Ленточный ростверк: Обзор свайно-ростверковых фундаментов, технология возведения, нюансы

плюсы и минусы, а так же пример расчета ростверка и отзывы владельцев

Свайные фундаменты являются радикальным методом решения проблемы слабонесущих или обводненных грунтов.

Они опираются на глубинные твердые пласты, свободно проходя сквозь поверхностные проблемные наслоения, что делает возможным строительство на торфяниках, плывунах и прочих непригодных для создания традиционных фундаментов почвах.

Учитывая распространенность подобных участков на территории России, особенно в северных регионах, можно смело утверждать, что свайные основания имеют не меньшую важность, чем ленточные фундаменты.

Нередко их используют даже на относительно устойчивых грунтах, рассматривая возможность подъема уровня грунтовых вод и подтопления в весенний период. Наиболее распространенный тип свайных оснований, о котором пойдет речь в этой статье — свайно-ростверковый фундамент.

Рассмотрим его возможности и особенности конструкции.

Содержание статьи

Что такое свайно-ростверковый фундамент?

Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.

Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.

Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Свайно-ростверковый фундамент очень похож на свайно-ленточный тип, что вызывает немало споров и разночтений. Некоторые специалисты объединяют их в единую группу, другие принципиально делят их по способу опоры ленты. Общего мнения они так и не достигли, что необходимо учитывать при изучении специальной литературы.

С монолитным ростверком

Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.

На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.

Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.

При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.

В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.

Устройство

Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.

Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.

Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.

Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.

Когда следует его возводить

Свайно-ростверковый фундамент преимущественно изготавливают из железобетона. Это выдвигает вполне определенные требования к условиям строительства в части температуры воздуха — она не должна опускаться ниже +5°.

Это обеспечивает нормальный процесс застывания бетона и позволяет получить прочную отливку с заданными качествами.

Поэтому оптимальным временем для строительства является теплое время года, в идеале — с конца апреля по конец октября (в некоторых регионах этот диапазон уже и ограничен тремя летними месяцами).

Не менее важными являются погодные условия, которые способны полностью испортить условия для выполнения работ — длительные дожди могут превратить строительную площадку в сплошное болото, что исключает всякую возможность строительства.

Эти особенности необходимо учитывать при планировании и определении сроков выполнения работ.

Плюсы и минусы

Достоинствами свайно-ростверкового фундамента являются

:

• Возможность строиться на проблемных, обводненных или слабонесущих грунтах.
• Высокая несущая способность, прочность.
• Относительная простота конструкции, возможность самостоятельного выполнения работ.
• Многовариантность, позволяющая менять при необходимости те или иные элементы.
• Небольшие объемы земляных работ.
• Способность прочно устанавливаться на уклонах, плывунах, складках.
• Устойчивость к внешним воздействиям, переносимость морозного пучения или подвижек почвы.
• Экономичность, небольшой расход материалов. Некоторые виды свай могут быть изготовлены прямо на площадке, что снижает объемы транспортных перевозок и использования спецтехники.

Существуют и заметные минусы:

• Нет возможности создания подвала или полноценного цокольного этажа.
• Существует необходимость тщательного обследования участка с бурением пробных скважин или погружение свай.
• Необходимо строго придерживаться технологических требований и следить за качеством материалов.

ВАЖНО!

При создании ростверка монолитного типа потребуется довольно большой срок выдержки бетона — 28 дней. Если сваи также отливают прямо на площадке, появляется необходимость организации одновременной заливки всего основания для экономии времени.

Виды

Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверковых оснований, различающихся по соответствующим признакам:

• Материал ростверка. Бывают деревянные, металлические и железобетонные конструкции. Выбор обычно бывает обусловлен весом и размерами постройки, особенностями климата и прочими внешними причинами.
• Высота конструкции. Различают погруженные в грунт и расположенные на дневной поверхности виды. С точки зрения долговечности и сохранности материалов предпочтительнее внешние конструкции, не имеющие контакта с грунтовой влагой. Погруженные в грунт — только железобетонные варианты, древесина и металл в таких условиях подолгу не служат.

Практика показывает, что погружение бетонной ленты в грунт нецелесообразно. При этом, открытый ростверк образует воздушный холодный зазор под перекрытием первого этажа, что затрудняет подвод коммуникаций и требует устройства специальных гидроизолированных траншей.

Это увеличивает трудозатраты и повышает расход материалов.

Типы свай

Существуют разные конструкции свай:

• Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
• Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

По типу погружения существуют:

• Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
• Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
• Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

Материалом для свай могут служить:

• Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
• Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
• Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

Как рассчитать глубину промерзания

Глубина погружения свай всецело зависит от уровня залегания плотных слоев грунта. Расчетными методами она не определяется.

Необходимо либо пробное бурение, либо погружение эталонной скважины, способные продемонстрировать истинное положение грунтовых слоев.

По результатам пробных работ выводится глубина залегания, которую используют при расчетах.

Расчет ростверка

Расчет ростверка — ответственная и крайне сложная инженерная задача. Все, что может сделать неподготовленный человек самостоятельно — вычислить количество материалов, необходимых для создания той или иной конструкции.

Для полного расчета надо обратиться в специализированную организацию. Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором (лучше несколькими), чтобы получить определенные данные.

Для самостоятельного подсчета количества материалов требуется определить общую длину ростверка. Если планируется деревянный или металлический пояс, эта длина и будет являться нужным количеством материала. С бетонными конструкциями несколько сложнее:

Пример расчета: допустим, имеется дом 6 : 8 с двумя внутренними несущими стенами 6 и 4 м.

Тогда общая длина ростверка:

(6 + 8) · 2 + 6 + 4 = 38 м.

Затем считаем объем. Для этого надо вычислить площадь сечения.

Если лента имеет 40 см в высоту и 30 в длину, площадь сечения составит:

0,4 · 0,3 = 0,12 м 2.

Объем бетона, необходимый для отливки:

0,12 · 38 = 4,56 м3.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

При выполнении расчетов необходимо использовать одинаковые единицы измерения, иначе полученные значения будут некорректными.

Технология возведения

Порядок действий:

• Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
• Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
• Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
• Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
• Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
• Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.

Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.

Основные ошибки при возведении

Типичными ошибками, которые часто встречаются при строительстве свайно-ростверковых оснований, являются:

• Слабое соединение свай и ростверка, снижающее устойчивость и прочность конструкции.
• Отсутствие воздушного зазора между высоким ростверком и грунтом.
• Увеличенные пролеты между сваями, вызывающие прогиб балок ростверка и появление трещин между основанием и стенами.

Все эти ошибки являются следствием недостатка опыта у строителей или неправильного расчета свайного поля, допустившего слишком большие расстояния между опорами. Все эти недочеты требуют устранения путем усиления соединений, установки дополнительных опор и создания качественного фальш-цоколя.

Работы достаточно сложные и ответственные, но совершенно необходимые, иначе срок службы дома будет значительно уменьшен.

Отзывы владельцев

Рассмотрим свидетельства владельцев домов:

Знакомы с технологией? Оставьте свой отзыв!

