Армирование ростверка. Что такое ростверк и технология его армирования.
Строительство любого сооружения начинается с основы – его фундамента. Ошибки в начале недопустимы, а поэтому, тип, конструкция, состав и технология монтажа должны рассчитываться с предельной точностью. Свайные фундаменты проявляют прекрасную устойчивость и долговечность в самых разных эксплуатационных условиях, а с ростверком эта конструкция получает на 100% эффективную базу для жилых, коммерческих, архитектурных и промышленных построек.
Армирование ростверка – важнейшая часть создания такой железобетонной конструкции. Этому процессу нужно уделять особое внимание, используя правильную технологию и арматуру для фундамента. В статье мы расскажем что это? как его делать? и на что нужно обратить внимание?
Что такое ростверк и какая его роль в фундаменте?
Существует три основных типа фундамента: ленточный, свайный и плиточный. На практике применяется еще несколько разновидностей и модификаций этих технологий и ростверк одна из них.
Эта монолитная железобетонная конструкция похожа на ленточный фундамент, но устанавливается поверх сваи (набивной или буронабивной). Важным технологическим моментом является армирование сваи, которое должно выходить за точку опоры с ростверкос на 30-40 см (для максимальной привязки).
Другими словами, ростверк – это ленточный фундамент, опирающийся на сваи. Поверх ростверка возводятся сразу стены с применением утеплителей и усадочных материалов. Ключевым моментом установки ростверка является армирование, от которого будет зависеть успех всей компании.
Дело в том, что на фундамент воздействуют силы (давление стен сверху, пучение и подмыв снизу), которые зачастую направлены в разные стороны. Каждому школьнику известно, что бетон работает на сжатие, а прогибы и деформации для него разрушительные. Поэтому правильная арматура для фундамента и технологически верная обвязка дают возможность ростверку воспринимать нагрузки с разных сторон.
Как правильно армировать ростверк
Чтобы армирование ростверка было не просто для галочки, а строго выполняло свою функцию, необходимо понимать следующее.
По всей линии свайно-ленточного фундамента на него действуют силы в двух направления:
- Снизу вверх. Участки, опирающиеся на сваи.
- Сверху вниз (прогиб). Стена весом давит на ростверк, создавая усилия на прогиб.
Очевидно, что армирование ростверка при таких раскладах выполняется двумя методами:
- В местах пролета нижний пояс армирования должен быть усиленным, так как нижняя часть будет воспринимать всю нагрузку. Для этого используется арматура А3 (рельефная горячекатаная) диаметром от 13 до 16 мм.
- В местах опор на сваю усиленным делается верхний пояс, чтобы выдерживать давление, направленное снизу.
Каркас изготавливается из продольно и поперечно направленных прутьев. Вертикальные скобы, хомуты и поперечные участки можно вязать из арматуры диаметром 6-8 мм, даже с гладким сечением (все зависит от конструктивных особенностей здания).
Выдержки из требований по СНИП
При укладке арматуры для ростверка необходимо придерживать следующих требований:
- Прутья одного ряда должны находиться на расстоянии друг от друга не меньше чем 3 см.
- Расстояние между двумя продольными направлениями должно быть не больше 40 см. Допускается брать расстояние в 2 толщины стены над ним (максимум).
- Если диаметр сваи больше 15 см, то в нижнем продольном ряду используется минимум 2 прута армирования.
- Нельзя делать в ростверке закладные отверстия, больше ширина сваи (балки) на 1/3.
Вязка арматуры каркаса необходима для создания правильной геометрии конструкции и для временного закрепления в пространстве. Существует 3 основных метода:
- Муфтовое. Самый надежный и 100% метод для создания неразрывного кольца в свайно-ленточном фундаменте. Муфта стоит больших денег, а поэтому у застройщиков, а тем более, в небольшом домашнем домостроении они не востребованы.
- Сварка. Сварка обеспечивает быстрый результат, но не всегда подходит под условия бетонирования (повышает коррозию, нагревает прут). По правилам варить каркас армирования можно только из прутьев диаметром больше 25 см. Такие массивные фундаменты применяются крайне редко, а поэтому метод неактуален.
- Скрутка. Чаще всего в частном домостроении и профессиональные застройщики используют проволочные скрутки. Это самый простой и эффективный метод, позволяющий вязать армировку в каркас с правильной геометрией и хорошей устойчивостью.
