачным решением для малоэтажного строительства. Элемент представлен цельной конструкцией замкнутого типа, выполненной из железобетона или бетона. Он заливается при строительстве, в виде монолитной плиты или балки (ленты). В первом варианте конструкция связывает все сваи в единую систему, которая охватывает всю площадь здания. Ленточный ростверк соединяет сваи последовательно и устанавливается только под несущими элементами строения.

Ростверк, надежно фиксируясь к сваям и включая их в свою толщу, соединяет элементы основания. Монолитный ленточный ростверк может быть повышенный, высокий или заглубленный. Он устраивается при неблагоприятных геологических условиях грунта. Выполнение такого ростверка отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако конструкция имеет повышенную трудоемкость, высокую стоимость работ и требует создания густого армирования.

Ростверк выполняет функцию равномерного распределения нагрузки по всему периметру основания

Сборный ростверк представлен конструкцией, выполненной из стальных балок, соединенных между собой сваркой. В качестве соединительных элементов используются двутавры и балки. Также конструкция может быть выполнена из деревянных брусьев. Такой вариант используют преимущественно для возведения некапитальных сооружений и промышленных зданий. Конструкция монтируется и закрепляется на оголовки свай, что не требует последующего замоноличивания.

Полезный совет! Для строительства частного дома сборный ростверк использовать нецелесообразно, ибо это связано с весьма трудоемким и затратным процессом.

Сборный тип имеет и свои недостатки. В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации.

Схема свайного фундамента

Промежуточным решением между двумя предыдущими вариантами является монолитно-сборный ростверк. Сборная конструкция состоит из заранее изготовленных деталей, которые укладываются на сваи и связываются друг с другом шпоночным соединением. Осуществляется это во время строительства. Затем вся конструкция омоноличивается.

Оптимальное место расположения ростверка

Наиболее рациональным решением с точки зрения целостности конструкции и стабильности ее работы при возникновении различных деформацийсчитается устройство высокого или висячего ростверка на буронабивных сваях. Он устанавливается над уровнем грунта не менее 10 см. Если расстояние будет меньше, возникнет вероятность повреждения целостности ростверкаи узлов соединения его со сваями, что приведет к вырыванию последних.

Главным недостатком такой конструкции является отсутствие герметизации пространства между нижней частью ростверка и грунтом. Благодаря тому, что создается свободный доступ холодного воздуха, увеличиваются теплопотери дома. Решить проблему можно при помощи монтажа щитов или дополнительного утепления пола дома.

Благодаря фундаменту с ростверком, нет необходимости в рытье огромных котлованов

Полезный совет! Такой тип ростверка целесообразно выбирать для субтропического климата, также при возведении деревянных конструкций.

Подошва повышенного ростверка располагается на уровне грунта, на который укладывается гравийная или песчаная подушка толщиной 10-15 см, для чего извлекается слой грунта. Такая прослойка способствует снижению влажности грунта под зданием и свободной фильтрации воды. В таком варианте исключается образование продуваемой области между грунтом и перекрытием.

Заглубленный ленточный фундамент на буронабивных сваях является наиболее популярным вариантом, в то же время и самым нерациональным. Для его создания по периметру будущего здания вырывается неглубокая траншея. Далее устанавливаются сваи таким образом, чтобы из дна траншеи торчали их оголовки. Устраивается песчаная подушка. После этого выполняется желоб-опалубка, дно которого располагается ниже уровня земли. Далее создается бетонный ростверк.

Полезный совет! Несмотря на то, что под заглубленным ростверком образуется непродуваемое пространство, в качестве дополнительной изоляции можно смонтировать шверты, которые будут воспринимать нагрузку от вспучиваемого грунта во время морозов.

Выбор вида ростверка зависит от ландшафта, климата и веса здания

Из какого материала изготавливается ростверк

Железобетонный ростверк характеризуется повышенной прочностью, надежностью, стабильностью работы, жесткостью, несущей способностью и долговечностью. Это наиболее распространенный вариант. В составе конструкции присутствует арматура, что увеличивает прочностные характеристики ростверка, забирая на себя часть нагрузок. Армирование может выполняться созданием полноценного пространственного каркаса или закладкой отдельных стержней.

Важно! При формировании железобетонного ростверка должен быть обеспечен достаточный защитный слой для арматуры.

Изготовление бетонного ростверка идентично предыдущему варианту. Отличием является отсутствие армирования. Вся нагрузка воспринимается бетонной конструкцией, которая накрывает оголовки свай на высоту не менее 10 см. Данный вариант является менее прочным и долговечным. Бетонный ростверк используют при возведении одноэтажных зданий.

Изготовление металлического ростверка осуществляется из профильного проката, представленного двутаврами и швеллерами. В результате получается прочная и жесткая конструкция. Но в связи с возможной коррозией металла, особенно в местах сварных соединений, металлический ростверк является недолговечным. Его используют для строительства одноэтажных строений.

Схема свайного фундамента из набивных комбинированных свай

Деревянный ростверк применяется исключительно для возведения строений из дерева. Укладка деревянного бруса осуществляется через гидроизоляционную прокладку на сваи, в качестве которой применяется рубероид или толь. Перед монтажом балки следует обработать специальными составами и антисептиками, что исключит образование плесени и зарождение различных паразитов в толще древесины. Крепление бруса между собой осуществляется при помощи болтов и кронштейнов.

Характеристика свайного фундамента с ростверком

Свайный фундамент – это конструкция, в которой нагрузка на грунт от сооружения передается через сваи, что представлены частично или полностью заглубленными в грунт столбами или брусьями. Для жесткой и надежной связи верхних частей свай устраивается ростверк.  Данный тип фундамента рационально использовать при возведении строений на водонасыщенных слабых грунтах, на склонах, имеющих крутой уклон, в районах, где глубина промерзания грунта превышает 2 м, также, если вес будущего строения превышает 350 т.

Статья по теме:

Дренажная система вокруг дома: устройство дренажа для фундамента жилого здания

Устройство дренажа для защиты фундаментной части здания, специфичность этой процедуры, технология создания конструкции своими руками.

Сваи представляют собой металлические, деревянные или бетонные заостренные, длинные или имеющие пяту стержни круглого или квадратного сечения. Они погружаются в грунт в готовом виде или изготавливаются непосредственно в толще грунта. В готовом виде свая имеет с одной стороны острый конец, которым при помощи специальной строительной техники погружается в толщу грунта, проходя подвижные слои, упирается в твердую почву. При изготовлении свай в грунте выполняется бурение скважин, которые, впоследствии, армируются и заливаются бетоном.

Фундамент с ростверком не подойдет для многоэтажных построек

Разновидности свайных фундаментов с ростверком

По способу погружения в грунт свайный фундамент может быть набивным, забивным или винтовым. Первый вариант представлен бетонными или железобетонными конструкциями. Для их создания арматура предварительно напрягается, что увеличивает трещиностойкость фундамента. Для устройства свай в толще земли необходимо просверлить требуемое количество отверстий заданного диаметра и глубины. В каждое из них вставляется обсадная металлическая или бетонная труба. В нее опускается арматура и вся полость заливается бетоном.

Конструкция может быть выполнена с закрытым или открытым нижним концом. Главным преимуществом такого типа свайного фундамента является высокая несущая способность, простая технология, сниженная себестоимость работ, что связано с минимальными трудозатратами, отсутствие негативного воздействия и вибраций на окружающие сооружения.

Второй вариант предполагает забивание в грунт готовых железобетонных свай. В качестве специальной техники могут быть использованы копры, вибропогружатели и гидравлические сваесдавливающие агрегаты, выбор которых зависит от характеристики грунта, особенностей и глубины забивания свай. Данный тип фундамента применяется в зонах вечной мерзлоты. Забивные элементы могут быть круглой, квадратной или трапециевидной формы. Для увеличения надежности и несущих характеристик сваи могут быть оснащены дополнительными опорными кольцами.

Пример дома на сваях с ростверком

Винтовой ростверковый фундамент: что это такое

Фундамент с ростверком на винтовых сваях является одним из новых вариантов. Конструкция обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и может устанавливаться на любом типе грунта. Свая представлена полой трубой, острым наконечником и одной или несколькими лопастями. Наконечник может быть сварным или литым.

Для каждого типа грунта используется определенный вид винтовых свай. Для каменных участков применяют узко-лопастные винтовые сваи, которые имеют особо прочные сварные наконечники и двойные лопасти, что обеспечивает надежное сцепление с грунтом и предотвращает перекос сваи. Для талых и обводненных грунтов применяются сваи с острым литым наконечником и лопастями среднего размера, что является гарантией легкого проникновения элемента в грунт без его разрыхления.

Для вечномерзлых грунтов используют сваи с лопастями небольшого размера, что способствует быстрому введению элемента в грунт без риска перекоса. Наконечник сваи имеет специальную фрезу, изготовленную из особо прочных легированных сталей. Такие элементы отличаются высокой стоимостью.

Ростверк никогда не должен опираться на грунт

Варианты расположения свай и их виды

Сваи могут быть висячими или в виде стоек. В первом варианте нагрузка на окружающий грунт передается через трение о боковые стенки. Такие сваи характеризуются развитой боковой поверхностью по всей длине с множеством выступов, что обеспечивает хорошую несущую способность конструкции. Данный тип применяется для почв с высоким уровнем грунтовых вод или имеющих толстый слой слабого грунта, под которым располагается более прочный, но он все равно не способен удержать сваю-стойку.

Сваи-стойки передают нагрузку от сооружения непосредственно на прочный грунт, который располагается под слабым слоем. Элементы характеризуются гладкой поверхностью, за которую грунт не цепляется. Самым важным критерием для данного типа свай является широкое основание, которое воспринимает более 80% от общей нагрузки.

Полезный совет! Для многоэтажных и долговечных построек целесообразно выбирать сваи-стойки ТИСЭ, имеющие значительное уширение в нижней части элемента, что позволяет исключить дальнейшую осадку.

Сваи в грунте могут располагаться по одному из способов:

• одиночному;
• ленточному;
• полосами;
• в виде куста;
• полем.

Различные варианты и виды свай

Первый способ выбирается под отдельно стоящую опору. В зависимости от особенностей рельефа свая может быть установлена наклонно. Ленточный способ предполагает размещение свай по всему периметру сооружения. Для строительства массивных многоэтажных конструкций используется установка свай в несколько рядов в виде полос.

Кустовое размещение предполагает установку элементов под несущими стенами и объектами с большой нагрузкой.

Выбор способа расположения свай зависит от проекта строительства. Элементы должны располагаться в углах и в местах пересечения простенков. Оптимальным считается расстояние между сваями в ростверке 2–3 м.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Подбирая основание для будущего строения необходимо изучить плюсы и минусы свайного фундамента с ростверком. Такая конструкция имеет отличную устойчивость и высокую несущую способность. Это особенно важно для строительства домов на почвах, которые склонны к подвижкам. Данный тип фундамента часто встречается в сейсмически активных зонах, когда основа останется неподвижной при небольших землетрясениях.

Ростверк лишь соединяет сваи и равномерно распределяет нагрузки между ними

Важно! Классические сваи способны выдерживать нагрузку до нескольких тонн.

Свайно-ростверковый фундамент целесообразно выбирать для строительства сооружений на грунтах со сложной структурой, особенно в горной местности, которая характеризуется небольшим слоем сыпучего грунта. Производители выпускают сваи различной длины, что позволяет возводить фундамент на склонах, а также создавать криволинейные объекты. Свайно-ростверковый фундамент является идеальным основанием для строительства здания из любого материала.

Благодаря тому, что ростверк не контактирует с землей, исключается вероятность подтопления сооружения грунтовыми водами, попадания в дом грызунов и различных насекомых. Для возведения свайного фундамента с ростверком нет необходимости в предварительной очистке и выравнивании площадки строительства, что уменьшает трудоемкость и себестоимость работ. Возводить фундамент можно самостоятельно без привлечения мощной строительной техники, что особенно важно в условиях плотной застройки или на небольших земельных участках.

Однако данная конструкция имеет свои недостатки. При проектировании этого типа фундамента следует выполнить точные расчеты с привлечением специалиста. Здесь следует учесть длину, диаметр, вес, количество свай и их точное месторасположение.

Ростверк будет идеальным вариантом для загородного дома

Важно! Свайный фундамент не рекомендуется использовать для тяжелых, массивных сооружений даже за счет увеличения диаметра свайных элементов.

Еще одним недостатком является трудоемкий ремонт основания, который потребует сооружения подпорных стенок или установки дополнительных свай. Возведение свайного фундамента с ростверком исключает устройство подвального помещения и требует дополнительного утепления нижней части здания.

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Выполнение расчета свайно-ростверкового фундамента является серьезным и ответственным мероприятием. Этот процесс лучше доверить специалисту в данной области. Для выполнения расчета необходимо собрать информацию о территории для строительства: геологическое строение и физические свойства грунта, гидрогеологические и физико-географические условия местности. Получить всю необходимую информацию можно в местной геологоразведочной службе, предварительно оформив заказ.

На основании полученных данных выполняются расчеты параметров выбранного фундамента. Нагрузка на фундамент с ростверком рассчитывается исходя из общей массы строения. Далее вычисляется глубина заложения опор. Исходя из несущей способности фундамента и величины нагрузки, определяется минимальная совокупная площадь опор. Далее подбирается тип, диаметр и количество свай, которые распределяются по площади строения, согласно выбранной схеме расположения. Далее расчетным путем определяются размеры ростверка.

Ростверки сборного типа не требуют омоноличивания

Полезный совет! Для выполнения расчета свайного фундамента с ростверком можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или услугами специалистов строительных компаний.

Расчет ростверка свайного фундамента выполняется на основании СниП ІІ-В.1–62. Следует учитывать, что ширина конструкции должна быть на 10–20 см толще стены строения, а высота должна быть примерно равной значению ширины. Завершающим этапом является подбор строительного материала.

Устройство свайно-ленточного фундамента своими руками

Сооружение ростверка на столбчатом или свайном фундаменте своими руками является посильной и выполнимой задачей. Первый вариант целесообразно выбирать для строительства небольших сооружений без постоянной нагрузки, таких как дачные дома и беседки. Свайный фундамент является наиболее популярным решением при возведении строений, предназначенных для постоянной эксплуатации.

Устройство свайно-ростверкового фундамента своими руками целесообразно выполнять в конце весны, начале лета или ранней осенью. Первым делом необходимо подготовить площадку, очистив ее от мусора и растительности.

Монолитный тип ростверка является цельной конструкцией

Полезный совет! Территорию под будущее строительство рекомендуется обработать химикатами, что исключит рост растительности.

Далее выполняется разметка территории на основании проекта с указанием мест расположения свай. Если используются винтовые сваи, то их следует вкрутить без предварительного создания отверстий. Для этого можно воспользоваться трубой или ломом, который необходимо вставить в оголовок опоры. Для винтовых свай удобнее делать металлический или деревянный ростверк. Бетонную перемычку целесообразно устраивать лишь под будущий дом из камня, для которого требуется высокая жесткость основания.

Важно! Сваи должны располагаться строго перпендикулярно грунту.

Если устраиваются буронабивные сваи, своими руками установить их не получится. Для создания отверстий в грунте необходимо привлечь специальную технику. Буронабивные сваи могут быть изготовлены двумя способами. Первый вариант предполагает в каждую пробуренную лунку поместить опалубку в виде металлической трубы необходимого диаметра. Внутреннее пространство армируется и заливается бетоном. Второй вариант исключает установку опалубки.

Деревянный ростверк бывает лишь один по своему исполнению — сборный

Для устройства свайного фундамента с ростверком используется бетон класса В7,5-В15, что является оптимальным решением для небольших строений. Для габаритных зданий можно применять бетон, классом до В25. Более прочный строительный материал нецелесообразно использовать для частного домостроения. Это экономически не оправдано, поскольку запас прочности материала превышает нагрузку от здания. В каждое отверстие закладывается арматура диаметром 12-16 мм класса А400.

Закладка свайного фундамента с монолитным ростверком

Для работ понадобятся такие инструменты и материалы:

• штыковая и подборная лопата;
• лом;
• колья;
• веревка;
• деревянные доски или листы ДСП для опалубки;
• комплект стальных винтовых свай;
• арматура для армирования свай и ростверка;
• металлические трубы;
• бетонный раствор;
• отвес;
• нивелир или гидроуровень;
• рулетка;
• специальные химикаты;
• плиты пеноплекса;
• песок;
• щебень;
• битумная мастика.

Шверты нельзя закреплять на самом ростверке

Устройство фундамента свайного с монолитным ростверком выполняется по следующему алгоритму:

• очистка и выравнивание основания;
• бурение отверстий в намеченных местах необходимой глубины и размера для свай;
• утрамбовка грунта и создание подушки из песка средней или крупной фракции толщиной 30-50 см на дне отверстий;
• монтаж винтовых или буронабивных свай согласно технологии производства работ;
• подготовка песчаной подушки для монолитного ростверка;
• устройство опалубки;
• в яму опускается каркас из арматуры, состоящий не менее чем из 4 прутьев, длина которых выбирается с учетом высоты обвязки;
• выполнение заливки бетоном;
• создание деревянной опалубки для монолитного ростверка;
• после застывания бетона выполняется сбор арматурного каркаса для ростверка;
• монтаж опалубки для обвязки;
• бетонирование ростверка;
• снятие опалубки после того, как бетон наберет требуемую прочность;
• выполнение гидроизоляции.

