Железобетонный ростверк что это: что это такое? Его виды и особенности

что такое, цены, фото. Какие бывают ростверки: 🔨 ленточный, плитный, высокий и низкий

Ростверк — это верхня часть фундамента соеденяющая сваиили столбы, распределяющая нагрузку равномерно.

Ростверки разделяются:

• по конструкции
• по материалу
• по степени заглубления

Конструкции ростверков

1. Ленточный ростверк.
Связывает один ряд свай, устанавливается под стены сооружений. Особенность: в отличие от кустовых и многорядных ростверков при забивке свай отклонения недопустимы. При отклонении в 5 см часть сечения выступает за ростверк, требуется установка специального выступа. При монолитном ростверке это сделать невозможно.

2. Секционный ростверк.
Соединяет сваи по всей площади фундамента. Допустимы несущественные отклонения. Недостатки – трудоемкость и дороговизна.

Рекомендуем так же посмотреть калькулятор с Он-лайн рассчетом цены

Материал из которых делают ростверк

1. Деревянный ростверк – брус
Используется при строительстве деревянных домов. Фиксируется на сваях стальными прутками. Иногда ростверком служит нижний венец постройки (например, нижний венец бани).

Обычно данный тип ростверка делают для винтовых свай.

Кстати технология установки винтовых свай описана на этой странице

2. Стальной ростверк.
Стальной профиль, используется на Ж/Б и винтовых сваях. Ростверк фиксируется на сваях арматурными прутками и приваривается сваркой. Оптимальны для использования на вспучивающихся грунтах.

3. Железобетонный (бетонный) ростверк. Бетонные плиты, наличие арматуры. Используется при строительстве типовых многоэтажных зданий, реже – для загородных домов.

Оптимален для Ж/Б свай.
Кстати посмотрите видео о том как забивают железобетонные сваи

Виды бетонных ростверков

Бетонные (железобетонные) ростверки бывают сборные и монолитные.

Недостатки сборных:

• Необходимость тяжелой техники.
• Возможность коррозии впоследствии.
• Последовательность установки монолитного ростверка

Процесс строительства бетонного ростверка

Монтаж опалубки -деревянной или сборной металлической.

При строительстве загородных коттеджей для опалубки можно использовать экструдированный пенополистирол. Несъемный вариант, впоследствии будет обеспечивать теплоизоляцию.

Установка арматуры

В плановом строительстве – сталь AI, AII, AIII). Независимо от конструкции ростверка используется двойное армирование. Продольные арматурные прутья 10-12 мм толщиной, поперечные – 6-8 (они не принимают на себя нагрузку, служат для соединения каркаса воедино). Каркас располагается в 3-5 см от обеих поверхностей плиты. Чтобы он не опускался на дно при заполнении бетоном, под него подкладывают бруски, во избежание смещения крепят к опалубке.

Заливка бетоном

Бетонная смесь подается бетононасосом, уплотняется глубинным вибратором. Когда бетон схватится на 25 %, опалубку убирают. Нагружать ростверк можно по достижении 70 % прочности. Монолитные ростверки, как правило, выполняются низкими. Недостатки метода: энергоемкость и дороговизна.

Тк же смотрите — технология свайного фундамента с ростверком

Степень заглубления

1. Заглубленный (низкий) ростверк.

Плита опущена ниже уровня грунта. Способ противопоказан на вспучивающихся грунтах, т.к. грунт, поднимаясь, будет выдавливать ростверк из земли, возможно разрушение соединений со сваями.

2. Низкий (повышенный) ростверк.

Оголовки свай расположены заподлицо с грунтом, плита лежит на его поверхности. Грунт, который может вспучиваться, из-под плиты удаляют, на его место подсыпают не подверженный вспучиванию – щебень, крупнозернистый песок.

3. Высокий ростверк.

Плита располагается на 10-15 см выше грунта. Подходит для вспучивающихся грунтов. Недостаток: такой фундамент требует утепления.

Наши услуги

Компания «Богатырь» базируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

что это и его роль в обустройстве фундамента

ПОДЕЛИТЕСЬ

В СОЦСЕТЯХ

Любое сооружение нуждается в надежном, качественном, грамотно спроектированном и обустроенном основании. Сегодня большой популярностью пользуется ростверковый фундамент на сваях, который имеет экономическую выгоду по сравнению с традиционным ленточным основанием. Особенностью конструкции является горизонтальная перемычка, связывающая сваи. Ростверк: что это такое и в чем его главное назначение, подробно описано в статье.

Заливка монолита с ростверком

Ростверк: что это за элемент и зачем он необходим

Рассматривать данный вопрос необходимо начать с определения: что такое ростверк фундамента. Внутренний строительный элемент представляет собой горизонтальную бетонную, стальную или деревянную перемычку, связывающую разрозненные элементы столбчатого или свайного фундамента между собой, в результате чего создается ровная площадка для монтажа окладного венца. Ростверк воспринимает нагрузку от несущих конструкций здания и равномерно распределяет ее на опоры, которые передают нагрузку на грунт.

Ростверк сэкономит время, деньги и силы на строительство основания

Такая конструкция по своей жесткости и прочности не уступает традиционному ленточному фундаменту, но цена ростверкового фундамента будет намного ниже, что связано с меньшими трудозатратами и трудоемкостью работ.

Конструкция основания создается с использованием каркасной технологии, где столбы или сваи воедино связываются между собой для образования прочного основания. Фундамент с ростверком сооружается на глинистых, торфяных, лессовидных, суглинистых, пучинистых и илистых грунтах. Строительство дома может быть выполнено на территориях с витиеватым рельефом или на склонах.

Разновидности ростверка и какие у него есть типы

Эргономичность, долговечность и эстетичность здания зависит от типа ростверка, который укладывается на столбчатый или свайный фундамент. Он может быть плитный, ленточный и стаканный.

В зависимости от места расположения ростверка относительно земляного полотна различают следующие виды конструкций:

• повышенный;
• высокий;
• заглубленный.

Ростверк со сваями может стать основанием для здания из любого материала

Конструкция перемычки может быть:

• монолитной;
• сборно-монолитной;
• сборной.

В зависимости от материала изготовления различают ростверки:

• металлические;
• деревянные;
• бетонные;
• железобетонные.

Типы элемента и основная задача ростверка

Главным назначением ростверка является восприятие нагрузки от несущих элементов здания и равномерное ее распределение на фундамент. Наиболее распространенным и экономически оправданным является свайный фундамент.

Плитный ростверк по сваям в виде крупноформатных железобетонных плит устанавливают при значительных габаритах строения по его периметру. Такой ростверк укладывается на стандартный пирог, состоящий из:

• песчано-гравийной подушки в виде двух слоев по 10 см с виброуплотнением;
• кольцевого дренажа, расположенного на уровне подошвы ростверка;
• бетонной подготовки в виде стяжки без арматуры;
• гидроизоляции.

Если грунтовые воды залегают довольно высоко, то при возведении такой конструкции нет нужны делать дополнительные отводы

Ленточный фундамент на сваях может быть монолитным или сборным. Первый вариант используется для буронабивных свай. Это связано с тем, что материалы имеют одинаковое линейное расширение и технические характеристики. Также в теле ростверка легче замуровать оголовки с торчащей арматурой.

Сборный ленточный ростверк используется в технологии деревянного строительства. Деревянные брусья укладываются на оголовки и стыкуются в полдерева. Это позволяет снизить затраты на строительство и приступать к возведению строения уже на следующий день после устройства основания.

Сборный ленточный ростверк может быть выполнен в виде железобетонных балок, примыкающих к оголовку свай. Такая конструкция используется преимущественно для винтовых свай, обвязанных двутаврами или швеллерами.

Благодаря основанию с ростверком есть возможность возведения фундамента даже в сложных местах

При устройстве железобетонных буронабивных свай с ростверком может быть использован стаканный тип конструкции. Ростверк представлен подколенником, установленным на столб, высотой кратной 15 см, шириной – 30 см. Каждый стакан должен опираться на четыре сваи. Такой тип основания используется при монтаже колонн. Чаще всего применяется в с/х и промышленном строительстве.

Что такое ростверк: конструкция элемента

Монолитный ростверк является наиболее удачным решением для малоэтажного строительства. Элемент представлен цельной конструкцией замкнутого типа, выполненной из железобетона или бетона. Он заливается при строительстве, в виде монолитной плиты или балки (ленты). В первом варианте конструкция связывает все сваи в единую систему, которая охватывает всю площадь здания. Ленточный ростверк соединяет сваи последовательно и устанавливается только под несущими элементами строения.

Ростверк, надежно фиксируясь к сваям и включая их в свою толщу, соединяет элементы основания. Монолитный ленточный ростверк может быть повышенный, высокий или заглубленный. Он устраивается при неблагоприятных геологических условиях грунта. Выполнение такого ростверка отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако конструкция имеет повышенную трудоемкость, высокую стоимость работ и требует создания густого армирования.

Ростверк выполняет функцию равномерного распределения нагрузки по всему периметру основания

Сборный ростверк представлен конструкцией, выполненной из стальных балок, соединенных между собой сваркой. В качестве соединительных элементов используются двутавры и балки. Также конструкция может быть выполнена из деревянных брусьев. Такой вариант используют преимущественно для возведения некапитальных сооружений и промышленных зданий. Конструкция монтируется и закрепляется на оголовки свай, что не требует последующего замоноличивания.

Полезный совет! Для строительства частного дома сборный ростверк использовать нецелесообразно, ибо это связано с весьма трудоемким и затратным процессом.

Сборный тип имеет и свои недостатки. В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации.

Схема свайного фундамента

Промежуточным решением между двумя предыдущими вариантами является монолитно-сборный ростверк. Сборная конструкция состоит из заранее изготовленных деталей, которые укладываются на сваи и связываются друг с другом шпоночным соединением. Осуществляется это во время строительства. Затем вся конструкция омоноличивается.

Оптимальное место расположения ростверка

Наиболее рациональным решением с точки зрения целостности конструкции и стабильности ее работы при возникновении различных деформацийсчитается устройство высокого или висячего ростверка на буронабивных сваях. Он устанавливается над уровнем грунта не менее 10 см. Если расстояние будет меньше, возникнет вероятность повреждения целостности ростверкаи узлов соединения его со сваями, что приведет к вырыванию последних.

Главным недостатком такой конструкции является отсутствие герметизации пространства между нижней частью ростверка и грунтом. Благодаря тому, что создается свободный доступ холодного воздуха, увеличиваются теплопотери дома. Решить проблему можно при помощи монтажа щитов или дополнительного утепления пола дома.

Благодаря фундаменту с ростверком, нет необходимости в рытье огромных котлованов

Полезный совет! Такой тип ростверка целесообразно выбирать для субтропического климата, также при возведении деревянных конструкций.

Подошва повышенного ростверка располагается на уровне грунта, на который укладывается гравийная или песчаная подушка толщиной 10-15 см, для чего извлекается слой грунта. Такая прослойка способствует снижению влажности грунта под зданием и свободной фильтрации воды. В таком варианте исключается образование продуваемой области между грунтом и перекрытием.

Заглубленный ленточный фундамент на буронабивных сваях является наиболее популярным вариантом, в то же время и самым нерациональным. Для его создания по периметру будущего здания вырывается неглубокая траншея. Далее устанавливаются сваи таким образом, чтобы из дна траншеи торчали их оголовки. Устраивается песчаная подушка. После этого выполняется желоб-опалубка, дно которого располагается ниже уровня земли. Далее создается бетонный ростверк.

Полезный совет! Несмотря на то, что под заглубленным ростверком образуется непродуваемое пространство, в качестве дополнительной изоляции можно смонтировать шверты, которые будут воспринимать нагрузку от вспучиваемого грунта во время морозов.

Выбор вида ростверка зависит от ландшафта, климата и веса здания

Из какого материала изготавливается ростверк

Железобетонный ростверк характеризуется повышенной прочностью, надежностью, стабильностью работы, жесткостью, несущей способностью и долговечностью. Это наиболее распространенный вариант. В составе конструкции присутствует арматура, что увеличивает прочностные характеристики ростверка, забирая на себя часть нагрузок. Армирование может выполняться созданием полноценного пространственного каркаса или закладкой отдельных стержней.

Важно! При формировании железобетонного ростверка должен быть обеспечен достаточный защитный слой для арматуры.

Изготовление бетонного ростверка идентично предыдущему варианту. Отличием является отсутствие армирования. Вся нагрузка воспринимается бетонной конструкцией, которая накрывает оголовки свай на высоту не менее 10 см. Данный вариант является менее прочным и долговечным. Бетонный ростверк используют при возведении одноэтажных зданий.

Изготовление металлического ростверка осуществляется из профильного проката, представленного двутаврами и швеллерами. В результате получается прочная и жесткая конструкция. Но в связи с возможной коррозией металла, особенно в местах сварных соединений, металлический ростверк является недолговечным. Его используют для строительства одноэтажных строений.

Схема свайного фундамента из набивных комбинированных свай

Деревянный ростверк применяется исключительно для возведения строений из дерева. Укладка деревянного бруса осуществляется через гидроизоляционную прокладку на сваи, в качестве которой применяется рубероид или толь. Перед монтажом балки следует обработать специальными составами и антисептиками, что исключит образование плесени и зарождение различных паразитов в толще древесины. Крепление бруса между собой осуществляется при помощи болтов и кронштейнов.

Характеристика свайного фундамента с ростверком

Свайный фундамент – это конструкция, в которой нагрузка на грунт от сооружения передается через сваи, что представлены частично или полностью заглубленными в грунт столбами или брусьями. Для жесткой и надежной связи верхних частей свай устраивается ростверк.  Данный тип фундамента рационально использовать при возведении строений на водонасыщенных слабых грунтах, на склонах, имеющих крутой уклон, в районах, где глубина промерзания грунта превышает 2 м, также, если вес будущего строения превышает 350 т.

Статья по теме:

Дренажная система вокруг дома: устройство дренажа для фундамента жилого здания

Устройство дренажа для защиты фундаментной части здания, специфичность этой процедуры, технология создания конструкции своими руками.

