Методы обвязки свайных фундаментов брусом, профтрубой и уголком

Назначение и особенности

Также этот тип фундамента считается экологичным, по стоимости выходит дешевле многих аналогов, легкий и его можно быстро установить по сравнению с остальными типами фундамента. Жилое строение из бруса можно построить и при этом выгодно. Сам дом строят своими руками по принципу конструктора. При закладывании основания винтовые сваи начинают вкручивать в землю, работы аналогичны вкручиванию саморезов. Есть вероятность столкновения с определенными трудностями при обвязке винтовых свай. Так как при процессе установке следует обязательно сформировать ростверк. Помните о том, что результат будет зависеть от того, насколько хорошо выполнена работа.

Пошаговая инструкция по монтажу

Рассмотрим порядок действий при монтаже свайно-винтового фундамента для бани. Процесс проектирования и расчетов опустим, перейдем сразу к практическим действиям.

Работа ведется поэтапно, выполняются следующие операции:

Подготовка

Участок освобождают от лишних предметов, растений и прочих помех. Необходимо обеспечить пути подхода для техники, если планируется механическая установка свай. Приобретение и доставка на участок необходимого количества стволов нужного размера.

Понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Лопата.
• Рулетка.
• Металлический лом и два отрезка трубы по 1,5-2 м, внутрь которой этот лом входит свободно, но без лишнего люфта.
• Болгарка с отрезным кругом.
• Сварочный аппарат с электродами.
• Оголовки для используемого размера свай.
• Цемент и песок для изготовления бетона.
• Колышки для разметки.
• Лазерный уровень.
• Покрытие для металлических деталей, защита сварных швов.
• Швеллер, двутавр, рельс для обвязки.

Разметка

С помощью колышков отмечаются места установки свай согласно проектных данных. Начинать разметку следует с углов, сразу же проверяя равенство диагоналей. Пока они не будут выровнены, продолжать разметку нельзя.

Точки монтажа свай отмечаются колышками. После отметки углов переходят к промежуточным сваям и размечают их положение. Затем с помощью лопаты и личной бодрости в этих точках выкапывают небольшие углубления глубиной до 30 см и шириной, равной диаметру лопастей.

Это позволит сваям легче входить в грунт и обеспечить меньшее отклонение от вертикали.

Погружение

Завинчивание свай производится по определенной схеме. Это делается для того, чтобы уже установленные стволы не стали помехой для других опор

В особенности это важно при монтаже машинным способом, где техника должна подойти вплотную к точке погружения

Обычно начинают с центра и движутся последовательно к краям по спирали или змейкой.

При погружении свай необходимо постоянно контролировать вертикаль

В особенности важно делать это на начальном этапе, когда ствол достаточно свободно раскачивается и может быть установлен с перекосом

Выкручивать сваю назад для выравнивания нельзя, второй раз в эту точку ее устанавливать запрещается из-за нарушения прочности грунта после контакта с лопастями. Все исправления делаются на первых порах, когда ствол погружен на незначительную глубину.

Обрезка, обвязка, заливка бетоном

После установки всех свай производится обрезка. Устанавливается лазерный уровень, отмечающий горизонтальную плоскость на нужной высоте, на поверхности свай мелом или белым маркером отмечаются линии реза.

Болгаркой с отрезным кругом отрезают лишние куски трубы.

После этого выполняют обвязку. Все сваи соединяются между собой в продольном и поперечном направлении при помощи сварки. Используются отрезанные по размеру куски швеллера, двутавра или иного вида металлопроката.

После соединения свай в единую систему следует сразу же покрасить все участки сварки защитным слоем краски, кузбасслака или иного материала.

Затем внутреннюю полость свай заливают бетоном. Это дает стволам дополнительную жесткость и устойчивость к боковым нагрузкам пучения. Необходимо пользоваться плотными марками, начиная от М200 и выше.

На заполненные сваи устанавливаются и фиксируются оголовки, образующие площадки для установки ростверка и промежуточных (внутренних) опор.

Ростверк

Для бани обычно используют деревянный брус сечением 150 : 200 или 200 : 200 мм. Балки укладывают на площадки оголовков, предварительно подложив на металл двойной слой рубероида. Углы соединяют вполдерева.