Судя по отзывам, все владельцы получили качественно выполненный фундамент, способный выполнять свои задачи в существующих условиях. Соблюдение технологии и использование качественных материалов — гарантия успеха и долговечности опорной конструкции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как произвести монтаж свайно-ростверкового фундамента:

Возведение такого фундамента в пошаговом рассмотрении

Сваи для такого фундамента понадобятся с круглым сечением, а в землю они будут вводиться благодаря работе строительного бура. После бурения скважин в них будет закладываться песчаная подушка в слой 30 см. Подготовьтесь к тому, что свай будет много – и в основании стен, и на углах ленты, причем на расстоянии не менее 1,8-2 метров друг от друга. В качестве гидроизоляции такого фундамента традиционно используют асбестоцементные трубы и те, что делаются из обычного рубероида с помощью лески.

Самый простой вариант свайно-ростверкового фундамента – это сваи, заглубленные на 2 метра и удаленные друг от друга на 3 м, и ростверк в земле на 20 м. А внутри ростверка тогда можно устроить подпол на песчаной подушке или стяжке – тогда не нужно будет гидроизоляция. Дешево и сердито, как любят говорить в России.

Но есть у свайно-ростверкового фундамента и свои недостатки. Во-первых, цокольного этажа у парной с ним не будет, под тяжелые стены такая конструкция не ставится, и сами расчеты свайно-ростверкового фундамента достаточно сложны. Но для обычной русской бани вариант – почти идеальный.

что это? Монолитный ростверк. Фундамент свайный с ростверком :: SYL.ru

При возведении свайных фундаментов очень часто устраивается, в том числе и такая конструкция, как ростверк. Что это такое известно практически всем владельцам загородных участков, когда-либо занимавшихся строительством жилых или хозяйственных сооружений. Ростверком называют конструктивный элемент основания дома, связывающий заглубленные в землю сваи и распределяющий между ними нагрузку от стен и пола.

Разновидности

При возведении зданий разного назначения и конструкции могут использоваться ростверки:

• Металлические. Этот тип применяется в основном при применении в качестве несущего элемента конструкции фундамента стальных винтовых свай. Собирается металлический ростверк чаще всего из швеллера или двутавровой балки.
• Деревянные. Данный тип используется при возведении деревянных брусчатых, бревенчатых или каркасно-щитовых зданий. Сваи при этом могут быть в том числе и бетонными. Устройство ростверков это типа – процедура очень простая. В качестве опор под стены в данном случае используется или обычный толстый брус, или отесанное снизу бревно.
• Железобетонные. Эта разновидность применяется обычно при возведении кирпичных или блочных зданий. Конструкции этого типа могут быть сборными (из балок) или монолитными.

Далее во всех подробностях разберемся с тем, какими бывают ростверки именно последнего типа. Они имеют самую сложную конструкцию, наиболее популярны и надежны.

Монолитные ростверки

Перед сборным данный тип имеет то преимущество, что при его монтаже нет необходимости в использовании грузоподъемной техники. Именно такая конструкция чаще всего возводится частниками при строительстве домов своими силами. Монолитный ростверк, помимо всего прочего, очень надежен и обходится недорого.

Способы сопряжения ленты со сваями

Иногда ростверк кладут на столбы без какой-либо связки. Этот способ может использоваться только тогда, когда в дальнейшем не предполагается наличие горизонтального динамичного воздействия на фундамент. Для центрально нагруженных свай иногда используется свободное сопряжение. В этом случае их верх просто заделывается в тело ленты ростверка на глубину примерно в 10 см.

При строительстве жилых домов чаще все же используется так называемое «жесткое» соединение. При этом из каждой сваи наружу выпускается арматура (длиной около 30-40 диаметров прута), которая в дальнейшем связывается с каркасом ростверка. Такое соединение обеспечивает максимальную надежность конструкции. В результате получается очень прочный и долговечный фундамент свайный с ростверком.

Заливка столбов

Сваи при возведении фундамента этого типа заглубляются в грунт до его плотных устойчивых слоев и ниже уровня промерзания грунта. Расстояние между ними обычно составляет около 1-1.5 метров. Под каждую сваю бурится яма, стенки которой прокладываются рубероидом, служащим, помимо всего прочего, еще и опалубкой. В каждое такое отверстие в земле вставляется по 4 прута сечением обычно в 12 мм, связанных для устойчивости хомутами.

Расчет ростверка

Необходимое сечение ленты проще всего узнать, воспользовавшись какой-нибудь компьютерной программой, предназначенной для этой цели. К примеру, GIPRO или «Конструктор ростверка». Для расчета нужно будет ввести такие данные, как тип грунта, вес здания, марку бетона и т. д.

Устройство ростверка: подготовительные работы

После установки столбов, не ранее чем бетон наберет половину своей прочности (неделя), приступают к заливке самой ленты. Над землей монолитный ростверк должен располагаться на высоте не менее чем в 5 см, а на болотистых или пучинистых грунтах – 15 см. Это необходимо для того чтобы избежать давления на него земли во время весеннего пучения, а следовательно и отрыва ленты от головок столбов.

Дно опалубки под очень высоко расположенный над землей ростверк изготавливается из досок. При этом устраивается деревянный «короб» формой повторяющий конфигурацию самой ленты. Ширина ростверка обычно делается равной толщине стен.

Если лента расположена над землей не слишком высоко, опалубка изготавливается без дна. Для удержания жидкого бетона внутри нее, снизу делается песчаная подсыпка. В качестве «дна» можно использовать также толстый пенополистирол или фанеру, установленную на бруски. Верхнюю плоскость свай перед началом устройства ленты обязательно следует гидроизолировать двумя слоями рубероида.

Заливка ленты

Итак, как же устраивается собственно сам ростверк? Что это такое мы с вами выяснили выше. По сути, ростверк – это обычная армированная металлическим прутом бетонная лента. Данная конструкция опоясывает дом по периметру. Проходит ростверк и под стенами внутри него. Заливается он примерно так же, как обычный ленточный фундамент. Единственное – в этом случае отсутствует необходимость выполнения трудоемких земляных работ, а также устройства песчаной подушки.

После сборки опалубки на ее дно устанавливают деревянные брусочки толщиной примерно в 5 см. На них располагают связанный арматурный каркас. Последний изготавливают из прута 12 мм. Такое сечение в каркасе должны иметь только продольные элементы, на которые приходится нагрузка. Поперечные служат просто для связки конструкции, поэтому могут быть и более тонкими (примерно наполовину).

Нормативы относительно каркаса

При устройстве такой конструкции, как ростверк на сваях, допускается использовать только арматуру, изготовленную с соблюдением определенных правил, предписанных СНиП. Для укрепления ленты можно использовать исключительно каркас, имеющий не менее двух ярусов. При этом в каждом из них должно быть хотя бы по два продольных прута.

Арматуру столбов предварительно сгибают и соединяют с каркасом ростверка при помощи вязальной проволоки. Использование сварки при сборке укрепляющей металлической конструкции, как для ленты, так и для свай не допускается. Дело в том, что места, соединенные подобным образом, очень быстро начинают ржаветь, а это в свою очередь приводит к уменьшению срока службы фундамента.

