Технология обвязки свайного фундамента при помощи бруса, профильной трубы и швеллера + достоинства и недостатки этих видов

Когда используется швеллер для обвязки

Повысить жесткость всей конструкции также может обвязка винтообразных свай железным швеллером. В связи с тем, что швеллер является достаточно тяжелым материалом и чем он длиннее, тем тяжелее – поэтому сооружение обвязки из швеллера зачастую потребует применения специальной крановой техники. Потому такая обвязка чаще всего употребляется для больших объектов, при строительстве которых организуют стройплощадку с огромным количеством свободного места и устройством подъездных дорог для беспрепятственного въезда специальной строй-техники.

На маленьких участках сделать подобные условия бывает очень трудно либо нереально, потому обвязка швеллером для фиксации и укрепления свай в личном строительстве употребляется не так часто.

При таком виде связки особое внимание нужно уделить креплению швеллеров. Использование только сварочного шва для соединения является нецелесообразным

Для создания более надежного крепления лучше комбинировать сварку с болтовыми либо клепочными соединениями. Кроме этого, во время монтажа железных швеллеров, нужно провести работы по защите материала от вероятной коррозии в будущем.

Для этих целей готовую конструкцию обрабатывают особыми антисептиками либо грунтовками, а также противокоррозийными средствами. Проведение таких работ в совокупности с хорошо изготовленной обвязкой обеспечат надежность и долговечность фундамента.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Что необходимо сделать прежде, чем приступать к проектированию?

1. Определить тип почвы и ее особенности. От этого будет зависеть выбор свай, их технические характеристики и качество будущего фундамента.
2. Определить уровень промерзания почвы. От этого зависит глубина завинчивания и, следовательно, длина свайных столбов.
3. Определить уровень грунтовых вод и его колебания в зависимости от поры года.
4. Определить несущую способность свайных столбов и вес будущего здания с учетом выпадающих осадков (снега на крыше в зимний период), и прочих нагрузок – мебели, жильцов, количества этажей и пр.

Исходя из всего вышеперечисленного, рассчитывается количество свай, их параметры, виды и характеристики. Затем определяется место расположения свай исходя из планировки дома, глубина вкручивания и места для размещения опор.

Метод связки профилированной трубой

Профилированная труба имеет строение, схожее со швеллером, но по степени прочности она ему сильно уступает.

Это происходит из-за менее прочного металла, применяемого для изготовления профильной трубы, меньшей толщины стенок и прочих особенностей материала. Для достижения максимальной прочности угловые соединения производятся внахлест или внакладку.

Как вариант, производится подрезка концов под 45°, сварка с последующим укреплением стыка косым уголком на болтовые соединения.

Порядок действий:

• Подрезка свай, установка оголовков.
• Укладка балок по внешнему периметру, соединение углов.
• Укладка внутренних балок, сварка с внешними элементами.
• Обвязка остальных опор для получения максимальной жесткости.
• Нанесение слоя защитного антикоррозийного покрытия.

ВАЖНО! По возможности, все соединения усиливаются металлическими «косынками», установленными на болтовые соединения

Тепло- и гидроизоляция при закрытии цоколя

Все разновидности отделки цоколя предполагают обустройство тепло- и гидроизоляционного слоя, который сверху обкладывают асбестоцементными плитами, декоративными термопанелями, монтирующимися на обрешетку из досок либо шиферную плиту, или кирпичами. У всех этих материалов есть свои плюсы и минусы:

1. Асбестоцементные плиты выглядят не очень привлекательно и отличаются повышенной хрупкостью, однако стоят недорого.Асбестоцементные плиты
2. Декоративные панели, цементно-песчаная или клинкерная плитка устойчивы к атмосферным воздействиям, а некоторые их виды даже легко выдерживают повышенную влажность. Однако для их укладки необходима идеально гладкая и ровная поверхность, поэтому по периметру основание придется обложить листовым материалом, к примеру, асбестоцементом.Клинкерная плитка
3. Кирпичную укладку или заливку бетоном целесообразно использовать только при высоте надземной части основания не менее 30-40 см, что позволяет оборудовать настоящий цокольный этаж.Оформление цоколя декоративным кирпичом.