Высокий ростверк поднимается выше 15 см над землей

Полезный совет! Если образуется подпольное пространство, его лучше закрыть декоративным цоколем или забиркой.

Армирование ростверка выполняется при помощи стержней класса А400, которые могут быть соединены в каркас сваркой или связаны при помощи вязальной проволоки. Второй вариант является более трудоемким, но надежным.  При укладке каркаса следует оставить расстояние от стержня до опалубки не менее 3 см – для создания защитного слоя из бетона, что предотвратит образование коррозии.

Полезный совет! На углах здания прутья арматуры следует обязательно связывать проволокой.

Создание монолитного ростверка фундамента на сваях

Перед устройством ростверка на сваи следует уложить слой гидроизоляции. Это необходимо для того, чтобы исключить возможность намокания подошвы элементов. В качестве гидроизоляционного материала можно использовать рубероид, полиэтиленовые пленки или мембраны. Если под подошвой ростверка предусмотрена подушка из гравия мелкой фракции, что может нарушить целостность гидроизоляционного слоя, следует предусмотреть подбетонку.

Процесс возведения монолитного ростверка трудоемкий и дорогой

Следующим этапом является устройство опалубки под фундамент на бетонных сваях. Для этого выполняется разметка с шагом 0,5-0,8 м с вбиванием колышков сечением 5х5 см по всему периметру строения. Далее выполняется укладка горизонтальных деревянных досок, в которых вырезаны предварительно отверстия под сваи.

Устанавливаются вертикальные элементы опалубки, которые приколачиваются к горизонтальным доскам. Для опалубки рекомендуется использовать прочные деревянные доски или листы ДСП. Внутри сборную опалубку следует застелить полиэтиленовой пленкой. Габариты опалубки должны превосходить высоту будущего ростверка не менее, чем на 5 см.

Полезный совет! В случае устройства низкого ростверка можно использовать несъемную опалубку, которая станет впоследствии дополнительной теплоизоляцией для стен помещений.

Армирование ростверка: пошаговая инструкция

Следующим этапом при устройстве ростверка свайного фундамента является создание арматурного каркаса, который впоследствии должен быть полностью со всех сторон утоплен в бетон. Для этого необходимо уложить на дно опалубки в поперечном направлении деревянные бруски любой ширины, но с одинаковой толщиной 30-50 мм. На них укладывается нижний ряд стержней арматуры, которые необходимо связать между собой так, чтобы обеспечить одинаковое расстояние между прутьями.

Инструкция по вязке арматуры

Верхний пояс арматурного каркаса необходимо подвесить к поперечным брусьям, которые связывают стойки опалубки. Затем следует связать между собой нижний и верхний пояса.

Для армирования монолитной ленты обычно используется арматура класса А400. Количество стержней подсчитывается исходя из отношения площади поперечного сечения горизонтальной перемычки к сумме сечений всех прутьев, что составляет 1000:1. Выполняется следующий порядок расчета:

• необходимо умножить ширину на высоту ростверка, поделив результат на 1000;
• полученное значение необходимо разделить на площадь сечения одного прутка.

Полученный результат является минимальным количеством стержней, необходимых для армирования.

Полезный совет! Расстояние между рядами арматуры не должно превышать 150 мм.

Устройство дополнительных элементов и бетонирование ростверка

Перед заливкой бетоном горизонтальной перемычки следует заложить специальные трубы, через которые будут проходить инженерные коммуникации, такие как водопровод, отопление, канализация и связь. Также следует предусмотреть в основании вентиляционные отверстия.

Ростверки могут различаться как по конструкции, так и по своему расположению и материалу

Важно! Не следует пренебрегать данным этапом, поскольку потом придется нарушать целостность ростверка.

Для создания монолитного ростверка рекомендуется использовать бетоны марки М300 и М500. При заполнении бетонной смесью опалубки следует использовать вибромашину, которая способна утрясти бетон, чтобы исключить вероятность образования полостей, что повысит прочностные характеристики бетона.

Через два часа после заливки бетона его рекомендуется накрыть пленкой. Если на улице жарко, периодически необходимо снимать пленку и смачивать бетон водой, чтобы на его поверхности не образовывались трещины. Полное застывание конструкции наступит не раньше, чем через неделю, что зависит от температуры окружающей среды.

Если на улице температура воздуха достигает 20 град., опалубку можно снимать через 4 дня, поскольку бетонное основание наберет более половины прочности. Если температура не поднимается выше 10 град., опалубку не нужно трогать на протяжении 14 дней. При температуре воздуха ниже 10 град. необходимо обеспечить дополнительный обогрев и организовать утепление фундамента. После полного застывания бетона можно приступать к созданию гидроизоляционного слоя при помощи битумной мастики.

Ростверк сборного типа может быть выполнен из металла или дерева

Устройство столбчатого фундамента с ростверком

Устройство основания под будущую постройку выполняется по следующему алгоритму:

• очистка территории от растительности с последующей обработкой химикатами;
• разметка участка на основании проекта;
• создание отверстий для будущих столбов;
• трамбование грунта на дне ямы;
• создание песчаной подушки высотой не менее 15 см;
• укладка геотекстиля;
• засыпка щебнем;
• выполнение опалубки для каждой ямы;
• накрывание полиэтиленом опалубочной системы;
• создание каркаса для армирования свай;
• формирование столбов путем заливки в отверстия бетона;
• обработка поверхности столбов битумной мастикой;
• монтаж опалубки между железобетонными столбами для создания ростверка, высота которой должна превышать высоту будущей конструкции на 5-10 см;
• устройство песчаной подушки;
• бетонирование ростверка с армированием конструкции;
• создание гидро- и теплоизоляции.

Сборный ростверк применяют для возведения таких построек, где срок службы не превысит 20 лет

Основные ошибки при возведении свайно-ростверкового фундамента

Первой ошибкой, которая может существенно повлиять на надежность и жестокость конструкции, является неправильное выполнение расчетов нагрузки на основание здания. Здесь очень важно учесть особенность типа грунта местности, где будет выполняться строительство.

Следующей ошибкой считается малая глубина заложения или неправильная установка свай. В грунте под сваями может образоваться свободно пространство, что станет причиной усадки основания. Это, несомненно, приведет к уменьшению воздушной прослойки под ростверком, что может стать причиной обрыва сваи в зимнее время. Чтобы исключить такую вероятность, сваи следует монтировать ниже глубины промерзания грунта.

На практике встречаются случаи, что проектом не предусматривается создание воздушной прослойки под ростверком. Это особенно опасно в зимний период года, когда мерзлая земля значительно расширяется в разные стороны, в том числе и по вертикали. Это приведет к образованию избыточного давления на нижнюю часть ростверка, что может стать причиной его повреждения или обрыва. Чтобы это исключить, следует позаботиться об организации утеплительного слоя в виде плит пенополистирола, которые также будут исполнять роль искусственной амортизации.

Повышенным считается ростверк, у которого подошва находится на одном уровне с землей

Не менее важным моментом является создание надежной связи между ростверком и сваями. Если надежная фиксация отсутствует, это может привести к смещению столбов по горизонтали. В результате чего на них не будет воздействовать расчетная нагрузка от сооружения, которое может в этом месте просесть.

Ростверковый фундамент под дом или другое строение является наиболее популярным и экономически оправданным вариантом в современном строительстве. Он отличается универсальностью, повышенной прочностью и надежностью. Качественно выполненный ростверк, согласно нормативным требованиям, является залогом долговечной конструкции.

что это такое и какие виды его бывают

Любой фундамент на сваях изготавливается из двух частей – это непосредственно сваи, использующиеся для передачи давления на несущий слой, и ростверк.

Не многие начинающие строители знают, что такое ростверк, и для чего предназначен, но, тем не менее, он имеет большое значение в конструкции основания.

В данной статье будут рассмотрены виды ростверков, их предназначение и основные отличия.

Содержание

Понятие ростверка и его разновидности

Ростверком называют горизонтально размещенный участок свайного базиса, который используется для принятия и передачи нагрузки от стен постройки на сваи. Помимо этого, ростверк позволяет объединить все сваи в цельное изделие, поэтому крайне важно при работе создать жесткие узлы соединения.

В зависимости от разновидности основания и геологических параметров почвы ростверк может иметь различия:

• По месту размещения. Он может располагаться на грунте, быть углубленным или и вовсе не касаться поверхности.
• По компонентам, которые использовались при производстве. Для изготовления может применяться железобетон, металл, дерево или обычный бетон.
• По конструкции. Изготавливаются монолитный, сборно-монолитный и сборный ростверк.

Схему конструкции свайного фундамента можно увидеть ниже.

Виды по размещению

В зависимости от участка нахождения ленты относительно поверхности земли существуют следующие разновидности:

• высокий ростверк, еще его именуют висячим;
• повышенный;
• заглубленный.

Увидеть расположение разных типов относительно грунта можно на схеме ниже.

Высокий

Такой тип располагается над уровнем почвы, а его нижняя конструкция возвышается на 10 см относительно планировочной отместки земли. Эта разновидность имеет хорошие показатели стабильности и целостности и позволяет избежать возможных повреждений фундамента. При отсутствии необходимых зазоров ростверк или узлы соединения могут быть деформированы, что приведет к вырыванию свай.

В результате выбора высокого ростверка образуется проветриваемое пространство под полом, что позволит обеспечить высокий уровень влаги в доме и прохладу в жаркое время года.

Минусом такого решения является отсутствие герметизации пространства между почвой и нижней плоскостью перекрытия. Холодные потоки воздуха и отсутствие неподвижного воздушного слоя увеличивают теплопотери постройки. Из-за этого при возведении дома в суровой климатической среде, пол понадобится утеплить. Еще одним недостатком является отсутствие возможности соорудить полноценный цоколь или подвал.

Повышенный

Такой тип является более распространенным и предусматривает размещение его подошвы на уровне почвы.

В качестве основания для ленты используется подушка на основе песка или гравия с толщиной 10-15 см, для монтажа которой удаляется необходимое количество грунта и производится замена на гравий.

В результате образуется противопучинистая подушка, предотвращающая морозное пучение почвы.

Гравийная подушка снижает уровень влаги почвы и предотвращает скопление воды. Несомненным плюсом такого ростверка является отсутствие продуваемого пространства между перекрытием и почвой.

Заглубленный

Как производится монтаж заглубленного ростверка и что это такое? Такой вид отличается размещением ленты ниже поверхности грунта.

По линии установленных свай вырывается яма небольшой глубины, на дне которой монтируется подушка из щебня. После этого в траншею устанавливают опалубку, и производится армирование и бетонирование.

Крепеж между элементами осуществляется путем замоноличевания верхушек свай в ростверке.

Разновидности по типу материала

В зависимости от конструкции постройки и давления на фундамент ростверк может изготавливаться из следующих материалов:

• железобетона;
• металла;
• дерева;
• бетона.

Железобетонное изделие

Крайне важно при создании основания ростверка обеспечить для арматуры хорошую защитную прослойку.

Металлическая конструкция

Металлический ростверк производится из профильного проката: двутавра или швеллера. Отличается хорошими показателями прочности и жесткости.

Часто используется при создании фундамента на основе свай и винтов и при возведении одноэтажных построек.

Швеллер укладывается на оголовки свай из металла и крепится путем сварки. Основным недостатком такого материала является невысокая устойчивость к коррозии, что приводит к необходимости дополнительной защитной обработки изделий.

Деревянный ростверк

Чтобы избежать гниения древесины, ростверк обрабатывается специальными антисептиками. Крепеж бруса к свае осуществляется при помощи болтов или кронштейнов.

Бетонные конструкции

Устройство такого вида идентично рассмотренному выше железобетонному изделию. Однако имеется и ряд особенностей. В конструкции не предусмотрено армирования. Все давление воспринимается и распределяется бетоном.

При использовании такой разновидности нужно, чтобы оголовки свай заходили в бетон на уровень в 10 см. Применять бетонный ростверк можно исключительно при возведении одноэтажных построек.

Виды по типу конструкции

В зависимости от параметров конструкции ростверки бывают следующих типов:

• сборные;
• монолитные;
• сборно-монолитные.

Сборная конструкция

Зачастую такая конструкция изготавливается из стальных балок, скрепленных при помощи сварки. Основным минусом такой разновидности является трудная установка тяжеловесных балок и невысокая прочность сварочного крепежа.

Такие виды укладываются на оголовки свай и закрепляются, необходимость в замоноличивании отсутствует. Такое решение прекрасно подойдет для некапитальных домов со сроком эксплуатации до 20-ти лет.

Монолитный ростверк

Такое изделие производится в виде цельной конструкции, которая заливается непосредственно на стройплощадке. К этой категории относятся бетонные или железобетонные материалы ленточного или плиточного типа.

Ленточная разновидность более широко применяется, но плиточная незаменима при плохих геологических параметрах почвы.

Работа по монтажу монолитного ростверка не отличается высокой трудоемкостью и не потребует больших финансовых затрат.

Сборно-монолитный

Такая разновидность имеет высокую стоимость, требует специальной техники и точности при установке.

Как видно из статьи, ростверк является важной частью фундамента. Существует много видов такого изделия. Выбор осуществляется исходя из разновидности фундамента и параметров почвы.

что это такое, какой бывает, устройство, назначение и расчет

Столбчатый фундамент состоит из двух функциональных элементов — свай и ростверка.

В буквальном переводе с немецкого Rostwerk — решетка и строение, что описывает конструкцию, но не объясняет ее предназначения.

Главная задача, для которой устанавливают ростверк — равномерное распределение нагрузки на несущее основание строения.

Что такое ростверк и для чего он нужен?

Обычно при строительстве жилых домов и других сооружений долгой эксплуатации укладывают ленточный фундамент, но это не всегда возможно из-за грунтовых вод, глубокого промерзания почвы или нестабильных грунтов. В этих случаях используют свайный фундамент или монолитную плиту, а для равномерности нагрузки сверху устанавливают конструкцию ростверка.

[stextbox id=’info’]Наиболее распространенный вариант — рама из железобетонных балок или плит, прочно опирающаяся на надежно установленные столбы. Ростверк объединяет оголовки свай и создает жесткую опору для сооружения.[/stextbox]

Также ростверком называют бревенчатый настил, уложенный на подушку из щебня, песка или гравия — такой фундамент в сочетании со сваями пригоден для легких сооружений.

В многоэтажных домах решетчатые конструкции устанавливают между этажами и наверху здания для повышения жесткости и разделения нагрузки на вертикальные конструкции. Выбор ростверка зависит от типа грунтов, фундамента и специфики будущего сооружения.

Виды по признакам

• Место. Ростверки укладывают на землю, заглубляют или подвешивают.
• Материал. Используется дерево, металл, бетон или железобетон.
• Исполнение. Монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Равномерное распределение нагрузки от строения на опорную часть фундамента и несущее основание — главная задача, которую решает ростверк. Горизонтальная конструкция связывает столбы или сваи фундамента.

Платформа равномерно распределяет вес строения на опоры, передающие нагрузку на грунтовое основание. Единая конструкция фундамента предотвращает неравномерную просадку постройки, появление трещин в стенах, сырости и коррозии.

Материалы для изготовления

Выбор материала для изготовления ростверка зависит от нескольких факторов:

• типа фундамента;
• нагрузки на фундамент;
• типа грунта;
• высоты грунтовых вод.

Железобетон

Наиболее удобный вариант ростверка для бетонных свай — надежный, стабильный, долговечный и распространенный материал. Изготавливают из стальной арматуры и бетона, образующих прочную и износостойкую конструкцию. Используется в строительстве тяжелых многоэтажных зданий и промышленных объектов, реже — для загородного жилья (смотрите: типы частных домов).

Различают сборные и монолитные железобетонные ростверки. Сборные изготавливают в заводских условиях и собирают на площадке.

• преимущества — прочность и легкость монтажа;
• недостатки — необходимость использования грузоподъемной техники и гидроизоляции соединительных узлов.

Арматура в виде плоского или объемного каркаса многократно повышает прочность, затвердевший бетон хорошо переносит нагрузки при сжатии.

Металл

Используется двутавр или швеллер. Профильный прокат обеспечивает жесткость и прочность конструкции. Металлический ростверк подходит для одноэтажных домов и в свайно-винтовых фундаментах. Металл прикрепляют к оголовкам свай сваркой.

Металлические сваи и ростверк требуют предварительной защитной обработки, так как они подвержены коррозии. Обычно используют на пучинистых грунтах.

• преимущества — жесткая и надежная конструкция;
• недостатки — необходимость использования крановой техники, обработки швов из-за коррозийной неустойчивости сварочных соединений.