Заливка

Бетон желательно закладывать в ленту в один прием. В этом случае получится максимально прочный и долговечный фундамент свайный с ростверком. Во время заливки смесь следует периодически протыкать деревянным колом или прутом для удаления пузырей. Края опалубки предварительно смачиваются водой. Песчаную засыпку, пенополистирол или фанеру из-под ленты можно убрать по прошествии недели.

Устройство забирки

Для того чтобы полы в доме, опирающемся на ростверк на сваях, были теплыми, пространство между лентой и грунтом обычно закрывают досками или каким-нибудь листовым материалом. Это может быть, к примеру, фанера, цокольный сайдинг и т. д. По периметру дома при этом укладывается брус. Он необходим для крепления обшивки снизу. Сверху она фиксируется непосредственно на сам цоколь. Со столбами забирку не соединяют. Иначе она может растрескаться во время пучения.

устройство, плюсы и минусы, строительство

Содержание статьи:

Проблема выбора основания для сооружений существует в сложных геологических условиях. Рационально использовать свайно-ростверковый фундамент, который принимает на себя 20% затрат от стоимости строительства. Подземная часть из висячих стержней повышает несущую способность почвы и обеспечивает надежность строения. Реконструкция некачественного основания требует дополнительных вложений, поэтому целесообразное проектирование является актуальным направлением.

Определение свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент возводится на нестабильных грунтах

Конструкция применяется для возведения зданий на нестабильных грунтах или в случае строительства крупногабаритного сооружения. В качестве основания используются сваи с заостренным окончанием, каждая из них противостоит усилию 2 – 5 т. Верх стержней объединяется балочным или плиточным поясом, который называется ростверком. Обвязка применяется под несущими стенами и ставится по периметру дома.

Для определения количества висячих элементов делается расчет, который требует характеристик:

• вес здания с оборудованием, людьми, снеговой и ветровой нагрузкой;
• технические показатели почвы в месте строительства.

Ростверк распределяет статические усилия равномерно и связывает вертикальные стержни, чтобы они не сдвигались при нагрузке. Сваи делают из металла или железобетона, а для соединительных балок берут металлопрофиль, бетон, деревянные бруски.

В частном домостроении фундамент-ростверк на сваях применяется редко из-за большой затратной части. Использование такой конструкции оправдывается, если дом строится в болотистой местности или на грунтах, относящихся категории плывунов.

Выбор свай

Разновидности свай по конструкции и типу монтажа

Длина сваи, диаметр зависит от нагрузки, сопротивления почвенного слоя и назначается так, чтобы элемент располагался вне зоны промерзания грунта. Протяженность скважины зависит от возможностей сверлильного оборудования. Низ ростверка определяется присутствием технического подпола, подвала, рельефом земельного надела.

Проект свайного основания базируется на итогах инженерных разработок, информации о сейсмичности района. При выборе технологии учитываются экологические требования и сравниваются экономические варианты других решений. Регламент расчета приводится в нормативном документе СНиП 11.В.1 – 62.

В плане сваи ставятся с постоянным или переменным шагом, который предварительно указывается на чертеже. Висячие элементы и ростверк рассчитывается по деформациям с условием, что строение осаживается на величину, меньшую от нормативного показателя. Метод позволяет определить выгодность ростверкового основания перед устройством монолитного ленточного фундамента, сплошной бетонной плиты.

Виды свайно-ростверкового фундамента

Сваи с железобетонным ростверком самые прочные

Слабые почвы прокалываются острием стержня до упора в стабильный грунт, которыми являются крупнообломочные, скальные слои и твердые глинистые породы. Длина вертикального шпунта может достигать 20 метров.

Свайный фундамент с ростверком подразделяется по признакам:

• материал — бывают железобетонные, деревянные, стальные и бетонные варианты;
• способ погружения в землю — классифицируют забивные, вибропогружаемые, винтовые;
• работа с почвой — висячие конструкции распределяют нагрузку с помощью трения, а стойки передают усилия непосредственно на стабильную породу.

Сечение шпунтов бывает квадратным, многоугольным, трубчатым. Элементы изготавливаются составными, цельными, винтовыми, с расширением. Монолитные конструкции имеют внутри цилиндрическую полость, они цельные с постоянной длиной. Сборные варианты соединяются из железобетонных блоков и набираются требуемой протяженности.

По способу погружения в грунт

Вибропогружатель для свай

Забивные сваи погружаются с помощью ударного оборудования. Острие смещает почвенные частицы в сторону, вверх при углублении и внедряется в землю. Стержень выгоняет кубатуру грунта, равную объему погруженного участка и дополнительно уплотняет основание. На стройплощадке применяются дизельные и штанговые молоты.

Вибрационный способ уменьшает трение в почве и на боковой площади погружаемого элемента. Требуется усилие, которое в несколько раз меньше, чем при ударном методе. Земля уплотняется на расстоянии 1,5 – 3 диаметра сваи от ее тела. Используются электромеханические вибропогружатели, которые с помощью амплитуды пульсаций и массы сваи разбивают структуру почвы.

Завинчивание одновременно с давлением проводят для железобетонных и стальных свай с применением автомобильных установок. Вертикальные элементы имеют наконечник с винтовой лопастью, ствол, направляющую часть и удлинитель. Используются для реконструкции и ремонта фундаментов и при строительстве в регионах вечной мерзлоты, на пучинистых, обводненных почвах.

По степени заглубленности

Чем больше свай под ростверк, тем дороже обходится фундамент

Висячий ростверк работает в окружении сжимающихся грунтов, распределяют нагрузку с использованием силы бокового трения, сопротивления наконечника. Такие элементы нельзя углубить до стабильного пласта и в этом есть их недостаток. Для надежности увеличивается площадь пяты направляющей части и ставится большее число элементов на участке.

Увеличение размеров приводит к удорожанию конструкции фундамента, повышению трудоемкости. Большое количество потянет утяжеление и дополнительную осадку. Уменьшение расстояния между висячими стержнями иногда спасает ситуацию.

У стоек работает наконечник, который передает усилие на несжимаемые слои, такие стержни не приводят к усадке строения. Стоечные шпунты используются для укрепления основания при прокладке коммуникаций, трубопроводов, железнодорожных перегонов т. к. имеют большой коэффициент сопротивления сдвигу. В городе ставятся в качестве подпорок для стен и для возведения промышленных единиц с тяжелым оборудованием.

Технология возведения

Для устойчивости под ростверк насыпается песчано-щебневая подушка

Скважины углубляют с помощью ручных буров, при этом сверлится диаметр 100 – 200 мм, а длина ограничивается расстоянием в 1 м. Моторизированные, гидравлические и электрические машины увеличивают поперечный размер скважины и длину прохода до трех метров. Ростверки на свайные фундаменты требуют устройства песчано-щебеночной прослойки толщиной 15 – 20 см.

Допускается состав подсыпки:

• щебень мелкой фракции, песок — 1 : 2, соответственно;
• крупный песок, гравий средней фракции — 2 : 3, соответственно.

