Делаем обвязку свайного фундамента деревянным брусом

Случается, со временем или сразу после строительства дома на свайно-винтовом фундаменте конструкции начинают быстро проседать, причём, неравномерно, появляется перекос дверных и оконных проемов. Это результаты неправильного выбора свай или не технологичного монтажа. Спасти ситуацию поможет только усиление свайно-винтового фундамента, которое необходимо выполнять сразу после обнаружения дефекта.

Необходимость и особенности процедуры

Целесообразно применение свайных конструкций на пересеченной местности, на грунтах многолетнемерзлых, обводненных и пучинистых. Многолетний опыт возведения причалов и военных объектов на свайно-винтовых фундаментах демонстрирует надежность и долговечность.

Конструкция, соединяющая между собой углубленные в землю винтовые сваи, обеспечивает равномерное распределение нагрузки, устойчивость и создает площадку для установки стен строения, называется обвязкой.

Применяется обвязка в возведении:

Обвязке отводится роль сплошной опоры, без которой невозможно установить стены дома на винтовые сваи. Практикующие специалисты отдают предпочтение установке швеллера для обвязки винтового фундамента в таких случаях:

Швеллер — вид металлопроката, имеющий форму буквы П в поперечном сечении. В сравнении с гнутыми аналогами горячекатный профиль обладает высокой степенью прочности. От гибкого профиля внешне его отличают четко выраженные наружные углы.

Для монтажа конструкций, испытывающих существенную нагрузку, эксплуатирующихся при низких температурах, применяют швеллер из низколегированной стали, такой как 09Г2С. Такие конструкции свариваются без ограничений. Прокат по длине соединяют сварным швом, на стыках — под углом 45°. Стыки необходимо располагать на опорных сваях.

Обвязка свайного фундамента профильной трубой — Фундамент своими руками

Виды обвязки свайных оснований

Свайные фундаменты пользуются популярностью в промышленном и частном строительстве, когда уклон на строительной площадке достаточно большой или на местности имеется большая глубина залегания прочных пород.

В таких грунтах нецелесообразно копать глубокие траншеи, так как возможен сдвиг почвы или затопление дна траншей грунтовыми водами. В свою очередь, свайные конструкции подойдут идеально, учитывая их особенности, конструктивные характеристики и небольшую стоимость в целом.

Для чего используется обвязка?

Схема устройства ростверка в столбчато-свайном основании

Для обеспечения большей прочности конструкции и равномерной передачи нагрузки от здания на грунт, часто используется специальная обвязка фундамента или ростверк. Ростверк соединяется со сваями с помощью шарнирного соединения, арматурной сетки, жесткой сварки и проволоки. В частном строительстве практикуется обвязка ростверком из деревянного бруса, профтрубы или швеллера. Обвязку применяют:

  1. Чтобы обеспечить геометрически ровное и правильное расположение всех свай.
  2. Не допустить смещение фундамента под воздействием боковых, касательных и вертикальных грунтовых смещений
  3. Обеспечить равномерное распределение нагрузок от массы будущего здания через сваи на грунт.

При проектировании свайно-ростверковых фундаментов нужно учитывать количество свай. Чем больше используется свай, тем меньшее сечение будет арматуры обвязки. Кроме того, можно применять также обычную широкую доску или профтрубу малого диаметра, соединять все звенья нужно уголками.

Виды и типы обвязок

Применение профтрубы для обвязывания свай основания зданий

Свайно-ростверковые фундаменты отличаются высокой прочностью, они практически полностью нейтрализуют вертикальные и горизонтальные подвижки почвы. Используются для возведения домов на подвижных и неустойчивых почвах, склонных к пучению. Сваи также активно закладывают в расчет не только при проектировании нового дома, но и применяют в ходе ремонта уже существующего, так как они достаточно прочные и способны выдержать нагрузку зданий в несколько этажей.

При этом важно учитывать человеческий фактор, а также наличие в почве твердой породы. Во время установки свай неизбежно образуется небольшой угол уклона за счет смещения сердцевины, поэтому после монтажа конструкций их нужно выровнять и укрепить.