Дерево

Деревянный брус или короб из доски под ростверки используют для легких деревянных или каркасно-щитовых домов. Между брусьями и сваями следует уложить гидроизоляцию из толя или рубероида. Чтобы сохранить древесину от гниения, необходимо обработать элементы специальной биозащитной пропиткой.

Брусья к сваям прикрепляют кронштейнами или болтами. Этот материал сейчас почти не используется.

• преимущества — конструкции легкие и недорогие, быстрый монтаж;
• недостатки — невысокая прочность, необходимость дополнительной обработки.

Бетон

Используется для небольших строений при максимальном количестве опор. Оголовки свай должны быть заглублены в бетон ростверка минимум на 10 см. Отсутствие арматуры не позволяет сильно нагружать подобные конструкции, критичны нагрузки на изгиб. Специалисты не рекомендуют использовать этот тип ростверков.

• преимущества — простота и дешевизна;
• недостатки — ненадежность.

Существуют три типа ростверка по расположению относительно нулевой отметки.

Высокий (надземный)

Располагается значительно выше отметки грунта или воды. Пояс балок висит над поверхностью грунта или воды, не касаясь их. Нагрузка в этом случае принимается только опорами фундамента. Используют в холодном климате или при угрозе подтопления построек, а также для строительства над водой или на заболоченных участках.

Повышенный (наземный)

Основание ростверка совпадает с нулевой отметкой. Верхний слой грунта иногда убирают и насыпают устойчивый к вспучиванию грунт, например, песок. Этот вид ростверка считают самым надежным, поскольку нагрузку удается распределить равномерно на опоры и на грунт через балки.

Низкий (подземный)

Часто используется в строительстве промышленных объектов. Ростверк заглублен в грунт ниже нулевой отметки. Под него копают неглубокий котлован, на основании которого устраивают подстилающий слой из стабильного при замерзании грунта.

Далее устанавливают опалубку, арматурный каркас и бетонируют. Можно также использовать сборную железобетонную или металлическую конструкцию.

Где применяется?

Классические ленточные фундаменты надежны, но часто не могут быть использованы в сложных грунтах. Ленточно-ростверковые (свайно-ростверковые) фундаментные конструкции лишены этого недостатка: они отлично справляются с нагрузкой и почти не имеют ограничений в применении.

При строительстве на склонах и в неустойчивых грунтах свайно-ленточные фундаменты позволяют обойтись без насыпи или снятия грунта. Они надежнее и дешевле — стоимость ниже классических ленточных на 10-25%.

Фундамент для забора

Свайно-ленточные фундаменты для заборов эффективны на глубоко промерзающих или пучинистых грунтах, хотя возможно использование в любых условиях. Если планируется тяжелый забор (облицовочный кирпич, бутовый камень), то такой тип фундамента также окажется самым удачным.

Опорами служат глубоко врытые столбы или сваи, заглубленные до отметки на 10 см ниже глубины промерзания. Лента из монолитного бетона на высоте 15–20см от поверхности грунта равномерно распределяет нагрузку на опоры.

[stextbox id=’alert’]Важно! Устройство такого фундамента обходится недешево, поэтому предварительно рекомендуем обратиться к профессионалам для выбора типа фундамента и расчетов.[/stextbox]

Свайный куст

Несколько опор, объединенных ростверком, используется для массивных конструкций. Виды свайных кустов:

• три сваи треугольником;
• четыре сваи квадратом;
• пять свай: четыре квадратом, пятая в центре, расстояние между сваями 2,5–3,5 диаметров свай;
• лента: сваи в одну или две линии, расстояние между ними не менее трех диаметров;
• свайное поле — ряды свай, образующие сплошное поле, расстояние между сваями 3–6 м.

Ростверк для куста свай также может быть высоким, поверхностным или заглубленным.

Зависимость типа ростверка от свай

Сваи для фундаментов изготавливают предварительно или бетонируют непосредственно на месте установки (буронабивные сваи).

На готовых сваях делают ростверки из деревянного бруса, железобетона, металлического профиля или бетона. Брус к оголовку опоры крепят болтами, металлический профиль и закладные детали балок ростверка приваривают.

Буронабивные сваи бетонируют в стальных или полимерных трубах, в которые устанавливается арматурный каркас и используют высокопрочный бетон. Ростверки после изготовления свай бетонируют в опалубке, в которую при необходимости предварительно устанавливают арматуру.

Размеры и габариты

Рассчитывают ростверки под колонны и ленточные по несущей способности при основных, дополнительных и особых нагрузках. Может проводиться расчет на раскрытие трещин при разных нагрузках. Аналогично рассчитывают ростверки круглого и квадратного сечения.

Основные характеристики ростверков:

• Минимальная ширина ленточного ж/б — 40 см, высота — 30 см. Точные размеры определяются расчетами.
• Размеры подошвы под колонны, ступени, подколонник принимаются размерами, кратными 300 мм, а высота плиты, ступеней и подколонника — кратной 150 мм.
• В плане размеры принимаются кратными 30 см, а размер наружного контура на 20 см должен превышать размер свайного куста.
• Высота ростверка на 40 см превышает глубину стакана (следует учесть необходимость заделки анкерных болтов). Расчетная высота должна быть минимальной и кратной 15 см.
• Поперечные сетки арматуры стенок стакана ростверка устанавливаются на расстоянии не более 20 см и до ¼ глубины заделки колонны.
• Количество арматурных сеток под ж/бколоннами — не менее 2, под стальными — не менее 4. По высоте между сетками должно быть 5–10 см.
• Фундаменты полей свай размерами более 10х10 м проектируют аналогично кустовым.

При наличии агрессивных грунтовых вод под ростверк устраивают втрамбованную в грунт и пролитую битумом щебеночную подушку толщиной от 10 см.

[stextbox id=’warning’]Советуем почитать: Виды и этапы строительства столбчатых фундаментов[/stextbox]

Нормативная документация

[stextbox id=’info’ defcaption=»true»]Свайные фундаменты с ростверками проектируют и строят, используя СНиП и прочую нормативную документацию. Это касается всех типов фундаментов.[/stextbox]

Для расчетов и соблюдения строительных норм используются следующие документы:

• СНИП 3.02.01-87 Земляные сооружения.
• СП 50-101-2004 Организация оснований зданий.
• СП 24.13330.2011 Фундаменты свайные.
• СНиП-2.02.01.83 Основания зданий и сооружений.
• ГОСТ24022-80 Железобетонные фундаменты.
• ГОСТ 24476-80 Железобетонные сборные фундаменты.

[stextbox id=’warning’]Еще по теме: Калькулятор фундамента онлайн с расчетами всех основных параметров[/stextbox]

Свайные фундаменты с ростверками удобны, у них отличная несущая способность, устраивать их можно в любых гидрогеологических условиях. Дополнительным преимуществом таких конструкция является минимальная подготовка строительного участка и небольшой объем земляных работ.

Ростверк что это такое и устройство ростверков ☛ Советы Строителей На DomoStr0y.ru

Содержание

• Понятие «ростверк» и его виды
• Виды ростверка по месту расположения
• Виды ростверков по типу материала
• Виды ростверка по конструктивному исполнению

Конструкция любого свайного фундамента состоит из двух функционально значимых элементов – это сами сваи, предназначенные для восприятия и передачи нагрузки на несущий слой, и ростверк. Что это? В чем состоит назначение и особенность ростверка? Каким он бывает? Об этом подробнее.

Понятие «ростверк» и его виды

Ростверк – горизонтально расположенная часть свайного фундамента, воспринимающая и передающая нагрузку от стен здания (сооружения) на сваи. Кроме этого функциональное назначение ростверка состоит в равномерном распределении всех усилий посредством объединения отдельных свай в единую конструкцию. Именно поэтому важный момент при его устройстве – обеспечение особой жесткости узлов соединения. В зависимости от типа фундамента, особенностей геологического строения грунтов ростверк может отличаться:

• по месту расположения, то есть лежать на грунте, быть заглубленным или вообще не касаться земли,
• по виду материала, это может быть железобетон, бетон, металлические или деревянные конструкции,
• по исполнению: монолитный, сборно-монолитный, сборный.

Виды ростверка по месту расположения

В зависимости от положения ленты относительно земляного полотна выделяют следующие виды ростверка:

• Высокий, его еще называют висячим,
• повышенный (незаглубленный),
• заглубленный.

Свайный фундамент, ростверк

Свайный фундамент, ростверк которого устраивается над уровнем грунта, а его нижняя плоскость возвышается на 10 и более сантиметров относительно планировочной отместки земли, называют высоким. Такое решение относится к наиболее рациональным с точки зрения стабильности работы и целостности конструкции при возникновении деформаций замерзшего или пучинистого грунта. Отсутствие требуемого зазора может стать причиной серьезного повреждения ростверка, узлов соединения вплоть до вырывания свай. Результат такого решения – наличие проветриваемого пространства под полом, а это снижение влажности в помещении, летняя прохлада в доме.

Недостаток такого фундамента состоит в отсутствии герметизации пространства между грунтом и нижней плоскостью перекрытия. Свободный доступ морозного воздуха и фактическое отсутствие неподвижной воздушной прослойки увеличивают теплопотери дома. Поэтому в условиях холодного климата пол дополнительно утепляют. Другой вариант – устройство опускающихся в зимний период щитов. Еще один негативный момент – это отсутствие полноценного подвала.

Повышенный ростверк наиболее распространен и предусматривает расположение его подошвы на уровне грунта. Основанием ленты служит песчаная или гравийная подушка толщиной 10-15 см, для устройства которой изымается нужный слой почвы и заменяется гравием. Таким образом получают противопучинистую подушку, предотвращающую морозное пучение грунта. Кроме того, гравийная прослойка снижает влажность находящегося под зданием грунта, способствует свободному уходу воды. Преимущество такого варианта ростверка состоит в отсутствии продуваемой полости между перекрытием и грунтом.

Как осуществляется устройство заглубленного ростверка?

Как осуществляется устройство заглубленного ростверка? Что это? Основное отличие такого варианта состоит в расположении ленты ниже уровня земли. Для этого по линии устроенных свай выкапывается неглубокая траншея, на дне которой устраивается щебеночный слой аналогично выше рассмотренному типу ростверка. Далее в траншею устанавливается опалубка-желоб, производится армирование образованного пространства и его бетонирование. Жесткая связь между сваями и телом ростверка обеспечивается посредством оголовков свай, замоноличенных в ростверке.

Виды ростверков по типу материала

В зависимости от конструктивных особенностей здания, величии действующих нагрузок ростверки могут быть:

• железобетонными,
• металлическими,
• деревянными,
• бетонными.

Ростверк выполненный из железобетона

Ростверк, выполненный из железобетона, отличается высокой несущей способностью, стабильностью работы, надежностью, жесткостью, долговечностью. Именно благодаря таким качествам получил наибольшее распространение. В состав железобетонного ростверка входит арматура, улучшающая прочностные характеристики ленты, и бетон, который при наборе 100% прочности отлично работает на сжимающие нагрузки. Армирование может осуществляться как отдельными стержнями, соединенными в плоский каркас, так и заранее заготовленными пространственными каркасами. Обязательное условие при формировании тела ростверка – обеспечение для арматуры достаточного защитного слоя.

Металлический ростверк выполняется из профильного проката: двутавра или швеллера. Характеризуется высокой прочностью и жесткостью конструкции. Широко применяется при устройстве свайно-винтового фундамента и строительстве одноэтажных зданий. Швеллер укладывается на оголовки металлических свай и крепится посредством сварки. Основной минус такого типа ростверка состоит в его невысокой коррозионной стойкости, что вызывает необходимость проведения ряда защитных мероприятий.

Металлический ростверк

Деревянный ростверк – прерогатива домов из деревянных конструкций. Укладка деревянного бруса на сваю осуществляется через специальную гидроизолирующую прокладку. Для этой цели используют рубероид или толь. Кроме того, во избежание преждевременного гниения древесины сам ростверк обрабатывается специальными пропитками – биозащитными составами. Крепление бруса к свае выполняют болтами или кронштейнами.

Деревянный ростверк

Устройство ростверков из бетона идентично железобетону, с той лишь разницей, что в его конструкции отсутствует какое-либо армирование. Всю нагрузку воспринимает и равномерно распределяет бетон. Оголовки свай на 10 см должны заходить в бетон ростверка. Область применения таких конструкций ограничена одноэтажными зданиями.

Виды ростверка по конструктивному исполнению

В зависимости от конструктивных особенностей ростверк бывает:

• сборным,
• монолитным.

Примером сборного ростверка служит конструкция, выполненная из стальных балок, соединенных, как правило, на сварке. Его основной недостаток состоит в трудоемкости монтажа тяжелых металлических балок, в невысокой прочности и жесткости сварных соединений. Такие ростверки просто укладываются на оголовки свай, закрепляются и не требуют последующего замоноличивания. Это отличный вариант для некапитальных построек, рассчитанных на эксплуатацию 10-20 лет.

Примером сборного ростверка

Монолитный ростверк представляет собой цельную конструкцию, заливаемую непосредственно на строительной площадке. Представители этой категории – бетонная и железобетонная лента или плита. Ленточный ростверк получил наибольшее распространение, в то же время плитный незаменим при неблагоприятных геологических условиях грунтов. Его выполнение отличается высокой трудоемкостью, густым армированием и высокой стоимостью.

сборно-монолитный ростверк

Существует и промежуточный вариант – сборно-монолитный ростверк. Состоит из сборных элементов заводского изготовления, собираемых наподобие своеобразного «конструктора» посредством замков и шпоночных соединений. По окончании сборки все соединения замоноличиваются, образуя, таким образом, единую ленту. Нашли свое применение в промышленном строительстве и возведении многоэтажных зданий. Такой ростверк дорого стоит, требует тяжелой техники и высокой точности при монтаже.

Разновидности ростверка и пошаговая инструкция по строительству

12 Март 2018      Стройэксперт      Главная страница » Фундамент » Типы и виды      Просмотров:   4063

Ростверк фундамента

Когда речь идет о столбчатом или свайном фундаменте, то описываются два функционально значимых элемента – сваи и ростверк. Сваи предназначены для принятия и передачи нагрузки на грунт, а вот вопрос, что такое ростверк, интересует большинство частных застройщиков.

• Описание ростверка
• Виды ростверка по месту расположения
• Виды ростверка в зависимости от типа исполнения
• Материал для изготовления ростверка
• Строительство фундамента из буронабивных свай с ростверком
• Подготовительные работы и разметка участка
• Земляные работы
• Монтаж опалубки и армирование
• Заливка бетона в опалубку
• Обустройство ростверка
• Всегда ли нужен ростверк

Описание ростверка

Ростверком называют горизонтально расположенную часть свайного или столбчатого фундамента. Основное назначение этого элемента заключается в равномерном распределении нагрузки от всей постройки на сваи путем их объединения в единую конструкцию.

Назначение ростверка

Ростверк может располагаться на разных уровнях относительно поверхности земли, для их изготовления используются различные материалы, различным может быть их исполнение. В зависимости от этого ростверк различают по следующим признакам:

• Место расположения.
• Материал изготовления.
• Тип исполнения.

к оглавлению ↑

Виды ростверка по месту расположения

В зависимости от расположения относительно уровня земли различают следующие виды ростверка:

Основные виды ростверка

• Высокий. Такой тип располагается над поверхностью земли на расстоянии 25 см и выше. Это позволяет создавать дополнительную вентиляцию пола и предотвращать появление плесени и сырости. Кроме того возвышение над землей дает возможность осматривать состояние фундамента и своевременно ремонтировать его. Также пространство под полом вполне можно использовать в качестве дополнительной зоны для хранения садового инвентаря и прочих инструментов. Недостатком такого ростверка является отсутствие возможности обустроить подвальное помещение.
• Низкий. Ростверк такого типа располагается на одном уровне с поверхностью земли. Для его сооружения удаляют небольшой слой грунта для создания своеобразной воздушной подушки. В результате соприкосновения ростверка и почвы не происходит. Преимуществом такого типа можно назвать отсутствие пространства, через которое может уходить неопределенное количество тепла. Недостатком является обязательное создание изоляции для воздушной подушки, в противном случае грунт будет осыпаться в открытое пространство.
• Заглубленный. При таком типе ростверка помещение отличается комфортностью за счет сохранения тепла, надежностью и долговечностью. Процесс изготовления подразумевает подготовку траншеи, установку свай, монтаж опалубки и заливку бетона в готовую конструкцию.

к оглавлению ↑

Виды ростверка в зависимости от типа исполнения

В зависимости от конструктивного исполнения ростверк может быть двух видов:

• Монолитный.
• Сборный.

В первом случае ростверк выполнен в виде цельной плиты или замкнутой балки. Основное применение – строительство малоэтажных зданий. Второй вид предполагает сборку конструкции из отдельных элементов, оснащенных специальными крепежами. Процесс изготовления сборного ростверка считается трудоемким и затратным, поэтому его применяют при строительстве многоэтажных домов и промышленных зданий.