Количество вертикальных стержней принимается по расчету, но если такового нет, принимается запас прочности основания, сваи располагаются с минимальным шагом 1 м. Центры стержней совпадают с осями разбивки дома, диаметр свай может быть 170 – 400 мм. Для армирования используют сварные или вязаные каркасы с ребристой арматурой диаметром свыше 12 мм. Продольные пруты нужно сделать из металла класса А-3, а в поперечном направлении ставитьА-1.

Процесс и этапы заливки ростверка

Заливка ростверка после установки свай

Заделка арматурных выпусков и жесткое соединение ростверка со сваями обеспечивается в случае слабых грунтов и боковой нагрузки на здание. Концы загибаются и присоединяются к ростверковому каркасу с помощью вязальной проволоки. Заливка ростверка выполняется послойно, за один прием бетонируется до 25 см. Используется электрический вибратор для выгона воздушных пузырей из массы. Бетон набирает 100% прочности через 28 дней, только после этого его нагружают и ставят ростверк.

Пошаговая инструкция правильной заливки:

1. на треть заполняют опалубку;
2. трубу автомиксера приподнимают, чтобы некоторая часть попадала на дно;
3. вытекшую массу прижимают к земле, чтобы получилась жесткая опорная площадка;
4. арматура вставляется так, чтобы верх не выступал над уровнем трубы;
5. в верхнюю часть бетона ставится резьбованная шпилька для стыковки с ростверком, элемент выступает на 30 см.

Лучше непрерывно заливать опалубку с перерывом на уплотнение слоев. Если вырыть траншею по ширине ростверка, опалубка не понадобится, бетон можно лить непосредственно в грунт.

Проведение работ по утеплению фундамента

Схема утепления ростверка с помощью пеноплекса, который наносится распылителем

Железобетонный ростверк становится мостиком холода, независимо от его расположения по уровню земли. Конструкция оттягивает тепло от стен, которые возводятся непосредственно на нем. Утепление работает аналогично изоляции ленточного основания и защищает сам ростверк от потерь энергии.

Деревянная или металлическая балка оставляет пространство под домом, продуваемое ветром. Просвет закрывается утеплителем, чтобы сэкономить на отоплении дома. Канализация, водопровод также прокладывается в этом пространстве, и термоизоляция предохраняет от замерзания воды и стоков.

В открытое место под строением попадает мусор, листья, что потребует дополнительной уборки. Закрытая и красиво отделанная нижняя часть смотрится выигрышно и украшает фасад. Утепление цоколя делается одновременно с созданием изолированной отмостки снаружи по периметру стен. Варианты термоизоляции зависят от высоты цокольной части, особенностей ростверка.

Возможные ошибки

Чтобы ростверк не обвалился, необходимо правильно просчитать количество свай и укрепить бетон арматурой

Монтаж свай с ростверком лучше доверить специалистам или работать по чертежу и только после технического расчета. Нарушение технологии приведет к просадке и разрушению дома.

Характерные ошибки:

• отсутствие вертикальности при заглублении сваи;
• использование приямков при закручивании винтовых стержней;
• установка так, что свая касается твердого основания, а должна заходить в него на 0,2 – 0,3 м;
• нарушение технического плана размещения элементов;
• игнорирование металлических оголовков на верхней части сваи;
• использование отверстий от старых свай для монтажа новых.

Стержни, которые стоят под наклоном, снижают несущую способность фундамента, со временем такие элементы могут быть вырваны из грунта. Сваи должны закручиваться в землю, начиная с поверхности грунта. Полость элемента бетонируется после забивания и ограничивается наголовником, защищающим от увлажнения.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Под свайным фундаментом нельзя обустроить подвальное помещение

Для устройства нужно меньше материалов, чем для изготовления сплошной монолитной плиты, при этом выбирается любое заглубление, есть возможность строить на зыбкой почве или в условиях мерзлоты. Малый объем вынимаемого грунта не требует применения экскаватора, а винтовые сваи погружаются с помощью бура.

Технологические особенности позволяют снизить стоимость свайного фундамента до аналогичного показателя на ленточное основание при демонстрации высоких прочностных характеристик. Снижение трудоемкости ведет к тому, что комплекс работ вместе с изоляцией выполняет бригада специалистов в составе трех человек.

Недостаток свайного основания с ростверком в том, что в таких домах трудно построить подвал или цокольный этаж. Для их сооружения требуется дополнительный состав работ по заделке пространства теплыми стенами, что дает удорожание строительства.

Технология предполагает точное соблюдение соотношения компонентов бетона и марок составляющих материалов для предупреждения разрыва стержня под боковым давлением почвы.

плюсы и минусы, пошаговые инструкции

Одной из разновидностей свайных фундаментов, является свайно-ростверковый. Устройство свайно-ростверкового фундамента – это технологический процесс, требующий подготовки и навыков рабочих, хотя и может быть выполнено бригадой в составе 3-х человек. Решение о монтаже именно такого типа конструкции принимается на основании характеристик строения и материала несущих стен. Учитывая рельеф местности. А также с учетом геологических изысканий участка, когда имеет место наличие большой толщины слабых либо обводненных грунтов. И при невозможности устройства традиционных типов основания: ленточного, плитного, сборного железобетонного.

Что такое ростверк

Ростверк – это балка, связывающая оголовки свай по периметру будущего здания и в тех местах, где планируется разместить несущие стены строения. Исходя из материала, который может применяться при изготовлении, ростверк делится на несколько видов, а именно:

• металлический;
• деревянный;
• железобетонный.

По типу монтажа можно выделить:

• низкий;
• высокий.

Какой из видов применять, определяется проектом строительства с учетом типа свай. Ростверк, монтируемый на винтовых сваях, может быть металлическим, деревянным или железобетонным. В буронабивных и забивных железобетонных свайных основаниях применяется бетонная балка. При этом балка может быть покупной (изготовленной на заводе ЖБИ), либо заполняться бетоном в опалубке прямо на площадке строительства.

Важно! Необходимо учесть, что только бетонный ростверк может иметь низкую посадку.

Типы свайно-ростверковых конструкций

Буронабивные

Такой свайный фундамент подразумевает использование в качестве заглубленных элементов – буронабивных свай. Такие конструкции монтируются на месте, прямо в грунт. Для этого, в точке заложения, ямобуром делается отверстие расчетным диаметром, как правило, от 300 мм и до 800 мм. На глубину, превышающую глубину промерзания грунта, но в любом случае до несущего грунта. Такая глубина определяется по результатам инженерных изысканий на участке.

В готовый ствол будущего узла устанавливается опалубка и металлический арматурный каркас, выступающий выше устья скважины на 600 – 700 мм. К нему впоследствии будет вязаться монолитный ростверк.

Подготовленный ствол сваи заполняют бетоном до самого верха. Изготавливая свайно набивной фундамент, следует помнить, что бетон должен подаваться непрерывно до самого верха.

Внимание! После заполнения тела сваи бетоном, его нужно уплотнить вибратором на всю глубину, чтобы избежать усадки.

