При строительстве столбчатого или свайного фундамента дома возникает необходимость в оборудовании специального пояса – ростверка. Предлагаем узнать, что это за строительный элемент, зачем нужен, какие функции выполняет.

Ростверк – что это такое?

Ростверк – это горизонтально обустроенная конструкция (специальный пояс или подушка), часть свайного фундамента. Основное назначение – принимает на себя всю нагрузку домостроения с последующим равномерным её распределением на опорные колоны. Улучшает прочность здания, поэтому все узлы соединения должны быть надёжными и жёсткими.

Преимущества такого основания:

• крепость;
• долговечность;
• подходит для установки на глинистых, песчаных грунтах, плывунах;
• незначительный расход бетонного раствора;
• малый объём подготовительных работ;
• недорогой по сравнению с другими разновидностями фундаментов.

Классификация пояса по типу:

• по месту расположения;
• по применяемым материалам;
• по конструктивному исполнению.

По месту обустройства бывает:

• мелкозаглубленный. Считается наилучшим видом сооружения, создаёт стабильно устойчивую конструкцию. Подошва подушки располагается прямо на почве, поэтому в будущем нагрузка от устройства будет поступать не только на колоны, но и на всю площадь основания;
• заглубленный. Часть фундамента с шириной подошвы от 0,5 м заглубляется в землю. Подобные конструкции возводятся на неустойчивых почвах, применяются для многоэтажных зданий;
• висящий. Дистанция между грунтом и сооружением – 1 м и больше. Подушка делается из стали или древесины, которые защищают здание от влажной земли. Во избежание проседания готового фундамента под весом домостроения, устанавливаются крупногабаритные повышенной мощности столбы или сваи.

По конструктивному исполнению:

• монолитный. Выполняется из целостного железобетона. Существует ленточный и плитный вид монолитного ростверка. Первый тип более распространён, однако второй вариант является незаменимым при неустойчивых грунтах. Строительство железобетонной подушки требует значительных трудозатрат, обязательного армирования, высокой себестоимости;
• сборный металлический. Составляющие конструкции соединяются посредством сварки. Минус – сложные монтажные работы, невысокий уровень жёсткости, недостаточно прочное соединение. Сборный пояс монтируется на верхушки свай при помощи сварки, но далее бетоном не заливается. Подходит для свайных оснований тех зданий, которые относятся к группе некапитальных строений с максимальным сроком эксплуатации в 10-20 лет;
• сборно-монолитный. Является комбинацией двух предыдущих поясов. Объединяет в себе промышленные элементы, которые скрепляются друг с другом замковыми и шпоночными крепежами. После сборки заливается жидким бетоном, который после застывания создаёт монолитную цельную ленту. Подходит для многоэтажных жилых и общественных зданий, заводских и фабричных цехов. Минус – нуждается в значительных материальных расходах, применении спецтехники и качественно выполненных монтажных работах.

Используемые материалы

Исходя их конструкционных особенностей здания, уровня присутствующих нагрузок выбираются материалы для ростверка:

• древесина;
• железобетон;
• металл.

Свайные фундаменты с монолитными ростверками

Железобетонная подушка отличается разносторонними положительными параметрами:

• неизменная стабильность;
• усиленная жёсткость;
• долговечность;
• надёжность;
• устойчивость к повышенным нагрузкам.

Благодаря этим качествам обширно используется в строительной сфере. Свайный ростверк с монолитным перекрытием состоит из железной арматуры и бетонной массы.

Монолитная подушка на сваях крепится отдельными прутьями, которые скрепляются в плоский каркас либо объёмными остовами.

Устройство бетонных поясов сходно с железобетонными ростверками. Единственное различие – в бетонных подушках отсутствует арматура, поэтому всю нагрузку получает и распределяет бетон. Оголовки опор основания на 1 м утапливаются в бетон пояса. Подобные ростверки используются при строительстве одноэтажных домов.

Конструкции из пиломатериала

Деревянные ростверки подходят для домов из древесины. Монтаж пояса на столбчатый фундамент производится на предварительно уложенную гидроизоляционную прокладку, для которой используется рубероид или толь.