к оглавлению ↑

Материал для изготовления ростверка

Изготовить ростверк можно из следующих материалов:

Основные материалы для изготовления ростверка

• Дерево. Ростверк деревянный отлично подходит для возведения домов из бруса и бревен. Конструкция характеризуется высокими прочностными характеристиками, экологичностью и безопасностью. Однако дерево требует особого внимания и дополнительной защиты. В частности деревянный ростверк следует обработать гидроизоляционным составом, антипиреном и антисептическим раствором.
• Железобетон. Стальная арматура в сочетании с качественным бетоном позволяет получить прочную, надежную и долговечную конструкцию, устойчивую к износу. Благодаря этому все строение безупречно прослужит долгие годы. В наших предыдущих статьях можно прочитать о правилах выбора и расчета арматуры для фундамента.
• Металл. Ростверк из двутавровых балок или швеллеров отличается прочностью и надежностью, однако он имеет один недостаток – необходимость применения строительной техники для подъема тяжелых грузов.
• Бетон. Такой ростверк имеет существенный недостаток – при изгибе конструкции могут появиться трещины, которые в свою очередь являются причиной разрушения ростверка. И в этом случае может потребоваться ремонт фундамента. Однако при возведении малоэтажных строений и при наличии большого количества опор такой ростверк вполне может использоваться.

к оглавлению ↑

Строительство фундамента из буронабивных свай с ростверком

Фундамент на буронабивных сваях с ростверком можно назвать одним из самых прочных и долговечных. Однако добиться такого результата можно только при условии, что все расчеты сделаны правильно и соблюдена технология строительства.

Расчет количества опор выполняется с учетов всех необходимых факторов и параметров, включая проект дома.

к оглавлению ↑

Подготовительные работы и разметка участка

Перед началом строительства любого фундамента следует подготовить участок к работе. Для этого необходимо удалить крупный мусор, лишнюю растительность, пни и корни деревьев. Для более удобной работы участок можно разровнять.

Затем на подготовленной площадке делают разметку. В начале отмечают места, где будут располагаться углы дома, и вбивают деревянные колышки или металлическую арматуру. Для определения контура будущего фундамента между кольями натягивают строительный шнур.

Далее необходимо отметить места расположения будущих ямок под опоры. При этом следует учитывать, что опоры устанавливают под углами строения, в местах пересечения внешних и внутренних несущих стен и перегородок, а также в промежутках между угловыми опорами вдоль длинных стен. Читайте более подробно о разметке фундамента своими руками.

к оглавлению ↑

Земляные работы

Бурение ямок для обустройства буронабивных опор выполняют с помощью обычного садового бура. Глубина каждой скважины определяется в зависимости от уровня промерзания грунта. В большинстве случаев специалисты рекомендуют опускать сваи на глубину 1,5-2 метра, это позволяет пройти уровень промерзания и расположения грунтовых вод. Строительство на болотистом участке немного усложняет процесс, так как требуется подсыпка песка в каждую ямку слоем в 5 см.

к оглавлению ↑

Монтаж опалубки и армирование

В качестве опор буронабивного фундамента используются металлические и асбестоцементные трубы. В некоторых случаях допускается установка картонных изделий, но их обязательно нужно пропитать битумной мастикой или отработанным машинным маслом. Трубы опускают в подготовленные скважины, при этом возвышение верхнего края каждой опоры над поверхностью земли должно составлять не меньше 5 сантиметров. Если грунт на участке склонен к сезонному пучению, то расстояние от земли до верхнего края трубы увеличивают до 10 см. В любом случае ростверк фундамента на буронабивных сваях не должен лежать на земле или касаться ее.

Опалубка и армирование

Чтобы повысить прочность будущих опор, необходимо установить в каждую трубу каркас из металлических прутьев. Для связки арматуры используются специальные хомуты, которые располагаются в шагом в 1 метр. Длина арматурного каркаса зависит от глубины скважины, главное, чтобы над уровнем трубы прутья возвышались на 15 сантиметров.

к оглавлению ↑

Заливка бетона в опалубку

Для заливки буронабивных опор рекомендуется использовать смесь из цемента высоких марок, крупнозернистого песка и необходимого количества воды. Компоненты берутся в пропорции 1:3. Подготовленную смесь небольшими порциями заливают в трубу, периодически прокалывая раствор металлическим прутом. Это позволяет удалить пустоты из бетонной смеси, которые образовываются в процессе заливки. Трубы должны заполняться бетоном до самого верха. Ранее мы писали о том,
как быстро и правильно рассчитать пропорции бетона для фундамента.

к оглавлению ↑

Обустройство ростверка

Для фундамента на буронабивных опорах необходим ростверк в виде монолитной бетонной ленты. Для ее изготовления можно соорудить опалубку с дном, но тут можно немного упростить процесс. Благодаря тому, что ростверк будет располагаться на небольшом расстоянии от поверхности земли, можно установить боковые части опалубки, размещая их на расстоянии в соответствии с шириной ростверка.

На дно между стенками опалубки насыпают слой песка и поверх него укладывают полоски рубероида. Это предотвратит утечку воды из бетонного раствора. У нас также есть подробная отдельная статья, посвещенная опалубке для ростверка.

Поверх рубероида заливают подбетонку высотой около 5 см, после ее схватывания начинают формирование каркаса из прутьев арматуры. На этом этапе важно связать каркас ростверка с прутьями буронабивных опор.

В процессе заливки ленты ростверка также необходимо протыкать раствор лопатой или металлическим прутом.

к оглавлению ↑

Всегда ли нужен ростверк

Для прочности и надежности свайного или столбчатого фундамента необходимо соединить отдельно стоящие опоры в единую конструкцию. В большинстве случаев для этой цели используется ростверк, однако, в некоторых ситуациях этот элемент может отсутствовать:

• При строительстве домов из бревен или бруса функция ростверка возлагается на нижний венец основной коробки дома.
• При возведении каркасных строений в качестве ростверка используется нижняя обвязка.

Перечисленные ситуации относятся к малоэтажному строительству и к возведению небольших частных домов. Если здание будет иметь больше двух этажей и массивную конструкцию, то необходимо позаботиться о дополнительной жесткости основанию.

Ростверк является необходимым элементом любого столбчатого или свайного фундамента. Его наличие позволяет равномерно распределить нагрузку строения между отдельно стоящими опорами и получить прочную, надежную и долговечную конструкцию.

    

Ростверк что это такое, инструкция по монтажу ростверка своими руками

• Фото: Что такое ростверк – инструкция по монтажу

Содержание

• 1 Что такое ростверк
• 2 Виды ростверка
  • 2.1 По месту расположения
  • 2.2 По материалу
  • 2.3 По конструкции
• 3 Сваи или столбы
• 4 Расположение свай в ростверке
• 5 Монтаж ростверка своими руками
  • 5. 1 Инструменты и материалы
  • 5.2 Подготовка участка
  • 5.3 Монтаж опор
  • 5.4 Монтаж бетонного ростверка
  • 5.5 Монтаж деревянного и стального ростверка
• 6 Видео по монтажу ростверка своими руками
  • 6.1 Похожие материалы

Столбчатые или свайные фундаменты неразделимы с понятием ростверк. Владельцам земельного участка, собирающимся возводить частный дом на такой платформе необходимо всесторонне рассмотреть приемлемость такого вида фундамента. Кроме преимущества цены, в отличие от заливного «пирога», он имеет иные достоинства и недостатки.

Что такое ростверк

Ростверк – это горизонтальная часть фундамента, распределяющая вес объекта и передающая нагрузку на опоры платформы.

Единая конструкция достигается путем обеспечения жесткости ответственных узлов.

Достоинства основания в прочности, долговечности, возможности использования на любом капризном грунте – плывуны, глина, песчаник. Кроме того, из-за малого объема подготовительных этапов и отсутствия большого количества бетона, его считают самым дешевым из всех известных фундаментов.

 

Есть и недостатки – под объектом невозможно устроить подвал или погреб, так как крытая часть – стены – отсутствуют. Также высокий фундамент может стать проблемой в ветреную зимнюю погоду – наносы снега под полом не способствуют теплу. В этом случае выставляют забирку – кирпичный заслон, что ведет к удорожанию проекта.

Если для фундамента используют буронабивные сваи, то без строительной техники обойтись нельзя – требуется подготовить участок для въезда. Это также потребует денежных вложений.

Виды ростверка

От того какой ростверк будет уложен на сваи или столбы, зависит долговечность жилого дома, возможность устройства нескольких этажей и несущая способность объекта в целом. Ростверк классифицируется по следующим типам:

По месту расположения

• Заглубленный. Часть ростверка уходит в грунт, ширина подошвы внушительна – от 0,5 м. такой тип фундамента характерен для объектов в несколько этажей, строящихся на грунтах, не отличающихся стабильностью.
• Незаглубленный. Нижняя подошва ростверка лежит на грунте. Оптимальный вариант для требуемой надежной устойчивости. Вся нагрузка распределена не только на опоры, но и на всю плоскость основания.
• Висящий. Высота между домом и грунтом составляет 10 и более сантиметров. Изготавливается для деревянных и стальных ростверков, дабы исключить взаимодействие с влагой грунта. Столбы или сваи внушительны и принимают вес на себя, дабы конструкции не прогибались под нагрузкой дома.

По материалу

• Железобетонный ростверк. По надежности не уступает монолитной плите. Требует большой предварительный объем работы – выставления опалубки, армирования. Сваи в этом случае расположены близко друг к другу, так как конструкция тяжеловесна. Как правило, такой ростверк никогда не бывает висящим.
• Ленточный. К нему относят стальные швеллеры, деревянный брус. Укладка происходит с помощью врубки или ввинчивания анкерных болтов.
• Комбинированный. Фундамент представляет собой сборную конструкцию – стальные винтовые сваи, железобетонные столбы и деревянная плоскость ростверка. Вкупе такая конструкция обходится дешевле, чем однородная, оттого и получила популярность среди доморощенных строителей.

По конструкции

В части монтажа различают всего три вида ростверка – монолитно-заливной, монолитно-сборный, сборный. В зависимости от собственных финансовых возможностей, усилий, наличия техники, ручной помощи, выбирают самый приемлемый.

Сваи или столбы

Выбирать опоры под будущий жилой дом – ответственное занятие. Конечно, наиболее дешевыми станут столбы из кирпича или блоков. Однако, они годятся для небольших одноэтажных домиков без постоянной нагрузки – дач, например. Для объектов в несколько этажей, с круглогодичным проживанием требуется надежность – сваи. Они бывают нескольких видов:

• Железобетонные. Внешне представляют собой круглые или квадратные отлитые столбы с заострением на конце, для легкого вхождения в грунт. Для них выкапывают ямы, в которые помещают опоры и заливают бетоном. Предварительно концы свай гидроизолируют от влажности грунта, так как цемент и остальные компоненты крошатся из-за промерзания, накапливания сырости и прочих природных катаклизмов.
• Металлические винтовые. Разная длина дает возможность устраивать сваи на любую глубину – она всегда должна быть ниже точки промерзания. Удобные оголовки позволяют ввинтить ростверк в поверхность надежно и прочно.
• Деревянные. Такие сваи крайне ненадежны из-за своей расположенности к порче, гниению, плесени, растрескиванию. Либо должны выполняться из пород инертных к сырости – лиственница, кедр. Соответственно цена таких опор высокая и для бюджетного строительства неприемлемая.

Оптимальный вариант строительства – стальные винтовые или железобетонные сваи. Установить их можно вручную без привлечения строительной техники. Важно правильно подобрать количество опор, чтобы объект оставался надежным и устойчивым в любое время.

Расположение свай в ростверке

Существует несколько способов правильного расположения свай. Каждый из них обеспечивает надежное положение ростверка под домом. Выбирать важно в зависимости от величины объекта.

• Одиночное расположение. Каждая свая будет находиться под пересечением полос ростверка. На нее приходится вес несущей стены или угла. Вполне надежный фундамент для одноэтажного объекта.
• Ленточное. Сваи располагаются с равным шагом по длине периметра ростверка. Подходит только для небольших строений – дач, бань.
• Полосами. Сваи равномерно распределены под ростверком с равным шагом по полосе. Годятся под одноэтажные объекты с большим количеством комнат или пристройками.
• Кусты. Просчитываются места самых высоких нагрузок дома, метки проецируются на грунт, где будут выкопаны ямы для установки свай.
• Поле или шахматы. Применяются для ростверка большой площади – объекты соответственны. Сваи устанавливаются в шахматном порядке или равноудаленно друг от друга.

Нельзя отклоняться от предписания проекта. Если в нем указано точное расположение свай под ростверком, значит, требуется придерживаться именно такого распределения опор.

Монтаж ростверка своими руками

Определившись с нужным вариантом и закупив требуемое количество свай, приступают к работе. Идеальные погодные условия – ранняя осень или поздняя весна, когда земля интенсивно отдает влагу, осадков мало, температура не превышает 15 С.

Инструменты и материалы

В зависимости от выбранного варианта ростверка, потребуется следующее:

• Инструменты для земляных работ: лопаты, ломы, кирки.
• Для железобетонного ростверка: доски или фанера под опалубку, для стальных свай – ломы или длинные трубы для вкручивания.
• Для деревянного: инструменты для работы с древесиной – пилы, монтировки, топоры.
• Средства контроля и измерения: рулетка, отвес, нивелиры.

Кроме свай, бетона и материала для ростверка, приобретают обмазочную гидроизоляцию и/или антикоррозийные средства. Для деревянного ростверка покупают пропитывающие защитные составы.

Подготовка участка

Почву освобождают от растительности очень тщательно – это важное условие для любого типа фундамента. Если есть насаждения в виде кустарников и деревьев, то землю после корчевания проливают химикатами, купирующими дальнейший рост.

 

Далее, участок выравнивают и размечают. Для этого используют колья и веревку, натянутую между ними. Когда контуры обозначены, приступают к отметке мест для вставки опор – снимают 5 см грунта для свай или выкапывают ямы под столбы железобетона.

Монтаж опор

Стальные винтовые сваи вкручивают посредством лома или длинной трубы, вставленной в оголовок. Свая должна быть точно перпендикулярна грунту. После вкручивания всех единиц, проверяют на соответствие уровню плоскость концов, и если требуется, подрезают до нужного размера.

Железобетонные столбы укладываются по-другому:

• В яму засыпают слой гравия и песка – каждого по 15 см. Они отведут подступающие грунтовые воды.
• Концы столбов оборачивают в несколько раз рубероидом или обмазывают битумной мастикой каждый раз после затвердевания слоя.
• Вставляют опоры, строго перпендикулярно грунту и заливают бетоном. Для экономии раствора и придания пущей крепости, пустоту вокруг столба заполняют строительным мусором – обломками кирпичей, камнями.

 

Сложность монтажа железобетонных опор состоит в подгонке их концов в одну плоскость. Может потребоваться алмазный круг для резки слоя бетона и арматуры. Монтаж ростверка на стальных сваях ведут сразу, на бетонных столбах – после окончательного затвердевания раствора.

Монтаж бетонного ростверка

После того как железобетонные сваи упрочились, выставляют опалубку из толстой влагостойкой фанеры и подпор или готовых щитов – поддержка там уже есть. Если требуется утеплить фундамент заранее, то ширину деревянных коробов рассчитывают с запасом. В готовые короба насыпают песчано-щебневую подушку, укладывают пенополистирольные плиты по стенкам, вяжут арматуру.

 

После всех процедур ростверк заливают. Для этого покупают готовый раствор из миксера и заливают участок за один раз – торможение строительства приведет к расслаиванию бетона. Если хочется сэкономить, то арендуют мобильный строительный миксер и замешивают раствор самостоятельно. Однако и в этом случае требуется сделать все за один день. Заливку ведут медленно, выгоняя воздух, протыкая толщу прутом, до появления на поверхности белого «молока».

Монтаж деревянного и стального ростверка

Брус, сечение не меньше 150 см, укладывают на сваи методом врубки вполдерева. Заранее просверливают отверстия в древесине для сцепления с оголовками свай. До укладки, их важно промазать битумом, дабы взаимодействие холодного металла и теплой древесины не создавало конденсата.

Металлические швеллера, нужного размера одевают на сваи и привинчивают к оголовкам. Поперечины приваривают. Для надежности, по углам будущего здания, ростверк укрепляется стальными усиленными уголками. После работы, стальную конструкцию покрывают средством против возникновения коррозии.

 

Итак, монтаж несложен. Учитывая, что в любом строительстве создание фундамента занимает львиную долю бюджета, самостоятельная работа, вполне оправдана. Скрупулезное следование рекомендациям, сделает работу долговечной, достойной любого объекта.

Видео по монтажу ростверка своими руками

Ростверковый фундамент – типы, проектирование, установка

Monamy Mustaq

Фундамент, состоящий из одного, двух или более ярусов балок (как правило, стальных), уложенных на слой бетона для распределения нагрузки по обширной площади находится ростверк фундамент . Используется в основании колонн. Эти ярусы залиты бетоном и расположены под прямым углом друг к другу. Этот тип фундамента обычно используется для колонн и лесов тяжелой конструкции.