Окончив подготовку свайного поля, выполняют устройство ростверка. Для этого между сваями, где будет монтироваться ростверк, устанавливают подготовленный каркас балки. Нижняя линия ростверка заполняется песком, а по бокам устанавливается опалубка. По внешнему виду это будет напоминать традиционный ленточный фундамент. Подготовленные пространства заполняют бетоном с последующим вибрированием. После отвердения бетона, снимают опалубку, а песок из-под балки убирается, в случае если конструкция предполагает устройство высокого ростверка. Таким образом, получается ленточный ростверк. Также такую конструкцию можно определить как свайный фундамент с монолитным ростверком.

Забивные

Для свайно-забивного фундамента используют технологию установки элементов способом забивания в грунт, то есть без выемки грунта и бурения. Такие сваи предварительно изготавливаются на заводах ЖБИ. Они имеют различную длину и сечение (прямоугольное). Забиваются сваи специальными копровыми установками с дизельным или гидравлическим молотом.

Для устройства основания на таких конструкциях используется готовая железобетонная балка, выполняющая роль ростверка. Сверху, на оголовок, монтируется металлическая пластина, на которую впоследствии устанавливается край ростверка с закладной деталью. Крепится такое соединение сваркой. Стыки между балками заделываются бетоном.

Основания с применением таких конструкций, используются при возведении многоэтажных домов и промышленных зданий.

Важно! Забивные сваи в отличие от буронабивных, могут быть составными (состоять из двух частей).

Винтовые

Винтовые сваи погружаются в грунт с помощью вкручивания с одновременным вдавливанием. Они также связываются между собой балками. Ростверк на винтовых сваях может быть любого исполнения (металлическим, деревянным, железобетонным). Такие основания применяют в тех моментах, где встречаются обводненные грунты, на местности с большим перепадом высот.

Строительство свайно-ростверкового фундамента  с основой из винтовых свай, происходит в той же последовательности, что и при других видах свайных конструкций

Плюсы и минусы

Как любой из типов конструкций, свайно-ростверковый также имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам нужно отнести:

• устройство на любых грунтах, в том числе и там, где невозможно строительство ленточного либо плитного оснований;
• независимость возведения фундамента и зданий от рельефа местности;
• заложение фундаментов в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности;
• формирование свайного поля отдельно от ростверка;
• расположение высокого ростверка в основании здания, практически исключает вероятность подтопления во время паводков;
• возможность строительства собственными руками без привлечения крупных механизмов;
• экономия при возведении такого вида основания под строительство может достигать 25% в сравнении с традиционными видами фундаментов;
• возможность строительства зданий сложных геометрических форм;
• высокая скорость строительства.

При всей видимой привлекательности у этой конструкции есть свои минусы:

• невозможность устройства подвальных помещений или нулевого (цокольного) этажа;
• ростверковый фундамент невозможно сделать в каменистых грунтах;
• для возведения такой конструкции необходимо тщательное изучение грунтов на участке;
• проблематично ведение строительных работ в местах, где присутствует горизонтальное смещение грунтов.

Свайно-ростверковый фундамент по буронабивной технологии своими руками

Бурение

Перед началом работ по устройству основания с применением буронабивной технологии, необходимо выполнить разбивку участка под бурение. Расстановку свай на плане и на местности начинают с углов дома, потом в местах состыковки периметра и несущих стен.

Внимание! Расстояние между точками установки свай не должно превышать 2-3 метра. В случае превышения расстояния между размеченными сваями больше трёх метров, между ними устанавливают промежуточную сваю, учитывая рекомендации по расстановке свай.

Проектная схема расстановки свай

Для бурения скважин под монтаж буронабивных свай, применяется специальная техника – ямобур – со шнековой установкой вертикального бурения. В полученную скважину опускают опалубку. Если свая будет круглого сечения, то роль опалубки может выполнить рубероид, сложенный в несколько слоёв или оцинкованная сталь. Также для опалубки можно применить деревянные щиты, для формирования сваи прямоугольного сечения.

Важно! Бурение отверстий под конструкции проводится на глубину ниже уровня промерзания грунта. В идеале до несущего грунта, что определяется изысканиями участка.

После бурения и монтажа опалубки, в ствол устанавливают арматурный каркас.

Арматурный каркас

Арматурный каркас изготавливается на участке строительства из витой арматуры диаметром 12 мм. Для этого отмеряют 3 — 4 стержня длиной, превышающей глубину скважины на 60-70 см. Впоследствии эти «хвосты» будут увязаны с армокаркасом ростверка.

Арматурные стержни формируют в виде трех- четырехугольника с таким размером, чтобы до стенок опалубки был зазор 4-5 см. Обвязывают стержни поперечной арматурой гладкого профиля с диаметром, меньше чем основные стержни.

Важно! Скрепляются продольные и поперечные стержни между собой вязальной проволокой.

Заливка бетоном

В случае небольшого объёма, бетон для заполнения свай, готовят прямо на участке с использованием бетономешалок.

Внимание! Заливка бетоном тела сваи должно проводиться непрерывно, то есть весь объем сваи должен быть залит в течение смены до момента схватывания бетона.

Заполнив сваю бетоном его нужно вибрировать, чтобы исключить усадку и образование пустот в теле конструкции.  Этот процесс позволит добиться однородности и требуемой прочности. Во время первоначального схватывания бетона в конструкции, а это 4-5 дней, подготавливают каркасы для ростверка.

После заливки всех свай выполняют устройство ростверка. В случае с высоким ростверком готовят нижнюю платформу опалубки. Нижней опорой опалубки может служить песок, если высота не превышает 30 см, или деревянные щиты которые опираются на края свай. Снизу опалубка укрепляется дополнительными опорами.

Вид свайного фундамента перед установкой опалубки и каркаса ростверка

После формирования низа ростверка монтируется каркас ростверка, который соединяется с каркасом свай. Устанавливаются боковые стенки опалубки и после этого приступают к заливке бетона.

Важно! При заливке ростверка бетоном также нужно применять вибрирование бетона для достижения максимальной однородности конструкции.

Если бетон заливают при температуре +20 и выше, опалубку можно снимать через 4 дня. В случае выполнения работ с температурой окружающего воздуха не выше +10 , то необходимо выдержать паузу в 14 дней.

Опалубка готова под заливку бетоном

Внимание! Перед заливкой бетоном желательно установить закладные трубы в ростверке для прокладывания коммуникаций, чтобы потом не делать отверстия в бетоне.