Такие массивные фундаменты применяются крайне редко, а поэтому метод неактуален.На практике применяют несколько способов ручной вязки, но самый проверенный и продуктивный – это использование специальных вязальных крючков. Существуют также автоматические инструменты, типа вязальный пистолет или жало с шуруповертом, но в реальных условиях такой подход не дает выгоды.
Подведем итоги
Свайно-ленточный фундамент эффективен практически для всех случаев, но лишь при создании правильного ростверка. Чтобы обеспечить жесткость и в то же время гибкость такой железобетонной конструкции, вам необходимо создать качественный каркас с рабочей арматурой для фундамента.
Используйте наши рекомендации, а также техническую литературу и строительные СНИП для расчетов армирования.
Только так фундамент на 100% будет выполнять своей функциональное предназначение.
Статья на Яндекс Дзен
Комментарии
Армирование ростверка свайного фундамента: чертеж и расчеты
Устройство оснований под любое здание – это очень ответственный и важный этап, с которого начинаются основные строительные работы. Рекомендуется производить изготовление фундаментов в строгом соответствии с проектной документацией.
Для монолитных конструкций достаточно важной частью работ является армирование ростверка. От качества связанной арматуры во многом зависит прочность всей конструкции. Произвести армирование можно самостоятельно, предварительно ознакомившись с технологией данного вида работ.
Что такое ростверк
Ростверк – это монолитный элемент основания здания, соединяющий отдельно стоящие столбы или сваи в единую систему. Он изготавливается в виде ленточного фундамента, на который устанавливаются несущие и внешние ограждающие конструкции строения.
Лента равномерно распределяет нагрузки по всему основанию здания, которое в свою очередь передаёт их грунту.
Ростверк может быть выполнен не только в виде монолитного ленточного фундамента. Также он изготавливается из деревянных, металлических и ЖБИ изделий, расположенных между столбчатыми опорными конструкциями. Такое устройство в виде балок используется гораздо реже, чем монолитное.
Различают висячие и заглубленные конструкцииВ зависимости от высоты ростверкового фундамента относительно уровня земли различают висячий и заглубленный варианты устройства. При строительстве заглубленного ростверка выбирается монолитное исполнение. Если изготавливается висячий, то основа ростверка может быть устроена из горизонтальных балок.
Монолитный ростверк содержит в своей основе бетон и арматуру. Армирование занимает основную долю времени при устройстве данного вида оснований. При проведении работ по армированию ленточного фундамента необходимо руководствоваться строительными нормами и правилами 52-01-2003.
Ростверк должен служить надёжной опорой и защищать строение от влаги. Фундамент свайно-ростверковый подходит для строительства зданий с числом этажей не более трёх.
Устройство монолитного ростверка
Чтобы изготовить монолитный ростверковый фундамент, потребуется выполнить несколько этапов работ.
- Установка опалубки.
- Армирование ростверка.
- Бетонирование.
- Распалубка.
- Гидроизоляция ленты.
Установка опалубки
Опалубку необходимо установить строго под углом 90 градусовРостверковый фундамент изготавливается висячим или заглубленным в грунте. От его формы напрямую зависит и конструкция опалубки.
Вне зависимости от конструкции боковые стены опалубки должны быть собраны в строго вертикальном уровне, а углы соответствовать 90°, если проектом не предусмотрено другое исполнение.
При изготовлении ленты в земле можно использовать грунт вместо опалубки, как опору для будущего фундамента.
Если выбран висячий вариант устройства ростверка, тогда необходимо предусмотреть в опалубке качественное основание. Его требуется рассчитать, исходя из нагрузки, которую оно должно выдержать. Нагрузка определяется массой бетона и арматуры. Также необходимо учесть механические воздействия на конструкцию от вибрирования бетона в процессе его заливки.
Боковые стены опалубки должны быть крепко собраны. Для этого могут быть использованы поперечные стяжки, распорки, трубки со шпильками и другие материалы, которые обеспечат надёжность конструкции.
Некачественная опалубка может привести к срыву процесса укладки бетона. Это недопустимо в строительстве, но часто происходит из-за халатного отношения к этой части работ.
Армирование ростверка
Армирование конструкцииАрмирование ростверка свайного или столбчатого фундамента является одним из самых ответственных этапов устройства основания под здание.
