Правила и нюансы обвязки свайного фундамента брусом

Для чего необходима обвязка фундамента

Сам фундамент выполнить гораздо проще и быстрее, чем сделать последующую обвязку брусом своими руками, металлом или бетоном. Тем не менее, ее необходимо сооружать, и зачем это делать, рассмотрим более подробно. Для соблюдения технологии следует правильно понимать принцип работы свайного или столбчатого фундамента. Обычно такие основания возводят для объектов с небольшим общим весом, так как нагрузочной способности любой винтовой сваи или столба из любого материала вполне достаточно, чтобы выдержать вес строения. Кроме того, финансово обвязка брусом винтовых свай намного более выгодна, чем строительство ленточного или плитного основания, да и времени на строительство уходит в несколько раз меньше. На фото ниже показана двойная обвязка брусом:

Свайное основание включает в себя несколько свай – в зависимости от общей площади частного строительного объекта их может быть от нескольких единиц до нескольких десятков. Сваями могут служить столбы из стали или ж/б трубы, погруженные в грунт на расчетную глубину, но не выше точки промерзания грунта, то есть, как минимум, на 1-1,5 метра. Эти свайные опоры держат здание над поверхностью грунта таким образом, чтобы нижняя часть дома не соприкасалась с почвой, не впитывала влагу и не промерзала от грунта.

Но столбчатые опоры неравномерно распределяют нагрузку от веса здания по грунту, и, чтобы дом не перекосился, сваи обвязывают конструкцией из подходящего материала. Такая обвязка дома из бруса уменьшает давление на м 2 от массы объекта и равномерно распределяет вес по периметру и по внутренним и несущим стенам строящегося дома.

Термин «обвязочный брус» обозначает горизонтальные детали (деревянный брус, стальной уголок, швеллер или двутавр, бетонный ростверк), соединяющие все сваи или столбы друг с другом в единую монолитную конструкцию. Любую обвязку можно назвать ростверком, так как она служит для усиления прочности и продления срока эксплуатации здания.

Крепление брусков

Чтобы облегчить монтаж, применяют предварительную раскладку бруса по периметру всей конструкции. Это дает возможность соблюсти все проектные параметры обвязки фундамента брусом. Уложенные балки должны иметь прямой угол стыковки друг с другом. Для проверки перпендикулярности промеряют диагонали угловых участков – они должны быть идентичными.

Порядок монтажа бруса:

1. Местом начала установки выбираются крепежные узлы на участках, где балки пересекаются друг с другом.
2. Стыковка бруса обычно производится «в полкорпуса». Реже может использоваться боле надежное соединение «в лапу». Чтобы обеспечить плотность прилегания бруса, его торцы необходимо отрезать максимально ровно. Соединительные участки дополнительно промазывают столярным клеем.
3. Крепление бруса к подошве оголовков осуществляется саморезами с шестигранной головкой, что дает возможность вкручивать их снизу. Процедура вкручивания облегчается предварительным просверливанием в точках крепления отверстий маленького диаметра. Для затяжки саморезов используется торцевой ключ.
4. Балку внутри периметра ростверка также врезают «в полкорпуса». Перед этим брус на соединительных участках оснащается канавками.

Соединение балок ростверка на углах периметра фундамента Источник stroyfora.ru После этого подрезается на часть торца, которая погружается внутрь основной обвязки. Необходимо добиться того, чтобы врезаемый фрагмент входил внутрь обустроенного посадочного места максимально туго.

Как сделать своими руками?

Если используется наборный брус (сколоченные доски) размером 50х150 или 50х200 см, то работы выполняются следующим образом:

1. Составляем детальный план обвязки.
2. Выполняем сборку нижней обвязки, начиная с периметра. Пиломатериал необходимо запилить согласно плану обвязки. Торцы соединяются при помощи гвоздей.
3. После того, как крайние доски были уложены, проверяем соответствие всех размеров, включая диагональные.
4. Выполняем набор оставшихся досок. Каждый элемент необходимо выпиливать согласно размерами и торцевать в «своем» узле. Соединение досок также осуществляется с помощью обычных гвоздей.
5. Стягиваем доски шпильками. Это придаст большую прочность.
6. Выполняем крепеж обвязки к оголовку сваи. На этом этапе применяем в качестве крепежных элементов анкерные болты (подойдут и резьбовые шпильки).

Работу можно выполнить самостоятельно или пригласить специалистов.

Порядок вычислений

Всегда первый шаг в любой работе – это проектирование.