Итоговые моменты

Свайно-ростверковый фундамент представляется как уникальное совмещение характеристик и свойств ленточного и свайного основания. Может использоваться при возведении небольших зданий и инженерных сооружений. Равномерно распределяет нагрузку от стен строения между всеми элементами основания, предотвращая осадку и появление трещин в стенах. Ростверк отличается надежностью и качеством от свайного основания и более технологичен, чем обыкновенный ленточный фундамент. Своими силами одолеть такую стройку можно, но в любом случае, для выполнения расчетов по фундаменту, придется пригласить специалиста.

grillage — Английский перевод — Linguee

tant donn que le produit est obtenu […] номинальный суфлаг e o u ростверк d e c rales, et […] qu’il ne relve d’aucune autre position […] номенклатуры, соответствующей позиции 1904 (voir les notes explicatives du systme harisis, позиция 1904, часть A) eur-lex.europa.eu	Так как продукт получен […] s we lling или обжарка из cerea ls it, […] , не включенный в другие товарные позиции Номенклатуры, […] соответствует условиям товарной позиции 1904 (см. Пояснения к Гармонизированной системе к товарной позиции 1904, часть (А)). eur-lex.europa.eu
L’on a en effet pas tenu compte du fait que l’abondance de matriaux tels que la paille dans les pays chauds est inadapte, parce qu’elle […] Fermente avec la chaleur et produit des […] инфекции, ni qu e l e ростверк d e s установок […] dans les pays du sud fait office de rgulateur. europarl.europa.eu	Действительно, не было принято во внимание отсутствие достаточного количества материалов, таких как солома, в жарких странах, потому что это […] ферментирует тепло и вызывает […] инфекции, а также t решетчатая система te мс для объектов […] в южных странах действует как регулятор. europarl.europa.eu
Место z l e grillage e n f il de fer au-dessus du bton humide. unwater.org	Поместите проволочную сетку поверх t he wet co ncrete. unwater.org
Cela ne vous dit-il pas que c’est […] peut-tre une […] Возможно, не нужно подавать файл каркасов для левов t o u grillage s e p oursuit, avec une trs relle … ] продолжается, que […] cela va tt ou tard finir par prendre? www2.parl.gc.ca	Разве это не говорит вам, что возможно это возможно? […] с на goin g net-c age op erations и очень реальной возможностью продолжения побегов, что рано или поздно это […] поймаешь? www2.parl.gc.ca
Enleve z l e grillage e n f il de fer d’armature […] et faites du bton avec un mlange comprenant 3 части гравье, 2 части […] Sable de rivire et 1 part de ciment. unwater.org	Rem ov e арматурная проволока gr id, и […] сделать бетонную смесь из 3 частей гравия, 2 частей речного песка и 1 части цемента. unwater.org
U n ростверк e n a cier неокисляемый стержень, удерживающий материал, не содержащий плюсов и перметеров вспомогательных растений, не содержащих трений […] par la premire pluie. innovcity.fr	Затем накладывается сетка из нержавеющей стали, чтобы удерживать смесь от дождя и защищать саженцы от элементов. Innovcity.com
Lorsque la plupart fut pas, j’enlevais mon manteau qui s’tait […] pris dan s l e ростверк , e t je courus […] jusqu ‘la fort. ushmm.org	Когда большинство из них закончили, я снял пальто, которое […] был зацеплен за n забор, d бежал до […] дошли до леса. ushmm.org
Avec le u r ростверк p a rf ait ce n’est […] дней после того, как вы получите все необходимое! pierrebelvedere.com	С t he ir perfect gr id s, неудивительно […] Их покупают человек из года в год! pierrebelvedere.com
Les planchers ne […] doivent pas tre создает целостность en caillebotis o u e n ростверк . oacc.info	Пол не должен быть полностью решетчатым или решетчатым. oacc.info
Instable et inesthtique, ce dernier tait […] compos de pierres, de morceaux de bton et de granit de toutes tailles, […] retenus pa r u n ростверк e t d es planches […] de bois. planstlaurent.qc.ca	Неустойчивый и непривлекательный, он состоял из камней, кусков бетона и гранита всех размеров. […] вместе wi th wi re скрининг an d boa rd s. planstlaurent.qc.ca
Le produit est obtenu p a r ростверк d e p roduits craliers. eur-lex.europa.eu	Продукт o btain ed by обжарка из ce real pr oducts. eur-lex.europa.eu
U n ростверк e n m tal signale une […] citerne avec intrieur en «cocciopesto», dcouverte durant des fouilles rcentes et datant […] вероятных д’ун пок плюс антиквариат. fr.museicapitolini.org	A металл lic net ind icate s присутствие […] цистерны, покрытой кокциопесто, как показали недавние раскопки и относят к более раннему периоду. en.museicapitolini.org
Les jeunes ont utilis une base en bois […] ainsi qu e d u ростверк e t d u pltre […] pour confectionner cette rplique du Mmorial de Saint-Julien. согласно gc.ca	Студенты […] использовала деревянную ba se, сетку и p laster для […] построить эту копию мемориала Сен-Жюльен. согласно gc.ca
Offerts dans toutes les bonnes quincailleries de […] la rgion, choisissez un baril muni d’un couvercle et d ‘ u n grillage q u i filter les dbris. gatineau.ca	Сходите в местный хозяйственный магазин и выберите тот, у которого есть крышка и сетка для фильтрации мусора. gatineau.ca
Aprs l’extraction du Minerai la Mine Giant, il […] tait soumis u n grillage p o ur en tyrer l’or. mainc.info	После добычи руды на […] Giant Mine, он w , обжаренный до r , принесет золото. mainc.info
Le 15 сентября […] 2005 г., в зоне, входящей в состав Zoco Had et le poste frontire de Farhana, (Melilla), deux migrants subsahariens se sont Approchs du ct extrieu r d u grillage r на шинах и по требованию помощи mdicale la Garde civile pour l’un d’eux. ccprcentre.org	15 сентября 2005 года в районе между Зоко Хад и пограничным переходом Фархана в Мелилье двое иммигрантов из южной части Сахары подошли к пограничному заграждению с внешней стороны, прося у Гражданской гвардии медицинскую помощь для одного из них. ccprcentre.org
Si le projet entre en production, le molybdne sera expdi vers des installation s d e ростверк e n E urope. nrcan-rncan.gc.ca	Если проект будет запущен в производство, молибден будет отгружен с по обжига fa в Европу. nrcan-rncan.gc.ca
Le 3 июля 2006 г., un migrant est dcd et un autre a t gravement bless en territoire espagnol, suite un assau t a u grillage d e elilla7 M. ccprcentre.org	3 июля 2006 года один иммигрант скончался, а другой был тяжело ранен на территории Испании после штурма из пограничного заграждения в Мелилье. ccprcentre.org
Apr s l e ростверк , v ou s pouvez simplement nettoyer […] Решетка радиатора с высокой влажностью! мангал.se	После этого yo u можно просто очистить решетку влажной губкой! barbecook.se
Si l’on pousse une ponge traver s u n grillage s e rr , chaque petit morceau grandira pour devenir devenel ventlement […] taille normale. dfo-mpo.gc.ca	Если губку разбить, протолкнув ее через тонкий экран, каждый крошечный кусочек в конечном итоге превратится в губку полного размера. dfo-mpo.gc.ca
C e ростверк e s t доступные даны […] les magasins de bricolage et jardineries. gireaud.net	T его netting is ava ilabl e в […] магазинов DIY и садовых центров. gireaud.нетто
L’avionneur est en train d’examiner la возможность модификации r l e grillage d e l a lumire de la soute bagages sur tous 28 en vue de rduire les risques d’accumulation de la chaleur. tsb-bst.gc.ca	Так как a результат o в этом случае, производитель оценивает возможность модификации защитного кожуха лампы в грузовом отсеке на всех моделях Fokker F-28, чтобы снизить вероятность накопления тепла. tsb-bst.gc.ca
Quand il ouvre la porte de la salle des machines tribord, il voit […] des flammes sorti r d u grillage d ‘ ac ier au niveau mezzanine. tsb.gc.ca	Когда он открыл дверь моторного отсека правого борта, он увидел исходящее пламя. […] throu gh open ste el решетка на me zzanine level. tsb.gc.ca
Par instance, […] l’quipement de la pompe eau ne fonctionne pas, elles ne disposent pa s d e grillage p o ur entourer leur Champto d’un quelconque moyen de […] транспорт для производства. daccess-ods.un.org	Например, не работает водяной насос; у них есть № ограждение – вокруг их поля, а также культиватор или какой-либо способ транспортировки своей продукции. daccess-ods.un.org
Au sol, l’herbe a pouss travers un gr o s grillage , l o la moquette a disparu. gingliders.fr	На земле трава проросла через большую сетку там, где пропал ковер. gingliders.fr
Установка s d e ростверк o u d e frittage de minerai […] mtallique, y содержат минеральную серу. europarl.europa.eu	Металлическая руда […] (включая s ul phide или e) обжарка или si nteri ng установок europarl.europa.eu
Par instance, le durcissement en […] автоклав e t l e ростверк o x yg n consomment […] d’normes Quantits d’lectricit. oee.nrcan-rncan.gc.ca	Например, автоклавирование […] и oxyge na ted roasting con su me огромный […] единиц мощности. oee.nrcan-rncan.gc.ca
On doit voir rparer et entretenir rgulirement le […] dispositif de nettoyage, les сочленений и решеток для empcher […] l’encrassemen t d u ростверк e t l ‘удар […] des poissons. dfo-mpo.gc.ca	Обеспечить регулярное техническое обслуживание и ремонт очистного аппарата , пломбы а -е экраны проводятся до […] предотвратить d ebri s засорять nd i mp ingement […] рыб. dfo-mpo.gc.ca
La фильтрация […] sur diatomes consiste faire passer l’eau travers une couche de terre diatomes soutenue pa r u n grillage f i de cramique en en un Tissu Synthtique хранит в себе перегородчатую ткань. eohu.ca	Фильтрация с использованием диатомовой земли включает прохождение воды через слой диатомитовой среды, поддерживаемый тонким металлическим экраном, пористым керамическим материалом или синтетической тканью, закрепленной на перегородке. eohu.ca