Несмотря на то, что фундамент и ростверк выглядят одинаково, они разные. Там, где фундамент передает нагрузку от конструкции на землю, ростверк распределяет большие нагрузки на большие площади.

Типы ростверкового фундамента

В зависимости от материалов, используемых в строительстве, ростверковый фундамент бывает двух типов:

1. Ростверковый фундамент стальной
2. Ростверковый фундамент деревянный

Ростверковый стальной фундамент

состоит из стального ростверка балки, которые предусмотрены в один или два яруса. Его название определяет его функцию и структуру, поскольку он состоит из стальных балок, конструктивно известных как прокатные стальные балки. С внешней стороны внешних балок, а также над верхними полками верхнего яруса сохраняется минимальное покрытие толщиной 10 см. Глубина бетона должна быть не менее 15 см. После того, как мы выровняли основание и залили бетон, необходимо проверить, правильно ли выполнено уплотнение и образовался ли непроницаемый слой толщиной не менее 15 см. Он защищает стальные балки от грунтовых вод, которые могут привести к коррозии. Затем укладываем первый слой балок поверх бетонного основания на расстоянии от 100мм до 300мм, с помощью трубных разделителей. Далее заливаем бетон между и вокруг балок первого яруса. После этого укладываем второй ярус бруса под прямым углом к ​​первым ярусам с помощью разделителя. Затем снова заливаем бетон между стальными балками и вокруг них. При этом соединяем стальные стойки с верхним ярусом с помощью опорной плиты, боковых уголков и косынки. Эти соединительные элементы также заделываются в бетон, чтобы сделать соединение жестким.

Строительство фундамента ростверка Всемирного торгового центра. Ссылка на фото: raredelights.com

Фундамент ростверка деревянный

Фундамент деревянного типа предназначен для тяжелонагруженных каменных стен деревянных колонн. Этот фундамент особенно удобен в заболоченных районах, где несущая способность грунта очень низкая и где нагрузка на грунт ограничена 50-60 кН/м ² . Вместо стальных балок используются деревянные доски и деревянные балки. Между деревянными стыками нет бетона. Однако нижний бетон, предусмотренный в стальном ростверке, заменен деревянным настилом из деревянных досок. Выемка основания выравнивается. Нижний слой деревянных досок размером 20-30см, шириной 5-7,5см укладывается вплотную друг к другу без зазора между ними. Поверх этого слоя под прямым углом укладывается деревянный брус того же сечения, что и деревянный столб. Затем снова укладывается еще один слой досок под прямым углом к ​​направлению балок. Верхний слой досок может быть 7,5-10 см. Толстый, заходящий на всю ширину основания стены, по которому возводится каменная стена.

Расчет фундамента ростверка

Для расчета фундамента ростверка требуется расчет нагрузок и моментов от надстройки. Исходя из этого, мы должны определить требуемую площадь основания для подходящего допустимого давления на грунт в данном состоянии. Разделив эту площадь, мы узнаем номера и размеры каждого слоя ростверка. Затем мы должны спроектировать слой так, чтобы он выступал за край слоя выше. Он определит размеры балки, необходимые для сопротивления изгибающим моментам и силам сдвига. Ростверк нельзя заключать в бетон и порядок, потому что тогда композиционное действие балки и бетона будет деморализовано. Метод конструкции и нагрузки должны быть совместимы с проектными требованиями

Монтаж фундамента ростверка

Ниже приведены этапы монтажа фундамента ростверка: 

• Сначала для монолитного монолитного ростверка необходимо изготовить и установить каркас. Мы предпочитаем этот ростверк, потому что он более надежен.
• Опалубка изготавливается из обрезных досок в виде прямоугольных желобов. Его высота составляет 1 фут, а ширина равна минимальной толщине стены дома. Между каждым ростверком должен быть установлен зазор около 6-8 дюймов.
• Внутри опалубки необходимо установить каркас соединения арматуры с помощью вязальной проволоки. Наименьшее расстояние от рамы до края опалубки должно быть одинаковым.
• Далее арматура соединяется той же вязальной проволокой, что и раньше.
• Затем необходимо приготовить бетон с помощью бетономешалки. Заливается в опалубку в непрерывном цикле. Арматура должна располагаться на высоте примерно 25-30мм так, чтобы она полностью погружалась в бетон. Бетон следует заливать осторожно, чтобы избежать нежелательных полостей. 6. После шпаклевки поверхность необходимо выровнять и дать высохнуть. Когда он высохнет, опалубку можно снять. Фундамент уже готов.

Ростверковый фундамент: виды, конструкция и преимущества

🕑 Время чтения: 1 минута

Ростверковый фундамент состоит из одного или нескольких ярусов балок (стальных или деревянных), уложенных под прямым углом друг к другу на слой бетона для рассредоточить груз по обширной площади.

Этот тип фундамента обычно используется для тяжелых несущих колонн, опор и лесов, где ожидается, что фундамент будет распределять большие нагрузки на большие площади.

При использовании ростверкового фундамента можно избежать глубоких котлованов, а глубину фундамента ограничить от 1 м до 1,5 м.

Содержание:

• Типы фундаментов гриля
  • 1. Фонд Grillage Grillage
  2. Фонд деревянного гриля
• Строительный фонд Grillage
.
1. Фундамент стальной ростверк
2. Фундамент ростверка деревянный

1. Фундамент ростверка стальной

Фундамент ростверка стальной состоит из стальных балок, уложенных в один или два яруса и забетонированных.

Балки ростверка каждого яруса удерживаются сепараторами из труб диаметром 25 мм и распорками диаметром 20 мм. Балки располагаются на соответствующем расстоянии друг от друга, чтобы можно было размещать и уплотнять бетон между ними.

Фундамент стальной ростверк

Между двумя балками рекомендуется оставить зазор не менее 8 см. В любом случае расстояние между полками балок не должно превышать 1,5–2 ширины полки, но не более 30 см.

Снаружи наружных краев внешних балок и над верхней полкой верхнего яруса сохраняется покрытие толщиной не менее 10 см для защиты балок от коррозии. Защитный слой бетона под нижней балкой должен быть не менее 15 см.

2. Фундамент под ростверк из дерева

Фундамент под ростверк из дерева применяется на мягких грунтах с постоянным заболачиванием. Правильно спроектированный ростверковый фундамент из дерева может экономично поддерживать стены здания.

За счет ограничения веса грунта до 5,5 тонн/кв.м деревянная платформа заменяет бетонный блок, который обычно размещается под фундаментом стены в этом стиле строительства.

Деревянная платформа состоит из досок, которые обычно имеют толщину от 8 до 10 см и укладываются в два слоя, один продольный, а другой поперек стены, выходя на 45-60 см за основание фундамента с каждой стороны.

Доски имеют толщину от 5 см до 10 см в нижней части, в зависимости от нагрузки и условий площадки. Прямоугольные отрезки бруса, расположенные на расстоянии не более 38 см от центра к центру, глубиной в 0,75 раза больше ширины, разделяют два слоя досок.

Строительство ростверкового фундамента

Ниже перечислены этапы возведения ростверкового фундамента:

1. Каркас должен удерживать ростверк на месте для прочного монолитного ростверкового фундамента.
2. Опалубка изготавливается из обрезных досок в виде прямоугольных желобов.
3. Высота опалубки колеблется от 1 до 1,5 футов, а ширина должна быть равна минимальной толщине стены здания.
4. В опалубку заливается бетон для формирования бетонной подушки от 450 мм до 600 мм.
5. Секции ростверка (деревянные или стальные) укладываются над бетонной подушкой с достаточным покрытием со всех сторон.
6. Бетон заливается в фундамент до нужной глубины.
7. На верхнем ростверке должно сохраняться покрытие толщиной не менее 10 мм во избежание коррозии стальных балок.
Устройство ростверкового фундамента

Преимущества ростверкового фундамента

1. Время, необходимое для установки и заливки ростверкового фундамента, сравнительно меньше, чем для обычного фундамента.
2. Ростверковый фундамент способен успешно трансформировать большие нагрузки на большую площадь.
3. Эти фундаменты используются для строительства важных конструкций, таких как опоры колонн и строительные леса.
4. Ростверковый фундамент позволяет избежать глубоких котлованов в слабых грунтах, при этом глубина фундамента может быть ограничена 1-1,5 м.

Часто задаваемые вопросы

Что такое ростверк?

Ростверковый фундамент состоит из одного или нескольких ярусов балок (стальных или деревянных), уложенных под прямым углом друг к другу на слой бетона для распределения нагрузки на обширной площади.

Какие бывают ростверковые фундаменты?

Основные типы ростверкового фундамента:
1. Стальной ростверк фундамента
2. Деревянный ростверк фундамента

В чем преимущества ростверка фундамента?

Преимущества ростверкового фундамента перед обычным фундаментом:
1. Время, необходимое для устройства и заливки ростверкового фундамента, сравнительно меньше, чем для обычного фундамента.
2. Ростверковый фундамент способен успешно трансформировать большие нагрузки на большую площадь.
3. Эти фундаменты используются для строительства важных конструкций, таких как опоры колонн и строительные леса.
4. Ростверковый фундамент позволяет избежать глубоких котлованов в слабых грунтах, а глубина фундамента может быть ограничена 1-1,5 м.

Подробнее

Как построить фундамент из буронабивных свай?

10 Наиболее распространенные причины разрушения фундамента

Типы фундаментов зданий и их использование [PDF]

Фундамент для ростверка — Проектирование, монтаж и типы — Портал гражданского строительства

Какой фундамент для ростверка?
Ростверковые фундаменты изготавливаются из одного, двух и более уровней балок (обычно стальных), уложенных на слой бетона для распределения нагрузки на большую площадь. Он находится в нижней части столбцов. Эти слои залиты бетоном и расположены под прямым углом друг к другу. Эта форма фундамента обычно поддерживает тяжелые строительные колонны, опоры и леса.

Несмотря на то, что фундамент и ростверк кажутся одинаковыми, это не так. Ростверк распределяет огромные нагрузки по обширным площадям подобно тому, как фундамент распределяет нагрузку от конструкции к земле.

Использование ростверкового фундамента:

• Ростверковый фундамент используется, когда нет твердой скальной почвы, и матовый фундамент невозможен.
• Глубокие котлованы для ростверкового фундамента не требуются. В результате это рентабельно.
• Фундамент-ростверк позволяет безопасно переносить тяжелые строительные нагрузки.
• Фундамент ростверк используется в основном проекте под ЛЭП и фундамент под телефонную вышку.

Расчет фундамента ростверка:

Расчет нагрузок и моментов от надстройки для расчета фундамента ростверка. Исходя из этого, необходимо определить критическую площадь фундамента для достаточного допустимого давления на грунт. Разделим это пространство, чтобы определить количество и размер каждого слоя ростверка.

Затем слой должен быть спроектирован таким образом, чтобы он выступал из края слоя над ним. Это определит, насколько большие балки должны выдерживать изгибающие моменты и поперечные силы. Ростверк нельзя заливать бетоном и порядком, так как это деморализует совместное действие балки и бетона. Методы конструкции и нагрузки должны соответствовать требованиям проектирования.

Характеристики ростверкового фундамента:

• Этот фундамент, как правило, выполняется в виде монолитной железобетонной конструкции. Металлический каркас обеспечивает устойчивость (стальной фундамент для гриля)
• Решетка соединяет весь фундамент в единую конструкцию, обеспечивая равномерное распределение веса дома и всех свай.
• Между балками ростверка предусмотрен зазор не менее 800 мм для удобства заливки и уплотнения бетона.
• Глубина бетона под нижним ярусом поддерживается на уровне 150 мм.
• Бетонный наполнитель удерживает балки на месте и предотвращает ржавление, поскольку не несет нагрузки.

Монтаж фундамента ростверка:

• Каркас под массивный монолитный ростверк должен быть построен и установлен.
• Опалубка представляет собой прямоугольные желоба из обрезных досок шириной, равной минимальной толщине стены дома, и высотой 1 фут.
• Минимальное расстояние между рамой и стенкой опалубки должно быть одинаковым, а арматура должна быть связана той же вязальной проволокой.
• Между каждым ростверком должно быть предусмотрено расстояние от 6 до 8 дюймов, а внутри опалубки с помощью вязальной проволоки должен быть установлен каркас из соединений арматуры.
• Далее бетономешалкой нужно приготовить бетон и уложить в опалубку в непрерывном цикле. Фундамент ростверка должен быть установлен на расстоянии от 25 мм до 30 мм, а бетон должен быть тщательно залит, чтобы исключить пустоты.
• После заполнения поверхности ее необходимо выровнять и дать высохнуть, после чего опалубку можно снять. Фундамент заложен.

Типы ростверкового фундамента:

1. Деревянный ростверковый фундамент:

Фундамент деревянный поставляется для сильно тяжелых каменных стен деревянных колонн. Этот фундамент особенно эффективен во влажных помещениях, где несущая способность грунта низкая, а нагрузка на грунт ограничена 50-60 кН/м2. Стальные балки заменены деревянными досками и балками.


Рис. 1: Фундамент деревянного ростверка
Предоставлено с сайта researchgate.net

Между деревянными стыками бетон отсутствует. Однако бетонное основание стального ростверка заменено деревянным настилом из деревянных досок. Основание котлована выровнено. Нижний слой состоит из деревянных досок шириной 20-30 см и толщиной 5-7,5 см, установленных вплотную друг к другу без зазоров.

На этом слое под прямым углом устанавливается деревянная балка того же сечения, что и деревянный столб. Затем под прямым углом к ​​ходу балок укладывается еще один слой досок. Верхний слой досок может быть толщиной 7,5-10 см. Толстый и перекрывающий всю ширину стены цоколь, поверх которого возводится каменная стена.

1. Фундамент стального ростверка:

Фундамент стального ростверка состоит из стальных балок, также известных как балки ростверка, предлагаемых в одинарном или двухуровневом исполнении. Верхний ярус двухслойного ростверкового фундамента строится под прямым углом к ​​нижнему ярусу. Распорки толщиной 20 мм с разделителями из труб диаметром 25 мм удерживают на месте балки ростверка каждого яруса. Балки располагаются на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы можно было размещать и уплотнять бетон между ними. Минимальный зазор в 8 см считается наиболее оптимальным. Расстояние между полками балок должно быть в полтора-два раза больше ширины полки, но не более 30 см.


Рис. 2: Фундамент из стального ростверка
Предоставлено с сайта civicconcept. com

Если балки будут расположены дальше друг от друга, существует риск того, что бетонное заполнение не будет работать монолитно с балками, что приведет к разрушению фундамента. Минимальное покрытие 10 см сохраняется на внешних краях внешней балки. Над верхней полкой верхнего яруса для защиты балок от коррозии. Под нижнюю балку бетонное покрытие должно быть толщиной не менее 15 см.

Преимущества ростверкового фундамента:

• Установка занимает меньше времени и требует меньше ресурсов.
• Снижает передачу тепла от дома через фундамент, так как не распыляется на промерзшую землю.
• Снижает количество вибраций в доме (очень актуально, если дом построен близко к автомагистралям).
• Монтаж балок ростверка занимает меньше времени и требует меньше ресурсов.
• Этот тип фундамента может поддерживать значительные конструкции, такие как колонны и подмости.
• Может распределять вес по большей площади.

Недостатки ростверкового фундамента:

• Этот фундамент требовал установки свай большого диаметра.
• Необходимо нагреть и заполнить пустое пространство между стальными балками. В связи с этим требуются квалифицированные кадры.
• Для устройства ростверка требуется земляная работа большей площади, что увеличивает стоимость строительства.
• Этот тип фундамента чувствителен к подъемному давлению.
• Конструктивное устройство основания колонны иногда может быть изменено при строительстве ростверкового фундамента.

Вывод:

Для больших площадей вместо заливного бетона обычно применяют ростверковые фундаменты. Из-за незамысловатого процесса монтажа ростверковый фундамент экономит время. Фундамент-ростверк сооружается для решения самых разных строительных задач. В результате фундаменты-ростверки подходят для различных строительных применений.

Ссылки:

1. Махаджан, Б. (2021, 17 июня). Гриляжный фонд | Виды ростверкового фундамента | Стальной ростверк | Фундамент ростверка. Гражданские концепции; civiconcepts. com. https://civiconcepts.com/blog/grillage-foundation
2. Лид, К. (2020, 12 ноября). Фундамент для ростверка – виды, преимущества и недостатки гражданское лидерство; www.civillead.com. https://www.civillead.com/grillage-foundation/
3. Раджпут, К. (2021, 21 августа). Гриляжный фонд | Виды ростверкового фундамента | Особенности ростверкового фундамента. Гражданские джунгли; сайт CivilJungle.com. https://civiljungle.com/grillage-foundation/
4. Сатиш. (2020, 11 мая). Фундамент ростверка – виды и установка [Civil Planets]. Гражданские планеты; www.civilplanets.com. https://civilplanets.com/grillage-foundation/
5. Ростверковый фундамент: виды, конструкция, преимущества – Конструктор. (2022, 13 января). Конструктор; theconstructor.org. https://theconstructor.org/building/grillage-foundation-types-construction/560853/
6. Что такое решетчатый фундамент? Конструкция и преимущества. (н.д.). ПРОДЁГИ; www.prodyogi.com. Получено 18 марта 2022 г. с https://www.prodyogi.com/2021/03/what-is-grillage-foundation. html 9.0012

Поделиться этим сообщением

Если у вас есть вопрос, вы можете задать вопрос здесь .

