Ростверк из бруса: Ростверк из бруса и для какой цели он нужен

Содержание

Ростверк из бруса и для какой цели он нужен

Опорным элементом дома, построенного на сваях, может стать ростверк из бруса, металла, бетона. При выборе вида обвязки учитывается материал постройки.
В строительстве частных домов достаточно популярным стал свайно-винтовой фундамент. Его достоинствами являются:

экономичность;
универсальность. Свайное основание подходит для любого типа грунта;
оперативность монтажа. Винтовые сваи вкручиваются с помощью безвибрационной технологии;
отсутствие необходимости перемещения грунта, использования тяжелой техники;
возможность обустройства в любой сезон.

Свайный фундамент, состоящий из опор, объединённых в единое целое ростверком, является жесткой конструкцией, которая воспринимает изгибающие моменты, горизонтальные, вертикальные нагрузки. Ростверк – это неотъемлемая часть фундамента, его горизонтальная часть, передающая нагрузку от здания, равномерно распределяя ее на опоры, заглубленные в грунт.

Расчет ростверка

Чтобы получить объективные показатели надежности, при проектировании делается профессиональный расчет.

Определяются такие параметры, как силы:

продавливания фундаментного основания;
продавливания углов;
на изгиб

Неточности в расчетах могут привести к лопнувшему ростверку. При определении точных характеристик обязательно требуется геологическое обследование породы на стройплощадке. После формирования фундамента недопустимо менять расчетный кровельный, стеновой материал на более тяжелый.

Проектная документация выполняется на основании факторов, напрямую влияющих на ростверк:

нагрузка снижается при увеличении длины свайного изделия;
нагрузка растет, если увеличить шаг между сваями;
нагрузка увеличивается, если между рядами увеличить расстояние;
без выемки земли при монтаже свай обвязка способна выдержать высокие нагрузки.

Оголовки

Чтобы достичь равномерного распределения нагрузки, нужно точно выверить горизонтальность оголовков после установки опор. В процессе забивки/вкручивания столбов их концы находятся на разной высоте от поверхности земли.
Для достижения горизонтальности требуется выполнить выравнивание изделий свайного поля. Используют специальные инструменты: лазерный уровень, нивелир. Рабочим уровнем считается наиболее низкая свая, ориентируясь на которую производится срез верхней части опоры для образования горизонтальной плоскости.
Далее ростверк из бруса закрепляется на оголовках опор. Благодаря принятию решения о выполнении брусовой обвязки при монтаже удается обойтись без бетонных работ, подъемного оборудования. Два рабочих вполне справляются с подобной операцией.
На оголовки укладывается брус 150х150, если шаг равен 2500 миллиметров. Для шага 3 000 миллиметров подходит брус 200х200.

Следует учесть, что металл с деревом не должен контактировать. Обязательно требуется гидроизоляция. Например, два слоя рубероида. Чтобы добиться прочности брусовой конструкции, нужно соблюдать аккуратность выполнения запилов.
Для кирпичного дома требуется бетонное или металлическое основание, для каркасных, деревянных подойдет ростверк из бруса. Срубам обвязкой служит нижний венец.
Любая ростверковая конструкция должна быть сделана безупречно. Небольшая ошибка монтажа горизонтальной обвязки явится причиной для переделки.
Ростверк из бруса не рекомендуется укладывать на землю, поскольку влага оказывает неблагоприятное воздействие на дерево. Однако лиственница, другие ценные породы древесины устойчивы к влажности.

Если высота обвязки над землей 10 сантиметров и выше, то она считается повышенный. При высоте 25 сантиметров ростверковая конструкция называется высокой.
Форма и сечение брусьев для обвязки должны быть одинаковыми. Их следует просушить, обработать антипиренами, антисептиками.
Чтобы предотвратить гниение заготовок, поверхность бруса обрабатывают антисептиком, покрывают битумной смесью. Последовательность процедуры обвязки должна быть правильной:

сначала закручиваются сваи, затем они выравниваются по определенному уровню;
на столбы устанавливаются оголовки;
выполняется гидроизоляция;
производится соединение пазами;
установка деревянных изделий осуществляется по периметру фундаментной конструкции. Крепление выполняется на оголовках;
обязательно проверяется правильность углов.