Обвязка и закрытие винтовых свай – очень важный этап строительства дома, от которого зависит, как скоро ему понадобится капитальный ремонт.

Особенности свайной фундаментной основы

Такие типы фундаментов считаются популярными для строительства малоэтажных сооружений – объектов из бруса или каркасных строений, отличающихся небольшой массой.

Объясняется это некоторыми достоинствами свайных оснований:

Закладывая винтовой свайный фундамент, вы полностью исключаете необходимость проведения земляных работ, отнимающих много времени и сил. Только необходимо точно определить глубину погружения свай и расстояние между ними.

Для проведения расчетом принимаются во внимание вес предполагаемого объекта, особенности почвенного состава, уровень грунтовых вод, глубина промерзания

Устройство монолитного ж/б фундамента на винтовых сваях

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

Монолитный фундамент напоминает ленточный, но висящий над поверхностью и опирающийся на оголовки. Расчёт выполняется как для железобетонной балки, закреплённой с двух концов

Здесь важно правильно рассчитать геометрические размеры ростверка, необходимое количество и диаметр несущей арматуры

Важно! Проект монолитного железобетонного фундамента выполняйте только в проектных организациях. Технология процесса такая:. Технология процесса такая:

Технология процесса такая:

Внутрь винтовых свай опускается арматура расчётного сечения и количества. Из щитов или досок изготавливается висячая опалубка под ростверк. Внутри монтируется несущая и конструкционная арматура, перевязывается с арматурой в свае.

Производится заливка ростверка и свай одновременно и беспрерывно за один проход бетоном с наполнителем из мелких фракций щебня до проектной отметки

Важно во время заливки в ростверке уплотнять бетон вибратором, а внутри сваи куском арматуры. Остаётся снять опалубку, проверить фундамент на горизонтальность и по диагоналям

Обвязка швеллером фундамента на забивных ж/б сваях

Обвязка фундамента швеллером является заключительным этапом постройки свайного фундамента, и по сути, является перекрытием между самим строением и фундаментом. Швеллер – это металлическая балка П-образного сечения. Свайный фундамент – это такой тип фундамента, в котором нагрузка от сооружения на грунт передаётся через сваи различных конструкций. Сваи объединяются ростверком. При строительстве такого фундамента на забивных ж/б сваях практически полностью исключаются земляные работы в бесподвальных зданиях, или их объём значительно сокращается. Для того, чтобы опорные сваи соответствовали четкой разметке и сохраняли такое положение и нужна обвязка фундамента швеллером или брусом. При этом стоит отметить, что обвязка фундамента на забивных железобетонных сваях является обязательной только в случае, если высота свай над уровнем земли превышает 60 см. В остальных же случаях к сваям сверху монтируются специальные оголовки.

Обвязка забивного фундамента швеллером увеличивает жесткость всей конструкции. При необходимости обустройства крупного по размерам фундамента, обвязка свай швеллером требует использования специальной крановой техники. Такое решение является вполне допустимым для крупных строительных проектов с организованной стройплощадкой, достаточным количеством свободного пространства для работы крановой техники и обустроенными подъездными путями.

Крепление обвязки из бруса к свайно-винтовому фундаменту

Почему на свайный фундамент необходимо 1-2 ряда обвязки? Потому что сваи с оголовками – это точечные опоры. Такие опоры не могут гарантировать того, что нагрузка будет равномерно размещаться между всеми площадками. Наверняка на одни сваи будет больше веса, они могут просесть, что неблагоприятно скажется на всем здании.