В качестве основного материала для армирования фундаментов используется периодическая металлическая арматура. В последнее время её начали заменять композитной стеклопластиковой. Стоит отметить, что стеклопластиковая арматура не подходит для висячих конструкций. Она хороша там, где имеется опирание на грунт.
Арматуру сваривают в балкиАрматура связывается или сваривается в отдельных случаях в каркасы, так называемые балки. Существует несколько видов балок. Тип армирования, а значит и вид балок, определяется на стадии проектирования.
При самостоятельном строительстве, когда отсутствует проект, и нет возможности обратиться к специалистам, есть вариант воспользоваться онлайн калькулятором армирования. Желательно найти в интернете несколько таких онлайн программ и произвести расчёты в каждой, чтобы, сравнив данные, определить погрешность в подсчётах.
Рассчитав армирование по внесённым параметрам фундамента, можно приступить к работам.
Армирование монолитного ростверка в самом распространённом виде состоит из прямых продольных и поперечных стержней, которые соединены между собой вязальной проволокой или сваркой. Чтобы правильно произвести соединение конструкции из арматуры изготавливаются хомуты и П-образные изделия. Они являются связующими элементами в узлах арматурного каркаса.
Чтобы узнать, как правильно изготавливаются арматурные каркасы и их узлы, необходимо ознакомиться с руководством по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения).
Нельзя нагревать металлическую арматуру для того, чтобы согнуть её. Для сгиба необходимо использовать специальные приспособления или трубогибочный станок.
Бетонирование ленты
Заливать бетон в опалубку нужно без перерыва, чтобы получился качественный монолитРостверковый фундамент заливается бетоном единовременно без перерыва в работах до полного их завершения. Категорически запрещено делать разрывы по длине фундамента. Единственным разрешённым действием является разрыв по высоте ростверка. После заливки 150-200 мм слоя по всему объёму ленты делается перерыв в работах.
Перед продолжением строительных работ необходимо дождаться, когда бетон наберёт минимально допустимую прочность. Затем требуется счистить верхний слой, так называемого бетонного молочка, и только после этого продолжать бетонирование ленты.
Важно производить работы так, чтобы в бетонной массе не было никаких пор. Требуется, чтобы бетон заполнил всё пространство в опалубке. Не должно остаться ни одного воздушного кармана внутри ростверка.
Распалубка
Важно не снимать опалубку раньше времениМожно один раз пренебречь этим процессом и произвести его раньше времени, чтобы понести убытки, которые ощутимо скажутся на строительном бюджете.
При преждевременной распалубке фундамент может дать трещину, что не оставит практически никаких вариантов, кроме его демонтажа. В таком случае потребуется устройство нового основания, соответственно затраты на строительство значительно вырастут.
Бетон набирает прочность в зависимости от его марки и температуры окружающей среды. Идеальной считается температура 20°С, в таких условиях бетон марок М200-300 наберёт 100% прочность за 28 дней.
Данные по набору бетоном прочности представлены в таблице.
| Процент прочности бетона в зависимости от температуры | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Марка бетона | Срок твердения, суток | -3°С | 0°С | +5°С | +10°С | +20°С | +30°С |
| 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 | |
| 2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 | |
| М200-300 на портландцементе М-400 и М-500 | 3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 |
| 5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 80 | |
| 7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 90 | |
| 14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 90 | 100 | |
| 28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | — |
Из таблицы видно, что при низких температурах целесообразно использовать бетон с добавками для быстрого набора прочности.
Это немного увеличивает его стоимость, но и значительно ускорит строительный процесс.Допускается производить распалубку при наборе бетоном прочности не менее 50%.
Гидроизоляция ленты
Важно защитить основание от влаги. Если фундамент впитает воду, то в зимнее время при минусовых температурах во время расширения замерзающей воды в нём будут образовываться микротрещины. Этого необходимо избежать.
Ошибки при армировании и как их избежать
Не стоит армировать углы перекрещивая арматуруСуществует ряд ошибок, связанных с армированием, которые допускают неопытные строители в целях экономии или просто по незнанию строительных норм и правил. Ниже приведены самые часто повторяющиеся из них.
- Уменьшение диаметра буронабивной сваи, по мнению некоторых строителей, должно сопровождаться уменьшением количества вертикальных стержней арматуры, к которым впоследствии должен крепиться каркас ростверка. Уменьшение припуска вертикальных стержней.
- Армирование угловых участков перекрещиванием прямых прутьев арматуры. Так поступают многие, чтобы не усложнять вязку каркаса.