Крепление ростверка

Прежде всего балки нужно соединить между собой на земле. При этом на углах делаются вырубки. На земле это сделать проще. Крепеж осуществляется с помощью деревянных нагелей, анкеров. Диаметр нагеля, изготовленного из дубовой древесины, должен соответствовать размеру отверстия.
После сборки брусьев необходимо выполнить замеры. Если размеры не совпадают, то расхождения требуется исправить. При точных параметрах брусья укладывается на свои места и соединяются по вырубкам. Соединения бруса выполняется глухарями М12 или шпильками с гайками, шайбами через отверстия оголовка. Углы крепятся нагелями, анкерами, уголками. После монтажа ростверка можно начинать возведению стен.

Свайный фундамент

В частном и промышленном строительстве свайные фундаменты являются достаточно популярными. Они подходят для стройплощадок с большим уклоном, довольно глубоким залеганием прочных пород.

Для подобных участков рытье глубоких траншей является нецелесообразным вариантом возведения основания под дом. В таком случае может возникнуть сдвиг грунта, затопление траншей. Свайная конструкция, благодаря своим характеристикам, относительно низкой стоимости, считается идеальным видом фундамента.
Ростверк придает такому основанию большую прочность. Обвязка брусом практикуется обычно для частного дома.

Ростверк создают, чтобы:

геометрически правильно расположить свайные опоры;

не происходило смещение конструкции при воздействии различных сил;
распределение нагрузки было равномерным.

Чем больше опор в свайно-ростверковой конструкции, тем сечение в обвязке из бруса может быть меньшим. Свайное основание с ростверком характеризуется высокой прочностью. Подвижки почвы почти полностью нейтрализуются.
Сваи используются при строительстве новых домов и при ремонте построек, находящихся в эксплуатации. Эти строительные изделия способны выдерживать довольно высокие нагрузки.
Если при вкручивании свайному изделию приходится преодолевать твердые породы, то возможно образование уклона. Столбы следует выровнять и укрепить с помощью обвязки, которая выполняется деревянным брусом, металлическим швеллером, профтрубой, другими способами.

Обвязка обеспечит устойчивость конструкции, не допустит перекоса постройки. Вместо деревянного бруса некоторые строители берут толстые доски.
Если применяется профтруба, то она может быть приварена к верхушкам свай или закреплена гибкой проволокой.

Использование швеллера

Швеллер является металлической толстой балкой. К его ребрам жесткости приваривают арматуру. При соединении балок выполняется наложение их друг на друга внахлест.

Особенности:

швеллер относится к тяжелому виду ростверка;
балки укладывают на опоры монолитной конструкцией;
при больших размерах швеллер поднимается и фиксируется подъемным краном. В строительстве промышленных сооружений, складов применяется именно этот способ обвязки;
придать высокую прочность конструкции можно с помощью сварки, соединения болтами. Для предотвращения коррозии стыки покрываются специальными красками, проверяются ультразвуком.

Обвязочная конструкция характеризуется максимальной надежностью при закреплении свайного основания.

Новости

Устройство ростверка свайно-винтового фундамента

Высокий ростверк фундамента из винтовых свай

Высокий ростверк – это распределительная балка или плита, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, тогда как ее подошва располагается выше поверхности грунта. Главная закономерность при его устройстве – чем больше пролет между сваями, тем большее сечение балки нужно использовать.

К распределительным балкам относят: брус, бревно, балки сортового проката (швеллер, двутавр, уголок).

Обвязка свайно-винтового фундамента брусом или бревном

Обвязочный брус (рис. 1) – самый распространенный тип обвязки, применяемый при строительстве деревянных, каркасных строений. Сечение бруса используется: 150х150 мм при максимальном шаге между сваями 2 500-2 700 мм, 200х200 мм – при шаге 3 000 мм. Крепится к оголовку шпилькой.

Рисунок 1

Металл в отличие от бетона не впитывает влагу (хотя иногда на нем может образовываться конденсат), поэтому вопрос обустройства гидроизоляции для свайно-винтового фундамента не имеет столь принципиального значения. Тем не менее все же рекомендуется укладывать гидроизоляционную прокладку между опорной площадкой (оголовком) и деревянной конструкцией.

Бревно (см. рис. 2). Первый венец бревенчатого строения можно укладывать прямо на оголовок. Главное достоинство бревна – сохранение целостности древесины, что повышает устойчивость материала на прогиб. Оцилиндрованное бревно дает больший прогиб по отношению к цельному. Это связано с нарушением целостности твердых слоев древесины.