Для проведения расчетов можно использовать стандартизированную методику для винтовых свай, описанную в СНиП 2.02.03–85. В ее основе лежат данные по геодезическим исследованиям конкретного участка земли.

В них входят следующие сведения:

• описание рельефа участка;
• состав и плотность грунта;
• уровень залегания грунтовых вод;
• глубина промерзания почвы;
• посезонный уровень осадков в регионе застройки.

При помощи этих данных вычисляется количество винтовых свай для фундамента (К).

Для расчетов понадобятся такие показатели:

• общая нагрузка на фундамент (Р), представляющая собой сумму масс всех использованных материалов;
• коэффициент надежности (к), являющийся корректирующим показателем для значения общей нагрузки на сваи;
• несущая способность грунта – табличное значение;
• площадь пяты сваи, находящаяся в прямой зависимости от ее диаметра, – табличное значение;
• максимально допустимая нагрузка (S), показатель для одной сваи – табличное значение.

Коэффициент надежности (к) коррелирует с общим количеством свай и имеет соответствующие значения:

• к=1.4, если свай от 11 до 22 штук;
• к=1.65 – от 5 до 10 штук;
• к=1.75 – от 1 до 5 штук.

На каждую сваю ложится нагрузка, равная общей нагрузке, деленной на количество опор. Чем их меньше, тем сильнее нагрузка на одну сваю и тем быстрее она приходит в негодность, а вместе с ними весь фундамент и дом.

При помощи приведенной формулы, коэффициента для винтовых свай расчет нагрузок и дальнейшее строительство не сопряжено с особыми трудностями.

При окончательных расчетах необходимо распределить нагрузки под несущими конструкциями и критическими точками с излишним давлением на фундамент с учетом:

• типа свай (висячих или стоек);
• массы;
• значения кренового усилия.

Монтаж фундамента сваями винтового типа

Работы предполагают несколько этапов:

1. На первом шаге строители должны рассчитать нагрузку, которую будет оказывать дом на основание. Также в расчет принимаются природные нагрузки.
2. Дом проектируют на основании геологических данных. Сюда входят: свойства грунта, уровень промерзания почвы, уровень залегания подземных вод. В процессе исследования рельефа окружающей местности делают разметку будущего фундамента.
3. По разметке выкапывают специальные ямы, в которые в дальнейшем будут вкручивать сваи.
4. Сваи монтируют по углам фундамента. Также их устанавливают в местах, где соединяются внешние и внутренние стены.
5. Затем начинают вкручивание свай. Оголовки фиксируют специальными крепежными приспособлениями. Вкручивание выполняют при помощи стальных стержней. Сваю нужно закрутить ниже отметки промерзания грунта. При этом нежелательно пересекать твердый почвенный слой.
6. После вкручивания оголовки срезают болгаркой. Это необходимо для последующего заполнения внутреннего пространства бетоном. После заливки бетонную смесь тщательно трамбуют и оставляют для сушки. Данная процедура служит дополнительной защитой от коррозии и предупреждает попадание в полость воды.
7. Заполнив сваи бетоном, приваривают оголовки на место и покрывают их антикоррозийной смесью. Сваи также желательно покрасить или обработать водозащитным раствором.
8. Следующий этап предполагает подготовку бруса. Хорошо просушенную древесину покрывают антисептическими растворами и просушивают.
9. Далее приходит время ростверка – крепление к основаниям свай стальных или деревянных балок. В пространство между стержнями и балкой в два слоя застилают рубероид.

Обвязка брусом – основные понятия

Ростверк допускается изготавливать из цельного массива или клееной древесины. В любом случае брус должен иметь плоские поверхности со всех четырех сторон. Это предоставляет определенные удобства при его укладке и креплении. Обвязка свайного фундамента из древесных балок используется, как правило, при возведении срубов или деревянных строений. Хвойные породы для подобных целей считаются более подходящими, так как по сравнению с лиственными аналогами они обладают определенными преимуществами, в число которых входит:

• приемлемая стоимость;
• доступность обработки своими руками;
• длительный срок эксплуатации.

Конечно, обвязка винтовых свай металлическим швеллером или уголком упрощает монтаж балок, но такой ростверк следует крепить к оголовкам при помощи сварки, что зачастую невозможно сделать своими руками. Заливка ростверка бетоном значительно увеличивает сроки возведения подземной части, что мало устраивает большинство частных застройщиков. Остается лишь вариант использования в качестве обвязки деревянных брусьев, технология монтажа которых лишена вышеописанных проблем. К тому же, древесина обладает завидными теплоизолирующими свойствами, чего не скажешь о металлических конструкциях.