Сваи представляют собой металлические, деревянные или бетонные заостренные, длинные или имеющие пяту стержни круглого или квадратного сечения. Они погружаются в грунт в готовом виде или изготавливаются непосредственно в толще грунта. В готовом виде свая имеет с одной стороны острый конец, которым при помощи специальной строительной техники погружается в толщу грунта, проходя подвижные слои, упирается в твердую почву. При изготовлении свай в грунте выполняется бурение скважин, которые, впоследствии, армируются и заливаются бетоном.

Фундамент с ростверком не подойдет для многоэтажных построек

Разновидности свайных фундаментов с ростверком

По способу погружения в грунт свайный фундамент может быть набивным, забивным или винтовым. Первый вариант представлен бетонными или железобетонными конструкциями. Для их создания арматура предварительно напрягается, что увеличивает трещиностойкость фундамента. Для устройства свай в толще земли необходимо просверлить требуемое количество отверстий заданного диаметра и глубины. В каждое из них вставляется обсадная металлическая или бетонная труба. В нее опускается арматура и вся полость заливается бетоном.

Конструкция может быть выполнена с закрытым или открытым нижним концом. Главным преимуществом такого типа свайного фундамента является высокая несущая способность, простая технология, сниженная себестоимость работ, что связано с минимальными трудозатратами, отсутствие негативного воздействия и вибраций на окружающие сооружения.

Второй вариант предполагает забивание в грунт готовых железобетонных свай. В качестве специальной техники могут быть использованы копры, вибропогружатели и гидравлические сваесдавливающие агрегаты, выбор которых зависит от характеристики грунта, особенностей и глубины забивания свай. Данный тип фундамента применяется в зонах вечной мерзлоты. Забивные элементы могут быть круглой, квадратной или трапециевидной формы. Для увеличения надежности и несущих характеристик сваи могут быть оснащены дополнительными опорными кольцами.

Пример дома на сваях с ростверком

Винтовой ростверковый фундамент: что это такое

Фундамент с ростверком на винтовых сваях является одним из новых вариантов. Конструкция обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и может устанавливаться на любом типе грунта. Свая представлена полой трубой, острым наконечником и одной или несколькими лопастями. Наконечник может быть сварным или литым.

Для каждого типа грунта используется определенный вид винтовых свай. Для каменных участков применяют узко-лопастные винтовые сваи, которые имеют особо прочные сварные наконечники и двойные лопасти, что обеспечивает надежное сцепление с грунтом и предотвращает перекос сваи. Для талых и обводненных грунтов применяются сваи с острым литым наконечником и лопастями среднего размера, что является гарантией легкого проникновения элемента в грунт без его разрыхления.

Для вечномерзлых грунтов используют сваи с лопастями небольшого размера, что способствует быстрому введению элемента в грунт без риска перекоса. Наконечник сваи имеет специальную фрезу, изготовленную из особо прочных легированных сталей. Такие элементы отличаются высокой стоимостью.

Ростверк никогда не должен опираться на грунт

Варианты расположения свай и их виды

Сваи могут быть висячими или в виде стоек. В первом варианте нагрузка на окружающий грунт передается через трение о боковые стенки. Такие сваи характеризуются развитой боковой поверхностью по всей длине с множеством выступов, что обеспечивает хорошую несущую способность конструкции. Данный тип применяется для почв с высоким уровнем грунтовых вод или имеющих толстый слой слабого грунта, под которым располагается более прочный, но он все равно не способен удержать сваю-стойку.

Сваи-стойки передают нагрузку от сооружения непосредственно на прочный грунт, который располагается под слабым слоем. Элементы характеризуются гладкой поверхностью, за которую грунт не цепляется. Самым важным критерием для данного типа свай является широкое основание, которое воспринимает более 80% от общей нагрузки.

Полезный совет! Для многоэтажных и долговечных построек целесообразно выбирать сваи-стойки ТИСЭ, имеющие значительное уширение в нижней части элемента, что позволяет исключить дальнейшую осадку.

Сваи в грунте могут располагаться по одному из способов:

• одиночному;
• ленточному;
• полосами;
• в виде куста;
• полем.

Различные варианты и виды свай

Первый способ выбирается под отдельно стоящую опору. В зависимости от особенностей рельефа свая может быть установлена наклонно. Ленточный способ предполагает размещение свай по всему периметру сооружения. Для строительства массивных многоэтажных конструкций используется установка свай в несколько рядов в виде полос.

Кустовое размещение предполагает установку элементов под несущими стенами и объектами с большой нагрузкой. Такой способ применяется для строительства навесов и сооружений с большим количеством колонн, которые удерживают кровлю. Для строения большого размера используется установка свай в шахматном порядке.

Выбор способа расположения свай зависит от проекта строительства. Элементы должны располагаться в углах и в местах пересечения простенков. Оптимальным считается расстояние между сваями в ростверке 2–3 м.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Подбирая основание для будущего строения необходимо изучить плюсы и минусы свайного фундамента с ростверком. Такая конструкция имеет отличную устойчивость и высокую несущую способность. Это особенно важно для строительства домов на почвах, которые склонны к подвижкам. Данный тип фундамента часто встречается в сейсмически активных зонах, когда основа останется неподвижной при небольших землетрясениях.

Ростверк лишь соединяет сваи и равномерно распределяет нагрузки между ними

Важно! Классические сваи способны выдерживать нагрузку до нескольких тонн.

Свайно-ростверковый фундамент целесообразно выбирать для строительства сооружений на грунтах со сложной структурой, особенно в горной местности, которая характеризуется небольшим слоем сыпучего грунта. Производители выпускают сваи различной длины, что позволяет возводить фундамент на склонах, а также создавать криволинейные объекты. Свайно-ростверковый фундамент является идеальным основанием для строительства здания из любого материала.

Благодаря тому, что ростверк не контактирует с землей, исключается вероятность подтопления сооружения грунтовыми водами, попадания в дом грызунов и различных насекомых. Для возведения свайного фундамента с ростверком нет необходимости в предварительной очистке и выравнивании площадки строительства, что уменьшает трудоемкость и себестоимость работ. Возводить фундамент можно самостоятельно без привлечения мощной строительной техники, что особенно важно в условиях плотной застройки или на небольших земельных участках.

Однако данная конструкция имеет свои недостатки. При проектировании этого типа фундамента следует выполнить точные расчеты с привлечением специалиста. Здесь следует учесть длину, диаметр, вес, количество свай и их точное месторасположение.

Ростверк будет идеальным вариантом для загородного дома

Важно! Свайный фундамент не рекомендуется использовать для тяжелых, массивных сооружений даже за счет увеличения диаметра свайных элементов.

Еще одним недостатком является трудоемкий ремонт основания, который потребует сооружения подпорных стенок или установки дополнительных свай. Возведение свайного фундамента с ростверком исключает устройство подвального помещения и требует дополнительного утепления нижней части здания.

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Выполнение расчета свайно-ростверкового фундамента является серьезным и ответственным мероприятием. Этот процесс лучше доверить специалисту в данной области. Для выполнения расчета необходимо собрать информацию о территории для строительства: геологическое строение и физические свойства грунта, гидрогеологические и физико-географические условия местности. Получить всю необходимую информацию можно в местной геологоразведочной службе, предварительно оформив заказ.

На основании полученных данных выполняются расчеты параметров выбранного фундамента. Нагрузка на фундамент с ростверком рассчитывается исходя из общей массы строения. Далее вычисляется глубина заложения опор. Исходя из несущей способности фундамента и величины нагрузки, определяется минимальная совокупная площадь опор. Далее подбирается тип, диаметр и количество свай, которые распределяются по площади строения, согласно выбранной схеме расположения. Далее расчетным путем определяются размеры ростверка.

Ростверки сборного типа не требуют омоноличивания

Полезный совет! Для выполнения расчета свайного фундамента с ростверком можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или услугами специалистов строительных компаний.

Расчет ростверка свайного фундамента выполняется на основании СниП ІІ-В.1–62. Следует учитывать, что ширина конструкции должна быть на 10–20 см толще стены строения, а высота должна быть примерно равной значению ширины. Завершающим этапом является подбор строительного материала.

Устройство свайно-ленточного фундамента своими руками

Сооружение ростверка на столбчатом или свайном фундаменте своими руками является посильной и выполнимой задачей. Первый вариант целесообразно выбирать для строительства небольших сооружений без постоянной нагрузки, таких как дачные дома и беседки. Свайный фундамент является наиболее популярным решением при возведении строений, предназначенных для постоянной эксплуатации.

Устройство свайно-ростверкового фундамента своими руками целесообразно выполнять в конце весны, начале лета или ранней осенью. Первым делом необходимо подготовить площадку, очистив ее от мусора и растительности.

Монолитный тип ростверка является цельной конструкцией

Полезный совет! Территорию под будущее строительство рекомендуется обработать химикатами, что исключит рост растительности.

Далее выполняется разметка территории на основании проекта с указанием мест расположения свай. Если используются винтовые сваи, то их следует вкрутить без предварительного создания отверстий. Для этого можно воспользоваться трубой или ломом, который необходимо вставить в оголовок опоры. Для винтовых свай удобнее делать металлический или деревянный ростверк. Бетонную перемычку целесообразно устраивать лишь под будущий дом из камня, для которого требуется высокая жесткость основания.

Важно! Сваи должны располагаться строго перпендикулярно грунту.

Если устраиваются буронабивные сваи, своими руками установить их не получится. Для создания отверстий в грунте необходимо привлечь специальную технику. Буронабивные сваи могут быть изготовлены двумя способами. Первый вариант предполагает в каждую пробуренную лунку поместить опалубку в виде металлической трубы необходимого диаметра. Внутреннее пространство армируется и заливается бетоном. Второй вариант исключает установку опалубки.

Деревянный ростверк бывает лишь один по своему исполнению — сборный

Для устройства свайного фундамента с ростверком используется бетон класса В7,5-В15, что является оптимальным решением для небольших строений. Для габаритных зданий можно применять бетон, классом до В25. Более прочный строительный материал нецелесообразно использовать для частного домостроения. Это экономически не оправдано, поскольку запас прочности материала превышает нагрузку от здания. В каждое отверстие закладывается арматура диаметром 12-16 мм класса А400.

Закладка свайного фундамента с монолитным ростверком

Для работ понадобятся такие инструменты и материалы:

• штыковая и подборная лопата;
• лом;
• колья;
• веревка;
• деревянные доски или листы ДСП для опалубки;
• комплект стальных винтовых свай;
• арматура для армирования свай и ростверка;
• металлические трубы;
• бетонный раствор;
• отвес;
• нивелир или гидроуровень;
• рулетка;
• специальные химикаты;
• плиты пеноплекса;
• песок;
• щебень;
• битумная мастика.

Шверты нельзя закреплять на самом ростверке

Устройство фундамента свайного с монолитным ростверком выполняется по следующему алгоритму:

• очистка и выравнивание основания;
• бурение отверстий в намеченных местах необходимой глубины и размера для свай;
• утрамбовка грунта и создание подушки из песка средней или крупной фракции толщиной 30-50 см на дне отверстий;
• монтаж винтовых или буронабивных свай согласно технологии производства работ;
• подготовка песчаной подушки для монолитного ростверка;
• устройство опалубки;
• в яму опускается каркас из арматуры, состоящий не менее чем из 4 прутьев, длина которых выбирается с учетом высоты обвязки;
• выполнение заливки бетоном;
• создание деревянной опалубки для монолитного ростверка;
• после застывания бетона выполняется сбор арматурного каркаса для ростверка;
• монтаж опалубки для обвязки;
• бетонирование ростверка;
• снятие опалубки после того, как бетон наберет требуемую прочность;
• выполнение гидроизоляции.

Высокий ростверк поднимается выше 15 см над землей

Полезный совет! Если образуется подпольное пространство, его лучше закрыть декоративным цоколем или забиркой.

Армирование ростверка выполняется при помощи стержней класса А400, которые могут быть соединены в каркас сваркой или связаны при помощи вязальной проволоки. Второй вариант является более трудоемким, но надежным.  При укладке каркаса следует оставить расстояние от стержня до опалубки не менее 3 см – для создания защитного слоя из бетона, что предотвратит образование коррозии.

Полезный совет! На углах здания прутья арматуры следует обязательно связывать проволокой.

Создание монолитного ростверка фундамента на сваях

Перед устройством ростверка на сваи следует уложить слой гидроизоляции. Это необходимо для того, чтобы исключить возможность намокания подошвы элементов. В качестве гидроизоляционного материала можно использовать рубероид, полиэтиленовые пленки или мембраны. Если под подошвой ростверка предусмотрена подушка из гравия мелкой фракции, что может нарушить целостность гидроизоляционного слоя, следует предусмотреть подбетонку.

Процесс возведения монолитного ростверка трудоемкий и дорогой

Следующим этапом является устройство опалубки под фундамент на бетонных сваях. Для этого выполняется разметка с шагом 0,5-0,8 м с вбиванием колышков сечением 5х5 см по всему периметру строения. Далее выполняется укладка горизонтальных деревянных досок, в которых вырезаны предварительно отверстия под сваи.

Устанавливаются вертикальные элементы опалубки, которые приколачиваются к горизонтальным доскам. Для опалубки рекомендуется использовать прочные деревянные доски или листы ДСП. Внутри сборную опалубку следует застелить полиэтиленовой пленкой. Габариты опалубки должны превосходить высоту будущего ростверка не менее, чем на 5 см.

Полезный совет! В случае устройства низкого ростверка можно использовать несъемную опалубку, которая станет впоследствии дополнительной теплоизоляцией для стен помещений.

Армирование ростверка: пошаговая инструкция

Следующим этапом при устройстве ростверка свайного фундамента является создание арматурного каркаса, который впоследствии должен быть полностью со всех сторон утоплен в бетон. Для этого необходимо уложить на дно опалубки в поперечном направлении деревянные бруски любой ширины, но с одинаковой толщиной 30-50 мм. На них укладывается нижний ряд стержней арматуры, которые необходимо связать между собой так, чтобы обеспечить одинаковое расстояние между прутьями.

Инструкция по вязке арматуры

Верхний пояс арматурного каркаса необходимо подвесить к поперечным брусьям, которые связывают стойки опалубки. Затем следует связать между собой нижний и верхний пояса.

Для армирования монолитной ленты обычно используется арматура класса А400. Количество стержней подсчитывается исходя из отношения площади поперечного сечения горизонтальной перемычки к сумме сечений всех прутьев, что составляет 1000:1. Выполняется следующий порядок расчета:

• необходимо умножить ширину на высоту ростверка, поделив результат на 1000;
• полученное значение необходимо разделить на площадь сечения одного прутка.