Если обвязать фундамент так, как положено по технологии, то равномерное распределение нагрузок по всей площади фундамента увеличит прочность, надежность и долговечность фундамента и самого дома. Подчеркнем, что обвязка должна делаться буквально сразу, как только полости залили раствором и установили оголовки. Почва в разных местах отличается, и внутренние механические процессы могут нарушить всю технологию. Кому потом захочется выравнивать сваи, которые переместились? К тому же, дело это непростое и трудоемкое. Лучше сразу правильно установить обвязку, выдержав все технологические требования, чем затем ремонтировать – так и дешевле, и проще.

Рис 5. По такой схеме выполняется обвязка свай брусом

Процесс обвязки

• Проверьте правильность монтажа свай по уровню. При обнаружении незначительных отклонений уже после того, как установили оголовки, нужно обязательно ликвидировать эти погрешности: просто выпилить куски брусьев в местах, где они лишние.
• Как правило, в оголовках свай делаются отверстия, для того, чтобы снизу можно было привинтить обвязку к ним.

​

Углы обвязки можно скрепить алюминиевыми уголками.

Обвязка свай для дома из бруса не станет для вас проблемным занятием, если делать это не в одиночку.

Цена за обвязку под ключ

Если говорить о стоимость работ, то стоит рассмотреть примерные расценки в крупных городах:

1. Москва. Обвязка с использованием пиломатериала из лиственницы обойдется около 1400 рублей за м. п. (с учетом стоимости материала). Из сосны — будет стоить около 1000 рублей за м. п.
2. Санкт-Петербург. Стоимость чуть ниже. В Санкт-Петербурге обвязка одного погонного метра свайного фундамента лиственницей может стоить порядка 1200 рублей за м. п.
3. Омск. Обвязка обойдется в 200 рублей за м. п. Если прибавить стоимость материала, то выйдет около 1000 рублей за м.п., но можно найти и дешевле.
4. Новосибирск. Обвязка стоит от 680 до 1150 рублей с учетом стоимости материала.
5. Красноярск. Стоимость также колеблется от 700 до 1200 рублей.

Применение двутавров или двух швеллеров

Сложно найти аргументы, оправдывающие применение двутавра или составного швеллера для организации ростверка по винтовым сваям. Фундамент получится дорогой, увеличивается нагрузка на сваи от веса профилей.

Пример варианта ростверка из двутавра по винтовым сваям.

Другое дело железобетонные сваи, изначально по несущей способности предназначенные для строительства дома из кирпича или блока. Технология здесь аналогична обвязке швеллером:

1. Голова сваи срубается до проектной отметки, но оставляется арматура.
2. Обвязка угловых стыков и сопряжений выполняется под 45 градусов. Дополнительно элементы усиливаются привязкой к арматуре сваи. Составной швеллер проваривается между собой по периметру ростверка.
3. Сварные швы зачищаются. Металлические элементы, сварные швы, арматура обязательно покрываются антикоррозийным средством или судовой краской.
4. В случае с винтовыми сваями: в полость сваи устанавливается арматура по расчёту, заливается бетоном, балка или составной швеллер крепится на сварке к телу и к выступающей арматуре.

Ростверк получается тяжёлый, дорогой, требующий много сварочных работ. В результате — фундамент с жёстким каркасом, способный нести значительные нагрузки от строящегося сооружения.

Видео: Обвязка винтовых свай. Виды обвязки. Назначение, необходимость.

Преимущества винтовых свай

В отношении веса каркасных домов железобетонные винтовые сваи обладают избыточной несущей способностью, поэтому нецелесообразно переплачивать за дорогие конструктивные элементы и аренду оборудования для их вкручивания. Металлические винтовые сваи намного проще в монтаже и способны удерживать вес каркасного сооружения.

Положительные характеристики винтовых свай, которые обуславливают их широкое применение для строительства каркасных домов:

1. Дешевизна.
2. Простой монтаж.
3. Быстрое возведение.
4. Разнообразие моделей.
5. Достаточная несущая способность.
6. Ремонтопригодность.
7. Возможность строительства на склонах.