В случае с бетонными фундаментными конструкциями для увеличения срока службы обвязки целесообразно первый венец строения делать из дуба или лиственницы. При строительстве фундамента из винтовых свай от этих мер можно отказаться, но только при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 миллиметров от уровня земли.

Обвязка свайного фундамента при помощи бруса или бревна – самый экономичный, и в то же время быстро реализуемый вариант. Он требует, чтобы сваи находились на одном уровне, чтобы избежать деформации обвязки. Если же уровни оголовков не соответствуют друг другу, то выравнивание выполняется методом частичного выпиливания бруса (бревна).

Рисунок 2

Стыковка бруса (бревна) – следующий этап в устройстве обвязки (рис. 3). Для соединения пропорционально каждому из брусков сверху и снизу выполняются распилы, брус (бревно) складывается под прямым углом. Стыки должны быть обработаны специальными растворами, защищающими от влаги, проложены джутом.

Рисунок 3

Что касается использования антисептиков для обработки бруса или бревна при устройстве ростверка, эта процедура обязательна только для бетонных фундаментов. В случае выполнения обвязки свайно-винтового фундамента она носит рекомендательный характер, разумеется, также при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 мм от уровня земли.

Обвязка свайно-винтового фундамента швеллером или двутавром

Конструктивное решение металлического ростверка определяется в зависимости от нагрузок на фундамент СП 16.

13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*».

Обвязка металлическим швеллером или двутавром может выполняться как с привлечением строительной техники, так и вручную (в зависимости от типоразмера швеллера или двутавра).

Швеллер (см. рис. 4 – 7). В зависимости от конструктива может укладываться плашмя или на ребро. Вариант ребром лучше работает на изгиб, но возникает момент кручения, поэтому рекомендуется спаренный швеллер.

Швеллер, уложенный плашмя (полками вниз), с шагом сваи более 2 000 мм, уже дает прогиб под собственным весом (согласно расчетам), поэтому по этой технологии целесообразно проектировать расстояние между сваями не более 2 000 мм.

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Двутавровая балка (см. рис. 8). Этот вид ростверка целесообразно применять при реконструкции фундамента.

Соединение всех элементов между собой в обоих случаях производится при помощи сварки.

Рисунок 8

Так как сортовой прокат (швеллер, двутавровая балка) имеет достаточную толщину (5 и более миллиметров), а условия эксплуатации высокого ростверка предполагают подверженность только атмосферной коррозии, подобные конструкции, даже при условии отсутствия дополнительной антикоррозийной защиты, будут эксплуатироваться весь срок, предусмотренный нормативными документами (ГОСТ 27751 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения»). Несмотря на это, после того как конструкция сварена, ее (хотя бы из эстетических соображений) стоит обработать антикоррозийным составом.

Низкий ростверк фундамента из винтовых свай

Низкий ростверк (рис. 9) – это распределительная балка, объединяющая головы свай и перераспределяющая на них нагрузку от вышерасположенных конструкций, а ее подошва располагается на поверхности грунта либо ниже. В отличие от высокого он распределяет нагрузку не только по оголовкам, но и на грунт (основание) под ним.

При использовании этого вида ростверка необходимо соблюдать требования, актуальные для бетонных фундаментов, например, в части устройства гидроизоляции и использования антисептиков (в случае строительства каркасно-щитового или деревянного сооружения), а также позаботиться о соблюдении правил обустройства цоколя (подробнее в разделе «Отделка цоколя»).

Высота ж/б ростверка определяется расчетом согласно СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003». Армирование производится сетками или стержнями, как правило, из арматуры А-III (А400). Для ростверка применяется бетон с маркой прочности не ниже В15 или В20. При расчете ростверка, также как при расчете свайного поля, необходимо учитывать неравномерность распределения нагрузок по фундаменту.

Рисунок 9

Еще один возможный вариант – плита на винтовых сваях.

Типовые узлы соединения ростверка со сваей

Ростверк из бруса 200х200

Для предотвращения гниения обвязочный брус покрывается антисептирующим составом (антисептик для дерева). Между оголовком и брусом помещается гидроизолирующая прокладка в 1-2 слоя. Брус крепится к оголовку шпилькой (диаметр шпильки – 10-12 мм). После сварочных работ все сварные соединения покрываются антикоррозийным составом.