Полученный результат является минимальным количеством стержней, необходимых для армирования.

Полезный совет! Расстояние между рядами арматуры не должно превышать 150 мм.

Устройство дополнительных элементов и бетонирование ростверка

Перед заливкой бетоном горизонтальной перемычки следует заложить специальные трубы, через которые будут проходить инженерные коммуникации, такие как водопровод, отопление, канализация и связь. Также следует предусмотреть в основании вентиляционные отверстия.

Ростверки могут различаться как по конструкции, так и по своему расположению и материалу

Важно! Не следует пренебрегать данным этапом, поскольку потом придется нарушать целостность ростверка.

Для создания монолитного ростверка рекомендуется использовать бетоны марки М300 и М500. При заполнении бетонной смесью опалубки следует использовать вибромашину, которая способна утрясти бетон, чтобы исключить вероятность образования полостей, что повысит прочностные характеристики бетона.

Через два часа после заливки бетона его рекомендуется накрыть пленкой. Если на улице жарко, периодически необходимо снимать пленку и смачивать бетон водой, чтобы на его поверхности не образовывались трещины. Полное застывание конструкции наступит не раньше, чем через неделю, что зависит от температуры окружающей среды.

Если на улице температура воздуха достигает 20 град., опалубку можно снимать через 4 дня, поскольку бетонное основание наберет более половины прочности. Если температура не поднимается выше 10 град., опалубку не нужно трогать на протяжении 14 дней. При температуре воздуха ниже 10 град. необходимо обеспечить дополнительный обогрев и организовать утепление фундамента. После полного застывания бетона можно приступать к созданию гидроизоляционного слоя при помощи битумной мастики.

Ростверк сборного типа может быть выполнен из металла или дерева

Устройство столбчатого фундамента с ростверком

Устройство основания под будущую постройку выполняется по следующему алгоритму:

• очистка территории от растительности с последующей обработкой химикатами;
• разметка участка на основании проекта;
• создание отверстий для будущих столбов;
• трамбование грунта на дне ямы;
• создание песчаной подушки высотой не менее 15 см;
• укладка геотекстиля;
• засыпка щебнем;
• выполнение опалубки для каждой ямы;
• накрывание полиэтиленом опалубочной системы;
• создание каркаса для армирования свай;
• формирование столбов путем заливки в отверстия бетона;
• обработка поверхности столбов битумной мастикой;
• монтаж опалубки между железобетонными столбами для создания ростверка, высота которой должна превышать высоту будущей конструкции на 5-10 см;
• устройство песчаной подушки;
• бетонирование ростверка с армированием конструкции;
• создание гидро- и теплоизоляции.

Сборный ростверк применяют для возведения таких построек, где срок службы не превысит 20 лет

Основные ошибки при возведении свайно-ростверкового фундамента

Первой ошибкой, которая может существенно повлиять на надежность и жестокость конструкции, является неправильное выполнение расчетов нагрузки на основание здания. Здесь очень важно учесть особенность типа грунта местности, где будет выполняться строительство.

Следующей ошибкой считается малая глубина заложения или неправильная установка свай. В грунте под сваями может образоваться свободно пространство, что станет причиной усадки основания. Это, несомненно, приведет к уменьшению воздушной прослойки под ростверком, что может стать причиной обрыва сваи в зимнее время. Чтобы исключить такую вероятность, сваи следует монтировать ниже глубины промерзания грунта.

На практике встречаются случаи, что проектом не предусматривается создание воздушной прослойки под ростверком. Это особенно опасно в зимний период года, когда мерзлая земля значительно расширяется в разные стороны, в том числе и по вертикали. Это приведет к образованию избыточного давления на нижнюю часть ростверка, что может стать причиной его повреждения или обрыва. Чтобы это исключить, следует позаботиться об организации утеплительного слоя в виде плит пенополистирола, которые также будут исполнять роль искусственной амортизации.

Повышенным считается ростверк, у которого подошва находится на одном уровне с землей

Не менее важным моментом является создание надежной связи между ростверком и сваями. Если надежная фиксация отсутствует, это может привести к смещению столбов по горизонтали. В результате чего на них не будет воздействовать расчетная нагрузка от сооружения, которое может в этом месте просесть.

Ростверковый фундамент под дом или другое строение является наиболее популярным и экономически оправданным вариантом в современном строительстве. Он отличается универсальностью, повышенной прочностью и надежностью. Качественно выполненный ростверк, согласно нормативным требованиям, является залогом долговечной конструкции.

Ростверк — что это такое виды и предназначение

Последние двадцать лет строительная отрасль возрождается: меняются технологии, возводятся прочные здания из металлоконструкций, подбираются оптимальные схемы сотрудничества с клиентом. Связи с чем, заказчики проявляют огромный интерес к используемым в проекте фундаментам. В этой публикации мы рассмотрим ростверк — что это такое, виды и предназначение его при строительстве зданий

• Дословно ростверк — что это такое, виды и предназначение его можно определить, сделав перевод немецкого слова Rostwerk, в котором Rost — это решётка и Werk — это строение.

На деле же, эта конструкция, как объясняет Википедия представляет собой верхнюю часть свайного или столбчатого фундамента и служит для распределения нагрузок от несущих элементов здания (сооружения).

Ростверк — что это такое, виды и предназначение? Конкретный вопрос требует не менее конкретного ответа. Это железобетонная рама, которая находится под несущими стенами здания и стоит на вкопанных в землю колоннах. Сбоку ростверк напоминает стол, в котором столешницей является плита (или балка), а ножками сваи, заглубленные в землю.

Достоинства железобетонного ростверка в строительном производстве неоспоримы. Благодаря использованию этой конструкции у зданий повышается:

• Прочность;
• Надежность;
• Устойчивость к воздействию окружающей среды;
• Экономичность — железобетонный ростверк можно выполнить без дополнительных трат на использование спецтехники.

Больше всего конструкция подходит для легких зданий и сооружений из металлоконструкций, а также для строений из традиционных материалов небольших размеров. В загородном строительстве ростверк используется для возведения бань, домов и коттеджей, с ленточным основанием. В этом случае, ростверком будет являться одиночный или двойной настил из брёвен или брусьев, уложенных на щебёнчатую, песчаную или гравийную подушку, выполняющий роль фундамента.

Чтобы определить ростверк — что это такое, виды и предназначение его в строительстве быстровозводимых зданий из металлоконструкций, необходимо визуально представить себе конструкцию, выполненную в виде балок или плит, объединяющих оголовки столбов (свай) и служащих опорной конструкцией для возводимых элементов здания (сооружения).

В современном строительном производстве много различных материалов, самым лучшим решением для ростверка будет бетон или железобетон (сборный или монолитный), дерево или металл. Последние используются не часто и все же мы укажем достоинства металлического ростверка.

Если в качестве обвязки фундамента используют металлопрокат, можно выполнить ростверк из двутавра (ГОСТ 26020-83) или швеллера (ГОСТ 8240-97). Номер изделия зависит от нагрузки. Швеллера выпускаются двух видов:

• С уклоном внутренних граней полок
• С параллельными гранями полок

Так как большой разницы между этими видами нет, несущая способность изделий с одинаковыми номерами не отличается. Если ростверк выполняется из двутавра, необходимо обратить внимание на маркировку. Металлический ростверк прочен, надежен в креплении к свайным фундаментам или к металлическим оголовкам. Если в строительстве используется буронабивной или другой тип фундамента из бетона, крепление металлопроката усложняется.  Этот вид конструкции довольно дорого обходится заказчику. К тому же металлический ростверк подвержен коррозии, а при его выгрузке и установке в проектное положение балок потребуется грузоподъемная техника. Связи с чем использование металлического ростверка в проекте не всегда рентабельно.                                                                                                                

Изложенная информация доказывает целесообразность использования железобетонного ростверка на сваях. Устойчивость свай доказана научно-экспериментальным путем. Даже в самом холодном климате и на самых глинистых почвах сваи справляются с морозным пучением, уменьшая пористость грунтов, что снижает показатель влажности. Поэтому заказчику важно знать ростверк — что это такое, виды и предназначение его в строительстве металлических зданий.

Ростверк может быть высоким или низким, заглубленным в фундамент. В первом случае он располагается выше уровня грунта или воды, во втором — конструкция заглубляется непосредственно в фундамент общественных и промышленных зданий. В случае, когда конструкция подошвы фундамента совпадает с отметкой планировки грунта, ростверк будет называться повышенным.

В высотных зданиях ростверком является решетчатая пространственная конструкция, расположенная вверху здания или на промежуточных этажах. В таких проектах помимо того, чтобы знать ростверк — что это такое, виды и предназначение его, обращают внимание заказчика на роль конструкции, которая существенно повышает пространственную жесткость здания и равномерно распределяет нагрузки между вертикальными несущими конструкциями (колоннами, стенами).

Если у вас остались вопросы и вы хотите знать, ростверк — что это такое, виды и предназначение его в вашем проекте, обращайтесь к консультантам компании по телефону 209-09-40. Ждем звонков!

что это такое и какие виды его бывают

Любой фундамент на сваях изготавливается из двух частей – это непосредственно сваи, использующиеся для передачи давления на несущий слой, и ростверк.

Не многие начинающие строители знают, что такое ростверк, и для чего предназначен, но, тем не менее, он имеет большое значение в конструкции основания.

В данной статье будут рассмотрены виды ростверков, их предназначение и основные отличия.

Понятие ростверка и его разновидности

Ростверком называют горизонтально размещенный участок свайного базиса, который используется для принятия и передачи нагрузки от стен постройки на сваи. Помимо этого, ростверк позволяет объединить все сваи в цельное изделие, поэтому крайне важно при работе создать жесткие узлы соединения.

Устройство ростверкаКонструкция может не касаться поверхности

В зависимости от разновидности основания и геологических параметров почвы ростверк может иметь различия:

• По месту размещения. Он может располагаться на грунте, быть углубленным или и вовсе не касаться поверхности.
• По компонентам, которые использовались при производстве. Для изготовления может применяться железобетон, металл, дерево или обычный бетон.
• По конструкции. Изготавливаются монолитный, сборно-монолитный и сборный ростверк.

Схему конструкции свайного фундамента можно увидеть ниже.

Виды по размещению

В зависимости от участка нахождения ленты относительно поверхности земли существуют следующие разновидности:

• высокий ростверк, еще его именуют висячим;
• повышенный;
• заглубленный.

Увидеть расположение разных типов относительно грунта можно на схеме ниже.

Высокий

В домах с высоким ростверком полы будут холодными

Такой тип располагается над уровнем почвы, а его нижняя конструкция возвышается на 10 см относительно планировочной отместки земли. Эта разновидность имеет хорошие показатели стабильности и целостности и позволяет избежать возможных повреждений фундамента. При отсутствии необходимых зазоров ростверк или узлы соединения могут быть деформированы, что приведет к вырыванию свай.

В результате выбора высокого ростверка образуется проветриваемое пространство под полом, что позволит обеспечить высокий уровень влаги в доме и прохладу в жаркое время года.

Минусом такого решения является отсутствие герметизации пространства между почвой и нижней плоскостью перекрытия. Холодные потоки воздуха и отсутствие неподвижного воздушного слоя увеличивают теплопотери постройки. Из-за этого при возведении дома в суровой климатической среде, пол понадобится утеплить. Еще одним недостатком является отсутствие возможности соорудить полноценный цоколь или подвал.

Повышенный

Такой тип является более распространенным и предусматривает размещение его подошвы на уровне почвы.

В качестве основания для ленты используется подушка на основе песка или гравия с толщиной 10-15 см, для монтажа которой удаляется необходимое количество грунта и производится замена на гравий.

В результате образуется противопучинистая подушка, предотвращающая морозное пучение почвы.

Гравийная подушка снижает уровень влаги почвы и предотвращает скопление воды. Несомненным плюсом такого ростверка является отсутствие продуваемого пространства между перекрытием и почвой.

Заглубленный

Заглубленные конструкции располагаются ниже уровня грунта

Как производится монтаж заглубленного ростверка и что это такое? Такой вид отличается размещением ленты ниже поверхности грунта.

По линии установленных свай вырывается яма небольшой глубины, на дне которой монтируется подушка из щебня. После этого в траншею устанавливают опалубку, и производится армирование и бетонирование.

Крепеж между элементами осуществляется путем замоноличевания верхушек свай в ростверке.

Разновидности по типу материала

Железобетонные конструкции стабильны и прочны

В зависимости от конструкции постройки и давления на фундамент ростверк может изготавливаться из следующих материалов:

• железобетона;
• металла;
• дерева;
• бетона.

Железобетонное изделие

Такой тип имеет высокий показатель несущей способности и отличается стабильностью, прочностью и высоким сроком эксплуатации. Именно эти качества гарантировали ему широкое применение. В составе железобетонного ростверка есть арматура, которая повышает прочность, и бетон, позволяющий выдерживать большое давление. Армирование может выполняться как отдельными стержнями, скрепленными в единый каркас, так и заранее собранными каркасами. О том, как не ошибиться с монтажом ростверка, смотрите в этом видео:

Крайне важно при создании основания ростверка обеспечить для арматуры хорошую защитную прослойку.

Металлическая конструкция

Чаще всего для возведения конструкции используют двутавровые или швеллерные балки

Металлический ростверк производится из профильного проката: двутавра или швеллера. Отличается хорошими показателями прочности и жесткости.

Часто используется при создании фундамента на основе свай и винтов и при возведении одноэтажных построек.

Швеллер укладывается на оголовки свай из металла и крепится путем сварки. Основным недостатком такого материала является невысокая устойчивость к коррозии, что приводит к необходимости дополнительной защитной обработки изделий.

Деревянный ростверк

Такая разновидность используется исключительно для деревянных построек. Монтаж деревянных досок  выполняется через предназначенную для этого гидроизоляционную прокладку. Для этого применяется рубероид или толь. О монтаже деревянной консструкции в каркасном доме смотрите в этом видео:

Чтобы избежать гниения древесины, ростверк обрабатывается специальными антисептиками. Крепеж бруса к свае осуществляется при помощи болтов или кронштейнов.