Для предотвращения порчи пиломатериалы обрабатывают биозащитными составами. Брус к сваям крепится кронштейнами или болтами.

Способы монтажа деревянной обрешётки:

1. При возведении фундамента формируется одинарный либо двойной настил из обработанных брёвен. Пиломатериал укладывается на предварительно насыпанный щебневый слой. Этот метод используется при строительстве небольших деревянных домов.
2. Ростверк из бруса крепится к столбчатому основанию. Подобная конструкция не отличается высокой прочностью, ведь древесина не является достаточно надёжным материалом, поэтому используется только при строительстве беседок и навесов.

Металлический пояс для фундамента

Металлический пояс выполняется из двутавра, квадратного профиля или швеллера, поэтому отличается повышенной прочностью и жёсткостью. Применяется для свайно-винтовых оснований одноэтажных зданий. Швеллер монтируется на оголовки опорных элементов, закрепляется сваркой.

Подушка из металла в преимуществе устанавливается в висячем положении, но сейчас такой способ установки невыгоден:

• для поднятия чрезмерно тяжёлого материала необходима подъёмная техника, что ведёт к удорожанию проводимых работ;
• металл уязвим перед коррозийными процессами.

Типы и назначение ростверков

Ростверки разделяют по типу и предназначению, поэтому при выборе нужной разновидности нужно учитывать их технические и другие особенности.

Ленточные фундаменты с ростверками

Свайные основы с ленточным поясом считаются надёжными и прочными, поэтому рекомендуются для зданий. Установка конструкции проводится по двум технологиям:

• первая. Используется при возведении фундаментов выше линии почвы;
• вторая. Применяется на этапе монтажа решётчатой конструкции, которая берёт на себя часть нагрузки.

Ленточный фундамент подходит для тех оснований, которые строятся на пологой площадке или местности со сложным рельефом. Не нуждается в сложных подготовительных мероприятиях, связанных с распланировкой участка и наличием спецтехники. Ростверк этого типа используется для построек из лёгких стройматериалов.

Технические нюансы ленточного фундамента:

• толщина песчаной подушки – 200-300 мм. Устанавливается под бетонным каркасом и сваями для их защиты от почвенной влаги;
• гидроизоляция опор и решётки. Для этой цели используются асбоцементный трубы, рубероид или полиэтилен;
• тщательный расчёт параметров. При создании фундамента рассчитывается количество и шаг свай в ленточной подушке, её толщину и другие показатели.

Для забора

Ростверк защищает ограждение от неблагоприятных внешних факторов, кроме этого не позволяет домашней живности выходить за пределы придомовой территории.

При любой ситуации подушка должна обустраиваться качественно, быть прочной и долговечной. По техническим особенностям ничем не отличается от конструкции для фундамента здания – применяются аналогичные стройматериалы, осуществляются похожие функции.

Для свайного основания

Потребность установки столбчатого фундамента с поясом зависит от особенностей домостроения, его весовой тяжести и степени жёсткости каркаса. Для недопущения заваливания опорных колон их фиксируют металлическими, железобетонными или деревянными ростверками.

Схемы установки:

1. Столбы с навесной подушкой заглубляют в землю. Этот вариант применяется в 90% случаях при установке свай.
2. Опоры не заглубляют в почву, а опирают на щебневый пласт, что обеспечивает повышенную жёсткость фундаменту здания, исключает его просадку.
3. Ростверк не монтируется, этот способ подходит только для малогабаритных домов.

Опоры для фундамента столбчатого вида могут быть комбинированными, то есть, кирпичная кладка сочетается с бетонной заливкой или строительным бутом. На основных качествах основания никак это не отражается, но позволяет упростить рабочие процессы и сэкономить финансы.

Технология ростверка с буронабивными сваями

Строительство фундамента с ростверком на буронабивных столбах применяется для домов, строящихся на неровном рельефе, склонах или неустойчивом грунте. Такие конструкции универсальны, поскольку подходят для малогабаритных и более капитальных среднего размера зданий.

