Устройство нижней обвязки каркасного дома на винтовых сваях

Заманчиво построить дом и избежать большого объёма трудоёмких земляных работ, заливки фундамента бетоном. Без надёжного базиса крепко стоят только воздушные замки юношеской мечты. Нас на слабых грунтах: торфяниках, песке, супеси, обводнённых и подтопляемых участках, а также косогорах, выручит фундамент на винтовых сваях. Мы люди взрослые, подойдём к вопросу ответственно. На кону семейное гнёздышко и немалые материальные вливания.

Свайный фундамент набирает почитателей

Фундамент и нижняя обвязка две базовые составляющие каркасного дома. Ошибки либо дефекты каждой из этих частей приведут к плачевным последствиям. Быстровозводимое жильё хочется поставить на такой же безусадочный и скорый в изготовлении фундамент. Не счесть предложений по относительно новому типу опоры строительных объектов.

История фундамента на винтовых сваях коротка – 100 лет. В Советском Союзе они появились 50 лет назад. Стали предлагаться массово только несколько лет. Безответственные люди, не разобравшиеся в сути технологии, привыкшие делать на глазок, создали незаслуженную антирекламу перспективному направлению быстровозводимых, относительно недорогим, экологичным фундаментам.
Отечественные буровые установки «Сваебур» (Svaibur–S1) или Сваекрут «Торсион» в течение одного рабочего дня способны установить потребное количество винтовых опор для каркасного дома большой площади с любой геометрией рельефа без предварительного выравнивания и уплотнения грунта. Представьте, какой объём земляных и бетонных работ проходят мимо. Приплюсуйте затраты времени, стоимость труда и материалов… Экономически целесообразнее отказаться от трудоёмкого бетона.

Серьёзный подход

К фундаментам на винтовых сваях подход «с кондачка» недопустим. Заказывая проект, попросите привязать его к конкретному участку с производством расчётов по типу, диаметру, заглублению винтовых опор. Вес небольшого зимнего дома превышает 10 тонн. А несущая способность свай и слабых грунтов не беспредельны. Реклама не всегда честна. Сваи из стальной трубы диаметром 57 со стенкой 4 мм удержат только летнюю беседку.

Труба диаметром 108–325, стенка и лопасть винта минимальной толщиной 8–12 мм промышленного производства обеспечат необходимую стабильность для возводимого дома. Без ознакомления с результатами гидрогеологических изысканий в районе строительства, не узнаете, достаточно ли забуриться только на глубину промерзания, какую площадь лопастей выбрать – определяется по несущей способности грунта и его сопротивлению.

При установке свайного поля возможны ошибки размещения свай. Придётся перебуривать с увеличением заглубления на 1–1,2 м. Грунт взрыхлён, держать массу здания на заданной глубине она не сможет – «загуляет», поэтому увеличение глубины обязательно. Если не исправлять ошибку – со временем её отожмёт от оси. Тогда считайте, что этой сваи не было вообще.

Самодеятельность в ответственном деле недопустима

Не слушайте мудрых советчиков, рекомендующих сэкономить на технике. Вручную вертикально винтовую сваю установить невозможно. Неравномерная нагрузка и установка на глазок приведут к неминуемому отклонению. Выравнивание верхней части – самообман. С каждым оборотом уход наконечника в сторону увеличивается, умножая сопротивление почвы. Максимальное допустимое отклонение вертикальной оси допускается не более 0,4 D (D – диаметр лопасти винта).

Настоятельно рекомендуем заглянуть на сайт, где беспристрастно регистрируются ляпы бракоделов. Вооружитесь информацией, из первых рук, чтобы не обогащать недобросовестных бизнесменов. Не стесняйтесь собственной придирчивости. Дефекты сварки: подрезы, непровар, незачищенные швы, защита трубы и сварочных швов только одной грунтовкой – показатель низкой культуры производства, расставайтесь с имитаторами профессионалов без сожаления.

Необходимые требования к изготовлению свай

1. Сваи изготавливаются только из новой качественной стали.
2. Ствол выполняется из неиспользовавшейся ранее толстостенной трубы.
3. Лопасти свай имеют правильную геометрическую форму для обеспечения точной установки сваи перпендикулярны относительно ствола, толщина 8–10 мм.
4. Сварной вариант лопастей выполняется на заводском оборудовании, с полным прилеганием спирали к стволу.
5. Сварные швы без явных и скрытых дефектов, зачищены заподлицо с металлом.
6. Защитное антикоррозийное покрытие надёжное, наносится только после предварительной пескоструйной обработки: почвенные слои – активные абразивы.
7. Оголовки поставляются с фаской под сварку.

Дом висит в воздухе

Фундамент наконец установлен, внутренние полости труб залиты бетоном, ждёт очереди обвязка каркасного дома. Брусья обвязки вполне можно крепить к выставленным по нивелиру оголовкам. Но у данного фундамента есть особенность: каждая из свай живёт собственной жизнью. Со временем некоторые желательно подкрутить. Но это непосильная работа. (См. предыдущее фото.)

Связанные воедино ростверком сваи перераспределят равномерно нагрузку. Жесткость конструкции усиливается за счёт подкосов, снимающих напряжение с опор выше 40 см. Подъём выше 70 см требует обвязки профильной трубой. Из металлопроката предпочтительнее именно швеллер. Двутавр менее желателен. И крепление бруса обвязки дома выполнять проще и удобнее.