Следует отметить, что натуральный материал нуждается в пропитке:

В первом случае древесину удается защитить от гнили и появления грибка. Во втором – предотвратить быстрое возгорание, что особенно актуально в случае использования сосны, отличающейся присутствием большого количества смол. Данный этап обработки брусьев является обязательным.

Приобретая материал, следует убедиться в том, что на брусьях отсутствуют какие-либо трещины, иначе ростверк не сможет выполнять свои функции, даже если крепление балок между собой будет максимально надежным. Оптимальным для обвязки фундамента считается брус квадратного сечения размером 150*150мм. По длине деревянная балка должна соответствовать шагу винтовых свай, так как крепление элементов допускается производить только в зоне расположения опор. Несоблюдение данного условия приведет к появлению многочисленных отходов, а как результат – к перерасходу материальных средств.

Расчет необходимых материалов следует производить с небольшим запасом, составляющим 10-15 процентов.

Цельный брус для ростверка получают в результате обрезки ствола с четырех сторон. Балки из клееной древесины изготавливают из тщательно отобранных и хорошо высушенных досок путем их склеивания под прессом. Клееный брус отличается четкими размерами и достаточной прочностью. В процессе эксплуатации он не деформируется под воздействием окружающих факторов и не реагирует на изменения влажностно-температурного режима. Его «стабильность» связана с тем, что волокна сопряженных элементов имеют разную направленность.

При одинаковых размерах цена клееного бруса будет выше по сравнению со стоимостью балки из цельной древесины. Однако его технические характеристики позволяют говорить о том, что использование такого материала в качестве ростверка является более подходящим вариантом из двух имеющихся.

Сложности и советы

Прежде чем приступать к обвязке следует проверить в качестве установки свай, каждая из них должна быть установлена строго вертикально.

Крепеж с помощью анкеров, саморезов, стягивающих болтов должен производиться строго по центру соединения. Целесообразно использование хомутов, оно не приводит к образованию трещин.

Необходимо производить точные запилы, лишние срезы ослабят конструкцию.

Важно!Существует мнение, что для дома из бруса обвязка не нужна, что её роль исполняет нижний венец, а запилы под лаги сделаны в верхних венцах. Мнение сомнительно

И последнее, если сваи закручены не под один уровень можно, закрутить сваю, срезать ей верхушку или заглубить конец в обвязочный брус. Если в брусе появилась трещина – его требуется заменить.

Особенности процедуры

Ростверк может быть изготовлен только из массива, но допускается использование клееного бруса, по своим техническим характеристикам превосходящего натуральный. Клееный брус намного стабильнее цельного, изготовленный путем склеивания под прессом элементов с разно направленными волокнами, материал обладает повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды. Заготовка должна оснащаться ровными боковыми поверхностями.

Предпочтительно изготавливать ростверк из хвойных пород. Их преимущества в длительности эксплуатации, в том, что смолистая древесина меньше подвержена губительному воздействию влаги, биологических вредителей, на ней редко возникают грибковые очаги или колонии плесени. Дерево материал теплый, пирог утепления пола начинающийся с древесной основы гораздо теплее аналогичного пирога, но на металле. Хвойные породы стоят намного дешевле остальных, что также является преимуществом. Монтаж ростверка не сложен, все работы можно выполнять своими руками, экономя деньги и на этом.

Для обвязки рекомендовано использование бруса квадратного сечения 150х150мм, не меньше, который в обязательном порядке следует обработать антисептическими составами, антипиренами, чтобы повысить огнестойкость.

Важно!Брус должен быть ровным, не поведенным, без трещин, сколов и каких-либо иных деформаций. Длина бруса равна длине шага винтовых свай

Крепление брусов друг к другу в обвязке производится только над свайной опорой и никак по-другому.

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.

Виды соединений брусьев

До начала работ по устройству обвязки выполняют выборку на концах деревянных балок, предназначенную для стыковки соседних элементов друг с другом. С торцов балок в зеркальном отражении аккуратно вырезаются замковые соединения в форме параллелепипеда:

• прямоугольного – «в полдерева»;
• наклонного (с произвольными углами) – «в лапу» или «в полулапу».

Во избежание появления перекосов ростверка, срезы сопрягаемых брусьев должны максимально повторять очертания друг друга. Для работы рекомендуется воспользоваться электрорубанком. Если в домашней мастерской он отсутствует, то покупать его вовсе не требуется. Инструмент можно попросить у соседей или друзей, в крайнем случае – взять напрокат в ближайшем строительном супермаркете.