Бетонные конструкции

Устройство такого вида идентично рассмотренному выше железобетонному изделию. Однако имеется и ряд особенностей. В конструкции не предусмотрено армирования. Все давление воспринимается и распределяется бетоном.

При использовании такой разновидности нужно, чтобы оголовки свай заходили в бетон на уровень в 10 см. Применять бетонный ростверк можно исключительно при возведении одноэтажных построек.

Виды по типу конструкции

Сборный металлический крепеж часто бывает недостаточно прочен

В зависимости от параметров конструкции ростверки бывают следующих типов:

• сборные;
• монолитные;
• сборно-монолитные.

Сборная конструкция

Зачастую такая конструкция изготавливается из стальных балок, скрепленных при помощи сварки. Основным минусом такой разновидности является трудная установка тяжеловесных балок и невысокая прочность сварочного крепежа.

Такие виды укладываются на оголовки свай и закрепляются, необходимость в замоноличивании отсутствует. Такое решение прекрасно подойдет для некапитальных домов со сроком эксплуатации до 20-ти лет.

Монолитный ростверк

Монолитные конструкции заливаются с использованием опалубки

Такое изделие производится в виде цельной конструкции, которая заливается непосредственно на стройплощадке. К этой категории относятся бетонные или железобетонные материалы ленточного или плиточного типа.

Ленточная разновидность более широко применяется, но плиточная незаменима при плохих геологических параметрах почвы.

Работа по монтажу монолитного ростверка не отличается высокой трудоемкостью и не потребует больших финансовых затрат.

Сборно-монолитный

Состоит из сборных частей заводского производства, собираемых по типу конструктора. После сборки все швы замоноличиваются, создавая единое изделие. Используется в промышленном строительстве для многоэтажных домов. Подробнее о монтаже монолитного ростверка смотрите в этом видео:

Такая разновидность имеет высокую стоимость, требует специальной техники и точности при установке.

Как видно из статьи, ростверк является важной частью фундамента. Существует много видов такого изделия. Выбор осуществляется исходя из разновидности фундамента и параметров почвы.

Забивные сваи с ростверком — лучший железобетонный союз

Забивные сваи с ростверком – это один из наиболее востребованных типов фундамента. Он помогает передать нагрузку на более глубокие слои грунта, от чего его можно устанавливать даже на проблемных участках земли. Цена на фундамент на забивных сваях с ростверком отличается дешевизной, а потому к ней прибегают в последнее время все чаще. Заказав забивные сваи с ростверком у нас, вы гарантируете качественное основание для дома.  Мы работаем по всей территории Московской области. Это значит, что совершить заказ могут как жители Москвы, так и Подмосковья. Сколько будет стоить заказ, поможет рассчитать калькулятор на сайте.

Забивные сваи с ростверком

Верхней частью свайного фундамента, задача – распределить тяжесть несущих компонентов сооружения, называют ростверком. Сбоку конструкция напоминает стол. Представляется рамой из железобетона, устанавливаемой под стенами здания; стоит на забивных сваях. Внешний вид ростверка – это балки, которые объединяются оголовками свай.

Ростверк на забивных железобетонных сваях

Сваи с ростверком используются при строительстве зданий с малым количеством этажей, бань, загородных домов, коттеджей. Вид конструкции при таком строительстве – это монолитная лента. Фундамент здания на ж/б сваях применяют в тех случаях, когда использование другого типа основания не является возможным. Если грунт слабый, необходимо передать тяжесть здания на более глубокие слои почвы. Именно с этой задачей справляются сваи с ростверком. Сложный рельеф располагает к постройке здания на сваях из железобетона. В таких случаях только этот вариант является возможным.

Типы ростверка на сваях ж/б

Классификация происходит в зависимости от технологии производства свай:

• Монолитные ростверки – тип, представляющийся лентой из бетона с арматурами, которая служит соединителем всех краев свай сверху. Сооружение такого ростверка ничем не отличается от ленточного фундамента. Лишь некоторые ситуации заставляют изготовить ростверк в виде сплошной плиты. Главное преимущество – возможность возведения свайного основания без серьезных затрат строительных материалов, времени и сил.
• Сборные ростверки. Монтаж происходит из обычных балок из железобетона. Берут определенное количество готовых элементов особой конфигурации (под ключ). После этого происходит замоноличивание.
• Сборно-монолитные конструкции изготавливаются путем комбинирования различных типов ростверков.

Мы всегда используем на практике только первую технологию производства работ. Именно монолитный тип самый надежный. Нет лишних стыков и соединений. Соответственно, нет риска возникновения деформаций, трещин и прочих неприятных последствий.

Преимущества применения забивных свай с ростверком

• Возможность формирования на разных типах грунта;
• Трата времени на работу с землей сводится до минимума;
• Возможность выполнения свайного основания с ростверком даже зимой;
• Гарантирована способность выдерживать высокие нагрузки несущих элементов здания;
• Стоимость подобного основания куда ниже, чем, например, у ленточного аналога.

Монтаж такого типа фундамента осуществляется путем ввинчивания или забивания (в зависимости от типа) свай в грунт на необходимую глубину. Затем, чтобы верхние концы были на одинаковом уровне, их подрезают с помощью болгарки или отбивают отбойником.

Области использования забивных свай с ростверком

В основном, применение распространено на проблемных грунтах с высоким содержанием глины. Но и в обычных условиях, благоприятных к другим типам фундамента, сваи с ростверком встраиваются отлично. Потому строители нередко прибегают именно к этому типу основания.

Кстати, в редких случаях возможно применение и такого материала, как швеллер. Чаще всего он применяется в купе с винтовыми опорами. В этом видео запечатлен один из наших монтажей, где материалом для ростверка забивного фундамента послужил именно швеллер:

Железобетонный ростверк на свайном основании

Свайные фундаменты различных типов и из разных материалов используются на сложных грунтах. Сваи уходят глубоко под землю и опираются на более плотные и стабильные слои. Им не страшны морозное пучение и высокий уровень грунтовых вод. Обычно такие фундаменты делают с ростверком — связывающей сваи балкой из бетона, металла или дерева. Один из вариантов такого основания — свайный фундамент с монолитным ростверком.

Применение

Фундамент с монолитным ростверком подходит для участков с перепадами высот и влажных нестабильных почв, где обычный ленточный фундамент испытывал бы слишком большие нагрузки, в районах с вечной мерзлотой, при высоком уровне залегания грунтовых вод. Ростверк в данном типе основания равномерно распределяет нагрузку (вес дома) на все опоры. Свайно-ростверковый фундамент подходит для небольших, не слишком тяжелых зданий, но для совсем маленьких домов он экономически не оправдан.

Фундамент свайно-ростверковый может быть

• висячим (с высоким ростверком),
• с заделкой свай в монолитный цоколь.

В первом случае между полом и землей имеется расстояние 0,7-1 м. Почва при этом воздействует на основание минимально.

Во втором случае ростверк располагается прямо на уровне земли (повышенный), или несколько заглублен (низкий ростверк), можно сделать небольшой цоколь. При этом ростверк никогда не опирается прямо на землю, из-под него вынимают небольшой слой почвы (10-15 см). Это делается для того, чтобы на бетонную конструкцию не действовали силы морозного пучения грунта. Если ростверк заглублен, то оголовки свай обязательно гидроизолируют. Заглубленный ростверк не делают на сильно пучинистых грунтах, которые могут увеличится в объеме больше, чем на высоту зазора, и деформировать или сломать фундамент.

Сам ростверк делают в виде ленты, поэтому такой фундамент также иногда называют свайно-ленточным, или с перекрытием в виде плиты. Второй вариант требует значительно больших затрат бетона и арматуры.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Этот тип основания имеет свои преимущества.

• Малое количество земляных работ.
• Меньшая трудоемкость, чем для ленточного фундамента.
• При правильной теплоизоляции висячий ростверк позволяет снизить теплопотери благодаря тому, что он не соприкасается с землей.
• Меньше расход стройматериалов, а значит, и денег, чем для строительства ленточного фундамента, если делается небольшое количество свай (экономия может составить до 30%).

К недостаткам и сложностям этого типа основания относятся

• необходимость бурения глубоких скважин при установке буронабивных свай,
• необходимость теплоизоляции пола, а иногда и создания имитации цоколя в случае висячего ростверка для утепления дома.

Железобетон наиболее популярен в индивидуальном строительстве для домов как материал для ростверков — как на монолитных, так и сборных. Он выгодно отличается от дерева и металла, так как дерево подвержено гниению, а металл — коррозии. Монолитный фундамент имеет свойства, отличающие его от сборного. Прежде всего, это более высокая прочность и надежность, так как он отливается как единое целое.

Виды свай

Для свайно-ростверкового фундамента используют

Первый вариант для строительства частных домов используется редко, так как для забивки нужно специальное оборудование, аренда и тем более покупка которого значительно увеличит расходы.

Винтовые сваи в последнее время набирают популярность благодаря скорости их монтажа и отсутствию земляных работ — они просто вкручиваются в грунт, это можно сделать самостоятельно усилиями двух-трех человек или заказать услугу монтажа в компании, которая продает сваи.

Буронабивные сваи изготавливаются прямо на участке. Для этого бурят скважины, опускают в них опалубку и арматуру и заливают бетон.

Для точного расчета фундамента на основе свай лучше всего обратиться к специалисту-инженеру. Также перед строительством любого дома рекомендуется провести инженерно-геодезическую экспертизу, чтобы узнать строение и особенности грунта.

Фундамент на буронабивных сваях

Подготовка участка

Перед созданием фундамента необходимо расчистить участок, разметить его в соответствии с проектом здания, отметить места, где будут пробурены скважины. Сваи располагают по периметру строения, под внутренними несущими станами и на углах. Шаг между ними не должен превышать 2 м.

Буронабивные сваи делают, заливая бетон в подготовленные скважины. Обычно в скважины устанавливают опалубку, роль которой могут играть асбоцементные трубы, трубы из пластика, рубероид, ПВХ-пленку. Эти материалы не только придают свае форму и увеличивают ее прочность, но и выполняют гидроизолирущую функцию.

Глубина скважин зависит от глубины промерзания грунта, они должны быть на 50 см глубже этого уровня. 20 см из них приходятся на песчаную подушку. В среднем глубина будет около 10 м.

Для бурения можно нанять бригаду рабочих, можно осуществить его своими силами с помощью ручного бура. Диаметр скважины должен быть равен примерно 20 см.

После насыпания песочной подушки в скважины опускают трубы. Они должны подниматься над уровнем почвы на одинаковую высоту, это можно проконтролировать с помощью нивелира или уровня. Далее в трубы опускают арматуру. Для армирования свай используют металлические прутья, на каждую опору их нужно 3 или 4. Прутки соединяют поперечными хомутами, получается такая конструкция, как на фото.

Арматура должна подниматься над верхней частью свай на 40-50 см, чтобы ее можно было соединить с арматурой ростверка. Устанавливают ее в трубах таким образом, чтобы между арматурой и оболочкой было не менее 2 см — это позволить полностью покрыть каркас бетоном.

После этого в трубы заливают бетон. Для уплотнения используют вибратор, но если его нет, можно использовать метод штыкования с помощью металлического прута или трубы. Залитые сваи оставляют на 4 недели для застывания и набора прочности.

Железобетонный ростверк

Сначала устанавливают опалубку. Ее можно сделать из обрезной доски в виде желоба шириной не меньше, чем толщина будущих стен, и высотой примерно 30 см. Определенная сложность состоит в том, что у ростверка есть висячие части, под которые на время застывания бетона нужно будет поместить подпорки. Опалубку устанавливают на нужной высоте, после застывания бетона ее снимают. Можно использовать и несъемную опалубку, например, из пеноплекса, которая будет играть роль утеплителя и гидроизоляции.

Железобетонный ростверк также обязательно армируется. Для армирования берут металлические прутки толщиной 10-12 мм, они располагаются вдоль сторон конструкции. Между собой они связываются в два пояса поперечной арматурой толщиной 6-8 мм, можно гладкой. Из такой же арматуры делаются вертикальные ребра, соединяющие пояса. Под нижний пояс подкладывают деревянные бруски, чтобы арматура была полностью погружена в бетон. С помощью вязальной проволоки каркас ростверка связывается с выступающей частью арматуры свай, также можно их сварить.

На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент.

Заливают ростверк за один раз, поэтому сразу нужно приготовить необходимое количество бетона. Важно, чтобы в слое бетона не было полостей, пузырей. После заливки бетон уплотняют.

Ростверк на винтовых сваях

Если ростверк делают на винтовых сваях, то армировать его надо перед тем, как устанавливают опалубку. Для этого на сваях вяжут арматуру толщиной 12-18 мм, для этого в сваях сверлят отверстия, в которые пропускают закладные из арматуры. К закладным присоединяются продольные элементы каркаса. Внутрь сваи также опускают арматуру, связывая ее с каркасом ростверка. При бетонировании сначала заливают бетон внутрь свай, а затем в опалубку ростверка.

Фундамент на сваях с монолитным ростверком позволяет успешно возвести дом на пучинистых грунтах. Для него используют обычно буронабивные или винтовые сваи. Следует помнить, что на таком фундаменте нельзя строить большие, тяжелые здания.

Свайные фундаменты приобретают все большую популярность в частном строительстве. Связано это с высокой скоростью возведения, надежностью и относительной дешевизной данного вида основания. Помимо самих опор, важным компонентом такого фундамента является обвязка, или ростверк. В этой статье мы подробно рассмотрим ростверк на железобетонных сваях, его преимущества и основные этапы возведения.

Виды и типы ростверков

На разновидности ростверк для свайного основания можно разделить по трем параметрам: выбор материала, тип монтажа и уровень расположения над землей.

Ростверк по выбору материала

В зависимости от типа строения, а точнее от предполагаемой нагрузки, для обвязки выбирают один из трех материалов:

• дерево. Используется брус не менее 15х15 или 20х20 см. Подходит для возведения легких конструкций вроде бань, беседок и каркасных или деревянных одно-двухэтажных домов.
• металл. Для данного основания применяют швеллер или двутавровую балку. Отличается более высокой несущей способностью в сравнении с деревянным ростверком и может выдерживать малоэтажные строения из пеноблока.
• Железобетон. Самый прочный и долговечный фундамент. Используется для сооружений из любых материалов и, в зависимости от типа ростверка, любой этажности.