что это, с монолитным ростверком на сваях, плюсы и минусы, пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Для строительства жилых и промышленных зданий применяются различные типы фундаментов, но свайно-ростверковая конструкция заслуживает особого внимания. Обычно его выбирают в тех случаях, когда на участке имеются резкие перепады рельефа, пучинистость и слабый грунт. Этот тип фундамента также хорошо подходит для зданий в районах, расположенных в зоне вечной мерзлоты.

Технические условия

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой железобетонное, деревянное или стальное основание, залитое бетоном, в котором все элементы соединены в единую конструкцию. Его устройство может быть как с монолитным типом закладки (перекрытым плитой), так и построенным с использованием висячего ростверка. Висячий фундамент характеризуется открытым зазором между поверхностью грунта и ростверком; его необходимо дополнительно утеплить и покрыть гидроизоляцией. Что касается монолитного варианта, то он формируется из бетонного каркаса, в котором высота площадок выравнивается сваями разной длины.

Так как при кладке основания используются сваи, заглубленные в грунт между несущим слоем и нижним уровнем промерзания, то между ними трудно распределить нагрузку здания. Поэтому свайно-ростверковый фундамент часто делают сборным из швеллера и бруса. Все опоры такой конструкции крепятся к сборке с помощью специальных лент и бетона. Стоит отметить, что сочетание ростверка и свай придает несущему основанию надежность и устойчивость.

В зависимости от того, какой фундамент закладывается (деревянный, металлический, бетонный или железобетонный), основание под строительство приобретает разные технические характеристики. Согласно требованиям СНиП допускается возведение конструкций с низкими и высокими ростверками, которые располагаются над уровнем земли. Обычно их изготавливают из больших металлических труб или бетона. При этом сделать ростверк из бетона намного сложнее, так как необходимо точно рассчитать место заливки ленты из грунта.

Главной особенностью фундамента является то, что входящие в его устройство ростверки отлично выдерживают неравномерные нагрузки, обеспечивая основание жестким сопряжением. Ростверки перераспределяют нагрузку, в результате чего уже «выровненный» вес здания переносится на сваи, и здание предохраняется от образования трещин в стенах.

Назначение

В отличие от других видов фундаментов, свайно-ростверковый фундамент идеально распределяет несущие нагрузки от зданий на грунт, поэтому выбирая его, можно быть уверенным, что новостройка надежно прослужит не один десяток лет и будет защищен не только от резких перепадов температур, но и от сейсмической активности. Такие конструкции широко используются как для общественного, так и для индивидуального строительства. Особенно подходит для участков, расположенных на склоне с пучинистой вечномерзлой почвой и сложным рельефом.

Кроме того, рекомендуются такие фундаменты:

• для строительства кирпичного дома;
• в рамной конструкции;
• для конструкций из газосиликатных блоков;
• на грунтах с высокой плотностью;
• с высоким распространением грунтовых вод;
• на неустойчивом грунте с зыбучим песком.

Свайно-ростверковая конструкция также позволяет укладывать полы прямо на грунт без выполнения дополнительного выравнивания поверхности и заливки глубокой ленты, так как сваи, установленные на разной высоте, компенсируют все неровности, устраняя перепад высот. Такой фундамент можно использовать и при строительстве зданий весом более 350 тонн – он получится гораздо надежнее и экономичнее, чем ленточный или плитный. Но в этом случае в проект придется включить повышенный запас прочности, который должен быть не 1,2, как обычно, а 1,4.

Преимущества и недостатки

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой единую систему, состоящую из ростверка и опор.

Благодаря наличию в конструкции бетонного основания, усиленного армированными элементами, основание выступает надежной опорой зданий и имеет ряд преимуществ.

• Высокий экономический эффект. Установка не требует больших финансовых затрат, так как земляные работы сведены к минимуму.
• Стабильность. Большая несущая способность позволяет возводить многоэтажные дома, используя в их отделке тяжелые строительные материалы.
• Расширенный охват строительства. По сравнению с другими типами фундаментов, застройку земель можно проводить на любом типе грунта, который не подходит для закладки традиционных фундаментов. Сложная геометрия ландшафта, уклоны и откосы не являются препятствием для работы.
• Возможность формирования набивных свай отдельно от ростверка. Благодаря этому нюансу значительно экономится бетонная смесь. Кроме того, можно использовать как готовый, так и самостоятельно приготовленный раствор.
• Удобное расположение свай с кабельными линиями и подземными трубопроводами. Это упрощает создание проекта и не нарушает функциональность настроек.
• Высокая прочность. Монолитное соединение ростверка и опор защищает конструкцию от усадки грунта, поэтому в процессе эксплуатации конструкция не ломается и не деформируется.
• Отсутствие подготовительных работ. Для закладки свайно-ростверкового фундамента нет необходимости формировать котлован, что упрощает процесс строительства.
• Хорошая теплоизоляция. За счет увеличенного расположения ростверка пространство между землей и цоколем не пропускает потоки холодного воздуха – это снижает потери тепла и делает здание теплым.
• Отсутствие риска затопления. Свайные конструкции, поднятые над землей до двух метров, защищают строение от возможного затопления.
• Простота установки. Обладая минимальными строительными навыками, такой фундамент вполне можно возвести своими руками, не прибегая к помощи мастеров и не используя землеройные устройства.
• Краткие сроки работы.

Вышеперечисленные преимущества актуальны только в том случае, если фундамент установлен с соблюдением всех технологий строительства, а здание эксплуатируется согласно рассчитанным для него нагрузкам.

Помимо достоинств, этот тип фундамента имеет и недостатки:

• Невозможность строительства на скальном грунте — твердые минеральные породы не позволяют устанавливать сваи.
• Проблемная установка в местах с горизонтальным смещением. Не рекомендуется проводить работы на грунтах, которые могут просесть, иначе будет нарушена устойчивость опор, и грунт будет проваливаться.
• Для зданий, планируемых к строительству в суровых климатических районах с низкими температурами, придется принять дополнительные меры по установке качественной теплоизоляции.
• Такие основания не предусмотрены для реализации проектов домов с цокольным и цокольным этажами.
• Сложность расчета несущей способности опор. Самостоятельно рассчитать этот показатель сложно. В случае малейших неточностей фундамент может перекоситься, и в результате изменится геометрия всей конструкции.

Несмотря на недостатки, свайно-ростверковый фундамент хорошо зарекомендовал себя среди строителей и получил только положительные отзывы владельцев домов.

Просмотров

Опоры, которые применяются при возведении свайно-ростверкового основания, выбирают в соответствии с нагрузкой здания, типом грунта и климатическими условиями. Они могут быть изготовлены как из металла, бетона, дерева, так и из комбинированных материалов.

Поэтому в зависимости от характеристик свай и способа их установки различают некоторые виды фундаментов.

• Винт. Изготовлен из полых металлических труб с открытым концом. Работы выполняются вручную или с помощью специального оборудования. Чтобы конструкция на винтовых опорах была прочной, а трубы защищенными от окисления, их полую часть заливают раствором.
• Скучно. Образуется на земельном участке путем заливки бетоном предварительно подготовленного армированного колодца, расположенного на забивных сваях. Утрамбованный фундамент отличается высокой прочностью.
• Железобетон. Монтаж осуществляется с использованием готовых железобетонных опор, устраиваемых в колодце.
• Молоток. Как правило, такие основания выбирают для строительства крупных объектов. Опоры забиваются с помощью специального оборудования, после чего заливается бетонный раствор.

Кроме того, фундамент может отличаться по глубине ростверка и бывает:

• заглубленный;
• наземный;
• приподняты над землей на высоту от 30 до 40 см.

Заглубленный ростверк обычно применяют при установке свай, предназначенных для тяжелых конструкций из газобетона или кирпича. В этом случае выполняется дополнительная обвязка плитой, а фундаментом может служить цоколь здания. Что касается возведения деревянных конструкций, то для них идеально подойдет фундамент с приподнятым ростверком – это позволит сэкономить на строительном материале, а приподнятая постройка защитит от пучения грунта.

Проектирование и расчет

Важным моментом перед закладкой фундамента является его точный расчет. Для этого создается проект и план будущего здания. Затем чертится чертеж основания, и должны быть указаны схемы закладок свай с учетом их расположения в местах пересечения со столбами и в углах. Необходимо предусмотреть, чтобы ширина между сваями была не менее 3 м. Если расстояние до их края более трех метров, то потребуются дополнительные опоры. Кроме того, следует рассчитать площадь свай – для этого сначала определяют их количество, подбирают минимальную высоту и толщину.

Для правильных расчетов также необходимо знать некоторые другие показатели:

• массу будущего здания — необходимо рассчитать не только все отделочные материалы, но и примерный вес внутренней «начинки» ;
• площадь опоры – по известному весу конструкции и коэффициенту запаса легко определяется нагрузка на опоры;
• размеры и площадь поперечного сечения свай — за счет известного количества опор их количество можно умножить на выбранную площадь и получить нужное значение.

Все результаты необходимо сравнивать с предварительно определенной эталонной площадью. В некоторых случаях необходимо уменьшить или увеличить площадь опор, так как их несущая способность будет зависеть от диаметра и типа грунта.

Этапы строительства

Фундамент на сваях и ростверке — сложная конструкция, но сделать ее своими руками вполне возможно. Чтобы такой фундамент надежно служил, при проведении работ следует использовать специальную технологию ТИСЭ и пошаговую инструкцию монтажа.

Устройство свайно-ростверкового фундамента предусматривает выполнение следующих работ:

• расчет фундамента и создание проекта;
• подготовка и разметка строительной площадки;
• бурение колодцев и рытье траншей;
• формирование опалубки;
• арматура;
• заливка бетоном и жесткая заделка швов.

Каждый из вышеперечисленных пунктов важен, поэтому на каждом этапе строительства следует проверять контроль качества, так как малейшая ошибка или неточность потом негативно скажется на эксплуатации здания.

Маркировка

Перед началом строительства тщательно подготавливают рабочее место. Для этого в первую очередь участок очищают от механических препятствий в виде камней, корней и деревьев. Затем землю хорошо выравнивают и снимают плодородный слой. После этого наносится разметка с указанием расположения свай. Работа выполняется с помощью шнура и деревянных кольев.

Разметка должна быть установлена ​​строго по диагонали. Шнуры натянуты, чтобы обозначить внутреннюю и внешнюю стороны стен. Если допустить неточность, получится отклонение от проекта, а фундамент может прогнуться в процессе эксплуатации.

В том случае, если на участке наблюдаются небольшие перепады высот, разметку выполнить несложно. Для участков со сложным рельефом понадобится помощь опытных мастеров. Особое внимание также следует уделить углам здания – они должны быть под углом 90 градусов.

Рытье траншей

После определения границ фундамента можно приступать к земляным работам. Сначала под ростверк выкапывается траншея, затем бурятся отверстия, в которые впоследствии будут установлены сваи. Работа обычно выполняется с использованием ручных инструментов, таких как лом, лопата и дрель. Если позволяют финансовые возможности, то можно заказать специализированное оборудование.

В зависимости от назначения будущего строения и типа грунта выбирается оптимальная ширина ростверка. Для объектов хозяйственного назначения приемлемым показателем считается 0,25 м, для мобильных – 0,5 м, а для жилых домов этот показатель повышается до 0,8 м. Что касается глубины, то ростверк может залегать на 0,7 м.

В выкопанной канаве необходимо проверить ровность дна и стенок – в этом поможет лазерный уровень. После этого на дно траншеи ложится песчаная подушка, песок отбирается крупной фракции. После его укладки поверхность смачивают водой и тщательно утрамбовывают. Песчаная подушка не может быть менее 0,2 м. Следующим этапом земляных работ будет подготовка шурфов под вертикальные сваи: бурятся шурфы на глубину 0,2-0,3 м.

Затем в готовые котлованы устанавливаются трубы, которые будут играть роль опалубки, а дно застилается гидроизоляционным материалом – это защитит конструкцию от влаги.

Монтаж ростверка

Важным моментом в строительстве является монтаж ростверка. Чаще всего для работы выбирают металлический элемент, который легко приваривается к оголовкам свай. Чтобы конструкция равномерно передавала нагрузки, ее нужно располагать строго горизонтально. В том случае, если конструкция фундамента по проекту предусматривает использование железобетонных невысоких ростверков, то дополнительно их засыпают щебнем средней фракции. Щебень насыпают в несколько слоев по 5 см и хорошо утрамбовывают.

Опалубка устанавливается на подготовленное основание. Ширина его ленты должна превышать ширину стен, а высота считается в соответствии с показателями цоколя. Установка упоров и сборка щитов во многом напоминает технологию работ для ленточного фундамента.

Что касается армирования, то в большинстве случаев по аналогии с конструкцией ленты снизу и сверху делают два пояса ребристой арматуры. Их связывают между собой сваями. Концы арматуры, выходящие из свай, загибают: один ряд привязывают к верхнему поясу, а другой к нижнему.

Выходы арматуры должны быть не менее 50 мм от диаметров стержней. Например, если вы используете арматуру сечением 12 мм, то ее рекомендуется изгибать на 60 мм.

Кладка закладных деталей

После завершения всех работ по изготовлению каркаса необходимо продумать размещение коммуникационных систем. Для этого прокладываются короба и трубы, по которым будет проходить канализация, электричество, водоснабжение и отопление. Нельзя также забывать о прокладке труб инженерных систем и вентиляционных отверстий. Если этот этап не выполнен, то после строительства под монтажные работы бетон придется забивать молотком, что может нарушить его целостность и повредить здание.

Заливочный раствор

Завершающим этапом устройства фундамента является заливка бетонного раствора. Для бетонирования обычно используют цемент марки М300, щебень и песок. Смесь готовят в пропорции 1:5:3. При этом раствор не просто заливают – его еще и дополнительно встряхивают. Благодаря этому поверхность получается прочной и однородной.

В первую очередь заливаются бетоном отверстия, предназначенные для свай, а затем сама опалубка. Желательно завершить рабочий процесс за один раз. Если бетонировать поэтапно, то могут появиться неровности и пузырьки воздуха. Оптимальной температурой для заливки считается +20С – при таком показателе опалубку можно снимать уже через четыре дня. За этот период времени бетон наберет прочность и станет готов к последующим строительным работам.

Иногда фундамент укладывают при температуре ниже +10С — в этом случае для полного высыхания придется ждать не менее 2 недель. В зимний период залитый бетон нужно будет дополнительно утеплять и утеплять.

Полезные советы

Свайно-ростверковый фундамент нужно возводить правильно, придерживаясь всех технологий строительства – это поможет повысить его технические и эксплуатационные характеристики.

Если строительные работы проводят начинающие мастера, то им необходимо учитывать некоторые рекомендации опытных специалистов.

• Установка должна начинаться с расчетов. Для этого определяется тип грунта и глубина ростверка. При недостаточной глубине опоры здание может дать усадку и треснуть, а затем даже разрушиться.
• Огромную роль играет исследование грунта, от которого зависит несущая способность конструкции. Самые высокие показатели встречаются в горных породах и каменистых грунтах. Если состав грунта будет определен неправильно, это приведет к ошибкам в расчетах нагрузки конструкции, в результате чего она просядет в землю.
• Между сваями и ростверком должно быть хорошее соединение, так как неустойчивая конструкция может разрушиться под действием давления грунта.
• Независимо от типа фундамента обязательно на глубине промерзания укладывать песчаную подушку – особенно это актуально при эксплуатации фундамента зимой. Мерзлый грунт может расшириться и привести к поломке ростверка.
• Ростверк не должен касаться поверхности земли или заглубляться в нее. Необходимо снять небольшой слой грунта по всему периметру участка, затем установить опалубку, засыпать песок и залить бетоном.
• Необходимо точно рассчитать шаг между сваями. Этот показатель определяется в соответствии с нагрузкой на фундамент, диаметром и количеством арматуры.
• При армировании стоит предусмотреть необходимое количество вентиляционных каналов. Все внутренние отсеки должны быть соединены с внешними выходами.
• Утепление и гидроизоляция играют огромную роль в строительстве фундамента. Их следует укладывать до заливки фундамента бетоном.
• Дно котлована или траншеи должно быть утрамбовано и не разрыхлено. Нельзя допускать, чтобы земля со стен осыпалась на основание. Кроме того, от траншеи или котлована должны оттекать осадочные воды, иначе дно намокнет и будет непригодно для заливки раствором. В траншеях также недопустима чрезмерная крутизна откосов.
• Слабый грунт требует усиления сваями и хорошей обратной засыпки.
• Песок, который используется для заполнения воздушной подушки, необходимо увлажнить и распределить подушку по контуру к краю под углом 45 градусов.
• Опалубка должна быть надежно закреплена, так как при заливке бетоном она может не выдержать нагрузки и разрушиться. Отклонение опалубки от вертикали более чем на 5 мм не допускается.
• Высота фундамента делается с небольшим запасом 5-7 см от высоты, указанной в проекте.
• При армировании каркаса рекомендуется использовать стержни общей площадью поперечного сечения не менее 0,1 % от площади бетонного элемента. В этом случае лучше всего выбирать гладкую фурнитуру, не имеющую следов ржавчины, грязи и краски.
• Скрепление арматуры сваркой нежелательно — это может нарушить ее прочность в местах соединения.
• Марку бетона для заливки следует выбирать в зависимости от конструкции основания и климатических условий региона.