- Несоблюдение шага установки перемычек при армировании ростверка. Пропуск необходимых соединений. Подобное часто происходит в целях экономии.
- Отклонение арматурного каркаса от центральной оси. Это приведёт к неравномерной несущей способности основания.Такие вещи часто случаются из-за банальной халатности. Все тонкости армирования свайного фундамента, смотрите в этом видео:
Уменьшение припуска вертикальных стержней.Решения вышеперечисленных ошибок приведены ниже.
- Диаметр сваи не должен быть менее 300 мм, а количество вертикальных стержней ниже 4, припуск арматуры под ростверк должен быть не менее 0,5 м.
- Для правильного соединения узлов балок следует изготовить гнутые П- и Г-образные детали, которыми требуется соединять угловые элементы.
- При устройстве арматурного каркаса должен соблюдаться шаг от 200 до 400 мм между перемычками. Точный размер шага определяется на стадии проектирования.
- Требуется производить все измерения с использование строительных уровней, чтобы каркас был выставлен относительно центральной оси.
Армирование – это значимая часть процесса строительства. Важно всё и качество материалов, и опыт строителей, и наличие рабочей документации.
Несоблюдение правил армирования может привести к самым серьёзным последствиям. Этот этап строительства один из самых ответственных.
При производстве строительных работ любая ошибка приводит к уменьшению срока эксплуатации здания без необходимости ремонта. Это в лучшем случае. В худшем, ещё на стадии возведения здания оно подвергается перестройке.
Для достижения максимальных сроков эксплуатации требуется соблюдать строительные нормы и правила, не допуская отклонений от проекта. Строительство объединяет в себе комплекс мероприятий, которые необходимо соблюсти для достижения желаемого результата.
По возможности лучше доверить такую работу профессионалам.
Свайный фундамент Значение, использование, типы, пригодность, конструкция и схема
Что понимается под свайным фундаментом?
Свая представляет собой тонкий конструктивный элемент, площадь поперечного сечения которого очень мала по отношению к его длине. Это глубокий фундамент, где глубина больше, чем ширина. Он используется, когда мелкозаглубленный фундамент не может поддерживать конструкцию.
Использование свай (необходимость свайного фундамента.)
- Передача нагрузки на прочные и или менее сжимающие слои.
- Передача нагрузки в слабом грунте за счет трения между сваей и грунтом.
- Плотный рыхлый зернистый грунт.
- Обеспечение фундамента и наклонных сил от устоя моста и подпорных стен.
- Перенос подъемной силы.
- Укрепите грунты под фундаментом машины, чтобы контролировать как амплитуду вибрации, так и собственную частоту системы.
Важно для Вас: Цементобетонные сваи |Сваи из монолитного бетона |Сваи из сборного железобетона
Типы свай:
- В зависимости от функции
(i) несущие сваи
(ii) висячие сваи.
(iii) комбинированные несущие и висячие сваи.
- На основе свайных материалов
- деревянные сваи (ii) бетонные сваи (iii) стальные сваи монолитная свая (iii) винтовая свая (IV) стальной профиль (v) буронабивные и монолитные сваи.
Сборные железобетонные сваи:
Сборные железобетонные сваи изготавливаются на заводе, а затем вбиваются в землю. Скважину выкапывают в земле, вставляя стальную оболочку. Если оболочка остается на месте, она называется сваей. Если оболочка удалена, она называется безоболочечной сваей. Сборные железобетонные сваи могут быть коническими или параллельными. Они бывают разных форм, включая квадратные, восьмиугольные и круглые. Подробнее читайте здесь [Сборные железобетонные сваи]
Расчет свай:
Расчет свай включает определение сечения, продольное армирование, поперечное армирование.
1.
Сечение: Сборные железобетонные сваи могут быть круглыми, квадратными или восьмиугольными в сечении.
Минимальный размер сборной сваи составляет 250 квадратных мм, а максимальный размер менее 600 мм.