Какие выбрать?

В зависимости от геологических условий и особенностей проектной конструкции выбирают модель винтовых свай. Определяющие характеристики опорных элементов:

• ширина лопасти;
• диаметр столба;
• длина трубы;
• тип наконечника;
• толщина металла.

Для каркасных домов с несущей нагрузкой 5–9 т используют винтовые сваи диаметром 108 мм и толщиной трубы 4-5 мм. Вес построек в несколько этажей может достигать 14 т, тогда выбирают стержни с размером сечения – 133 мм. В большинстве случаев подходят сваи со стандартным размером лопастей – 250–300 мм.

Как рассчитать?

На какую глубину закручивать винтовые сваи? Минимальная глубина закладывания свай рассчитывается исходя из уровня промерзания почвы. При этом наконечник опоры должен упираться в твердый несущий пласт. Для этого на этапе геологических исследований анализируют состав почвы и высоту слоев.

Например, в преобладающей части московского региона глубина промерзания грунта равна 1,5 м, тогда как в северных – этот показатель составляет 2,4 м. Это значение принимается за глубину фундамента.

Высота свай рассчитывается исходя из таких показателей, как:

• высота снежного покрова зимой;
• температурный режим в помещении;
• уровень подземных источников;
• вероятность подтопления;
• тип рельефа на участке.

Минимальна высота свай – 20 см, но на практике этот показатель редко опускают ниже 30 см. уровень цоколя подбирают индивидуально в зависимости от исходных условий.

Определяясь с моделью силового элемента, выбирают сваи с запасом по длине минимум в 0,5 м, чтобы было удобно выровнять высоту фундамента по горизонтали. Чаще всего для строительства каркасных домов используют стандартный типоразмер опор – 108х300х2500 мм.

Как рассчитать расстояние между сваями? Шаг между ближайшими силовыми элементами рассчитывают, основываясь на потребности в опорах. Сваи обязательно устанавливают в местах, где сооружение оказывает максимальную нагрузку на почву: под углами и точками пересечения несущих стен.

Если расстояние между столбами превышает 3 м, то посередине устанавливают промежуточные опоры. Рекомендованный шаг для винтовых свай – 1,5–2,5 м.

Зачем нужна обвязка

Свайная основа – это определенное количество углубленных в грунт опорных стержней, которые расположены на равном расстоянии друг от друга. Ничем не скрепленные сваи, даже если они поставлены на бетон, не дадут гарантии надежности, ведь усадка каждой из них проходит индивидуально. Это повлечет за собой деформацию пола, что пагубно скажется на состоянии всего здания.

Дабы обезопасить постройку от разрушения, сваи после установки скрепляют балками, чтобы получить несгибаемую и прочную конструкцию, именуемую обвязкой (также ее называют ростверком).

Готовый ростверк представляет собой перекрытие между постройкой и основанием, которое служит для распределения нагрузки между сваями.

Брус или доска – что лучше?

Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.

Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.

Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.

Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.

Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).

С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).

Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.

Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.

Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.

Обвязка свайного фундамента

Система свай представляет собой комплекс вертикальных стволов, погруженных в грунт.

Для дальнейшего строительства требуется горизонтальный элемент, соединяющий опоры между собой и служащий опорной линией для стен дома.

Этот элемент называется обвязкой или ростверком. Он выполняет важнейшую функцию — объединяет группу отдельных стволов в комплекс, делая свайное поле единой опорной системой.

После погружения в грунт внешние части свай обрезают, контролируя их высоту для получения ровной горизонтальной плоскости по всем опорным точкам. Затем на верхние части устанавливаются специальные колпаки — оголовки, оборудованные горизонтальными площадками и полками для монтажа обвязки.

Ростверк обычно повторяет план первого этажа дома, т.е. конфигурацию несущих стен.