Конструкция моста | Учебное пособие по анализу ростверков для мостовых настилов в соответствии с британскими стандартами

Анализ ростверков мостовых настилов

---

1.Геометрия

Grillages наиболее широко используются для анализа мостовых настилов балочного и плитного типа. Настилы типа цельных плит обычно моделируются с использованием конечных элементов, однако ростверки могут использоваться для настила этого типа с достаточно точными результатами.

Продольные элементы ростверка расположены так, чтобы представлять основные балки, а поперечные элементы представляют собой плиту настила и диафрагменные балки.

Расстояние между поперечными элементами ростверка выбрано примерно в 1,5 раза больше расстояния между основными продольными элементами, но может варьироваться до предела 2: 1. Поперечные элементы требуются в положениях диафрагмы, и для получения элемента в среднем пролете необходимо нечетное количество элементов.

В случае перекоса настилов поперечные элементы должны располагаться перпендикулярно основным элементам (см. Рис. 3) для достижения правильной величины моментов и прогибов.Однако такая компоновка может оказаться непрактичной для малых углов наклона (ниже 35 ^o ), и обычно используется перекос сетки (см. Рис. 2). Косая сетка будет иметь тенденцию немного переоценивать величину моментов и прогибов и поэтому считается безопасным решением. Свойства сечения поперечных элементов в косых сетках следует рассчитывать с использованием ортогонального расстояния; ширина поперечного элемента на рисунке 2 составляет 1,641 м, а не 1,667 м.

Инерция изгиба и инерция кручения требуются для всех элементов в модели ростверка.Сечения элементов, представляющих настил на рисунке 1, показаны на рисунках 4 и 5 ниже.

Интервал изгиба композитных секций может быть рассчитан с использованием подходящей проформы. Электронную таблицу Excel с координатной геометрией можно скачать, щелкнув здесь. Свойства стержня для ростверка рассчитываются для локальной оси стержня, как показано, и необходимо следить за тем, чтобы вы использовали правильные обозначения.Если используется электронная таблица, то I _xx из электронной таблицы будет введено как I _y для показанной локальной оси элемента. Аналогичным образом I _yy из электронной таблицы будет введено как I _z , а инерция кручения J будет введена как I _x .

Приблизительное значение инерции при кручении элемента получается путем деления сечения на составляющие прямоугольники, как показано на рисунке 4.
Инерция кручения для прямоугольника определяется выражением J = k ₁ b ³ b _max
где:
b — длина короткой стороны
b _max — длина длинной стороны
к ₁ = {1-0.63 (b / b _max ) (1-b ⁴ / 12b ⁴ _max )} / 3

Торсионная инерция секции — это сумма инерций отдельных прямоугольников. Поскольку плита настила используется как в продольных элементах, так и в поперечных элементах, инерция этого прямоугольника уменьшается вдвое. Это относится только к инерции кручения, полное сечение используется для расчета инерции изгиба.

Приведенный ниже калькулятор можно использовать для проверки того, что инерция кручения продольного внутреннего элемента на рис.4 это:
J = (0,5 * 1864 + 4042 + 4613) * 10 ⁶ = 9587 * 10 ⁶ мм ⁴
Точно так же инерция кручения поперечного внутреннего элемента (плита настила 1641×185) на рисунке 5 составляет:
J = (0,5 * 3216) * 10 ⁶ = 1608 * 10 ⁶ мм ⁴

3. Кантилеверские пешеходные дорожки

Когда палуба консольно соединяется с краем балок главной палубы, удобно продлить ростверк до балки парапета, как показано на рис.1, 2 и 3. Это упростит применение нагрузки на пешеходные дорожки и случайной нагрузки на колеса.

Однако крутильные эффекты в краевой балке могут быть значительно переоценены для настила типа балки и плиты, если элементы не смоделированы правильно.
Большинство консольных эффектов должны вызывать изгиб плиты настила с вторичными скручивающими эффектами, возникающими в опорных краевых балках.
Если используется простой двухмерный (2D) ростверк, то изгибающим эффектам консоли будет препятствовать скручивание краевой балки.Это приведет к переоценке скручивания краевой балки и недооценке изгиба настила.
Некоторые программы ростверка позволяют центридам стержней смещаться от 2D плоскости (как показано на рисунке 6). В качестве альтернативы можно использовать трехмерную модель, включив в модель жесткие вертикальные фиктивные элементы, хотя это решение действительно усложняет геометрию.

Большинство программ ростверка позволяют моделировать опоры свободными, жесткими или подпружиненными.Пружинные опоры используются для моделирования упругой деформации либо подшипника или опорной конструкции. Резиновые опоры деформируются под нагрузкой и существенно влияют на распределение нагрузки по палубе. Даже упругая деформация бетонных колонн может повлиять на распределение нагрузок в сплошном настиле.
Простой анализ линейного пучка даст приблизительную величину реакций. Это позволит подобрать подходящую опору для модели ростверка.В качестве альтернативы, анализ ростверка может быть выполнен с жесткими вертикальными опорами и впоследствии изменен.
Используя компоновку подшипников, показанную внизу веб-страницы выбора подшипников:

• «Свободные подшипники скольжения» будут фиксироваться или подпружиняться в вертикальном направлении, а расцепители применяются для направлений вращения.
• «Неподвижный» подшипник будет зафиксирован или подрессорен во всех направлениях.