О конструктивных особенностях свайно-ростверкового фундамента смотрите в следующем видео:

Комментарий успешно отправлен.

Рекомендуется к прочтению

Поведение простого балочного ростверка на поврежденных опорах

1 Введение

Балочный ростверк представляет собой конструкцию, состоящую из плоской сети соединенных балок, нагруженных перпендикулярно их плоскости. Геометрическая форма и взаимная моментная связь между элементами позволяют создавать внутри ростверка механизмы сопротивления изгибу и кручению с общими малыми перемещениями и большой способностью перераспределения нагрузки. По этой причине этот тип конструкции широко используется в гражданских сооружениях, таких как мосты, и в морских сооружениях [1]. Даже в небольших ростверковых конструкциях количество степеней свободы достаточно велико, что сложно сформулировать простые математические выражения для перемещений и сил. Хотя исследования поведения конструкций, нагруженных неплоскими силами, относятся к девятнадцатому веку [2], в шестидесятых и семидесятых годах обнаруживаются основные усовершенствования конструкции ростверковых конструкций. Холмс и Рэй-Чоудхури [3] предлагают предельный анализ для определения предельной нагрузки ростверков, а исследования минимального веса и оптимизации были впервые предложены Розвани [4]. Более поздние исследования сосредоточены на динамическом поведении [5] или на оптимизации ростверков фундамента [6].

Так называемая аналогия с ростверком является широко распространенной стратегией расчета конструкций с внеплоскостными нагрузками, например, при расчете пролетных строений мостов [7]. Справедливость такого подхода была подтверждена путем сравнения численного анализа и экспериментальных данных, например, в [8]. Для моделирования упругих сплошных сред были также введены ростверковые конструктивные схемы [9]. Что касается численных методов решения конструкций, то до внедрения МКЭ матричный анализ был обычным математическим инструментом для исследования балочного ростверка [10]. Широко распространенные в гражданском и машиностроении конструкции балочных ростверков могут изготавливаться из различных материалов: бетона, стали, дерева или композитных материалов и подвергаться различным видам нагружения, в том числе движущим силам [11] или ударам и взрывам [12]. . Следует отметить, что, несмотря на плоскую сеть балок, передача нагрузки в ростверке ответных балок связана только с изгибными механизмами, так как элементы опираются друг на друга [13].

С топологической точки зрения сеть лучей представляет собой статически неопределимую структуру. Такие структурные схемы характеризуются сложным поведением [14], в которых распределение напряжений определяется преимущественными траекториями сил, возникающими при повреждении конструкции. Как сообщалось в предыдущих работах, изучение окончательной поврежденной конфигурации согласуется с процессом структурной деградации и упрощает некоторые оценки устойчивости к повреждениям и устойчивости [15]. Помимо общих соображений по системам балок, на перераспределительную способность конструкций ростверка влияют условия крепления. Такая зависимость была отмечена в исследованиях Розвани [16], где оптимальные схемы расположения балок зависят от граничных условий ростверка.

Как уже упоминалось, ростверковые конструкции широко применяются в строительстве, в частности, в мостовых настилах. В частных случаях, например в фермах Гербера, пролет подвешивается на двух консолях, выполняющих роль опор [17]. Полушарнирные балки используются для того, чтобы не изменять общую глубину балки. Соответствующие отказы в прошлом, например, обрушение путепровода Annone SS36 в октябре 2016 г. в Италии [18] из-за аномальной конфигурации нагрузки, проблем со строительством и техническим обслуживанием, позволяют предположить, что целостность балочных опор Гербера является основным требованием к надежности. подвесного пролета. С этой целью несколько исследований были сосредоточены на механизмах разрушения основных балок на опоре [19]., 20], но не учитывал конкретный анализ разрушения самой крепи, что требует детального проектирования и обслуживания в течение срока службы конструкции [21]. Для бетонных конструкций поведение полустыков зависит от расположения и количества арматуры, а также качества бетона [22, 23]. Судебно-медицинский анализ разрушения путепровода Аннон показал, что растрескивание и коррозия на арматурных стержнях привели к снижению несущей способности одной опоры, которая изначально вышла из строя [18]. Между тем исследования показали, что за десятилетия, предшествовавшие разрушению, уменьшение площади армирования вызвало прогрессирующую осадку несущего полушария. Этот результат полностью согласуется с результатами Деснерка и его коллег [20, 22], которые указали на свидетельство снижения вертикальной жесткости поврежденных опор, которые являются хрупкими компонентами, которые не должны выходить из строя при расчете емкости.

Анализ литературы показывает, что имеется несколько исследований, пытающихся изучить устойчивость конструкций ростверков с поврежденными балками, например, [24, 25]: в таких анализах основное внимание уделяется самой конструкции и ее разрушению, согласно гипотезе идеальных опор. Напротив, ограниченное внимание было уделено влиянию на ростверк изменения мощности опор. Учитывая, что компоненты полушарнира трудно осматривать [26], понимание влияния на ростверк изменения состояния опоры помогло бы в мониторинге состояния несущей конструкции. С этой целью в настоящей статье рассматривается поведение конструкции балочного ростверка с нежесткими опорами, которые здесь моделируются упругими пружинами. В частности, внимание уделяется локальному уменьшению жесткости одной опоры и вытекающим из этого воздействиям на конструкцию с упором на смещение опоры и силы реакции. Результаты исследования представляют основной интерес для проектирования конструкций ростверка на неоднородных опорных условиях, а также для проектирования и интерпретации данных, полученных в результате мониторинга состояния конструкций существующих конструкций, подверженных явлениям старения и деградации.

2 Метод

При расчете конструкций балочных ростверков учитываются характеристики элементов как на изгиб, так и на кручение. В настоящем анализе рассматривается простая прямоугольная конструкция, состоящая из трех основных балок длиной \(\ell\) и ортогональных поперечных балок длиной 90 638 w 90 639 на обоих концах, как показано на рис. 1, где главные и поперечные балки названы М и Т соответственно. На ростверк действует вертикальная равномерная нагрузка q , распределенная только по основным балкам. Система опирается на вертикальные пружины для имитации осевой жесткости грунта (если ростверк является частью фундаментной системы) или подконструкции (для имитации поддерживаемых полов и настилов мостов). Система имеет горизонтальные ограничения в каждом узле, как показано в рамке на рис. 1. 9м}. \end{aligned}$$

(3)

Выполненное исследование предназначено для моделирования поведения ростверка, когда жесткость одной из опор отличается от жесткости других. В качестве предельного случая, учитывая, что вертикальная жесткость одной опоры равна нулю, соответствует полное удаление опоры. Снижение жесткости этой модели можно переосмыслить либо как локальную непроходимость слабых грунтов для ростверков фундамента, либо как снижение жесткости эластомерной опоры шпунтовых балок, либо как деградацию полушарнирного соединения в подвесных пролетах Гербера. и т. д.

Чтобы полностью исследовать влияние модификаций на вертикальную жесткость опор ростверка, рассматриваются несколько конфигураций, перечисленных ниже.

1. 1.

   Повреждение угловой опоры. В этом случае изучается несимметричная конфигурация повреждения. На рис. 1 с правой стороны изображен ростверк в плане. Пять узлов, т. е. \(i=1/3,5,6\), опираются на неповрежденные пружины с жесткостью k (т. е. \(k_1=k\) и т. д.), а узел 4 поддерживается дефектной пружиной с жесткостью \(k_4=k/10\). Следовательно, получается, что \(\xi _4=\xi /10\), где \(\xi \) — безразмерная жесткость опор узлов 1, 2, 3, 5 и 6. Результаты представлены в разд. 3.1.

2. 2.

   Повреждение центральной опоры. В этом случае анализируется симметричная конфигурация повреждения. На рис. 1 узел 5 поддерживается неисправной пружиной с жесткостью \(k_5=k/10\), а узлы 1/3, 4 и 6 поддерживаются целыми пружинами с жесткостью к . Как и в предыдущем случае, \(\xi _5=\xi /10\), где \(\xi \) — безразмерная жесткость опор узлов 1, 2, 3, 4 и 6. Результаты представлены в разд. 3.2.

3. 3.

   К ростверку добавлена ​​дополнительная поперечная балка. В этом случае новая поперечная балка соединяет середины главных балок. Свойства поперечной балки равны свойствам поперечной балки на концах. Результаты представлены в разд. 3.3.

4. 4.

   Жесткость дефектной опоры изменяется от 0,9 к до 0,1 к . Для изучения эволюции поведения ростверка с увеличением повреждения, т. е. уменьшением жесткости крепи, рассматривают несколько стадий повреждения. Анализ проводится с учетом того, что неисправная опора находится в узле 4. Таким образом, рассматриваются различные жесткости: \(\xi _4=\left( 0,9\rightarrow 0.1\right) \xi \), где \(\xi \) — безразмерная жесткость неповрежденной пружины. Результаты представлены в разд. {6}\right] \), учитывая различную геометрию поперечного сечения балки (квадратную и прямоугольную). 9м}. \end{aligned}$$

   (4)

   Учитывая, что реакции в неповрежденном ростверке одинаковы и равны \(q \ell /2\), нормированная безразмерная реакция \(\psi _i\) равна на \(\psi _i=2{\tilde{\psi}}_i/\omega \).

   Вертикальные узловые смещения \(v_i\) нормированы по отношению к смещениям, которые наблюдались бы в конструкции, если бы опоры имели одинаковую жесткость k . Нормированное безразмерное перемещение \(\delta _i\) равно

   $$\begin{aligned} \delta _i=\frac{2v_i k}{q\ell }=\left( \frac{v_i}{\ell }\right) \frac{2\xi }{\omega } \end{aligned}$$

   (5)

   где слагаемое в круглых скобках — безразмерное перемещение по \(\Pi \)-теореме Букингема. Смещения вниз положительные.

   3.1 Несимметричная конфигурация повреждения

   На рис. 2 показаны значения нормированных реакций и перемещений как для квадратного (\(\lambda _\bullet =1\), со сплошными линиями), так и для прямоугольного (\(\lambda _\ маркер =10\), пунктирными линиями) поперечные сечения. 4\), все нормированные реакции подобны и близки к 1, а все нормированные перемещения унитарны, кроме узла 4 с дефектная пружина, для которой наблюдается значение 10 (равное \(\xi /\xi _4\)) . Между ними наблюдается переходный режим между двумя предельными ситуациями, когда реакции достигают локальных максимумов или минимумов, что отчетливо проявляется в реакциях узлов 5 и 6 конструкции прямоугольного сечения. Аналогичные рассуждения можно сделать и для перемещений. Случай, предложенный на рис. 2, является лишь примером того, что он наблюдается для других значений \(\eta\) и \(\rho\).

   Тенденции показывают тесную зависимость между жесткостью пружин и поведением ростверка, а также то, как жесткость опор после локального повреждения может влиять на перераспределение сил в ростверке. Для выявления режимов перемещений в пределах ростверка проводится критический анализ перемещений. На рис. 3 показаны нормированные перемещения для конструкции с квадратным поперечным сечением, имеющим \(\eta=0,5\), \(\rho=0,5\). {4}\) . Для меньших значений это приводит к тому, что \(\delta _2<\delta _3\) и структурная реакция ростверка стремится к однородной повернутой конфигурации (Un), как показано на нижнем левом эскизе рис. 3.

   Рис. 3

   Нормированные перемещения для ростверка с \(\eta=0,1\), \(\rho=0,5\) и \(\lambda_\bullet=1\) (квадратное сечение). Выделяют три режима перемещения: равномерное вращение (Un), закручивание (Tw) и падение (Dr). Обратите внимание, что шкала оси Y находится в обратном порядке; цвета опор см. на рис. 1

   Полноразмерное изображение

   3.2 Симметричная конфигурация повреждений

   На рис. 4 приведены значения нормированных реакций и перемещений для обоих квадратов (\(\lambda _\bullet =1\) , сплошными линиями) и прямоугольного (\(\lambda _\bullet=10\), пунктирными линиями) сечений. Симметричная конфигурация повреждений учитывает повреждение опоры центрального узла (узел 5).

   Результаты относятся к геометрической конфигурации с \(\eta =0,1\) и \(\rho =0,5\). 4\). При меньших \(\xi\) возникает равномерный наклон (Un), а при больших \(\xi\) отмечается падение (Dr) узла 5. Как и следовало ожидать, силы реакции и режимы перемещений симметричны относительно продольной оси ростверка (т. е. линии, проходящей через узлы 2 и 5).

   Рис. 5

   Нормированные перемещения для ростверка с \(\eta=0,1\), \(\rho=0,5\) и \(\lambda_\bullet=1\) (квадратное сечение). Выделяют три режима перемещения: равномерный наклон (Un), складывание (Fl) и падение (Dr). Обратите внимание, что шкала оси Y находится в обратном порядке; цвета опор см. на рис. 1

   Полноразмерное изображение

   3.3 Влияние дополнительных поперечных балок

   Влияние дополнительных поперечных балок подчеркивается путем сравнения сил реакции и узловых перемещений с дополнительной поперечной балкой и без нее. Поврежденная конфигурация объясняет снижение вертикальной жесткости в узле 4, а именно \(\xi _4=\xi /10\). На рис. 6 представлены результаты анализа: тонкие кривые относятся к ростверковой конструкции без поперечных балок, а толстые кривые к конструкции с поперечными балками. Отмечено, что на наблюдаемые тренды не влияет наличие дополнительных элементов: учитывая, что порог между равномерным (Un) и крутильным (Tw) поведением соответствует \(\xi \), для которого \(\delta _2=\delta _3\), или, альтернативно, \(\psi _2=\psi _3\), наличие дополнительных поперечных лучей сдвигает пороговую точку вправо. На самом деле тонкие желто-красные кривые на рис. 6 пересекаются в точке \(\xi \приблизительно 15\), а толстые желто-красные кривые — в точке \(\xi \приблизительно 24\). 96\справа]\). Толстые кривые относятся к ростверку с дополнительными поперечными балками

   Изображение в полный размер

   3.4 Эволюция воздействий при увеличении повреждений

   4. В диапазоне \(\left[ 0,1;1\right] \) рассматриваются различные отношения жесткости поврежденной к неповрежденной, а именно \(\Xi =\xi _4/\xi \). Для \(\xi _4/\xi =1\), толстая сплошная черная линия, опора не повреждена: ясно видно, что на конструктивное поведение ростверка не влияет жесткость опор (которая в данном случае , равны). Для \(\xi _4/\xi =0,1\), т. е. \(\xi _4=\xi /10\), толстая пунктирная черная линия, кривые идентичны тем, что изображены на нижнем графике рис. 2. , Промежуточные кривые относятся к промежуточной поврежденной жесткости. В каждой опоре наблюдается идентичное поведение: промежуточные кривые имеют тот же тренд, что и толстые пунктирные черные кривые, а значения перемещений \(\delta _i\) масштабируются. Это показывает, что величина ущерба не влияет на наблюдаемые тенденции, а только усиливает последствия. 96\справа]\). Каждая кривая соответствует отношению жесткости поврежденного к неповрежденному, \(\xi _4/\xi \). Обратите внимание, что y — ось идет в обратном порядке самого ростверка (жесткости на изгиб и кручение главных и поперечных балок и размеры ростверка) и на жесткости опор, как неповрежденных, так и поврежденных. Несмотря на свою простоту, рассматриваемый ростверк способен выделить несколько основных моделей поведения, возникающих при повреждении опор. (Представленные здесь результаты могут быть распространены на другие геометрические конфигурации, включающие более трех основных лучей. ) При предварительной интерпретации различных ответов несимметричной конфигурации повреждения каплеобразный отклик (Dr) возникает как жесткость опор, как целых, так и дефектных, больше, чем жесткость ростверка. В этой ситуации ростверк получается гибким и компенсирует повреждения, идеально перераспределяя нагрузки. Это означает, что конструкция устойчива к повреждению, т. е. уменьшению жесткости одной опоры, так как эффекты ограничены узлом, в котором действует уменьшение. В крутильном поведении (Tw) изгибная жесткость поперечных балок перераспределяет усилия на узлы 5 и 6. Первый толкается вниз и возникает большая реакция, второй испытывает уменьшение силы реакции. Отклик на узлах 4, 5 и 6 сказывается на снижении реакций на противоположной стороне ростверка: центральная опора (узел 2) стремится разгрузиться и перемещается вверх. Наблюдая за рис. 2, можно отметить, что такое поведение наблюдается как в конструкциях квадратного, так и прямоугольного сечения. Равномерное поведение (Un) возникает, когда жесткость ростверка больше жесткости опор. В этом режиме конструкция сохраняет свою целостность за счет жесткого наклона. В отношении конфигурации симметричного повреждения можно сделать аналогичные выводы. Следует отметить, что на главных балках в режиме складывания (Fd) возникает своего рода равновесие. Другими словами, сила реакции в узле 4 увеличивается, а сила реакции в узле 1 уменьшается; аналогично это происходит в узлах 3/6. Это поведение, которое можно наблюдать на рис. 5, легко идентифицировать в режиме, подобном скручиванию, на рис. 3 в узлах 2/5 и 3/6. Переходные режимы (Tw и Fd) представляют собой хорошее соответствие с точки зрения жесткости ростверка и крепи, так как вся система действует при перераспределении эффектов локальных повреждений.