В зависимости от длины свай можно принять следующие размеры поперечного сечения: –
- Длина до 10 м – 250 мм (квадрат)
- Длина от 10 до 12 м – 300 мм (квадрат)
- Длина от 12 до 15 м – 350 мм (квадрат)
- Длина от 15 до 18 м – 400 мм (квадрат)
- Более 18 м – 450 мм (квадрат)
2. Продольная арматура:
В соответствии с IRC 78 площадь продольной арматуры должна быть не менее следующего условия:-
(i) Для свай с длина, в 30 раз превышающая наименьшую поперечную ширину = 1,25 %
(ii) Для свай, длина которых в 30–40 раз превышает наименьшую ширину = 1,50 %
(iii) Для свай, длина которых в 40 раз превышает наименьшую ширину = 2 %
(c) Боковая арматура:
- Они дополняют устойчивость к нагрузкам при вождении, поэтому имеют большое значение. Они должны быть в виде петель, спиралей или звеньев.
- Минимальный диаметр должен быть не менее 6 мм.
- На расстоянии около 3-х связей наименьшей ширины или диаметра от каждого конца сваи объем боковой арматуры должен быть не менее 0,6 % от общего объема.
- В теле сваи боковая арматура не должна составлять 0,2 % от общего объема.
1. Концевая опорная свая: используется для передачи нагрузки через воду или мягкую почву на подходящий несущий слой)
2. Висячая свая: используется для передачи нагрузки через периметр фрикционного грунта
3. Уплотняющая свая: используется для уплотнения рыхлого гранулированного грунта и, таким образом, увеличивает несущую способность сваи
4. Натяжная свая: для защиты конструкции за счет подъемного давления
5. Анкерная свая: для крепления к горизонтальному бассейну
6. Кормушка или свая-дельфин: используется для защиты конструкции в воде от ударов кораблей или других плавучих объектов
7. Улучшенная свая: эта свая используется для сопротивления наклонной силе
Пример:- Simplex, Franki, Vibru, Mc-Arthurs, сборный железобетон, шпунт.
При следующих обстоятельствах используются свайные фундаменты:
(a) Когда твердые грунты залегают на большой глубине и применение рассыпного фундамента экономично.
(b) Когда обеспечение ростверка и ростверка обходится дорого.
(c) Когда на фундамент должны восприниматься сосредоточенные тяжелые нагрузки.
(d) Когда глубина размыва в русле реки очень велика.
(e) Когда верхний слой почвы сжимаем.
Пригодность свайного фундамента- Ростверковый и ростверковый фундамент невозможен
- Перенос большой временной и статической нагрузки
- Сезонные колебания грунтовых вод Таблица
- В морских сооружениях
ВЫБОР ТИПА СВАЙ
Следующие факторы влияют на выбор типа свай:
(a) Манипулирование
материалы
(d) Глубина грунтовых вод
(e) Доступное время
(f) Возможность повреждения сваи во время забивки.
(ж) Сопротивление сваи жесткому слою во время забивки.
Рис.2. Pier Pile Foundation(h) Наличие кислот, солей и т. д. в почвенной воде, которые могут повлиять на материал сваи.
(i) Будет ли свая находиться под водой или над водой и т. д.
Рис.2. показана опора, построенная на группе свай или опор свайного фундамента.
Важно для вас: Фундамент кессона: конструкция, типы, схема, преимущества и применение
ЗАБИВАНИЕ СВАЕВ
Для забивки сваи на необходимую глубину необходимо следующее оборудование.
1. Свайная рама
2. Поводки
3. Свайный молот
4. Лебедки и т.д.
- Свайная рама.
Представляет собой стальную конструкцию высотой от 10 м до 25 м. Внизу у него есть платформа для поддержки двигателей и инструментов, необходимых для забивки сваи, и место для стояния машиниста и т. Д. Промежуточные платформы обеспечивают место для рабочих, чтобы стоять во время забивки сваи.
- Свайный молот.
Это инструмент, который наносит удары по верхушкам свай для забивания их в землю.
Молот может быть следующих типов:
( a) Drop Hammers
(b) Одиночные патровые кишки
(C) Double Acting Steammers
(D) Дизельс
(E. ) Паровые молоты дифференциального действия
(f) Вибраторы
- Отбойные молотки.
Это простые гири весом от 1,0 до 40 тонн. Они поднимаются вручную и падают с высоты от 15 м до 6,0 м прямо на сваю, которая вбивает сваю в землю.
- Паровые молоты одностороннего действия.
Эти молоты поднимаются с помощью пара или сжатого воздуха и падают на вершину сваи под действием силы тяжести. Такие молотки могут давать до 60 ударов в минуту.
- Паровые молоты двойного действия.
В этих молотах подъем и опускание осуществляется с помощью пара или сжатого воздуха.