Методы укрепления свай, используемых в частном строительстве:

  1. Обвязка профтрубой, дополнительное соединение с вершиной сваи уголками, сваркой или гибкой проволокой.
  2. Использование металлических швеллеров с разным направлением установки.
  3. Применение деревянного бруса.
Читайте также:  Гидроизоляция ленточного фундамента: виды и методы

Обвязку совсем необязательно делать, если месторасположение верхней точки сваи не более 60 см от уровня грунта. Но если она выше, то без обвязки не обойтись, так как несущие конструкции даже под воздействием ветра или дождя будут смещаться, а со временем возможен перекос самого здания.

Необходимые материалы для обвязки свайного фундамента:

  • деревянный брус, можно использовать толстые доски;
  • металлический швеллер, двутавр и соединительный уголок;
  • гибкая проволока, катанка или арматура сечением до 8 мм.

Понадобятся сварочный аппарат и строительные уровни.

Обвязка швеллером или профтрубой

Швеллер и профтруба для обвязывания свай фундамента

Швеллер – это металлическая жесткая балка большой толщины, имеет свои ребра жесткости, к которым методом сварки присоединяют арматуру или верхушку сваи.

Профилированная труба стоит дешевле, масса у нее меньше, но и прочностью она не отличается, принцип соединения аналогичен швеллеру. Оптимальный метод соединения – это накладка двух балок одна на другую или внахлест. Особенности:

  1. Недопустимо использование отдельных балок на разных сваях, это должна быть монолитная конструкция.
  2. Если фундамент достаточно большой, то для установки и фиксирования швеллера придется использовать подъемный кран, поэтому такой метод обвязки используется при возведении складских и промышленных зданий.
  3. Для обеспечения большей прочности рекомендуется применять не только сварку, но и болтовое соединение, места стыков покрывать антикоррозийными красками и проверять ультразвуком.
  4. Швеллеры – это тяжелые несущие конструкции, поэтому такие ростверки в частном строительстве не используются.

В качестве несущей конструкции используют швеллер шириной до 160 мм, но, если свая имеет внешний диаметр 108 мм, то тут рекомендован швеллер шириной 140 мм.

Сначала делают укрепление продольными балками, так сваи соединяют между собой и создают искусственный горизонтальный щит. Затем на вершину сваи устанавливают швеллер, который соединяют сваркой со сваей и дополнительно уголками с промежуточными балками.

Такая конструкция не влияет на прочность фундамента, ведь ослабленный сваркой металл швеллера имеет надежную опору в виде винтовой металлической сваи, а балки обеспечивают равномерное распределение нагрузок.

Обвязка брусом или доской

Схематическое отображение обвязки свай брусом

Выбор и подготовка материала

Если вы остановили свой выбор на обвязке при помощи швеллера, то тут существует целый ряд минусов. 1. Очень часто швеллера имеют дефекты плоскостности: выгнуты дугой, «пропеллером» или комбинировано. В условиях дачного участка, а если еще в одиночку, процесс рихтовки представляется маловероятным. 2. Необходимость произвести разделку под сварку влечет за собой использование большого количества отрезных кругов, а отсутствие опыта в разметке может привести к браку. Перед производством сварочных работ швеллер необходимо зачистить от коррозийного налета при помощи шлифовальной машинки или обработать преобразователем ржавчины. Последний защищает металл от атмосферных воздействий. Производить сварочные работы своими руками, не имея должной квалификации, сложно, поэтому лучше их доверить профессионалу. При обвязке свайно-винтового фундамента предпочтение отдается брусу. При его выборе обратите внимание на отсутствие трещин, механических повреждений. Он должен быть ровным и сухим. Необходимо сделать небольшой запас, чтобы не было нехватки материала. Брус для обвязки используют сечением от 150 мм. Согласно разработанной схеме делается выборка, как углов, так и предусмотренных внутренних соединений. Лучше выборку делать «в лапу» или «полулапу», что улучшает соединение, но это сделать, не обладая опытом, тяжело. Проще использовать метод в «пол дерева», когда выборка производится под прямым углом. Затем поверхность бруса ошкуривается и обрабатывается антисептиком и антипиреном. В дальнейшем это предотвратит процессы гниения древесины и возникновения грибка, а также позволит предотвратить возгорание. Обработку как деревянных, так и стальных поверхностей необходимо производить ежегодно. Можно использовать клееный брус. Он прочнее, ровнее, с более точными размерами. Но такой брус намного дороже.