Буронабивные основы с ростверком располагают более высоким несущим потенциалом, чем ленточные и монолитные фундаменты, при этом обходятся намного дешевле, стабильно выдерживают нагрузку до 1500 кг. Для обустройства конструкции среднего размера потребуется несколько десятков столбов диаметром до 150 см, длиной до 40 м.

Верхняя часть зафиксированных столбов обрезается на одном уровне высоты, затем соединяется общим ростверком. Пояс ритмично распределяет нагрузки, образующие от веса устройства, по всему фундаменту дома.

Каждая колонна обматывается двумя пластами рубероида или толи и устанавливается в непромерзающий земляной слой. Гидроизоляционные материалы защищают бетон от повреждения, уменьшают давления почвы на опоры.

Преимущества конструкции:

• подходит для установки на любых почвах;
• монтируется ниже линии промерзания земли;
• не вредит окружающему ландшафту;
• недорогая;
• быстро монтируется за несколько дней;
• используется для кирпичных, деревянных и каркасных зданий;
• соседние с фундаментом здания не испытывают динамических сил.

Недостаток – присутствие свободного пространства между полом и грунтом, поэтому такой  фундамент нуждается в утеплении, что требует приобретения гидроизоляционных материалов и работ по их монтажу.

Ростверк на винтовых сваях

Фундамент на винтовых сваях не нуждается в выполнении земляных работ, к тому же может устанавливаться на пучинистых и глинистых почвах. После установки опор, их оголовки обрезают на одном уровне высоты, а затем обустраивают решётчатую подушку.

Монолитные бетонные и железобетонные ростверки для опор винтового типа применяются нечасто, поскольку такие столбы используются при строительстве лёгких построек. Свайно-винтовые пояса делают из швеллера или металлического уголка.

Перед тем как монтировать ростверк на оголовки винтовых элементов, к нему приваривают металлические площадки, габариты которых поможет отрегулировать осевое смещение опор. Далее уголком или швеллером обвязывают все сваи, что позволяет получить надёжно крепкую конструкцию.

До проведения всех работ все элементы из металла обрабатывают антикоррозийными составами.

Основные размеры и габариты

Крепкий и долговечный фундамент получится только в том случае, если верно рассчитать все нужные параметры. Форма и размер пояса зависят от следующего:

• характеристик строящего здания;
• величины нагрузок на основание;
• количества и расположения опор.

Подушка выстраивается аналогично ленточному фундаменту. Высота ростверков для фундаментов свайного типа непосредственно определяет:

• высота, на которую будет приподнято сооружение;
• вес возводимой конструкции.

Можно самому произвести расчёт устройства, которое будет опираться на землю либо немного заглубляться. Расчёты конструкции висячего ростверка выполняются специалистами, поскольку довольно сложные.

Размерные параметры свайного фундамента определяются по формуле B = M / (L × R), при этом:

• B – самая малая возможная высота для опоры ростверка;
• M – масса сооружения без опор;
• L – длина подушки;
• R – крепость почвы у поверхности земли.

Каркасы из арматуры для ростверков на свайном фундаменте обустраиваются аналогично конструкции на ленточной основе. В сооружении нужно сделать продольное, вертикальное и горизонтально поперечное армирование. Общий показатель диаметра продольного армирования составляет не меньше 0,1% от сечения ростверка. При выборе диаметра каждого прута, их чётного числа пользуются сортаментом арматуры.

Тип арматуры	Длина ростверка (м)	Сечение (мм)
Рабочая (продольная)	не более 3	от 10
	больше 3	от 12
Горизонтальная (поперечная)		от 6
Вертикальная	до 0,8	от 6
	более 8	от 8

Основные производители и типовые серии свайных ростверков

При строительстве частных или малогабаритных зданий решётчатые подушки допускается изготовлять самостоятельно. При сооружении промышленных объектов, многоэтажных домов и других масштабных построек применяются ростверки заводского изготовления.