Железобетонный ростверк по типу монтажа

Существует три типа обвязки для фундамента на железобетонных ЖБ -сваях из железобетона: монолитный, сборный, комбинированный (сборно-монолитный).

Монолитный ростверк

Представляет собой сплошную железобетонную ленту или плиту, опирающуюся на погруженные в грунт сваи. Первый вариант чаще всего применяется в частном строительстве, так как дешевле и требует меньше трудозатрат. В общем случае монтаж такого основания идентичен возведению обычного ленточного или плитного фундамента с той лишь разницей, что армирующий каркас соединяется с оголовками свай посредством сварки и связывает всю конструкцию в единое целое.

Сборный ростверк

Монтируется из готовых железобетонных элементов (балок). Все части сборной конструкции имеют специальные «замки», которые впоследствии замоноличиваются.

Комбинированный ростверк

Представляет собой объединение двух предыдущих типов.

Ростверк по уровню расположения над землей

Здесь выделяют высокий, низкий и заглубленный ростверк. Первый используется на пучинистых почвах и служит для передачи основной нагрузки от здания на глубинные слои грунта. Во втором случае между обвязкой и поверхностью остается зазор 10-15 см. Заглубленный ростверк представляет собой основание, погруженное в грунт на 30-40 см.

Последовательность возведения ростверка на железобетонных сваях

Кроме этапов разметки и погружения свай в грунт с последующей подготовкой оголовков, создание монолитного ростверка на железобетонных ЖБ- сваях практически полностью повторяет процесс возведения обычного фундамента:

• Верхняя часть сваи освобождается от бетона, арматурный каркас сваи с помощью вязальной проволоки связывается с каркасом ростверка. При создании используется вязальная проволока, а не сварочный способ крепления.
• Сборка опалубки. Для нее используется доска, фанера или специальные многоразовые металлические листы с замками. В случае с висячим ростверком под опалубкой делается насыпь или устанавливаются дополнительные временные опоры.
• Заливка бетона в опалубку. Рекомендуется заполнять всю конструкцию за один раз. После заливки бетон уплотняется механическим или ручным способом.

Преимущества фундаментов на ж/б сваях с ростверком

Среди основных плюсов свайно-ростверкового фундамента на железобетонных сваях стоит выделить:

• повышенную надежность: в среднем срок службы такой конструкции составляет от 100 лет;
• практически полное отсутствие земляных работ, кроме случая с заглубленным ростверком;
• экономию на бетоне, так как нет необходимости делать подливку;
• работы можно проводить даже при температуре воздуха до -10 градусов;
• вспучивание и подтопление грунта не влияет на эксплуатационные характеристики основания;
• снижение теплопотерь дома, так как его нижняя часть не контактирует с почвой;
• высокую скорость возведения.

Свайный фундамент с ростверком: цена под ключ в «Лескон»

Возведение свайного фундамента с ростверком – сложный высокотехнологичный процесс, провести который самостоятельно практически невозможно. Свести к нулю риски и собственные трудозатраты позволит заказ фундамента в ООО «Лескон». Компания выполняет весь спектр работ: от проектирования и расчета сметы до введения основания в эксплуатацию. Получить консультацию по возведению, узнать о стоимости работ и возможности их выполнения в Москве и за ее пределами можно, позвонив нам или заказав обратный звонок от менеджера на любое удобное время.

Ростверк это вообще что?

Сваи могут быть любого типа: деревянные, металлические, железобетонные. По сути, это монолитный стержень, который зарываются внутрь почвы для придания дополнительной прочности фундамента.
Ростверк — это наружная часть свайного или столбчатого основания здания, которая рассредоточивает нагрузку от несущих элементов. Чаще всего под этим подразумевают железобетонную раму под несущими стенами, которая стоит на сваях. Железобетонный ростверк на свайном фундаменте является отличным решением при возведении легкого дачного дома.

Виды и типы ростверков

Выделают 3 основных вида:

1. Сборный. Чаще всего состоит из стальных балок, которые сваривают между собой. Значительным недостатком является сложный монтаж при низкой прочности соединения балок на стыках. Используется в случаях недолговечного строительства дома, так как металл подвергается усиленной коррозии вследствие незащищенности.
2. Сборно-монолитный. Применяют при строительстве тяжелых промышленных зданий, так как детали с соединениями можно отлить заранее и собрать уже на участке. Невыгодно использовать при строительстве собственного дома, потому что собирать его нужно только тяжелым оборудованием.
3. Монолитный. Отливается в виде ленты или плиты. Соединение со сваями происходит прикреплением к ним, или же включает часть сваи в свою толщу. Чаще всего при постройке малоэтажных домов, дач используют именно этот вид ростверка.

Типы ростверка по высоте заложения:

• Высокий. Он располагается от пятнадцати сантиметров и выше над уровнем земли. Это способствует постройке здания на пучинистых почвах, холмах, в общем, при неровностях грунта. Существует несколько отрицательных эффектов, таких как отсутствие подвала в будущем доме, а также холодный пол, образующийся из-за пустоты. Но все же это практически единственный вариант постройки дома на холмистой местности.
• Повышенный. Размещается на высоте от нуля до десяти сантиметров над уровнем грунта. Явных недостатков, если сравнивать с первым вариантом, нет.
• Заглубленный. Планируется ниже уровня земли на песчаной подушке, что напоминает ленточный фундамент, под которым находятся сваи. Чаще всего применяется для более грузных зданий или сооружений. Явным недостатком является высокая стоимость.

Стоит отметить и тот факт, что при правильной проектировке и выполнению всех норм в строительстве рабочими, любой ростверк сможет выдержать практически любую нагрузку на здание.

Но самым важным фактором является изучение почв на месте строительства, так как монолитный ростверк может оторваться от сваи или дать трещину, что понесет за собой как денежные, так и временные затраты.

Ростверк по типу монтажа и выбору материала

По типу используемых материалов монтаж ростверка можно разделить на следующие виды:

• Металлический – то есть сваи связываются друг с другом швеллером или двутавром. Для несущих стен здания применяют широкий швеллер, что позволяет поместить блоки на металл. Для перегородок используется узкий швеллер (диаметр 20). Эта процедура позволяет значительно увеличить качество конструкции, однако, несет за собой немалые денежные затраты.
• Бетонный. При этом способе сваи располагаются под несущими стенами. Необходимо выкопать траншею строго по размерам ростверка. Это самый дешевый и надежный вариант из всех.
• Подвесной вид подразумевает прохождение бетонной ленты поверх сваи, которые расположены также, только под несущими стенами. Лента, при этом, не должна прикасаться к земле.

Существует пять способов расположения ростверка на сваях:

1. Одиночный — это когда под каждой опорой находится свая.
2. Ленточный — это когда сваи расположены равномерно по всему периметру застройки фундамента.
3. Полосами — при этом ростверк должен иметь большую длину. Обязательно устанавливается более двух рядов свай. Применяется при постройке массивных многоэтажных домов.
4. Кустарный — подразумевает собой скопление свай в зонах повышенной нагрузки здания.
5. Полями — сваи располагаются рядами под ростверком больших размеров.

Видео монтажа монолитного железобетонного ростверка:

Монтаж опалубки и заливка

Подготовка делится на несколько обязательных этапов:

• По всей площади строительства дома монтируется опалубка, ширина которой должна быть на 36-40 сантиметром больше ширины стен. При создании высокого и повышенного ростверка под его основанием создается подушка (состоящая из пенопласта, песка и прочих материалов). После окончательного затвердевания она с легкостью удаляется.
• Желоб опалубки также можно изготовить из щитов с таким же днищем, которые нужно поднимать до нужной нам высоты. Если ростверк включает в себя часть сваи необходимо изготовить накладки в виде уголков. То есть в дне опалубки высверливается отверстия для наших свай, куда и вставляются накладки.
• После в опалубке монтируется металлический каркас, который крепят к верхушкам свай. Собирать каркас можно прямо в опалубке, либо же можно изготовить его заранее, практического значения это не имеет. Нужно заглубить каркас как можно ниже с помощью брусков небольшой толщины. Если этого не сделать, то нижняя часть арматуры будет выступать, что влечет за собой коррозию.
• Каркас закрепляется в подвесном состоянии с помощью прутков свай и верхних распорок. Обязательно убедиться в том, чтобы состояние металла было неподвижное, иначе бетон сдвинет его.

Армирование

В опалубке монтируется два пояса армирования, на каждом из них должно быть по два осевых прута, они и будут принимать переменную нагрузку, действующую как снизу, так и сверху. Оптимальный диаметр для пояса с периодически—поперечным сечением составляет 10—20 миллиметров.

Не экономьте, меньше 10 мм устанавливать категорически не рекомендуется. Конструкция получится хрупкой и не надежной.

Связующие горизонтальные прутки можно брать диаметром 6—8 мм, а вертикальные должны быть такие же, как и для основного пояса, поскольку они также принимают на себя нагрузку, горизонтальные же, служат только для соединения. Необходимо убедиться в том, что поверх каркаса налито не менее 3 сантиметра бетона, чтобы предотвратить быструю коррозию.

Бетонирование

Бетон, залитый в опалубку обязательно нужно утрамбовать (используя обычную трамбовку или электровибратор, если таковой имеется). Спустя 4—5 часов после заливки необходимо смочить опалубку, а также открытые местности бетона водой и накрыть пленкой. Фундамент будет готов, к эксплуатации спустя 28—30 дней.

Ростверк для фундамента: разновидности конструкций для разных типов

Свайный фундамент – популярное решение при строительстве зданий. Он достаточно прочен, легок и отличается доступной ценой. Однако такая конструкция нуждается в некотором объединяющем элементе. Мы предлагаем для этой цели ростверковый фундамент. Такой вариант обеспечит вашему зданию прочность и надежность.

Особенности ростверка

Свайный фундамент представляет собой ряд вбитых или вкрученных свай. Таким же образом устроен и столбчатый фундамент: здесь вместо свай в землю вбивают столбы. Собственно здание располагается на торцах опор и не соприкасается с почвой.

Сваи и столбы необходимо объединить в одно целое. Таким элементом и выступает ростверк. Эта конструкция более равномерно распределяет нагрузку, создаваемую зданием. Мы производим заливку ростверков из бетона и железобетона.

Бетонный ростверк

Такой вариант используется редко. Пояс фундамента должен работать на изгиб, а бетон при высокой стойкости к сжатию, не обладает достаточной прочностью на изгиб.

Согласно инструкции и нормам СНиП его устройство допускается только при высокой частоте опор и только для одноэтажных зданий. Для большого строения такое решение не годится.

Железобетонный ростверк

От бетонного варианта его отличает использование железной арматуры при сооружении. Однако это единственное отличие обеспечивает все его преимущества. Армирование значительно повышает прочность на изгиб, в результате чего железобетонный пояс выдерживает нагрузку, создаваемую зданием в несколько этажей.

В зависимости от особенности вашего проекта, мы предлагаем 3 типа конструкции:

• Монолитный фундамент с ростверком – ленточный или плитный. Первый вариант дешевле, хотя и надежнее. Кроме того, он обустраивается с меньшим числом опор. Однако при сильных подвижках грунта следует выбрать плиту с ростверком. Пояс представляет собой монолитное армированное изделие исключительной прочности.
• Сборно-монолитный – основой его выступают металлические элементы, скрепляемые замковыми или шпоночными соединениями. Конструкцию собирают на оголовках свай, а затем заливают бетоном. Монтаж такого ростверка сложнее и повышает стоимость фундамента, однако в наибольшей степени подходит для строительства промышленных и фабричных корпусов.
• Сборный – такой тип чаще применяется при возведении фундамента из свайных опор. Сюда относят не только железобетонные конструкции, но и металлические. Последние составляют более прочную основу: пояс собирают из швеллеров и двутавров и приваривают к верхней части свай.

Виды ростверка

Обвязка, хотя и выполняется по одной то же технологии, может иметь разную форму исполнения. Главное отличие – уровень расположения над землей. Различают 3 варианта:

• Висячий – с его помощью связывают буронабивные сваи, столбчатые опоры, когда здание возводится на присадочных и пучинистых грунтах. При этом обустраивают прослойку толщиной от 10 см. Дистанция вычисляется от самой высокой точки грунта до ростверка.
• Незаглубленный – располагается на уровне земли. Здесь устраивают песчаную подушку, чтобы обеспечить дренаж.
• Заглубленный – для него выкапывают траншею и тоже укладывают песчаную или щебеночную подушку. На пучинистых грунтах используют пенопласт.

Наша компания выполняет все виды ростверков вне зависимости от сложности и назначения. Мы гарантируем высокую прочность и надежность основания для вашего здания.

Grillage — обзор | Темы ScienceDirect

Требуется опора для стальной колонны в бетонной оболочке, несущей 2000 тонн. Допустимая несущая способность породы 20 тсф. Стальная колонна поддерживается на опорной плите размером 24 дюйма × 24 дюйма. Решено делать ростверк, состоящий из двух ярусов двутавровых балок. Инженер решает иметь три двутавровых балки в верхнем слое и пять двутавровых балок в нижнем слое.

1.

Спроектировать верхний слой двутавровых балок.

2.

Расчет нижнего слоя двутавровых балок.

Решение

Шаг 1: Требуемый размер опоры = 2000 тонн / 20 тсф = 100 кв. Футов

Используйте опору 10 футов × 10 футов

Допущения:

•

Предположим, что балки имеют длину 10 футов. (На самом деле балки меньше 10 футов, поскольку размеры основания составляют 10 футов × 10 футов)

•

Предположим, что опорная плита имеет размер 24 дюйма.× 24 дюйма, и нагрузка передается на верхний слой балок, как показано на рисунке 11.3.

Рисунок 11.3. Ростверк.

(а) Вид спереди. (б) Вид сбоку.

•

Предположим, что нагрузка передается на участок длиной 30 дюймов (см. Рисунок 11.4).

Шаг 2: Нагрузки, действующие на три верхние балки, показаны на рисунке 11.4.

Рисунок 11.4. Погрузка на ростверк.

Общая нагрузка от опорной плиты = 2000 тонн.

Поскольку в верхнем слое есть три двутавровых балки, одна двутавровая балка выдержит нагрузку 666.67 (2000/3) тонн. Эта нагрузка распределяется по длине 30 дюймов.