Выбор и подготовка материала
Выбор и подготовка материала

Обвязка винтовых свай швеллером и двутавровой балкой

Ростверк из швеллера формируется в слабонагруженных конструкциях, подводимых под гаражи, сараи, бани и бытовки. Причем обвязка свай и ростверка из металлопроката выполняется с помощью сварки. То есть все элементы конструкции фундамента фиксируются на шов кругового типа.

Читайте также:  Выбор материала и строительство гаража из металлопрофиля

Сам процесс сборки предполагает монтаж швеллера на оголовок сваи либо боковыми гранями вниз (верхняя поверхность остается чистой), либо в противоположном положении (боковыми гранями вверх).

Первый вариант гарантирует высокую прочность конструкции. Расположенный таким образом швеллер сопротивляется поперечным нагрузкам с большей эффективностью. Однако, перевернув швеллер, мы получаем естественную опалубку, которую можно заполнить бетонным раствором, сформировав армирующий пояс для будущей стеновой кладки.

Поэтому, в качестве компромиссного варианта, позволяющего сохранить и высокую прочность ростверка, и верхнюю «опалубку», вместо швеллера стоит использовать двутавровую балку аналогичных размеров.

Монтаж обвязки

Установка деревянного ростверка выполняется иначе, чем обвязка винтовых свай швеллером или бетонной лентой. Но в любом случае до начала укладки конструктивных элементов следует убедиться в том, что верхний срез всех установленных свайных труб находится на одном уровне. Далее на столбы навариваются опорные оголовки, представляющие собой металлические пластины. На этом общие этапы работ заканчиваются.

Для удобства фиксации бруса, на оголовках крепятся фланцы в виде перевернутой буквы «П», с заранее просверленными отверстиями. Ширина опорных полок делается по ширине ростверка. Между металлическими элементами и деревянными конструкциями в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционный слой из рубероида или битума с полиэтиленовой пленкой.

Обвязка металлических винтовых свай брусом может быть как одинарной, так и двойной. В первом случае, под лаги и перегородочные балки в несущих элементах делаются пропилы, что ослабляет их прочность. Второй вариант отличается большей надежностью и выносливостью. Для верхнего ряда выбирают брусья сечением 100*150мм, причем устанавливают их с опорой на меньшую сторону.

Монтаж обвязки начинают с углов фундамента. После предварительной стыковки смежных брусьев, их перпендикулярность выверяют с помощью строительного угольника, а далее – производят крепление гвоздями. Таким образом выполняют фиксацию балок по всем основным углам ростверковой рамы.

Дополнительная проверка правильности геометрии конструкции выполняется путем сравнения ее линейных размеров по диагоналям. Они должны быть одинаковы. При необходимости, положение сторон корректируют, после чего балки надежно фиксируют между собой и крепят к сваям.

Между стыками деревянных брусьев требуется укладывать джутовую ленту.

При монтаже ростверка следует контролировать его положение относительно свай. Их вертикальные оси должны совмещаться с горизонтальной линией центра деревянного бруса. В противном случае нарушится равномерность распределения нагрузок.

Между готовой обвязкой и будущими стенами выполняется гидроизоляция. На открытые места наносят слой битумной мастики.

Монолитный железобетонный ростверк

Монолитный железобетонный ростверк по себестоимости выходит на 30-40% дешевле металлической обвязки, при этом в плане прочностных характеристик последнюю он существенно превосходит.

Единственный недостатком такой конструкции является трудоемкость процесса создания и большие затраты времени, поскольку начать возведение стен дома можно не раньше полного отвердевания бетонной ленты ростверка, на которое требуется около 28-30 дней.

Рис 1.9: Обустройство монолитного железобетонного ростверка

Совет эксперта! Бетонный ростверк может обустраиваться на забивных ЖБ, буронабивных и винтовых сваях, при этом при создании монолитной обвязки винтовые сваи необходимо заполнить бетоном и разместить в них арматурный каркас, который будет стыковаться с арматурным каркасом самого ростверка.