На территории России функционирует несколько успешных предприятий по выпуску железобетонных поясов:

• ЗАО «ОБД»;
• АО «ПЗСП»;
• ЗАО «Т-Бетон»;
• ООО «ЛСР. Строительство-Урал»;
• ОАО АПСК «Гулькевичский»;
• ООО «ЗКПД Томская Домостроительная Компания».

Вид и серия	Описание
Монолитные железобетонные серий 1.411.1-1/89	для фундаментов под сборные ж/б сваи одно- и многоэтажных строений промышленной категории серии ИИ 20-1/70, ИИ 20-2/70, ИИ 20-3/70	Опоры конструкций серий ИИ 20-1/70, ИИ 20-2/70, ИИ 20-3/70 располагают диаметром 400×400 и 400×600 мм, должны устанавливаться вглубь фундамента на 600 мм.
Серия 1.011-6	производятся из утяжелённого бетона класса В 12,5	Сваи квадратной формы 300×300 и 350×350 мм.
Металлические серии 3.407-115, 3.407.2-162, 407.9-146, 3.407.9-1581	При эксплуатации сооружения при температуре: до -40˚C пояс из углеродистой стали марки ВСт 3 (ГОСТу 380-71); ниже -40˚C пояс из низколегированной стали марки 09Г2С (ГОСТы 19281-73 и 19282-73).

• РС1-РС5 – для квадратных свай;
• РБ – для прямоугольных опор.

Основные положения по устройству и расчёту свайного ростверка

При обустройстве свайно-ростверкового фундамента все расчёты, касающиеся пояса, проводятся согласно требованиями, которые предъявляются к данному элементу.

Кроме этого:

• в наличии должна быть исполнительная схема по ростверкам, на которой отмечаются все основополагающие детали конструкции;
• при составлении проекта фундамента нужно с точностью посчитать требуемое количество свай для каждого типа сооружения;
• основными величинами расчёта является суммарный вес здания и несущие возможности грунта;
• вес здания делят на несущие показатели почвы, полученное значение является площадью проектируемого фундамента;
• для вычисления запаса крепости площадь основания увеличивают на 30%;
• чтобы узнать, сколько потребуется опор, площадь фундамента разделяют на объём каждой сваи, соблюдая следующие правила – опоры установлены во всех углах строящего здания, сваи расположены в зонах пересечения стен строения, в соответствии с СНИПС промежуток между опорами в поясе – 2-2,5 м.

Опоры с поясом могут соединяться способами:

• жёстким. Оголовки опоры разбиваются, арматура оголяется, затем производят замолачивание в бетонный или железобетонный пояс. Используется при обустройстве свайных оснований на нестабильных почвах, опоры испытывают горизонтальную нагрузку, в фундаменте имеются комбинированные либо наклонные колоны, сваи работают на выдергивающие нагрузки;
• свободным. В последнем варианте оголовки столбов углубляются в подушку на 50-100 мм.

Пример расчётов

Проведем вычисления необходимых параметров на примере свайного фундамента с поясом для одноэтажного кирпичного здания с вальмовой кровлей из металлочерепицы.

Дано:

• внутри дома имеется два ж/б перекрытия толщиной 220 мм;
• размеры строения в плане – 6×9 м;
• толщина несущих стен – 380 мм;
• общая высота этажа – 3,15 м;
• высота от пола до потолка – 2,8 м;
• общая длина внутренних перегородок – 10 м (внутренние стены в комнатах отсутствуют);
• строящий объект располагается на участке земли, которая содержит тугопластичные смеси с пористостью 0,5, глубиной залегания 3,1 м.