Основных способов крепления брусьев к сваям существует всего два, но более надежным вариантом считается их комбинация. Фиксацию производят с помощью:

• болтов, саморезов, анкеров;
• металлических пластин, уголков, хомутов, скоб.

Критические ошибки при монтаже

Новички в этом деле могут допустить несколько фатальных ошибок, из-за которым дом может оказаться непригодным для проживания.

Например:

• Соединение бруса между собой в местах, где нет опоры. Обвязка всегда должна соединяться на оголовке сваи.

• Угловые соединения бруса всегда нужно делать нахлест. Обычная стыковка не дает необходимой жесткости и есть вероятность образования трещин.
• Нельзя делать нахлест вертикально. Брус должен состыковываться только горизонтально.
• На оголовок должна заходить основная часть каждого бруса, а не только их «обрезанная часть».
• Стоит воздержаться от использования гвоздей. Возможность появления трещины возрастает при очередном заколачивании гвоздя.

Как построить основание своими руками: пошаговая инструкция

Установка опор:

1. Разметка территории. Определяют местоположение опор, учитывая нормативы СП 24.13330.2011. Там, где намечено расположение стоек, забивают колышки.
2. Установка свай. Ручным буром выполняют отверстия в грунте. На их глубину влияет состояние почвы. Стенки скважины защищают рубероидом. В отверстие опускают арматуру. Заливают бетон, трамбуя его, чтобы получить монолитную конструкцию. Для возвышения свай над землей делают опалубку.
3. Соединение свай. Чтобы соединить опоры, делают ростверк. Под баню подойдет брус либо бревно. Древесину кладут на оголовки, выполняя в ней вырезы под них. Затем скрепляют брусья по углам. К оголовкам раму крепят болтами. Далее возводят стены, закрывают их крышей.

Опора под печь

Если  будет кирпичная печь, под нее нужны дополнительные опоры:

1. Копают котлован.
2. Подсыпают песок.
3. Укладывают битый кирпич, затем снова песок, получая плотную подушку.
4. Укладывают щебень. На нем устраивают опалубку под габариты печи.
5. Внутри опалубки монтируют арматурный каркас.
6. Заливают бетон по уровню, на 10 см ниже пола. Дожидаются полного высыхания.
7. Бетон смазывают гудроном, выкладывают кирпичи до нулевого уровня. На них возводят печь.

На фото пример заложения фундамента под печь:

Как утеплить?

Чтобы утеплить пол при свайном основании, рекомендовано использовать пеноплекс. Мастера перед укладкой изолятора монтируют по периметру пола рейку. Она позволяет обеспечить сливной уклон, чтобы вода быстрее стекала.

Подробная статья об утеплении свайного фундамента здесь.

Декорирование

После завершения строительства требуется облагородить фундамент. Рекомендовано применять различные облицовочные материалы.

Подойдет:

• камень;
• керамогранит;
• облицовочный кирпич;
• клинкер.

При помощи железобетона

Создание железобетонной обвязки выполняется поэтапно.

Порядок действий:

• Сборка опалубки. Горизонтальные щиты (дно) укладываются на поверхность оголовков, боковые стенки присоединяются к ним и прочно соединяются в верхней части поперечинами. Внутренние размеры должны соответствовать параметрам ростверка.
• Укладка гидроизляции. Пленкой или слоем рубероида плотно устилают дно и внутренние стенки опалубки. Стыки материала делаются внахлест на 10 см с проклейкой соединения скотчем. Полотно должно полностью закрывать всю поверхность днища и стенок опалубки и плотно прилегать к поверхности, не отставая от нее.
• Сборка арматурного пояса. Используется арматура диаметром 10 мм и гладкие прутки на 6 мм для вертикальных элементов. Армпояс вяжется с помощью мягкой проволоки, после чего устанавливается внутри опалубки в нужном положении. Необходимо обеспечить заглубление горизонтальных стержней на 2-5 см внутри бетона.
• Заливка бетона. Она выполняется в один прием, без долгих перерывов (более суток). Заливать бетон следует с нескольких точек, чтобы не дожидаться, пока материал растечется по всей опалубке. После заливки поверхность накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней для набора конструкционной прочности.
• Опалубку снимают через 10 дней после заливки.
• После окончания времени выдержки производят гидроизоляцию поверхности и переходят к дальнейшим работам.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Для заливки бетонной обвязки необходимо использовать плотные марки бетона от М200 и выше.

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.

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.

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.