Следовательно, распределенная нагрузка на балку составляет 666,67 / 2,5 = 266,67 тсф.

Нагрузка от верхних балок распределяется на нижний слой двутавровых балок.

Нижний слой двутавровых балок вызывает восходящую реакцию на верхние двутавровые балки. Эта реакция считается однородной.

В действительности эта восходящая реакция ( U ) представляет собой пять концентрированных реакций, действующих на верхний слой двутавровых балок. Как вы знаете, в нижнем слое есть пять лучей, и каждый из них вызывает реакцию.

Равномерно распределенная нагрузка за счет реакций нижнего слоя = 666,67 / 10 = 66,7 тсф.

(Общая нагрузка, которую необходимо передать с одной верхней балки, составляет 666,67 тонны, и она распределяется по длине 10 футов).

Теперь задача состоит в том, чтобы найти максимальный изгибающий момент, возникающий в балке. После определения максимального изгибающего момента можно спроектировать двутавровое сечение.

Максимальный изгибающий момент возникает в центре балки. (См. Рисунок 11.5).

Рисунок 11.5. Половина ростверка.

Шаг 3: Найдите максимальный изгибающий момент в балке.

Реакция в центральной точке балки принята равной « R ».

Предположим, что изгибающий момент в центре равен « M ». Для этого типа нагружения максимальный изгибающий момент возникает в центре. (Возьмите моменты о центральной точке).

M = (66,67 × 5 × 2,5) −266,67 × 1,25 × 1,25 / 2 = 625 тонн. ft.

, где 66,67 × 5 представляет общую нагрузку, а 2.5 представляет собой расстояние до центра тяжести. Аналогичным образом 266,67 × 1,25 представляет общую нагрузку, а 1,25 / 2 представляет собой расстояние до центра тяжести.

Балка должна выдерживать этот изгибающий момент. Выберите I-образное сечение, которое может выдерживать изгибающий момент 625 тонн фут.

M = 625 тонн. фут = 2 × 625 = 1250 тысяч фунтов. футов

M / Z = σ

M = изгибающий момент

Z = модуль упругости сечения

σ = напряжение в самом внешнем волокне балки

Используйте S-образное сечение с допустимым напряжением стали 36000 фунтов на квадратный дюйм.

σ = 36 тысяч фунтов / кв. Дюйм

Z = M / σ

Z = (1250 × 12) тысячных фунтов. дюйм / 36 тысяч фунтов на квадратный дюйм

Z = 417 дюймов ³ .

Используйте секцию W 36 × 135 с модулем упругости 439 дюймов ³ .

Шаг 4: Спроектируйте нижний слой балок.

Три верхние балки опираются на каждую балку нижнего яруса. Предположим, что верхние балки имеют длину 12 дюймов.врозь (рисунок 11.6).

Рисунок 11.6. Силы на нижний слой балок.

Каждая балка верхнего яруса несет нагрузку 666,67 тонны. Каждая из балок верхнего слоя опирается на 5 балок нижнего слоя. Таким образом, 666,67 тонны распределяются по 5 балкам нижнего яруса. Каждая балка нижнего яруса получает нагрузку 666,67 / 5 тонн (= 133,33) от каждой верхней балки.

Есть три балки верхнего слоя.

Следовательно, каждая балка нижнего яруса несет нагрузку 3 × 133,33 = 400 тонн.

Все балки нижнего слоя лежат на бетоне.Эту нагрузку необходимо передать бетону.

Реакция бетона считается равномерно распределенной.

W = Реакция бетона = 400/10 = 40 тонн на погонный фут

Шаг 5: Найдите максимальный изгибающий момент.

Максимальный изгибающий момент, возникающий в балках нижнего слоя, может быть вычислен (рисунок 11.7).

Рисунок 11.7. Половина разреза нижнего слоя ростверка.

Обрежьте балку по центру. Затем сосредоточенную нагрузку в центре нужно уменьшить вдвое, так как одна половина идет на другую часть.

Взгляните на точку «С».

M = 40 × 5 × 2,5 — 133,33 × 1 = 366,7 тонны. ft

Следовательно, максимальный изгибающий момент = 366,7 тонны. футов

M = 366,7 тонны. фут = 2 × 366,7 = 733,4 тысячи фунтов. фут

M / Z = σ

M = изгибающий момент; Z = модуль упругости сечения; σ = напряжение в самом внешнем волокне балки.

Используйте стальной профиль с допустимым напряжением стали 36 000 фунтов на квадратный дюйм.

σ = 36 тысяч фунтов / кв. Дюйм

Z = M / σ

Z = (733.4 × 12) кип. дюйм / 36 тысяч фунтов / кв. дюйм

Z = 244,4 дюйма ³ .

Используйте секцию S 24 × 121 с модулем упругости 258 дюймов ³ .

Фундамент ростверка — типы, конструкция, установка

Фундамент, состоящий из одного, двух или более ярусов балок (обычно стальных), наложенных на слой бетона для распределения нагрузки на обширной площади, — это фундамент ростверка . Используется в основании колонн. Эти ярусы залиты бетоном и расположены под прямым углом друг к другу.Этот тип фундамента обычно используется для опор и подмостей колонн тяжелых конструкций.

Фундамент и ростверк выглядят одинаково, но они разные. Там, где фундамент передает нагрузку от конструкции на землю, ростверк распределяет тяжелые нагрузки на большие площади.

Типы фундамента ростверка

В зависимости от материалов, используемых в строительстве, фундамент ростверка бывает двух типов:

1. Фундамент стального ростверка
2. Фундамент деревянного ростверка

Фундамент стального ростверка

Фундамент стального ростверка состоит из стальных соединений или балки, которые бывают одноярусными или двухъярусными.Его название определяет его функцию и структуру, так как он состоит из стальных балок, структурно известных как рулонные стальные балки. На внешних сторонах внешних балок, а также над верхними полками верхнего яруса сохраняется минимальное покрытие в 10 см. Глубина бетона должна быть не менее 15 см. После того, как мы выровняем основание и залили бетон, следует проверить, правильно ли произведено уплотнение и образовался ли непроницаемый слой толщиной не менее 15 см. Он защищает стальную балку от грунтовых вод, которые могут привести к коррозии.Затем укладываем первый слой балок на бетонное основание на расстоянии от 100 мм до 300 мм с помощью трубных разделителей. Далее заливаем бетон между балками первого яруса и вокруг них. После этого размещаем второй ярус бруса под прямым углом к ​​первым ярусам с помощью разделителя. Затем снова заливаем бетон между стальными балками и вокруг них. При этом стальные стойки соединяем с верхним ярусом с помощью опорной плиты, боковых уголков и косынки.Эти соединительные элементы также заделаны в бетон, чтобы сделать соединение жестким.

Строительство Всемирного торгового центра Grillage Foundation. Ссылка на изображение: Reddelights.com

Timber Grillage Foundation

Деревянный фундамент предназначен для тяжелонагруженной кладки стен из деревянных колонн. Этот фундамент особенно полезен в заболоченных районах, где несущая способность грунта очень низкая и где нагрузка на грунт ограничена 50-60 кН / м ² .Вместо стальных балок используются деревянные доски и деревянные балки. между деревянными швами нет бетона. Однако бетонное дно в стальном ростверке заменено деревянной платформой, построенной из деревянных досок. Выравнивается котлован фундамента. Нижний слой деревянных досок размером 20-30см, шириной 5-7,5см укладывается рядом без зазора между ними. Поверх этого слоя под прямым углом кладется деревянный брус того же сечения, что и деревянный столб.Затем снова укладывается еще один слой досок под прямым углом к ​​направлению балок. Верхний слой досок может быть 7,5-10 см. Толстые, простирающиеся по всей ширине основания стены, над которым возводится каменная стена.

Проектирование фундамента ростверка

При проектировании фундамента ростверка необходимо рассчитать нагрузки и моменты от надстройки. Исходя из этого, мы должны определить требуемую площадь основания для подходящего допустимого давления на грунт в данном состоянии.Разделив эту площадь, узнаем номера и размер каждого слоя ростверка. Затем мы должны спроектировать слой так, чтобы он выступал за край слоя выше. Он определит размеры балки, необходимые для противодействия изгибающим моментам и поперечным силам. Ростверк нельзя заделывать в бетон и порядок, потому что тогда сложное действие балки и бетона будет деморализовано. Метод строительства и загрузки должен соответствовать требованиям проекта.

Установка фундамента ростверка

Ниже приведены этапы установки фундамента ростверка:

• Во-первых, для сплошного монолитного ростверка мы должны изготовить и установить каркас.Мы предпочитаем этот ростверк, потому что он более надежный.
• Опалубка изготавливается из обрезных досок в виде прямоугольных желобов. Его высота составляет 1 фут, а ширина равна минимальной толщине стены дома. Между каждым ростверком должен быть промежуток примерно 6-8 дюймов.
• Внутри опалубки мы должны установить каркас соединений арматуры с помощью вязальной проволоки. Наименьшее расстояние от рамы до стороны опалубки должно быть таким же.
• Затем арматура связывается той же вязальной проволокой, которая использовалась ранее.
• Затем следует приготовить бетон с помощью бетономешалки. Заливается в опалубку в непрерывном цикле. Арматуру необходимо размещать на высоте около 25-30 мм, чтобы она полностью погрузилась в бетон. Бетон следует заливать осторожно, чтобы не было нежелательных полостей. 6. После заливки поверхность выровняйте и дайте ей высохнуть. Когда он высохнет, опалубку можно будет снимать. Фундамент готов.

Инженер-строитель: Фундаменты ростверков — Описание.

Фундамент ростверка состоит из ряда слоев балок, обычно уложенных под прямым углом друг к другу и используемых для распределения тяжелых точечных нагрузок от надстройки до приемлемого давления на грунт ( см. Рис. 9.58, ).

Фундаменты ростверков в наши дни редко бывают экономичными для постоянных фундаментов, за исключением очень тяжелых нагрузок. Однако их сборная форма может оказаться очень полезной для временных работ, особенно там, где требуется повторное использование фундамента ( см. Рис.9,59 ).

Балка ростверка может быть из любого материала, чаще всего из стали, сборного железобетона или дерева. Однако в некоторых постоянных ситуациях, когда существуют необычные обстоятельства, такие как изобилие прочной древесины или возможное повторное использование существующих прокатных стальных профилей, ростверк может оказаться как успешным, так и экономичным. В постоянных условиях долговечность становится важным фактором проектирования, а защита и / или выбор подходящих материалов — важная часть конструкции.В случае стального ростверка под землей это обычно достигается за счет бетонирования ростверка. Бетон для средних грунтовых условий обычно требует минимального покрытия стали толщиной 100 мм. В случае деревянных ростверков выбор подходящей породы древесины и / или подходящей защиты для консервации имеет решающее значение для проектирования, как и для деревянных свай.

Рис. 9.58 Фундамент ростверка.

Расчет ростверка выполняется путем расчета нагрузок и моментов, прилагаемых к надстройке, и определения необходимой площади основания с использованием подходящего допустимого давления на грунт для данного состояния.

В этой области можно выбрать количество и размер каждого слоя ростверка. Затем слои конструируются так, чтобы выступать от края верхнего слоя, что определяет размеры балки, необходимые для противодействия приложенным изгибающим моментам и поперечным силам (, см. Рис. 9.60, ).

Если ростверк облицован бетоном и последовательность и метод строительства и нагрузки совместимы с требованиями проекта, можно использовать комбинированное действие балки и бетона.

Рис. 9.59 Фундамент ростверка — временные работы.

Рис. 9.60 Фундамент ростверка — схемы изгиба и сдвига.

Фундамент ростверка — типы, преимущества и недостатки

Фундамент ростверка

Фундамент ростверка из двух и более двухъярусных балок, расположенных под прямым углом для равномерного распределения нагрузки на большой площади.

Фундамент, состоящий из двух или более чем двухъярусных балок, наложенных на слой бетона для распределения нагрузки по большой площади, относится к фундаменту Grillage.

Подходит, когда нагрузка, передаваемая колонной или стеной, велика, а несущая способность грунта недостаточна.

Это также помогает исключить необходимость в глубоких земляных работах для фундамента. Он находится в основании колонны.

Балка ростверка одного яруса находится на перпендикуляре балок ростверка второго яруса, и эти ярусы балок залиты бетоном.

Как правило, этот тип фундамента подходит для колонн, опор и подмостей массивных конструкций.

Фундамент и ростверк выглядят одинаково, но их функции различаются. Фундамент передает нагрузку от конструкции к земле, а ростверк распределяет тяжелую нагрузку по широкой площади земли.

Типы фундаментов ростверков

По материалу различают два типа ростверка.

• Стальной ростверк
• Деревянный ростверк

Стальной ростверк Фундамент

Этот фундамент состоит из одно- или двухъярусных соединений RSJ (стальных прокатов), залитых цементным бетоном.RSJ, используемые в этом фундаменте, также известны как балки ростверка.

В этом фундаменте глубина ограничена от 1 м до 1,5 м, а ширина значительно увеличена для давления на почву в допустимых пределах.

Обычно этот фундамент имеет пределы, построенные с помощью двухъярусных балок RSJ или ростверка. Направление балок ростверка одного яруса перпендикулярно балкам ростверка второго яруса.

Фундамент ростверка может состоять только из одного яруса, если стена не несет большой нагрузки.

Нагрузка, воспринимаемая стальной стойкой или стеной, сначала передается на верхний ярус балок, затем на второй ярус, лежащий ниже верхнего, и, наконец, на грунт под фундаментом.

Для удержания балок ростверка каждого яруса в нужном положении используется распорка диаметром 30 мм или разделитель труб диаметром 25 мм.

Минимальный зазор между полками соседней балки должен быть не менее 8 см, чтобы облегчить укладку и уплотнение бетона.

Максимальный зазор между полками соседних балок должен быть ограничен до 300 мм или в 1,5–2 раза больше ширины полки, в зависимости от того, что меньше.

Если балки разнесены на расстояние, превышающее максимально допустимое, вполне вероятно, что бетон между балками может не действовать монолитно с лучами, и это может стать причиной разрушения фундамента.

Минимальное бетонное покрытие составляет 100 мм по всей открытой поверхности и концам балок для защиты балок от коррозии.Бетонное покрытие под нижним ярусом балок должно быть не менее 150 мм.