Тщательно проверяют равенство диагоналей, выравнивают балки по осям, после чего закрепляют их на оголовках, используя специально созданные монтажные отверстия. Деревянные балки сразу же следует покрыть гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.

Метод связки профилированной трубой

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

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

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

Порядок действий:

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

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

Тепло- и гидроизоляция при закрытии цоколя

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

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

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

Как крепить деревянную обрешетку к кирпичной стене. Крепление доски к кирпичной стене

Во время стройки возникает вопрос, как осуществить крепление деревянной обрешетки к кирпичной стене, а также бруса и прочих элементов из дерева. Для этого используют анкера, дюбеля, цементный раствор. Вариант фиксирования деревянных элементов зависит от того, какую функцию они будут выполнять и какой вес нужно удержать. Также важен момент монтирования: во время стройки доски заходят в стены, а после — крепятся к ней.

В каких случаях может понадобиться крепление доски?

Столкнутся с проблемой монтажа бруса можно во время работ:

• перепланировка и сооружения новых стен из дерева;
• монтаж дверной коробки;
• установка навесной мебели;
• пристройка веранды;
• сооружение козырька над входной дверью;
• утепление дома.

Какие инструменты нужны чтобы прикрепить доску к кирпичной стене?

Набор инструментов определяется видом крепления и функциональностью деревянных элементов. При креплении бруса нужно:

• дрель или перфоратор;
• сверла и буры;
• молоток;
• рулетка;
• карандаш;
• дюбеля;
• уголки;
• скобы;
• гвозди;
• шурупы;
• саморезы и пр.

Общие рекомендации

Чтобы выбрать вид крепления учитывают с какого материала стены, их толщину, а также какую нагрузку они выдержат.

Отверстие в стене нужно делать с помощью сверла.

В кирпичной стене с помощью сверла осторожно просверливаем отверстие. Во время работы стараться не расширять его, чтобы не треснул кирпич

В проем вставляется дюбель, который при вкручивании свернется в узел и надежно зафиксируется. Этот вариант подойдет для полого кирпича. Дальше в дюбель вкрутится саморез. Если брус должен выдержать большую нагрузку, то лучше воспользоваться анкером.

Мягкий метод

Этот способ легок и быстр в работе, но ненадежный — для сильных нагрузок он не подойдет. Но для декорирования и обрешетки его используют. Этом методом можно воспользоваться без помощи посторонних, поскольку он не требует навыков строительства. Если следовать инструкции, то результат будет удовлетворительным.

Для выполнения крепежа понадобятся П-образные металлические скобы. Закрепляются они на кирпич с расстоянием в 40 см. На уровне полметра от пола между ними делают отступ 60 см. Чем больше креплений, тем прочнее держится доска. Это позволит избежать деформации облицовки. Под механическими воздействиями брус расшатывается, и конструкция нарушается

Поэтому при работе проявляют осторожность

Жесткий метод

Для более прочной фиксации доски используются деревянные пробки.

Этот способ прочный, надежный и позволит конструкции прослужить долгое время. В кирпиче делается отверстие, в которое забивают смоченную клеем деревянную пробку. Через брус в пробку вбивается гвоздь. Этот метод позволяет надежно закрепить обрешетку и не допускает ее деформации. Рассчитан он на небольшую нагрузку.

Другие методы

Крепление бруса к кирпичной стене возможно и другими способами. Для крепления навесной мебели доску прикладывают к стене горизонтально и крепят с помощью саморезов, гвоздей, шурупов в подготовленные проемы. Чтобы шкафчики выдержали нагрузку, точек крепления делают много. Для перегородок используют те же правила, но закрепляют вертикально. Крепить брус с помощью анкеров следует для конструкций с большой нагрузкой. Этот способ подойдет для дверной коробки, козырьков крыши над дверью.

Монтаж бруса для пристройки происходит в процессе помещения в кладку торца балки. Для этого в стене выделывают соответствующий проем. Но это возможно при толстой стене в полтора кирпича. Если этого нет, то конструкция будет сквозной, что недопустимо. В этом случаи понадобится использование опорного бруса. Его крепят на анкеры, соблюдая расстояние в 30 см. После чего балка крепится к дереву с помощью металлических уголков и саморезов.