Вариант 1

Вариант 2

Ростверк из швеллера 20

Для обвязки свай используется швеллер. Все металлоконструкции, а также сварные соединения должны покрываться антикоррозийным составом. При использовании швеллера большего размера чем №24 необходимо укрепить оголовок сваи косынками для обеспечения равномерного распределения нагрузок.

Фундаменты для ростверка — стальной и деревянный ростверк

Фундамент для ростверка используется, когда необходимо передать большие структурные нагрузки от колонн, опор или стоек на грунт с низкой несущей способностью. Фундамент ростверка часто оказывается более легким и экономичным. Это позволяет избежать глубокой выемки грунта и обеспечивает необходимую площадь основания для снижения интенсивности давления в пределах безопасной несущей способности грунта. В зависимости от материала, использованного при строительстве Фундамент ростверка можно условно разделить на следующие две категории.

(a) Фундамент ростверк стальной
(b) Фундамент ростверк деревянный

(a) Фундамент ростверк стальной:

Фундамент ростверк, состоящий из стальных балок4 900s представлены одно- или двухъярусными. При двухъярусном ростверковом фундаменте верхний ярус укладывают под прямым углом к нижнему. Балки ростверка каждого яруса удерживаются распорками 20 мм с 25 Сепараторы труб диаметром мм. Балки располагаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить возможность размещения и уплотнения бетона между ними. Минимальный зазор в 8 см считается наиболее подходящим. В любом случае расстояние между полками балок не должно быть более полутора-двухкратной ширины полки, но не более 30 см. Если балки располагаются на большем расстоянии друг от друга, существует опасность того, что бетонная заливка не будет действовать монолитно с балками, что может привести к разрушению фундамента. Для защиты балок от коррозии на внешних сторонах наружных балок, а также над верхней полкой верхнего яруса сохраняется защитный слой толщиной не менее 10 см. Защитный слой бетона под нижней балкой должен быть не менее 15 см. см.

Фундамент стальной ростверк
Способ устройства Фундамент стальной ростверк:
Выемки ведутся на проектную глубину и основание хорошо выравнивается. Это фундаментное ложе покрыто слоем богатой бетонной смеси толщиной не менее 15 см. Это хорошо уплотнено, чтобы сделать слой бетона непроницаемым основанием. Затем на эту бетонную подушку на заданном расстоянии друг от друга с помощью сепараторов укладывают балки ростверка проектных размеров. Верхнюю поверхность полок балок ростверка приводят в горизонтальную плоскость и вокруг нижних полок балок заливают обильный цементный раствор для крепления балок к бетонному основанию. Затем бетон укладывается между балками и вокруг них. Если требуется предоставление другого уровня. его держат под прямым углом к уже уложенному ярусу и все пространство заливают бетоном.
(b) Деревянный ростверк:
Там, где почва мягкая и постоянно заболоченная, стены здания можно экономически поддерживать за счет деревянного ростверка соответствующей конструкции. Фундамент из деревянного ростверка можно смело использовать для легких построек, ограничивая нагрузку на грунт до 5,5 т/кв. м. В этом типе конструкции бетонный блок, обычно расположенный под фундаментом стены, заменяется деревянной платформой.
Деревянный ростверк для стены
Деревянная платформа состоит из досок обычно от 8 см до 10 см. толстые, расположены в два слоя, один продольный, а другой поперек стены, выходя за основание фундамента примерно на 45-60 см в каждую сторону. В самых нижних слоях доски имеют толщину от 5 см до 10 см в зависимости от нагрузки и условий площадки. Два слоя досок разделены прямоугольными отрезками бруса на расстоянии не более 38 см. от центра к центру, глубина секций в 0,75 раза больше ширины.
Ростверковый фундамент — Проектирование, монтаж и типы — Портал гражданского строительства
Какой ростверковый фундамент?
Ростверковые фундаменты изготавливаются из одного, двух и более ярусов 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 за 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 обычно 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 удобной заливки и уплотнения бетона.
Глубина бетона под нижним ярусом сохраняется на уровне 150 мм.
Бетонный наполнитель удерживает балки на месте и предотвращает ржавление, поскольку не несет нагрузки.
Монтаж фундамента ростверка:
Необходимо построить и установить каркас монолитного монолитного ростверка.
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 одной и 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 залить 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 деревянный брус 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).
Установка 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 раскопка большей площади, что увеличивает стоимость строительства.
Этот тип фундамента чувствителен к подъемному давлению.
Конструктивное устройство основания колонны иногда может быть изменено при строительстве фундамента ростверка.
Заключение:
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.