Вес молота около 500 кг. но из-за падения под действием пара и силы тяжести эффективный вес молота получается около 3000 кг. Эти молотки дают от 100 до 200 ударов в минуту. В настоящее время такие молотки используются чаще всего.
- Дизель-молот.
Это небольшой, легкий, автономный и автоматический молот. Для работы требуется небольшой дизельный двигатель. Они мобильны и их можно легко переносить из одного места в другое.
- Паровые молоты дифференциального действия.
Этот тип молота обладает преимуществами парового молота как одностороннего, так и двустороннего действия. Обладает высотой падения и весом одиночного молота и количеством ударов, что I молоток двойного действия
(f) Вибромолот.
Эти молоты производят сильные вибрации, которые передаются на молоты, используемые для забивания шпунтовых свай. Они забивают более 40 м шпунта в минуту.
3. Поводки: Используются для направления молота и свай при забивке.
4. Лебедки: Они используются для подъема и опускания свай и т.д.
НЕСУЩАЯ МОЩНОСТЬ СВАЙ
Несущая способность сваи — это статическая продольная нагрузка, которую можно безопасно выдержать. Его можно определить следующим образом:
1. По формуле динамического погружения сваи:
3. По фактической нагрузке
2. По формуле статики
1. По формуле динамического
)/ (S+ 0,254 P/W)
(ii) Формула Engineering News для парового молота.
R= ( 16,65 WH)/ (S+2,54)
Вам интересно: Фундамент скважины: значение, преимущества, типы, компоненты и схема
(iii) Формула Engineering News для ударного молота.
R= (16,65 WH)/ (S+2,54)
Где,
R= Допустимая безопасная нагрузка на сваю в кг.
или (тонн)
W=Вес ударной части молота в кг
H= Высота падения молота в метрах
P= Вес забитой сваи в кг или тоннах в см (обычно среднее из последних пяти ударов).
2. Статическая формула
R = Af + ап.
A= Площадь поверхности сваи в м²
f= Сопротивление трению грунта на поверхности сваи в кг/м²
a= Площадь поперечного сечения сваи внизу в м²
p= Несущая способность грунта у сваи конец (низ) в кг/м²
R = допустимая допустимая нагрузка на сваю в кг.
Вам также понравится:
- Цементобетонные сваи |Монолитные бетонные сваи |Сваи из сборного железобетона
- Фундамент колодца: значение, преимущества, типы, компоненты и схема
- Кессонный фундамент: конструкция, типы, схемы, преимущества и использование
- Типы фундаментов, фундаментов для строительства и использования
- Функциональные требования к зданию| Компоненты строительной конструкции и детали
- Методы основания, процедуры, использование при укреплении и ремонте фундамента
- Типы каменной кладки: каменная кладка, бутовая кладка
- Цементобетонная дорога (тротуар): стоимость, слои и конструкция
- Бурение скважин: значение, процесс, основа, стоимость| Polyjacking vs Mudjacking бетон
(посетили 2,193 раз, 1 раз сегодня)
Свайные фундаменты.
Общая информация. -Искусственный интеллект…В некоторых случаях в верхней части основания возводимого здания может быть слабый слой грунта, поэтому возникает необходимость передачи давления от здания на более плотные грунты, возникающие на определенной глубине. В этих случаях часто устраивают фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами мелкого заложения и к тому же более экономичны, так как при их воздействии уменьшается объем трудоемких земляных работ и работ.
Сваями называют относительно длинные стержни, погружаемые в грунт в готовом виде или изготавливаемые в грунте в вертикальном или наклонном положении. Свайное сооружение (фундамент) представляет собой группу свай, объединенных сверху специальными плитами или балками, называемыми ростверками . Ростверка бывают низкие или высокие.
В практике современного строительства в зависимости от конструктивных решений зданий применяют следующие виды свайных фундаментов: одинарные сваи, применяемые для легких сооружений, когда одна свая воспринимает нагрузку от колонны здания; ленточные фундаменты, применяемые под стенами зданий, с размещением свай могут быть однорядными и многорядными, свайно-кустовые, возводимые под отдельные сооружения (обычно колонны каркасных зданий), сплошные свайные полевые для тяжелых сооружений.
Номенклатура и область применения свай.