При использовании пружинных опор обычно приходится фиксировать один подшипник в вертикальном направлении для достижения стабильного решения.
Ростверк не анализирует нагрузку в плоскости, поэтому никакие продольные или поперечные ограничения не моделируются.

Перед расчетом моментов, сдвигов и кручений все нагрузки пропорциональны элементам ростверка и узлам (узлам) ростверка. Многие программы имеют возможность прикладывать заплаты и точечные нагрузки, которые не обязательно совпадают с соединениями или элементами. Программа распределяет эти нагрузки по элементам перед расчетом моментов, сдвигов и торсионных эффектов.

Есть несколько способов пропорционально распределить нагрузки на суставы, если в программе нет такой возможности. Показанная точечная нагрузка 48 кН, действующая в сетке из квадратов 600, может быть пропорциональна паре противоположных элементов, а затем снова соединениям, как показано. Это распределение позволит достичь достаточно точных результатов.

Все нагрузки на конструкцию удобно воспринимать как номинальные. Коэффициенты нагрузки могут применяться к комбинированным случаям, чтобы избежать ввода множества загружений.Следовательно, загружения не должны быть слишком сложными. Например, конструкция проезжей части дороги толщиной 150 мм рассматривается в BD21 как 100-миллиметровое покрытие с 50-миллиметровым заполнением и должна применяться как два варианта нагружения, поскольку для насыпи применяются разные коэффициенты нагрузки, а не для покрытия.

Статическая нагрузка приложена к основным лонжеронам. Некоторые программы автоматически создают статическую нагрузку, применяя плотность к площади поперечного сечения элемента. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать двойного учета веса плиты настила.
Накладываемая статическая нагрузка (покрытие проезжей части, покрытие и покрытие пешеходных дорожек и парапеты) вводятся как равномерно распределенные нагрузки по длине продольных элементов ростверка. В некоторых программах есть возможность прикладывать заплаты, которые можно использовать для наплавки, если она имеет постоянную толщину.

Динамическая нагрузка может состоять из нагрузки HA (udl + kel), нагрузки HB, пешеходной нагрузки, случайной нагрузки на колесо и ветровой нагрузки. Нагрузка на парапеты при столкновении включается только в том случае, если требуются парапеты с высокой защитой.Горизонтальные нагрузки, такие как тяговое усилие или торможение, а также занос, как правило, не учитываются, поскольку настил очень жесткий, чтобы выдерживать горизонтальные нагрузки по сравнению с вертикальными. Если настил не имеет очень высокого виража или крутого продольного уклона, то составляющая нагрузки в вертикальном направлении для заноса и центробежных нагрузок будет незначительной.

Всегда рекомендуется проводить приблизительную проверку вывода по мере выполнения задания. Одна простая проверка состоит в том, чтобы получить общие реакции для каждого варианта нагружения, чтобы увидеть, согласуются ли они с оценкой общей нагрузки, приложенной для каждого варианта нагружения.
Также простой анализ линейных балок даст приблизительные моменты и сдвиги, которые можно сравнить с результатами для ростверка. Таблицу Excel с использованием распределения моментов для выполнения анализа линейной балки можно загрузить, щелкнув здесь.

Алан Гриль — адрес, телефон, официальные записи

Алан Гриль возраст: ~ 54

5101 Egret Ave, Port Saint Lucie, FL 34983

Известный как: Alan N Grill

Проживал в: Abbot, MEPort Saint Lucie, FLFairbanks, AK…

Alan J Grill возраст: ~ 65

8542 S 102Nd St, La Vista, NE 68128
1862 150Th Ct, Omaha, NE 68154

Известны как: Alan Grill, Justin Grill, Al Grill

Связано с: Grill King, 38Ethel Grill, 97Gail GrillJustin Grill, 39 …

Жил в: Ла-Виста, НЕОмаха, НЕЛависта, НЕСаппа, НЕ …

Alan O Grill возраст: ~ 56

657 Saloon Ct, Henderson, NV 89011
106 W Coyote Ln, Hobbs, NM 88242

Известные как: Alan Grill, Allan Grill, Alan O’Grill, Alan O L

Связано с: Линетт Грин Април Копен, ~ 73Agnes Grill, 85Maria Grill, 41…

Жил в: Лас-Вегас, Н.В. Хендерсон, Н.В. Хоббс, Нью-Мексико …

Алан Гриль возраст: ~ 89

305 Village Hts Dr # 130, State College, PA 16801
135 Doris Ave, State College, PA 16801

Известен как: Alan M Grill, Aian Grill, Grill G Allen

Относится к: Роберт Аллен, ~ 48, Лиза Видомски, ~ 40, Кэролин Видомски, ~ 46 …

Жил в: State College, PAGermantown, MD…

Алан Гриль возраст: ~ 76

Относится к: Гриль, 76Джонатан Гриль, 45Кеннет Гриль, 73Рут Гриль …

Проживал в: Нью-Йорке, Нью-Йорке, Чамплене, Нью-Йорке, Таксоне, Аризона …

Алан Гриль возраст: ~ 76

2580 Renfrew Way, Lansing, MI 48911
2688 Valdez Dr, Lansing, MI 48911

Известные как: Alan R Grill, Ashley E Grill

Связано с: Эшли Уэст, 35, Кристофер Уэст, 36, Стефани Холли, 54…

Жил в: Lansing, MI

Алан Гриль возраст: ~ 52

1214 Jamie Brook Ln, Princeton Junction, NJ 08550
2512 Town Ct N, Trenton, NJ 08648

Связано с: Тимоти Дэвис, ~ 42 Гарольд Ридинджер, Джоан Ридинджер, ~ 87 …

Проживал в: Трентоне, Нью-Джерси, Нью-Джерси, Лоренсвилле, Нью-Джерси …

Алан Гриль возраст: ~ 47

3503 Campfield Ct, Katy, TX 77449 ​​
3310 Terry Ln, Katy, TX 77449 ​​

Известный как: Alan J Grill

Относится к: Мима Видманн, Лори Паркер, ~ 43 Джимми Уокер…

Жил в: Грин-Бей, штат Висконсин, Хьюстон, Техас, Кэти, штат Техас.

Gregory A Grill возраст: ~ 56

Известен как: Alan Grill , Gregory Grill, Greg Grill, Allen Grill

Связано с: Рене Джонс, Келси Ньютон, 29 Захария Ньютон, 28 Мэри Грилл …

Жил в: Гранд-Рапидс, Парк Микомсток, Мичиган…

Alan R Grill возраст: ~ 61

143 High St, Concord, NH 03303
11355 57Th Ave N, Minneapolis, MN 55442

Известные как: Alan Grill, Allan Grill, Alan Guill, Allen Grill .

No related posts.