Виды обвязки

Пояс обвязки свайного фундамента может быть реализован в разных конструкционных вариантах. Они имеют собственные возможности, предназначены для работы с разными нагрузками и условиями.

Существуют следующие виды:

Деревянная

Используется брус сечением 200 : 200 мм, или пачка обрезных досок 50 : 200. Балки устанавливаются по периметру дома (под внешними несущими стенами), по линиям внутренних несущих стен, а также связывают остальные опоры, чтобы выровнять нагрузки и привязать все стволы к общей системе.

Угловые соединения делаются в пол дерева, крепление на оголовках производится через двойной слой рубероида для гидроизоляции.

Достоинствами такого решения являются:

• Простота обработки, доступность материала.
• Древесина имеет достаточную прочность и относительно малый вес, не нагружающий фундамент.
• Монтаж возможен в полевых условиях, без применения строительной техники или даже без электроинструментов.

Недостатками деревянных видов обвязки можно считать:

• Особенности древесины, склонность к короблению или образованию трещин, потребность в качественной гидрозащите и т.д.
• Пожарная опасность древесины.
• Возможность порчи материала насекомыми или грызунами.

Несмотря на явные недостатки древесины, ростверк из бруса — распространенный и популярный вариант.

Металлический ростверк

Обвязка металлом требует использования сварных работ.

С точки зрения монтажа она обладает заметными преимуществами:

• Высокая скорость соединения.
• Прочность, устойчивость ко всем возможным нагрузкам.
• Широкий выбор видов металлопроката, позволяющий получить различные варианты обвязки.

Наряду с достоинствами, металлическая обвязка обладает недостатками:

• Склонность металла к коррозии.
• Необходимость периодического обслуживания конструкции (окраски влагонепроницаемыми полимерными материалами).
• Сварные соединения требуют участия профессионального сварщика, способного грамотно выбрать режим работы и силу тока. В противном случае швы будут ломкими и хрупкими, что создаст значительную опасность для постройки.

Основным аргументом в пользу создания металлической обвязки является высокая ремонтопригодность и быстрота сборки ростверка.

Стоимость металлического проката и сварочных работ заметно выше, чем у деревянных балок.

Тем не менее, сторонников такого варианта обвязки примерно столько же, сколько и поклонников деревянных деталей.

Прочность и устойчивость металла высоко ценятся пользователями и повышает конкурентоспособность материала.

ВАЖНО!

Для увеличения прочности металлической обвязки рекомендуется использовать дополнительные болтовые соединения.

Бетонная

Бетонная обвязка — это практически полноценный аналог свайно-ленточного фундамента.

Принципиальным различием является распределение нагрузок — на свайно-ленточных основаниях оба элемента делят нагрузки поровну, а бетонный ростверк свайного фундамента лишь передает нагрузку на опоры, не выполняя несущих функций как таковых.

При этом, будучи лишь промежуточным элементом, бетонная обвязка позволяет получить максимальный эффект.

Она обладает высокой прочностью, долговечностью, устойчивостью к нагрузкам.

Кроме того, бетонный ростверк способен компенсировать изменение нагрузок или несущих способностей отдельных опор, перераспределяя или частично принимая на себя новые условия работы.

Достоинствами такой конструкции являются:

• Обеспечение максимальной несущей способности системы.
• Независимость от климатических или погодных условий.
• Относительно низкая потребность в периодическом обслуживании.
• Долговечность, надежность материала.

Недостатками бетонных элементов являются:

• Сложность создания, необходимость выполнения разных последовательных этапов работ.
• Большие объемы материалов (бетона, арматуры, древесины для опалубки, гидроизоляционных материалов и т.д.).
• Для затвердения обвязки требуется длительный период времени (28 дней с момента заливки), в течение которого дальнейшее строительство невозможно.

Строительство бетонной обвязки обычно выбирается при возведении крупных и массивных построек, где особенно важно обеспечить прочность и надежность пояса несмотря на высокий расход материалов и трудозатрат

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для некоторых видов свай нередко используют комбинированный вариант обвязки, при котором сам ростверк выполняет основные несущие функции, а стволы дополнительно соединяются металлическими перемычками. Такая перевязка, в частности, используется для винтовых свай. Она позволяет усилить систему и уменьшает возможности расшатывания или потери сцепления с грунтом.