В отечественной практике известно более 150 видов свай, которые классифицируются:
1) по материалу: железобетонные, бетонные, легкозаполнительные, деревянные и стальные
2) по конструкции: сплошные и составные квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные с уширением и без уширения, с острием и без оголовка, призматические и пирамидальные (конические), пустотелые и сплошного сечения, винтовые, сваи и колонны;
3) по видам арматуры: с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечной арматурой ствола и без нее;
4) по способу изготовления и погружения: сборно-монолитные, вторично-буровые, буронабивные, в том числе с герметичным днищем;
5) характер работы в грунте: сваи-столбы, опирающиеся на трудносжимаемые грунты, и висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты.
Свайная колонна представляет собой забивную сваю с ненапрягаемой квадратной арматурой, надземная часть которой служит колонной для здания.
Свая-колонна отличается от соответствующей сваи наличием закладных деталей и повышенным, при необходимости, содержанием продольной арматуры. Для легких сельскохозяйственных построек разработаны сваи, колонны с консолями. Сваи-колонны рекомендуются для использования в песках средней плотности и глинистых грунтах тугоплавкой и полутвердой консистенции.
Буронабивные сваи делаются в земле. Арматурный каркас устанавливается в пробуренную скважину и укладывается бетонная смесь после достижения бетоном прочности, свая может воспринимать расчетные нагрузки.
Набивная свая с уплотненным основанием. Уплотнение основания увеличивает несущую способность набивных свай. Основание уплотняют пробивкой скважины длиной 2-6 метров, диаметром 40-80 см. конических труб литой булавовидной набивкой, либо уплотнением забоя пробуренной скважины тяжелыми цилиндрическими трамбовками с подбивкой, при необходимости, щебнем.
Такие сваи применяются в маловлагостойких глинистых грунтах, на них можно опираться на кровлю из песчаных грунтов.
В некоторых районах страны применяются керамзитобетонные сваи, в которых в качестве крупного заполнителя используется керамзит, что позволяет облегчить вес свай на 20-30% и тем самым уменьшить их продольное армирование и используйте более легкие молотки, чтобы погрузить сваи.
В районах, где лес является местным строительным материалом, на участках, сложенных слабыми грунтами, а также плотными пластичными глинистыми грунтами и песками средней плотности, целесообразно применять деревянные сваи с высоким уровнем грунтовых вод. Допускается применение этих свай для капитальных зданий при условии постоянного положения головок свай ниже горизонта подземных вод не менее чем на 0,5м. Деревянные сваи изготавливаются из древесины хвойных пород (сосна, лиственница, ель, пихта) и могут быть цельными и составными одноствольными диаметром 18-40см; сплошная и составная партия, состоящая из 2-4 стволов, диаметром 32-40см; наибольшая длина массивных свайных деревьев — 8,5 м, составных — 15 м.
По способу передачи давления от здания к основанию различают столбовые и висячие сваи (висячие сваи). Сваи — стойки своим нижним концом могут опираться на практически несжимаемые грунты: скальные, плотные крупнозернистые или плотные глинистые грунты. Сил трения о боковую поверхность практически не возникает, а их несущая способность зависит только от несущей способности грунта под острием сваи:
F = Rs (где Rs — сопротивление грунта под острием сваи.)
Висячие сваи (винтовые) со всех сторон окружены сжимаемыми грунтами, а нагрузка на основание передается как силами трения по боковой поверхности сваи Rf и за счет сопротивления грунта под нижним концом сваи Rs. Несущая способность таких свай определяется выражением
F = R f + Rs
Конструкции свайных ростверков .
Конструкция свайного фундамента завершается устройством ростверка, то есть конструкцией, соединяющей оголовки свай. Оголовки свай должны быть прочно соединены друг с другом и с ростверком. Для этого в железобетонных сваях выставляют арматуру не менее 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и 40 см при работе свай на горизонтальную нагрузку. Оголовки свай заглубляются в бетон ростверка не менее чем на 5 см и 10 см соответственно. Если на деревянных сваях устраивают железобетонный ростверк, то оголовки свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов оголовки свай заделывают в ростверк не менее чем в два раза толщину ствола сваи.
Расстояние между осями висячих свай должно быть в пределах (3É6) и (в — ширина квадратных свай или диаметр круглых) минимальное расстояние между осями свай 1,5 v; расстояние от края ростверка до наружной стороны сваи при ее свободной фиксации в ростверке принимают при размещении свай: однорядные — не менее 0,2В+5см; двух- и трехрядные — 0,3В+5см и с большим количеством рядов 0,4В+5см.