Однако, для большей равномерности распределения нагрузок и устойчивости свай устанавливаются дополнительные поперечные или диагональные балки, увеличивающие жесткость связки отдельных опор и дающие дополнительное усиление несущим линиям.

В результате добиваются конструкции, при которой отдельно стоящих опор нет, все они включены в объединенный комплекс свайного поля.

Как сделать своими руками?

Такую работу возможно выполнить самостоятельно, если есть необходимые инструменты и оборудование. Для основной обвязки лучше использовать прокат 75×75 мм, толщиной 5 мм. Из уголка 50×50×5 мм выполняются связи, принимающие боковые воздействия.

Монтаж нижней горизонтальной связи осуществляется на 10-15 см от уровня земли, верхней – на том же расстоянии от низа конструкции.

Процесс состоит из таких этапов:

1. Расчет количества уголка, его покупка и доставка на участок.
2. На головах свай ставят уровень нулевой отметки.
3. Стволы свай отрезаются по отметкам, срезы зашлифовывают.
4. К сваям приваривают столики, для их изготовления используют листовую черную сталь толщиной 5 мм.

   Столики усиливаются боковыми косынками. Монтаж осуществляется так, чтобы все пластины были приварены на одной высоте – это проверяется нивелиром.

5. Размечают центральные оси, проверяют совпадение диагоналей.
6. Обрезка концов профилей под углом 450 – для угловых соединений.
7. Монтаж проката по наружному контуру, несколько отступая от центральных осей – расстояние должно быть достаточным для укладки материала возведения стен. Уголок устанавливают полкой вверх.
8. Если прокат соединяется по длине, то все стыки нужно размещать по центру опорных пластин.
9. Угловые профили приваривают к опорным столикам.
10. Сваривают угловые соединения.
11. Монтаж уголка для внутреннего контура – с соблюдением отступов от оси, полками вверх. Проверка нивелиром.
12. Монтаж промежуточного профиля (перегородок), по тому же принципу.
13. Проверка нивелиром.
14. Зачистка швов.
15. Покраска всех металлических поверхностей, в два слоя.

Классическая обвязка из бруса и технология ее монтажа

Несмотря на все недостатки использования бруса, сегодня это уже считается классическим методом, поэтому стоит рассмотреть данный способ подробнее.

Технология следующая:

1. После установки свай и доставки бруса на строительную площадку, последний дополнительно просушивается (даже если продавец уверяет, что он сухой).
2. Дальше брус пилится и раскладывается на сваях. Еще раз проверяются размеры и высота по уровню.
3. Следом брус стыкуется в местах угловых соединений. Для этого используется технология «внахлест». Когда пазы подогнаны миллиметр в миллиметр, соединять саморезами их не нужно. Перед этим брус крепится к оголовкам.
4. Для крепления к оголовкам свай используются анкера или саморезы типа «Глухарь». Резьбовое соединение осуществляется из-под низу. Перед этим, между оголовком и брусом подкладывается кусок рубероида (в качестве гидроизоляции).
5. Дальше углы соединяются и укрепляются скобами.

Для монтажа лагов, в местах состыковки также выпиливаются пазы для надежного соединения. Чтобы брус не треснул от использования анкера, для фиксации используют металлические уголки (с каждой стороны).

Дополнительная информация об обвязке в видео:

Варианты обвязки

Обвязка свай брусом

Фундамент, обвязанный брусом.

При обвязке свайно-винтового фундамента брусом делают следующее:

Оголовок сваи монтируется после выравнивания (обрезания) сваи и после заливки внутрь неё бетона (в случае необходимости).