Обвязка швеллером

Установка швеллера производится прямо на головы подготовленных по уровню винтовых или железобетонных свай. Ширина швеллера подбирается по размерам головы сваи. Например, минимальная ширина швеллера для винтовой сваи диаметром 108 мм составляет 140 мм. Обвязка швеллером железобетонных свай производится как можно быстрее после забивки, чтобы предотвратить изменение положения головы от остаточных деформаций грунта при монтаже.

Обвязка швеллером по винтовым сваям. По бокам сделан каркас из профильной трубы под облицовку или фальш-цоколь.

К винтовым сваям швеллер крепится на сварке непосредственно к телу. Угловые соединения с любыми сваями выполняются подрезкой швеллера под 45 градусов и проваркой стыков. Все соединения обрабатываются шлифовальной машинкой.

По внутренним осям также выполняется врезка под 45 градусов с последующей проваркой. В результате получается жесткий ростверк с ровным основанием. Металл, стыки покрывают антикоррозийным покрытием или судовой краской.

Встречаются решения, когда по швеллеру монтируется каркас из бруса. Вероятно, проектировщик или заказчик решил перестраховаться и усилить фундамент, так как швеллер не работает в таком положении или экономили на количестве свай. Рекомендуется  в таких случаях, для защиты лаг каркасного дома от конденсата, поверх профиля с изоляционной прокладкой монтировать доску 50 мм (лежень) с креплением на саморезы или болты.

Существуют варианты ростверков с укладкой швеллера полками вверх и заливкой внутренней полости бетоном. При этом значительно увеличивается несущая способность основания, но добавляется нагрузка на сваи от веса бетона.

Как сделать обвязку свайного, свайно-винтового и столбчатого фундамента с помощью швеллера?

Укладка швеллера при изготовлении ростверка может выполняться несколькими способами:

• Профиль укладывают на тело свай стенкой вверх. На углах прокат соединяют сваркой под углом 45°.
• Металлоизделия устанавливают на ребро.
• При использовании при строительстве кирпичей или блоков прокат укладывают профилем вверх. В этом случае высота стенки швеллера согласуется с размерами блочных элементов, которые должны помещаться в профиль.

Советы! Прокат по длине стыкуют сваркой. При этом стыки обязательно должны лежать на оголовках свай. Оставлять их без опоры запрещено. Если ростверк поднят над уровнем грунта на значительную высоту, то, помимо верхней обвязки, выполняют нижнюю из профильной трубы или проката другого вида.

Обвязку из стального проката к металлическим сваям крепят с помощью сварки или резьбового крепежа. Первый вариант является более распространенным и надежным. Главное условие – выравнивание верхней линии опор. Во втором случае на сваи приваривают стальные площадки, на которые фиксируют профиль с помощью болтов и гаек. В бетонных армированных сваях обычно на поверхность выводят арматурные элементы, с помощью которых и соединяют опоры со стальным швеллером.

Расчет нагрузки

При установке свайного фундамента на винтовых опорах приходится работать с основанием для слабой нагрузки. Такая схема хорошо подходит для небольших сараев, гаражей и бань, производимых из бруса. Несильная опора с лихвой будет компенсирована значительной скоростью строительства и очень малыми затратами. Фундамент на винтовых сваях сконструирован из опор, установленных вертикально, и обвязки, горизонтально расположенной. На всю систему обычно используется четыре опоры, хотя может быть и больше.

Обвязка в данном случае представляется ростверком. Его создают из материала, подходящего для создания балки. Это может быть либо бетон, либо дерево, либо металл. Древесина кладется в основу бруса, из металла выполняется уголок, из бетона делают блоки. Обвязка винтовых свай соединяет балки между собой и с ростверком. Положительность процесса напрямую зависит от тщательного соблюдения всех требований инструкции по укладке и установке.

Оголовки свай обязательно должны быть на одной линии горизонта, что контролируется при погружении опор в грунт. Ширина бруса должна быть больше диаметра свай в полтора раза. Еще одно обязательное требование состоит в том, что ось по центру опор обязательно должна идти только через центр бруса. Обвязка винтовых свай соединяет опоры и балки резьбовым соединением либо на сварку, либо на хомуты.