   Анализ эволюции воздействий на ростверк с ростом повреждения, т. е. приращения параметра \(\Xi \), иллюстрирует интересные закономерности усложнения сопряженной системы ростверка и опор. Для выделения трендов были вычислены различия между смещениями узлов в поврежденной и неповрежденной конфигурациях, а их отношение усреднено по всем опорам как

   $$\begin{aligned} \Omega =\frac{1}{6}\sum _i \frac{\delta _i ^{\Xi}-1}{\delta _i^{0,1}-1}, \end{align}$$ 9{\Xi }\) — вертикальное смещение i -го узла для общего значения \(\Xi \). Это представляет собой меру масштабирования между каждой кривой на рис. 7 и соответствующей кривой для \(\Xi =0,1\). На рис. 8 приведены значения \(\Omega\) для различных \(\xi \) на ростверковой конструкции с поврежденной опорой №4.

   Рис. 8

   Значения соотношения \(\Omega \), вычисленные по формуле. (6) для ростверка с \(\eta=0,1\), \(\rho=0,5\) и квадратным сечением (\(\lambda _{\bullet}=1\)), поврежденным на опоре № 4

   Изображение в натуральную величину

   Ясно видно, что увеличение повреждений, т. е. уменьшение от \(\Xi =1\стрелка вправо 0,1\) не предполагает совершенно линейного воздействия на смещения. Это является результатом взаимодействия между элементами и опорами и является общей тенденцией в статически неопределимых конструкциях [30, 31]. Различные эволюции наблюдаются для разных значений \(\xi \). При низких \(\xi\) наблюдается квазилинейный тренд между концами кривой, тогда как при высоких \(\xi\) отмечается ярко выраженный нелинейный тренд. Наблюдаемые результаты согласуются с предыдущими выводами о статически неопределимых структурах: со ссылкой на предыдущие работы автора линейная эволюция последствий повреждения относится к несложной структуре, а нелинейная тенденция свидетельствует о структурной сложность [30, 31]. В этом смысле при высоком \(\xi \) ростверк имеет тенденцию вести себя как «сложный», следуя определению, данному Де Бьяджи и Кьяйя [14]. По сути, три балки независимы друг от друга, так как поперечные балки не способны перераспределять нагрузки и изменение жесткости одной опоры влияет только на соответствующую балку. Полубалка и соответствующая опора составляют траекторию нагрузки. Наоборот, при малых \(\xi \) происходит перераспределение последствий повреждения, так как все элементы (и неповрежденные опоры) участвуют в передаче нагрузки и несущей способности системы. Здесь поведение определяется эквивалентной жесткостью всех опор, поскольку ростверк ведет себя как квазижесткое тело. В этом смысле линейное уменьшение жесткости опоры № 4 подразумевает линейное уменьшение эквивалентной жесткости всех опор с последующим квазилинейным развитием эффектов.

   5 Выводы

   Настоящая работа посвящена анализу реакции простой ростверковой конструкции, лежащей на рессорных опорах. Можно сделать несколько важных выводов. Во-первых, поведение ростверка на пружинных опорах зависит не только от конструктивного устройства самого ростверка, но и от жесткости опор. В частности, на реакцию конструкции в большей степени влияет жесткость неповрежденных опор, а не жесткость поврежденной опоры. Наблюдаются две крайние реакции: каплеобразное поведение, когда ростверк принимает на себя повреждение, демонстрируя прочные свойства, и равномерный характер поведения, когда жесткость ростверка больше по сравнению с жесткостью опор, как неповрежденных, так и поврежденных. Промежуточные варианты поведения обнаруживаются при скручивании и складывании в зависимости от расположения поврежденной опоры. Соображения надежности поддерживаются анализом эволюции эффектов повреждения на реакцию конструкции в соответствии с подходом, уже предложенным автором. Свидетельства сложности конструкции и устойчивости к повреждениям проявляются, когда опора более жесткая, чем конструкция.

   Результаты настоящего исследования являются основой для будущих исследований по оценке устойчивости конструкций ростверка к непредвиденным сценариям повреждения. Кроме того, результаты имеют важное значение для мониторинга состояния строительных конструкций. Подробное знание ожидаемых смещений и взаимных эффектов между компонентами, не только связанными с ростверком, обеспечило бы лучшее понимание при проектировании системы мониторинга и при интерпретации данных.

   Ссылки

   1. Молланд, А.Ф.: Справочник по морской технике: руководство по проектированию, строительству и эксплуатации судов. Эльзевир, Амстердам (2011)

      Google Scholar

   2. Grashof, F.: Theorie der Elasticität und Festigkeit: Mit Bezug Auf Ihre Anwendungen in der Technik. Р. Гертнер, Берлин (1878 г.)

   3. Холмс, М., Рэй-Чоудхури, П. : Предельная нагрузка балочных ростверков. Междунар. Дж. Мех. науч. 7 (9), 603–611 (1965)

      Артикул Google Scholar

   4. Розваны Г.: Ростверки максимальной прочности и максимальной жесткости. Междунар. Дж. Мех. науч. 14 (10), 651–666 (1972)

      Статья Google Scholar

   5. Лэнгли, Р., Барделл, Н., Руиво, Х.: Реакция двумерных периодических структур на гармоническую точечную нагрузку: теоретическое и экспериментальное исследование балочного ростверка. J. Звуковая вибрация. 207 (4), 521–535 (1997)

      Статья Google Scholar

   6. Фукс М.Б., Рывкин М., Гросу Э. Топологические варианты и структурное моделирование бесконечных ростверков на упругих основаниях. Структура Мультидисциплинарный Оптим. 26 (5), 346–356 (2004)

      Статья Google Scholar

   7. «>

      Джагер, Л.Г., Бахт, Б.: Аналогия с ростверком в анализе моста. Может. Дж. Гражданский инж. 9 (2), 224–235 (1982)

      Статья Google Scholar

   8. МакЭлвейн, Б.А., Ламан, Дж.А.: Экспериментальная проверка поведения горизонтально изогнутого двутаврового моста. Дж. Бридж, инженер. 5 (4), 284–292 (2000)

   9. Гриффитс, Д., Мустое, Г.Г.: Моделирование упругих сплошных сред с использованием ростверка из структурных элементов на основе концепций дискретных элементов. Междунар. Дж. Нумер. Методы инж. 50 (7), 1759–1775 (2001)

      Артикул МАТЕМАТИКА Google Scholar

   10. Тимошенко С.П., Янг Д.Х. Теория структур. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк (1965)

       Google Scholar

   11. Хуанг, Д., Ван, Т.-Л., Шахави, М.: Анализ ударов неразрезных многобалочных мостов из-за движущихся транспортных средств. Дж. Структура. англ. 118 (12), 3427–3443 (1992)

       Статья Google Scholar

   12. Хуанг, З., Лю, Дж.: Жестко-пластический анализ балочных ростверков при взрывной нагрузке. Междунар. Дж. Импакт Инж. 3 (3), 179–190 (1985)

       Статья Google Scholar

   13. Пекарски, М.: Плоские ростверки из коротких стальных ответных балок. В: Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, том. 471, с. 052079 . IOP Publishing (2019)

   14. Де Бьяджи, В., Чиайя, Б.: Сложность и надежность каркасных конструкций. Междунар. J. Структура твердых тел. 50 (22–23), 3723–3741 (2013)

       Артикул Google Scholar

   15. Де Биаджи, В.: Модели перераспределения энергии в поврежденных эластичных каркасах. Междунар. Дж. Мех. науч. 194 , 106216 (2021)

       Артикул Google Scholar

   16. Розваны Г.: Топологическая оптимизация ростверков: прошлые споры и новые направления. Междунар. Дж. Мех. науч. 36 (6), 495–512 (1994)

       Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar

   17. Чен, В.-Ф., Дуан, Л.: Справочник по проектированию мостов: строительство и обслуживание. CRC Press, Нью-Йорк (2014)

       Книга Google Scholar

   18. ди Приско, М., Коломбо, М., Мартинелли, П., Коронелли, Д.: Технические причины обрушения путепровода Анноне на СС. 36. В: Italian Concrete Days 2018, стр. 1–16 (2018)

   19. Мата-Фалькон, Дж., Палларес, Л., Мигель, П.Ф.: Предложение и экспериментальная проверка упрощенных моделей распорок и связей на балках с наклонными концами. англ. Структура 183 , 594–609 (2019)

       Статья Google Scholar

   20. Деснерк, П., Лиз, Дж. М., Морли, К. Т.: Модели распорок и связей для изношенных железобетонных полустыков. англ. Структура 161 , 41–54 (2018)

       Статья Google Scholar

   21. Сантарсьеро, Г., Маси, А., Пиччиано, В.: Долговечность седел Gerber в мостах RC: анализ и применение (мост Musmeci, Италия). Инфраструктура 6 , 25 (2021)

       Статья Google Scholar

   22. Деснерк, П., Лиз, Дж. М., Морли, К. Т.: Влияние местного сокращения арматурного стержня и растрескивания в зоне анкеровки на несущую способность полушарниров ж/б. англ. Структура 152 , 865–877 (2017)

   23. Дон, В., Сурьянто, Б., Тамбусай, А., Супробо, П.: Судебно-медицинская оценка влияния деталей армирования в железобетонных полустыках: нелинейное исследование методом конечных элементов. Структуры 38 , 689–703 (2022). https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.02.029

       Статья Google Scholar

   24. Андервуд, Дж. М., Соби, А. Дж., Блейк, Дж. И., Шеной, Р. А.: Оценка предельной прочности на смятие поврежденных ростверков со стальным покрытием. англ. Структура 99 , 517–535 (2015)

       Статья Google Scholar

   25. Соби, А., Блейк, Дж., Шеной, Р.: Влияние выбора критериев отказа на быстрое концептуальное проектирование композитных конструкций ростверка с использованием многокритериальной оптимизации. Структура Мультидисциплинарный Оптим. 47 (5), 735–747 (2013)

       Статья Google Scholar

   26. Деснерк, П., Лиз, Дж. М., Валерио, П., Лаудон, Н., Морли, К. Т.: Проверка полушарнирных железобетонных мостов в Англии: анализ текущей практики. В: Труды Института инженеров-строителей-мостостроителей, том. 171, стр. 290–302 . Thomas Telford Ltd (2018)

   27. Баренблатт, Г.И.: Масштабирование, самоподобие и промежуточная асимптотика: анализ размерностей и промежуточная асимптотика 14. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания (1996)

       Книга МАТЕМАТИКА Google Scholar

   28. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов – часть 1, стр. 1–359. Ван Ностранд, Нью-Йорк (1955)

   29. Маццони, С., Маккенна, Ф., Скотт, М.Х., Фенвес, Г.Л.: Руководство по командному языку Opensees. Тихоокеанский центр инженерных исследований землетрясений (PEER) 264, 137–158 (2006)

   30. Де Бьяджи, В., Чиайя, Б.М.: Устойчивость к повреждениям в параллельных системах. Междунар. J. Механизм повреждения. 25 (7), 1040–1059 (2016)

       Статья Google Scholar

   31. «>

       Де Бьяджи, В.: Структурное поведение металлической фермы при прогрессирующем повреждении. Междунар. J. Структура твердых тел. 82 , 56–64 (2016)

       Статья Google Scholar

   Скачать ссылки

   Ростверковый фундамент и его основные характеристики

   Ростверковый фундамент с металлическим каркасом, его преимущества и основные характеристики, советы по установке.

   Что такое ростверковый фундамент? Это определение вы могли слышать и раньше из-за его широкой популярности среди загородной строительной жизни. Ростверковый фундамент представляет собой разновидность свайного фундамента, который характеризуется наличием железобетонных фундаментных балок или ростверка. Этот ростверк укладывается поверх фундаментных свай и располагается на высоте 6-8 дюймов над землей.

   Особенности ростверка фундамента

   Ростверк связывает весь фундамент в единую конструкцию и тем самым способствует равномерному распределению веса дома и всех свай. Чаще всего этот фундамент устраивают в виде монолитной железобетонной конструкции. Прочность ему обеспечивает металлический каркас (ростверковый фундамент из стали).

   Типы ростверковых фундаментов

   Конструкции ростверковых фундаментов делятся на разные виды по типу используемых свай:

   • винтовые сваи,
   сборные файлы
   • ,
   • подвесные сваи
   Буронабивные сваи
   • .

   Преимущества и недостатки ростверкового фундамента

   Преимущества ростверкового фундамента:

   • требует меньше времени и материалов для его устройства;
   • снижает теплоотдачу дома с помощью фундамента, так как не вносится в мерзлый грунт;
   • снижает уровень вибрации дома (очень актуально, если дом строится вблизи автомагистралей).

   Недостатки ростверка фундамента :

   • необходимость устройства свай на достаточно большой глубине;
   • пространство под ростверком должно быть заполнено и утеплено.

   Целесообразность ростверкового фундамента

   Фундамент данного типа целесообразно сооружать для зданий из легких строительных материалов (дерево, бетонные блоки, бетон и др.) на непрочных грунтах. Иными словами, ростверковый фундамент следует выбирать в том случае, если:

   • есть желание сэкономить до 30% на строительстве фундамента;
   • характеристики грунтов и условия их залегания на участке (высокий уровень грунтовых вод, пучинистые грунты, большая глубина промерзания) не позволяют возводить другой тип фундамента;
   • нагрузка на будущий дом ожидается относительно небольшой.

   Советы по установке и хвостовики

   1. Сваи

   Бурятся скважины под сваи по периметру будущего фундамента дома. Глубина таких колодцев должна быть на 2 метра больше, чем глубина обычного промерзания грунта в данном регионе. Глубина и диаметр отверстий под сваи рассчитываются в зависимости от характеристик грунта и чаще всего их глубина находится в пределах 4 дюймов, а диаметр около 8 дюймов.

   Высота каркаса должна быть такой, чтобы верхние концы арматуры выводились над залитыми сваями для соединения с каркасом будущего ростверка. Он необходим для надежного соединения ростверка и свай. Элементы каркаса соединяются между собой вязкой из мягкой стальной проволоки. После установки сваи заливают бетоном. Бетон предварительно готовят в бетономешалке с использованием кварцевого песка и щебня. После заливки сваи оставляют на месяц для окончательного схватывания бетона и приобретения достаточной прочности.

   2. Ростверк

   Ростверк может быть выполнен из сборных сборных железобетонных элементов или в виде монолитного пояса. Второй вариант предпочтительнее, так как сплошной монолитный ростверк гораздо надежнее.

   Для изготовления монолитного железобетонного ростверка в первую очередь необходимо изготовить и установить опалубку. Его можно сделать из обрезных досок в виде прямоугольных желобов и установить так, чтобы между нижней частью будущего ростверка и землей получился зазор примерно 6-8 дюймов. Высота его обычно составляет около 1 метра, а ширина должна равняться минимальной толщине стены будущего дома.

   Внутри корпуса установить каркас из арматурных связей с помощью вязальной проволоки. Такие каркасы могут быть выполнены в виде одного или двух рядов створок, соединенных перекрещивающимися стержнями, или в виде укладочных сетей, в которых два ряда соединяются при помощи специально изогнутых хомутов. Нижний ряд арматуры должен располагаться на постаменте высотой около 25-3о мм, обеспечивающем его полное погружение внутрь бетона при заливке. Минимальное расстояние от рамы до боковых стенок опалубки должно быть одинаковым. Арматура связана такой же вязальной проволокой с выпусками арматурных свай. С помощью бетономешалки готовят необходимое количество бетона и заливают его в опалубку в непрерывном цикле. В процессе заливки бетона необходимо внимательно следить за его плотной укладкой, чтобы не получить незаполненные пустоты. Для лучшей усадки бетона можно использовать вибратор или обычную штыковую лопату.