1. Аккуратно выравнивают установленные сваи так, чтобы столбы находились точно на одном уровне.
2. На сваи монтируют оголовки.
3. Выполняют гидроизоляцию материала.
4. На брусе, который приходится на стыки углов дома, выпиливают пазы нужного размера для последующего соединения деревянных частей между собой.
5. Брус выкладывают на оголовки свай по периметру вдоль всего контура фундамента таким образом, чтобы стыки обособленных частей ростверка скреплялись между собой на оголовках. Места стыков при этом прокладываются жгутом для лучшего уплотнения.
6. Выравнивают ростверк и тщательно проверяют угол: он не должен отклоняться от 90 градусов.
7. Фиксируют брус на оголовках свай посредством саморезов.

Обвязка свай доской

При монтаже свайного фундамента обвязка доской имеет ряд бесспорных достоинств по сравнению с брусом:

1. При проведении работ в брусе со слишком большим сечением могут появиться трещины либо он значительно деформируется.
2. Для изготовления балок длиной более 6 м брус не годится из-за серьезных проблем, которые могут возникнуть при этом.
3. Балки из бруса достаточно тяжелые, поэтому для их монтажа потребуется целая бригада рабочих. В то же время балку из досок изготавливают прямо возле фундамента, что значительно проще.
4. Балки из досок не требуют дополнительной просушки и отличаются повышенной прочностью по сравнению с аналогами из бруса.

Обвязку винтовых свай с применением доски выполняют по следующему алгоритму:

1. Между оголовками свай и собственно обвязкой обязательно делают гидроизоляционный влагонепроницаемый слой, часто из рубероида высокого качества.

   На фотографии прекрасно видно гидроизоляцию оголовка от обвязки, а также лежень.

2. Затем на обвязку из древесины монтируют лежень размера приблизительно 50х150 см, который закрепляют на оголовках посредством надежных болтов.
3. На лежень накладывают доски обвязки в три слоя: сначала одна доска по всему периметру основания, потом вторая и третья. Все слои необходимо тщательно скрепить гвоздями.
4. Если высота обвязки превышает 40 см, следует дополнительно усилить ее, используя профтрубу.

Обвязка свай швеллером (двутавром) или профтрубой

Металлические ростверки позволяют использовать свайно-винтовой фундамент при возведении не только деревянных строений, но и зданий из шлакоблоков, пенобетона и газосиликата в один этаж.

Обвязку фундамента швеллером или двутавром производят следующим образом:

1. Устанавливают столбы свай на одинаковой высоте и обрабатывают металлические элементы обвязки антикоррозийным средством.
2. Металлические балки помещают на сваи так, чтобы они соединялись посередине столбов свай. Швеллер обрезают под прямым углом в местах угловых стыков элементов ростверка.
3. Балки приваривают друг к другу и к оголовкам свай.

На данном фото фундамент обвязан и швеллером, и профильной трубой (снизу).

Обвязка свайного фундамента профтрубой производится практически аналогично, однако устойчивость такого материала к значительным механическим нагрузкам может оказаться намного меньше. Из преимуществ трубы отметим дешевизну и небольшой вес.

Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка

Железобетонная обвязка монолитного типа выходит почти на треть дешевле, чем металлическая, однако она имеет ряд недостатков, основные среди которых – трудоемкость установки и невозможность продолжения строительства до полного отвердевания ростверка. На это обычно уходит не меньше месяца.

Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка: итоговый вариант.

При обвязке свай посредством железобетонного ростверка необходимо действовать следующим образом:

1. Столбы свай выставляют на один уровень.
2. Из обструганных досок изготавливают опалубку для дальнейшей заливки бетоном, которую изнутри оббивают клеенкой для предотвращения утечек.

   Готовая деревянная опалубка на бетонных сваях.

3. Создают двухконтурный каркас, используя металлическую арматуру. Горизонтальные элементы арматуры по вертикали скрепляют перемычками из вязальной проволоки.
4. Армокаркас помещают в опалубку таким образом, чтобы от ее поверхности металл отделяло не менее 5-6 см.
5. Металлический каркас приваривают к сваям и заливают опалубку бетоном.