Отличия ростверка и нижней обвязки фундамента

Горизонтальная обвязка, которая соединяет опорные столбы между собой, сканирует план первого этажа дома и является одновременно опорной площадкой для стен дома, называется ростверком. Она выполняет сразу две функции — делает свайное поле единой опорной системой и создаёт площадку для возведения наружных и внутренних стен.

Дополнительные диагональные и поперечные балки, которые называют нижней обвязкой, служат для равномерного распределения нагрузки и устойчивости опор.

Этот элемент строения используют в следующих ситуациях:

• когда фундамент возведён на сложном пересеченном рельефе, где сваи имеют разную высоту над уровнем грунта;
• когда строение приподнято над землёй более чем на 1 метр;
• для массивных сооружений;
• для сооружений на подвижных грунтах.

Введение нижней обвязки повышает жёсткость связки отдельных свай и параллельно усиливает прочность ростверка.

Применение швеллера и двутавровой балки

На несильно нагруженных конструкциях можно возвести ростверк из швеллера. К таким конструкциям относятся, например, бани и сараи. Ростверк из сваи и металла обвязывают при помощи сварки. Элементы основания и конструкции крепят на круговой шов. Процедура сборки заключается в установке швеллера на оголовки свай. Элемент можно так укрепить, что боковые грани будут «смотреть» вниз. Обвязка винтовых свай швеллером также осуществляется и в противоположном направлении, в таком случае грани направляют вверх.

При расположении швеллера по такой системе сопротивление нагрузкам на поперечные части конструкции намного лучше. Получается опалубка, которую необходимо залить раствором, так формируется стеновая кладка для армирующего пояса. Для обеспечения обвязки высокой прочности взамен швеллера применяют двутавровую балку равных размеров. Когда швеллеры и балки стыкуются в углах, тогда применяется сварка. По окончании обвязки опор ростверк покрывается средством против коррозии.

Деревянная

Используется брус сечением 200 : 200 мм, или пачка обрезных досок 50 : 200. Балки устанавливаются по периметру дома (под внешними несущими стенами), по линиям внутренних несущих стен, а также связывают остальные опоры, чтобы выровнять нагрузки и привязать все стволы к общей системе.

Угловые соединения делаются в пол дерева, крепление на оголовках производится через двойной слой рубероида для гидроизоляции.

Достоинствами такого решения являются:

• Простота обработки, доступность материала.
• Древесина имеет достаточную прочность и относительно малый вес, не нагружающий фундамент.
• Монтаж возможен в полевых условиях, без применения строительной техники или даже без электроинструментов.

Недостатками деревянных видов обвязки можно считать:

• Особенности древесины, склонность к короблению или образованию трещин, потребность в качественной гидрозащите и т.д.
• Пожарная опасность древесины.
• Возможность порчи материала насекомыми или грызунами.

Несмотря на явные недостатки древесины, ростверк из бруса — распространенный и популярный вариант.

Метод связки профилированной трубой

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

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

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

Порядок действий:

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

ВАЖНО!

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

Виды обвязки

По расположению относительно уровня земли обвязка может быть:

• заглубленной – погруженной в грунт таким образом, что верхняя ее грань находится на одном уровне с землей;
• повышенной – лежащей на грунте;
• высокой (висячий) – приподнятой над землей на 150 мм или выше.

Последний вариант применяется на пучинистых грунтах. Первый – заглубленный – применяется крайне редко и только на малоподвижных почвах.

В зависимости от применяемых материалов различают четыре типа обвязки свайных фундаментов:

• швеллером;
• двутавровой балкой;
• железобетонной монолитной лентой;
• брусом.

Металлическая обвязка обладает высокой прочностью, но смонтировать ее без автокрана весьма затруднительно.

Железобетонный ростверк по прочности превосходит металлический. Его можно соорудить своими силами, но трудозатраты на его обустройство велики. Кроме того, затягиваются сроки строительства: работы приходится приостанавливать до тех пор, пока бетон не наберет необходимой прочности.

При возведении частных домов из легких строительных материалов вполне можно обойтись брусом: деревянная обвязка обходится дешевле металлической и железобетонной, быстро монтируется и обладает достаточной прочностью.