Железобетонный ростверк создается в следующей последовательности:

  • Высота свайных столбов выравнивается по одному уровню;
  • Из строганных досок создается опалубка под заливку бетоном, при этом внутренняя часть опалубки во избежание утечки бетонного молочка оббивается клеенкой;

Рис. 2.0: Опалубка под железобетонный ростверк

  • Из рифленой арматуры диаметром 10-12 мм создается двухконтурный армокаркас. Горизонтальные прутья арматуры соединяются между собой вертикальными перемычками, для фиксации элементов каркаса используется вязальная проволока;
  • Армокаркас укладывается в опалубку так, чтобы он был отдален от ее краев на 5-6 сантиметров. Для поднятия каркаса используются специальные подставочные грибки;

Рис. 2.1: Армирование железобетонного ростверка

  • Армокаркас соединяется с арматурными прутьями свайных столбов с помощью сварки;
  • В опалубку заливается бетон класса М300;
  • Выжидается 28 дней до полного отвердевания бетона и выполняется демонтаж опалубки.

Метод связки профилированной трубой

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

Читайте также:  Монолитный цокольный этаж из бетона — 6 этапов строительства

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:

Метод связки профилированной трубой
  • 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.

Ход работы

Приступая к работе, надо подготовить участок будущего строения. Желательно выровнять почву для облегчения дальнейшей работы, связанной с установкой свай. Винтовая свая представляет собой трубу, нижняя часть которой выполнена в виде конуса с лопастями, которые приварены в форме винта. Для начала колышками надо разметить периметр предполагаемого сооружения (беседка, дом, баня, терраса). Рулеткой вымеряются диагонали. Если диагональ не «поймать», фундамент будет кривым, а значит, утяжелится процесс стыкования бруса. Потом по веревке нужно выставить наружные и внутренние стойки.

Обвязка свайно-винтового основания с монолитным ростверком

В ряде случаев нецелесообразно применять для обвязки швеллер большого размера, но требуется широкая опорная поверхность (например, фундамент под дом из пенобетона). Для этих целей применяется монолитное укрепление сетки свай, которая выполняется поэтапно:

  • Установка опор.
  • Обвязка винтовых свай швеллером или арматурой.
  • Монтаж опалубки и заливка бетоном.

Достоинства монолитного ростверка:

  • Не предъявляется жестких требований к высоте концов свай и не требуется оголовок. Положение полки и кривизна профиля не имеют значения, т.к. они заливаются бетоном.
  • Возможно применение меньших размеров материала обвязки при нагрузках на растяжение (применение арматуры или уголка), а бетон хорошо работает на сжатие.
  • Возможен полупогружной вариант ростверка (небольшое заглубление в землю), что облегает защиту от верховых вод.

Обвязка свайно-винтового фундамента — ответственная строительная операция, которая обеспечит независимость строения от сезонных перемещений грунта и прочность конструкции на долгие годы.

Что нужно знать об обвязке при помощи бруса

Многие годы успехом пользуется обвязка винтовых свай брусом.

Как правило, ее выбирают для оснований древесных построек (бани, коттеджи разной величины). То есть, в тех случаях, когда на основание не будет оказываться чрезмерная нагрузка. Если вы хотите выполнить обвязку винтовых свай брусом, вам необходимо будет соединять брусовые элементы методом сруба, а после закреплять на оголовках свай.

Для того, чтобы ростверк не перекосился, срезы соприкасающихся брусовых элементов должны иметь идентичные формы. Тем, кто решит осуществить обвязку винтовых свай брусом собственными силами, мы рекомендуем использовать электрорубанок. Полезный инструмент сократит время мероприятий, а кроме того, будет способствовать максимальной точности очертаний сопрягаемых между собой брусьев.

Крепить брусья к сваям можно двумя основными методами. Однако для получения более крепкого и надежного результата, мы советуем комбинировать эти методы. Фиксировать конструкцию можно на:

    Металлические скобы;Хомуты, уголки и пластины;Анкеры, саморезы и болты.

Правильная обвязка винтовых свай брусом своими руками выполняется несколько иначе, чем процесс с использованием металлических профилей. Однако до начала монтажа брусьев также необходимо удостовериться, что верхний край каждой установленной свайной трубы располагается на одном уровне с остальными. После этого на сваи необходимо наварить опорные пластины металла.

Для того, чтобы фиксировать брус было удобнее, на металлических опорах следует закрепить перевернутые буквы «П», т.

е. фланцы. Технические отверстия в них следует просверлить заблаговременно.

В ширину опорные полки должны соответствовать ширине ростверка. Между древесными составляющими конструкции и металлическими деталями непременно необходим изоляционный слой. Вы можете проложить:

    Рубероид;Битумный слой + полиэтиленовую пленку;Иные изоляционные материалы с аналогичными свойствами.