  Также прочтите  -   Плотность цемента, песка и заполнителя, Насыпная плотность заполнителя   

Деревянный ростверк Фундамент

Фундамент из деревянных ростверков состоит из деревянных досок, а деревянные балки также могут использоваться для выдерживания больших нагрузок на слабых грунтах. Этот фундамент подходит для земли, которая всегда остается заболоченной .

В этом фундаменте не используется бетонный блок, а вместо него используется деревянная платформа, состоящая из деревянных досок толщиной от 50 до 75 мм, установленных друг на друга.

Над этой платформой расположен нижний ярус бруса размером почти 80 мм × 120 мм, покрывающий всю длину и ширину прямоугольной площадки.

Наконец, массивное бревно используется в центре каркаса нижнего яруса, а деревянные колонны размещаются по центру над ним, как показано на изображении.

Нагрузка от деревянной колонны передается на нижний ярус бруса через массивные бревна, размещенные непосредственно под колонной.

Наконец, нижний брус передает всю нагрузку на грунт фундамента через деревянную платформу.

Иногда можно использовать фундамент из деревянных ростверков и под постоянными стенами. Но в таком случае древесину необходимо беречь от возможных вредных воздействий.

  Также прочтите  -   Разница между уровнем цоколя, уровнем подоконника и уровнем перемычки   

Характеристики фундамента ростверка

Фундамент из ростверка помогает соединить весь фундамент в единую конструкцию и равномерно распределить нагрузку на дом.

В основном это монолитная конструкция ПКР, прочность которой придает металлический каркас.

Проектирование фундамента ростверка

• Для целей проектирования важно рассчитать нагрузки и моменты надстройки.
• Теперь рассчитайте необходимую площадь основания с подходящим допустимым давлением на грунт для нагрузки конструкции.
• По этому значению можно определить количество и размеры балок для каждого слоя ростверка.
• Это поможет определить размеры балок, необходимые для противодействия поперечным силам и изгибающим моментам.
• Способы загрузки и строительства должны соответствовать проектным требованиям.

Практический пример проектирования фундамента ростверка для зрительного зала

Порядок строительства фундамента ростверка

Фундамент ростверка из стали или деревянных швов ступенчато установлен. Распределяет нагрузку по широкой площади земли.

• Сначала выкапывается траншея глубиной от 90 до 150 см и выравнивается. Слой бетона в соотношении 1: 2: 4 или 1: 1,5: 3 толщиной от 23 до 30 см укладывается и уплотняется.
• Поверх этого бетонного основания укладываются стальные двутавровые балки с подходящим интервалом от 45 до 90 см. Эта длина двутавра равна ширине фундамента.
• Затем заливается бетон, чтобы заполнить пространство между двутаврами. Над ними перпендикулярно основному слою устанавливается следующий слой двутавров.
• Снова заливается бетон во внутреннее пространство, чтобы заполнить его.
• Теперь закрепите стальные стойки, соединив их с опорной пластиной. Вставка и боковые уголки используются для надежного соединения. Чтобы сделать их монолитными, эти соединения также закрепляют в бетоне.

Как правило, ростверк используется для тяжелых зданий, таких как ратуши, башни и фабрики.

  Также прочтите  -   Что такое цокольная балка? Защита цоколя, разница между балкой цоколя и поперечной балкой   

Преимущества ростверка

• Процесс установки прост и быстр.
• Сталь, используемая в фундаменте стального ростверка, может использоваться несколько раз, что делает ее экологически чистой.
• Технология и материалы, используемые при установке и производстве, просты и легкодоступны, что делает их доступными.
• Вы можете настроить ростверк в соответствии с требованиями проекта, что сделает его подходящим для различных применений.
• Помогает снизить вибрацию дома возле шоссе или железной дороги.
• Он также служит для уменьшения тепловыделения в доме.
• Подходит для почвы с низкой несущей способностью. Вы можете сэкономить до 30% на строительстве фундамента.

Недостатки ростверка

• Стальные стыки требуют защиты от коррозии бетоном.
• Для большей глубины в этом фундаменте необходимо устройство свай.
• Пространство под ростверком необходимо заполнить и утеплить.
• Не подходит для многоэтажных домов.

Также читать

Кессон или фундамент скважины — типы и компоненты

Что такое свайный фундамент? — Типы свайных фундаментов

Комбинированные опоры — определение и типы

Разница между предварительным натяжением и последующим натяжением

Сравнение расчета балочной ростверки с расчетом с использованием ортотропных плит

Изображение 01 — Эстакада L55 возле Шварцхайде

Например, [2] часто рекомендует определять балочный ростверк.Ростверк очень хорошо отображает двухосное структурное поведение бетонной плиты из композитной балки. Однако в этом случае требуется больше усилий по моделированию, и ростверк неточен в локальных дискретных точках. Ниже моделирование балочного ростверка сравнивается с моделированием ортотропной плиты.

Изображение 02 — «Редактировать жесткость поверхности — ортотропия» в RFEM

Во-первых, определение балочного ростверка описывается с помощью простой конструкции.Затем определяется ортотропная пластина. Наконец, объясняются результаты и различия.

Система

Изображение 03 — Система

• Поперечное сечение стали: HE-A 200
• Материал стали: S235
• Поперечное сечение бетона: d = 100 мм
• Материал бетона: C30 / 37
• Нагрузка: 5 кН / м²
• Поперечная деформация: nu = 0,2

Изображение 04 — Поперечное сечение с эффективной шириной

Составное поперечное сечение создается в SHAPE-MASSIVE и импортируется в RFEM с заданным эксцентриситетом поперечного сечения относительно бетонной плиты.Эффективная ширина поперечного сечения принята 60 см. Центроид поперечного сечения немного смещен к стыку бетона и стали на 0,8 см вверх. Поэтому стык опор учитывается. которые смещены на 5 см вниз.

Изображение 05 — Размещение подшипников

Сама схема опоры подобрана таким образом, чтобы не возникало ограничений из-за сдерживаемой деформации.

Нагрузка одинакова для обеих систем.

• LC1 = 5 кН / м²
• LC2 = 10 кН (направление x = середина пролета, направление y = внешний край)

Изображение 06 — Вариант нагружения 2

Конструкция балочного ростверка

Требования к балочному ростверку (из [1]):

• постоянная высота конструкции
• мост с прямой балкой
• простое симметричное поперечное сечение
• Обе основные балки опираются на каждую опорную ось, которая перпендикулярно продольной оси моста.
• Почти жесткие поперечные ребра жесткости в осях опоры
• неограниченная деформация в осях опоры
• Программа проектирования конструкций для расчета фермы должна иметь возможность рассчитывать элементы стержня.

Расчетное значение жесткости на изгиб (из [2]):

Формула 1

(EI) I = EcIPlatte = Ec · b · d³12 · (1 — μ²) = 3.300 · 120 см · (10 см) ³12 · (1-0,2²) = 34,38 · E06 кНсм²

Расчетное значение жесткости на кручение:

Формула 2

(GIT) I = k · (GIT) Gc = Ec2 · (1 μ) = 3.3002 · (1 0,2) = 1,375 кНсм²

Характеристики поперечного сечения:

• I _T = 0 см ⁴
• I _y = (100 см x (10 см) ³) / 12 = 8 333,3 см ⁴
• A = 1000 см²
• A _y = 833 см²

Ввод осуществляется в программе с использованием свойств эффективного сечения. Учитывается жесткость элементов на сдвиг. Жесткость бетонной плиты определяется в поперечном направлении (ширина = 1 м).

Ортотропная пластинчатая конструкция

В ортотропной пластинчатой ​​конструкции основные балки моделируются таким же образом, как и в балочном ростверке. Затем эти балки встраиваются в бетонный фланец. Жесткость полностью передается главными балками в продольном направлении и бетонной полкой в ​​поперечном направлении. Размер ячейки FE определяется идентично расстоянию до вторичной балки в 50 см.

Матрица жесткости ортотропной пластины симметрична и применяется только к главным диагоналям.Жесткости на изгиб в продольном направлении плиты и кручение определены идентично поперечным стержням балочного ростверка с почти нулевым значением.

Расчетное значение жесткости на изгиб:

Формула 3

D22 = Ec · d³12 · (1 — μ²) = 3300 · 10³12 · (1 — 0,2²) = 286458,3 кНсм / см

Расчетное значение жесткости на кручение:

Формула 4

D33 = Gxy · dx3 · dy312 = 1375 кНсм² · 0,1³ · 10³12 = 114,6 кНсм / см

В программе данные вводятся с использованием значений жесткости, заданных пользователем.

Изображение 07 — Матрица жесткости плоскости плиты

Сводка

Изображение 08 — Сравнение результатов

Изображение 09 — Деформации при нагружении 2

Литература

[1]	Unterweger, H .: Globale Systemberechnung von Stahl- und Verbundbrücken, Modellbildung und Leistungsfähigkeit verbesserter einfacher Stabmodelle.Грац: IBK при Технологическом университете Граца, 2007
[2]	Standsicherheitsnachweise für Kunstbauten: Anforderungen an den Inhalt den Umfang und die Form. Бонн-Бад Годесберг: Федеральный министр транспорта, Департамент дорожного строительства, 1987

Моделирование и анализ балочных мостов

Большинство автодорожных мостов представляют собой балочные конструкции, либо однопролетные, либо неразрезные, а композитные мосты состоят из форма настила либо многобалочная, либо лестничная.Определение основных эффектов различных комбинаций нагрузок часто может быть достигнуто с помощью 2-мерной аналитической модели, но для более полного анализа необходима 3-мерная модель. В этой статье рассматриваются соответствующие методы анализа и моделирования типичных мостов из стали и композитных материалов в Великобритании.

Полная конечно-элементная модель

[вверху] Варианты моделирования типичного многолучевого моста

Типичный многобалочный мост из стального композитного материала
Овербридж Тринити на трассе A120
(Изображение любезно предоставлено Аткинсом)

Существует три варианта моделирования типичного многобалочного стального композитного моста:

Линейный луч — довольно грубый инструмент.Он не учитывает поперечное распределение, он не дает результатов для поперечного дизайна (например, плиты или распорки) и не учитывает эффекты перекоса. Его не рекомендуется использовать для детального проектирования, но это полезный инструмент для предварительного проектирования.

Использование ростверка подходит во многих ситуациях. Использование модели конечных элементов даст более подробные результаты, особенно для неоднородных балок.

Хотя анализ ростверка широко используется и по-прежнему считается наиболее подходящим для большинства мостовых настилов, признано, что программы анализа методом конечных элементов становятся все более доступными и более простыми в использовании.Кроме того, требования Еврокода для проверки бокового продольного изгиба при кручении могут сделать анализ продольного изгиба методом конечных элементов важным для проверки случая нагрузки мокрой бетонной конструкции.

Поперечное сечение моста Тринити

[вверх] Анализ ростков

[вверх] Анализ ростков: обзор

Изометрический вид ростверка, представляющего собой настил балки

Модель ростверка — это обычная форма расчетной модели для композитных настилов мостов.Его ключевые особенности:

• Это модель 2D
• Конструктивное поведение линейно-упругое
• Элементы балки выложены сеткой в ​​одной плоскости, жестко соединены в узлах
• Продольные элементы представляют собой составные секции (т. Е. Основные балки с соответствующей плитой)
• Поперечные элементы представляют собой только плиту или составной профиль, в котором присутствуют поперечные стальные балки

[вверх] Анализ ростверка: план элемента

Предлагается следующее руководство по выбору планировки ростверка:

• Сохраняйте размеры сетки примерно квадратными
• Использовать четное количество шагов сетки
• Шаг сетки не более пролета / 8
• Кромки вдоль парапета для облегчения приложения нагрузки
• Вставьте дополнительные стыки для мест стыковки (обычно предполагается, что это 25% пролета от опор)

Для двухпролетного моста, как показано выше, подходящая компоновка будет такой, как показано ниже.

Типовая схема ростверка для двухпролетного многобалочного стального композитного моста

[вверх] Анализ ростверка: поэтапное применение загрузки

Для моделирования реакции конструкции на диапазон постоянных и переменных воздействий потребуются как минимум три различных модели ростверка:

• Модель «только сталь» : Собственный вес стальных балок и вес влажного бетона во время строительства применяются к модели ростверка только из стали.Продольные элементы представляют собой только стальные балки, в то время как поперечные элементы обычно не требуются (они могут быть установлены как «фиктивные» элементы, чтобы сохранить то же расположение модели, что и составные модели).
• «Долговременная» композитная модель : Постоянные воздействия, применяемые к завершенной конструкции (в основном, наложенные постоянные нагрузки, такие как покрытие поверхности, и ограничение кривизны из-за усадки), применяются к долговременной композитной модели. Характеристики сечения продольных составных элементов и поперечных элементов, представляющих плиту, рассчитываются с использованием длительного модуля упругости бетона.Если плита находится в состоянии растяжения, могут потребоваться свойства сечения с трещинами.
• «Кратковременная» составная модель : Переходные воздействия (в основном вертикальные нагрузки, вызванные движением) применяются к краткосрочной составной модели. Свойства сечения рассчитываются так же, как и для долгосрочной модели, но с использованием краткосрочного модуля упругости. Опять же, свойства сечения с трещинами могут потребоваться там, где плита находится в состоянии растяжения.

Обратите внимание, что BS EN 1992-1-1 ^[1] дает немного другой долгосрочный модуль упругости бетона при усадочной нагрузке, поэтому теоретически должна быть четвертая модель для анализа эффектов усадки.Однако модуль существенно не отличается от «обычного» долгосрочного значения, и разумно применить удерживающие моменты усадки к долгосрочной модели для определения вторичных моментов в балках. Однако соответствующие свойства сечения для усадки следует использовать для расчета напряжений, вызванных этими эффектами.

[вверх] Анализ ростков: свойства сечения

Свойства трансформируемого сечения элемента составной балки ростверка

Обычно все свойства сечения в «стальных элементах» рассчитываются с использованием преобразованной площади бетонного фланца (разделить на коэффициент модульности n = E _s / E _c ).Следующие свойства сечения необходимы для каждого отдельного сечения:

• Только сталь: только свойства стальной балки
• Долговечный композит: бетонная поверхность, преобразованная для долговременного модульного соотношения
• Кратковременный композит: бетонная поверхность, преобразованная для кратковременного модульного соотношения
• Свойства сечения с трещинами (в областях забивания): площадь армирования принимается как эффективная только в сечении плиты

Для свойств сечения без трещин армирование в плите может игнорироваться.