Порядок расчёта:

1. Определяем предварительную ширину пояса 400 мм, высоту 500 мм.
2. Длина сваи составит 3 м, диаметр 50 см.
3. Шаг опорных колонн – 1,5 м.
4. Узнаем общее число свай – делим длину пояса на шаг опор, а затем прибавляем 1. Полученный результат можно округлить в меньшую сторону до целого числа, то есть, 30/1,5+1≈21.
5. Вычисляем площадь основания (м²) – 3,14 × 0,52/4 = 0,196.
6. Рассчитываем периметр (м) – 2 × 3,14 × 0,5 = 3,14.
7. Определяем вес подушки (кг) – 0,4 × 0,5 × 30 × 2500 кг/ м³ = 19500.
8. Узнаем массу опор (кг) – 21 × 3 × 0,196 м² × 2500кг/м³ × 1,3 = 40131.
9. Вычисляем вес здания (т) – масса свай + вес пояса + сумма из таблицы ≈ 224.
10. Для расчёта объёма пояса и других показателей рассчитываем вес дома без фундаментных опор, получается M = 204 т. Ширина полосы – М /(L × R) = 204/(30×75) = 0,09 м. Такой пояс не подойдёт для вышеуказанного здания, поскольку свесы кирпичных стен не должны быть более 40 мм. Исходя из этого, устанавливаем ширину в 400 мм, а высоту оставляем как есть – 500 мм.

Расчёт армирования ростверка свайных фундаментов

Диаметр горизонтальной (рабочей) арматуры должен составлять 0,1% × 0,4 × 0,5 = 0,0002 = 2 см². По подсчётам достаточно четыре стержня диаметром 8 мм, однако в соответствии с нормативами нужно использовать самое минимальное сечение  12 мм. Для поперечной и вертикальной арматуры применяются прутья диаметром 6 мм.

Создание свайно-ростверкового фундамента своими руками

При самостоятельном обустройстве свайно-ростверкового основания нужно придерживаться последовательности рабочих операций:

• разработка проекта и расчёт фундамента;
• подготовительные мероприятия, планирование рабочей зоны;
• сверление скважин, рытьё траншей;
• выстраивание опалубки;
• формирования армирующего каркаса;
• заливка бетонного раствора, вибрирование.

Если для фундамента применяется пояс из металла, его приваривают к оголовкам свай. При размещении подушки придерживаются горизонтали, что способствует равномерному распределению нагрузки от дома по основанию.

Другие советы:

• Строя заглубленное сооружение из ж/б, нужно делать подложку из щебня зернистости 20-60 мм, уплотняя виброплатформой. Толщина слоя подсыпки – не меньше 15 см.
• Для улучшения несущих качеств земли под ростверк насыпают щебень небольшими пластами, утрамбовывая вибратором. На щебневый пласт ставят опалубку для пояса, ширина которой незначительно больше толщины стен, а высота опалубочных щитов включает размер цоколя, который будет возводиться.
• На этапе армирования поясов свайных оснований устанавливается две верхних и нижних подушки из железных прутьев, а вертикальные и продольные стержни используются немного меньшего сечения.
• При армировании закладывают короба и трубы для будущих инженерных коммуникаций. Этот шаг необходим, поскольку исключает необходимость пробивать бетон в будущем, что может нарушить целостность монолита.
• При заливке бетона делают вибрацию раствора, что положительно сказывается на его однородности и прочности.
• Если температура воздуха стабильно сохранялась на уровне +20˚C, опалубку снимают через 4 дня. За это время прочность схватывающего монолита достигает 50%, что достаточно для выполнения следующих работ. При температуре +10˚C опалубку убирают через 14 дней, а при более низком температурном режиме залитому бетону обеспечивают утепление или подогрев.

Плюсы свайного фундамента с ростверком на глубине промерзания:

• высокая устойчивость;
• отличная несущая способность;
• невысокая цена;
• не нуждается в обширных земляных работах;
• легко монтируется;
• подходит для установки на нестабильный грунт.

Недостатки:

• отсутствие возможности оборудовать подвал;
• нельзя использовать для стен тяжёлые стройматериалы;
• трудоёмкий расчёт нужных параметров.

От установки ростверка можно отказаться только при строительстве одноэтажного здания. Для строений с двумя и более этажами пояс является обязательным элементом основания, поскольку обеспечивает достаточную жёсткость, повышает прочность дома в целом, продлевает срок службы.