Типичный преобразованный разрез показан справа.

[вверх] Степень трещинности

Если соотношение длин соседних пролетов составляет не менее 0,6, поправка на растрескивание плиты в зонах забивания может быть сделана путем использования свойств сечения с трещинами для 15% пролета с каждой стороны промежуточных опор, как показано ниже. Это предусмотрено BS EN 1994-2 ^[2] , пункт 5.4.2.3.

Степень трещиностойкости элементов балки

[вверх] Задержка сдвига в бетонных полках

Эффективная ширина бетонных полок основана на ширине плиты, равной L _e /8 за пределами внешней стойки, по обе стороны от балки, где L _e — это расстояние между точками обратного прогиба.Это определение дано в BS EN 1994-2 ^[2] , пункт 5.4.1.2, где приведены приблизительные значения L _e . Обратите внимание, что запаздывание сдвига необходимо учитывать как при ULS, так и при SLS (одинаковая эффективная ширина используется для обоих предельных состояний).

[вверх] Анализ ростверка: приложение нагрузок

Остаточные воздействия (собственный вес) распределяются между продольными стержнями с помощью простой статики. Графическое изображение типичных постоянных нагрузок, приложенных к модели ростверка, показано ниже (слева).

Загрузка трафика обычно определяется с помощью программ «автозагрузки», которые являются частью большинства аналитических программ. Эти программы используют поверхности влияния для определения степени равномерно распределенных нагрузок и положения тандемных систем и специальных транспортных средств. Типичная поверхность влияния для места изгиба в середине пролета показана ниже (справа).

Пользователь решает, какие положения на модели наиболее важны для проектирования (например, промежуточный пролет, стыки и положения опор), и требует, чтобы для этих положений были созданы поверхности влияния; затем автопогрузчик определяет позиции, в которых применяется для наиболее обременительного эффекта.

• Графическое изображение постоянных нагрузок, приложенных к модели

• Типовая поверхность воздействия изгибающего момента в середине пролета двухпролетного четырехбалочного моста

[вверх] Анализ ростков: выход

Основная цель любого глобального анализа мостов — получение результатов, которые затем можно использовать при анализе и проектировании сечений. Обычно на выходе будут изгибающие моменты, поперечные силы и крутящие моменты (если они значительны) в главных балках.Прогибы также потребуются для расчетов из преамбула. Результат, вероятно, будет либо графическим, либо табличным, оба полезны. Графический вывод позволяет быстро установить на глаз пиковые моменты и сдвиги, а также позволяет проектировщику визуально проверить, ведет ли модель себя так, как ожидалось. Табличный вывод может быть полезен для последующей обработки в виде электронной таблицы и одновременного чтения сопутствующих эффектов нагрузки. Однако проектировщику следует принимать решения о том, где находятся критические места на конструкции, чтобы избежать чрезмерного количества выходных данных и постобработки.

• Типовое графическое представление вывода изгибающего момента

• Типичный результат анализа влияния нагрузки на ростверк

[вверх] Анализ ростков: прочие соображения

Графическое изображение изгибающих моментов в элементах плиты в ростверке модели

Также необходимо учитывать следующее:

• Глобальные эффекты для расчета поперечных перекрытий : возьмите эффекты нагрузки на поперечные элементы из модели ростверка и добавьте к эффектам из локального анализа (например,г. Диаграммы Пучера. См. SCI 356). Любые нагрузки, приложенные к ростверку, следует прикладывать к швам только для этой цели, чтобы избежать неточного двойного учета местных эффектов.
• Распорка : Связь обычно моделируется с помощью гибкого на сдвиг элемента (консервативно для использования элемента, который не допускает гибкости при сдвиге) с эквивалентными свойствами, рассчитанными на основе модели плоского каркаса. Модель плоской рамы также может использоваться для расчета распорок с использованием отклонений от модели ростверка, приложенных к модели плоской рамы, и при необходимости удерживающих сил.
• Опоры : Все опоры обеспечивают только вертикальное ограничение в 2D ростверке. Влияние невертикальных нагрузок необходимо оценивать вручную или с помощью альтернативной модели.
• Ручные проверки : Ручные проверки должны выполняться для проверки модели, например, проверка изгибающих моментов при равномерной нагрузке и проверка опорных реакций
• Комбинированное программное обеспечение для глобального анализа и проектирования сечений : Некоторое программное обеспечение предлагает комбинированный глобальный анализ и возможность проектирования сечений.Проектировщики должны убедиться, что они понимают теорию, лежащую в основе проектирования секций балки, и проводить проверки на выходе.

Модель плоской рамы для оценки жесткости (для элемента модели ростверка) и для определения эффектов от смещений из выходного

[вверх] Анализ ростков: варианты

[вверх] Мосты косые

Многие мосты имеют перекос в плане, и модель ростверка позволяет приспособить это расположение одним из нескольких способов.Рассмотрим типичный план косого моста, показанный ниже.

Для малых углов перекоса сетку можно выровнять с перекосом, как показано ниже.

перекос сетки (перекос не более 20 °)

Для больших углов перекоса поведение элементов перекоса становится неточным, и лучше вернуться к ортогональной сетке.На концах необходимо компенсировать перекос.

Ортогональная сетка для большего перекоса. (наклон более 20 °)

[вверх] Мосты изогнутые

Типовой изогнутый композитный мост

Это относительно обычное явление для мостов на развязках с разнесенными уровнями и в других местах, где пространство ограничено, чтобы иметь значительную кривизну в плане.

В таких ситуациях можно использовать изогнутые ростверки, хотя при выборе компоновки и рассмотрении результатов анализа необходимо соблюдать осторожность, поскольку крутильные эффекты в плите нелегко отделить от эффектов коробления в стальных балках. Кроме того, после анализа ростверка необходимо будет учесть влияние горизонтальных «радиальных» сил в стальных фланцах.

Модель изогнутого ростверка для 4-пролетного моста

[вверх] Балки переменной глубины

Балки переменной глубины, такие как показанные ниже, могут быть легко включены в модель ростверка путем изменения свойств сечения по длине продольных элементов.

Балки переменной глубины в двухпролетном мосту
(Изображение любезно предоставлено Аткинсом)

[верх] Лестничные настилы

Лестничный мостик (этап строительства, со спусковой головкой)

Лестничные настилы, подобные показанному справа, можно смоделировать с помощью ростверков.

В модели ростверка для лестничной площадки:

• Основные лонжероны представляют собой сплошное составное сечение
• Промежуточные лонжероны представляют собой только плиту
• Поперечные элементы обычно представляют собой составное сечение, включая поперечные балки.Иногда могут быть включены только промежуточные элементы плиты между композитными поперечными элементами.

Вероятно, потребуется 3D-модель для моделирования взаимодействия между поперечными балками и главными балками, в частности, для определения жесткости U-образной рамы и воздействия на поперечные балки из-за местного применения специальных транспортных средств.

Трехмерная модель лестничного настила для взаимодействия поперечных балок и главных балок

[вверх] Мосты интегральные

Для интегрального моста можно использовать двухмерный ростверк с поворотными пружинными опорами на встроенных опорах в сочетании с двухмерной плоской моделью рамы для температурных воздействий.В качестве альтернативы можно использовать 3D-модель с участком ростверка для настила и вертикальными участками для примыкания и фундамента.

[вверху] Расчет критического изгиба на упругость для грузовой платформы с мокрым бетоном

Голые стальные балки в ожидании загрузки мокрого бетона

BS EN 1993-2 ^[3] не дает формулы для определения гибкости при продольном изгибе при кручении парных стальных балок с торсионным креплением, когда пара балок подвержена изгибу как пара в согласии друг с другом, а не между ограничениями. .Это обычный сценарий для мокрой загрузки бетона. Можно рассмотреть два варианта:

• Расчет гибкости с помощью анализа критического продольного изгиба КЭ
• Используйте упрощенные правила для гибкости ограничений на кручение, взятые из BS 5400-3 ^[4] (они доступны в формате Еврокода в SCI P356).

Для анализа КЭ пользователю необходимо просмотреть режимы продольного изгиба, чтобы найти режим продольного изгиба при кручении — можно обнаружить, что формы продольного изгиба стенки или фланца возникают раньше, чем поперечные формы продольного изгиба при кручении.

Анализ КЭ, вероятно, даст значительные преимущества по сравнению с упрощенным подходом, который обсуждается при проектировании балки.

Дальнейшие инструкции по определению сопротивления продольному изгибу балок из стальных листов в композитных мостах во время строительства (голая стальная ступень) и в эксплуатации (когда плита настила действует как верхний фланец) доступны в ED008.

[вверх] Конечно-элементное моделирование

Поскольку вполне вероятно, что для проверки упругой критической потери устойчивости потребуется модель конечных элементов, можно рассмотреть возможность использования полной модели конечных элементов для всего анализа.Это также имеет то преимущество, что структурный отклик потенциально лучше моделируется. Однако есть ряд недостатков, в том числе:

Полная конечно-элементная модель

• Более длинная установка
• Больше шансов на ошибку
• Больше времени для получения результатов
• Для уверенного использования требуется больше практики
• Отладка сложнее
• Пиковые опорные моменты могут быть недооценены

Если принято решение об использовании конечно-элементной модели, могут помочь следующие рекомендации:

• Грубая сетка, вероятно, будет достаточной
• Держите сетку как можно более квадратной
• Требуется более тщательное планирование
• Толстые элементы оболочки для балок и плит, балочные элементы в других местах (например,г. для распорки)
• В качестве альтернативы можно использовать балочные элементы для составных пластин для стальных балок
• Требуется дополнительная проверка
• Необходимые анизотропные свойства в областях с трещинами

[вверх] Выводы

Ростверк — это обычно используемая модель мостовых настилов, и она относительно проста в использовании. Тем не менее, модель конечных элементов, скорее всего, по-прежнему потребуется для анализа упругого критического продольного изгиба стальных балок, поддерживающих влажную нагрузку бетона.Следовательно, модель конечных элементов может рассматриваться для всего анализа, что также может иметь возможное преимущество в виде лучшего моделирования реакции конструкции. Однако у этого подхода есть некоторые недостатки, поэтому многие проектировщики используют ростверк для основного анализа и используют модель конечных элементов только там, где это абсолютно необходимо.

[вверх] Список литературы

1. ↑ BS EN 1992-1-1: 2004 + A1: 2014 Еврокод 2. Проектирование бетонных конструкций. Общие правила и правила для зданий, BSI
2. ↑ ^{2.0 2,1} BS EN 1994-2: 2005, Еврокод 4. Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Общие правила и правила для мостов, BSI
3. ↑ BS EN 1993-2: 2006, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Стальные мосты, BSI
4. ↑ BS 5400-3: 2000 Стальные, бетонные и композитные мосты. Свод правил проектирования стальных мостов. BSI

[вверх] Ресурсы

[вверху] См. Также

[вверх] Внешние ссылки

Фундамент ростверка — Стальной и деревянный ростверк

Фундамент ростверк используется, когда тяжелые конструкционные нагрузки от колонн, опор или опор необходимо передать на грунт с низкой несущей способностью. Фундамент ростверк часто оказывается легче и экономичнее. Это позволяет избежать глубоких земляных работ и обеспечивает необходимую площадь у основания для снижения интенсивности давления в пределах безопасной несущей способности почвы. В зависимости от материала, из которого изготовлен ростверк , фундамент можно условно разделить на две следующие категории.

(а) Фундамент стальной ростверк
(б) Фундамент деревянного ростверка

(а) Фундамент стальной ростверк:

Фундамент стальной ростверк состоит из стальных балок, также известных как балки ростверка, которые бывают одно- или двухъярусными.При двухъярусном фундаменте ростверк верхний ярус укладывается под прямым углом к ​​нижнему. Балки ростверка каждого яруса удерживаются распорными стержнями диаметром 20 мм с трубными разделителями диаметром 25 мм. Балки расположены соответствующим образом, чтобы обеспечить возможность укладки и уплотнения бетона между ними. Наиболее подходящим считается минимальный зазор в 8 см. В любом случае расстояние между полками балок не должно превышать ширину полки более чем в полтора-два раза, но не более 30 см.Если балки расположены на большем расстоянии друг от друга, существует опасность того, что бетонная заливка не будет действовать монолитно с балками и, как таковая, может привести к разрушению фундамента. Для защиты балок от коррозии на внешних сторонах внешних балок, а также над верхней полкой верхнего яруса должно быть не менее 10 см покрытия. Покрытие из бетона под нижней балкой должно быть не менее 15 см. см.

Фундамент стального ростверка

Способ устройства фундамента стального ростверка:

Выемка ведется на проектную глубину, дно хорошо выровнено.Это фундаментное основание покрывается слоем богатой бетонной смеси толщиной не менее 15 см. Он хорошо уплотняется, чтобы слой бетона стал непроницаемым слоем. Затем на эту бетонную подушку на заданном расстоянии друг от друга с помощью разделителей укладываются балки ростверка заданных размеров. Верхняя поверхность полок балок ростверка приводится в горизонтальную плоскость, и все нижние полки балок заливаются обильным цементным раствором для закрепления балок на бетонном основании.Затем между балками и вокруг них укладывается бетон. Если требуется другой уровень. он держится под прямым углом к ​​уже уложенному ярусу и все пространство заливается бетоном.

(б) Деревянный ростверк:

Если почва мягкая и постоянно заболочена, стены здания могут быть экономически поддержаны с помощью деревянного ростверкового фундамента соответствующей конструкции. Фундамент с деревянным ростверком можно смело использовать для легких построек, ограничив нагрузку на грунт до 5.5 тн / кв.м. В этом типе строительства бетонный блок, обычно устанавливаемый под фундаментом стены, заменяется деревянной платформой.

Деревянный ростверк для стены

Деревянная платформа состоит из досок обычно от 8 до 10 см. толстые, расположенные в два слоя, один продольный, а другой поперек стены, выходящий за пределы основания фундамента примерно на 45–60 см с каждой стороны. В самых нижних слоях доски имеют толщину от 5 см до 10 см в зависимости от нагрузки и условий площадки.