Деревянная основа под стены

Планируемые внутренние перегородки, несущие нагрузку веса второго этажа и кровли солидарно с наружными стенами также обопрутся на антисептированный брус, уложенный на прокрашенный швеллер. Гидроизоляционный слой, как и по бетону, надлежит проложить по всему периметру. Оксид железа – ржавчина и деревянная обвязка дома не лучшее соседство.

Шпильки крепления бруса к прокату предпочтительнее не варить, просверлить отверстия. Для удобства монтажа лаг желательно пропустить по внутреннему периметру брусок 40х40. Плиты ОСП лягут на него, став опорой лагам. Крепление всех силовых узлов каркасного дома осуществляется на гвоздях. Саморезы – только для фиксации ОСП и гипсокартона.
Утеплитель независимо от типа: минеральная вата, пенополистирол, другие виды, укладывается вразбежку, перекрывая стыки предыдущего ряда, нейтрализуя образование мостиков холода под полом дома. Невзирая на то, что плиты ОСП, влагостойкая фанера плохо пропускают влагу, пароизоляционная мембрана сверху и ветрозащитная плёнка с противоположной стороны укладываются непременно.

Заключение

Свайный винтовой фундамент закономерно приобретает новых приверженцев в новостройках и ремонте разрушающихся бетонных фундаментов. Сомнения появляются из-за назойливости недобросовестных производителей. Вы вооружены необходимой информацией, отличите подделку от настоящего изделия.

Не переусердствуйте в улучшениях. Самая неприятная ошибка – заглублённое бетонирование выхода свай из земли: морозное пучение приподнимает такую подушку до 150 мм над почвой.

Обвязка

Долговечность и экономичность свайных фундаментов привлекает внимание застройщиков малоэтажных зданий.

Такое основание можно возвести на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах самостоятельно без «мокрых» работ за несколько дней.

Должную устойчивость свайному фундаменту придаёт грамотная обвязка.

Что это такое?

Обвязкой свайного фундамента называют конструкцию, которая скрепляет между собой сваи, установленные в землю по контуру дома и под внутренними перегородками. Если строение возводится на участке с неровным рельефом или на склоне, горизонтальные крепления дополняются диагональными. Фундамент с обвязкой уже невосприимчив к почвенным сдвигам, сезонному пучению и иным выталкивающим силам.

Обвязочный материал жёстко связывает сваи в единую систему, придавая дополнительную устойчивость строению к разрушительным силам извне.

Нужно ли делать для свайного основания?

Сваи, которые монтируются отдельно друг от друга, испытывают разные внешние нагрузки. На каждую опору оказывает воздействие не только сила пучения грунта, но и вес всего сооружения.

Даже если столбы установлены согласно всем строительным нормам и расчётам, нельзя быть уверенным в том, что ни один из них с течением времени не даст усадку.

Например, на винтовых опорных трубах случается облом лопастей. Это приводит к перекосам стен и пола и разрушению здания. Обвязка призвана удерживать конструкцию на одном уровне.

Материал, который используется для скрепления свай в общую систему должен обладать необходимой жёсткостью и механической прочностью, чтобы выдержать высокие нагрузки.

Обвязка свайного фундамента — это гарантия надёжности основания, а значит и долговечности всего сооружения.

Отличия ростверка и нижней обвязки фундамента

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

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

Этот элемент строения используют в следующих ситуациях:

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

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

Разновидности

Обвязка свайного фундамента может быть исполнена в различных конструкционных версиях. Каждый вариант обладает своими преимуществами и недостатками и способен справиться с различными нагрузками.

Обвязка может быть следующей:

• Высокой, приподнятой над землёй. Устанавливают на пучинистых грунтах.
• Повышенной, лежащей на поверхности грунта.
• Заглубленной, когда на одной плоскости с поверхностью земли находится верхняя плоскость ленты. Используется редко.

Для обвязки используют:

1. древесину;
2. изделия металлопроката;
3. возводят ленту из монолитного железобетона.

Выбор материала

Когда встает вопрос, чем обвязать основание опираются на следующие требования:

• выдерживать наибольшие нагрузки, чем возможные во время эксплуатации;
• противостоять внутренним и внешним воздействиям;
• иметь высокую механическую прочность.

В зависимости от задач и условий для обвязки могут использоваться следующие материалы:

• Брус сечением 150х150 мм либо 200х200 мм. Актуален при возведении и обвязке каркасного либо щитового дома. Наиболее экономичным вариантом является брус из лиственных пород деревьев. Перед выполнением монтажа древесину пропитывают антисептиками и слоем битумной гидроизоляции.
• Уголок равнополочный шириной не менее 50 мм и толщиной 5 мм. Самый экономичный вариант из всех видов металлической обвязки. Материал и работа обойдутся в два раза дешевле двутавровой балки либо швеллера. Используется для дачных домиков и хозпостроек.
• Швеллер обладает на порядок большей несущей способностью, чем обвязка из бруса. Используется при строительстве каркасных строений, одноэтажных домов из шлакоблоков и газобетона. Для обвязки по периметру несущих стен нужен швеллер сечением 0,3 см, под внутренние перегородки достаточно 0,2 см. Стыки балок из металлопроката соединяют точно под прямым углом.
• Толстостенная профильная труба имеет более низкую устойчивость к механическим чем у швеллера. Скрепляют при помощи сварки. Преимуществом являются дешевизна и вес, не утяжеляющий конструкцию.
• Доскидля лёгких строений. Устанавливают на ребро, предварительно склеивая между собой. Фиксируют при помощи саморезов или болтов. Стыки должны быть расположены на разных сваях.

Расчет

Для проведения расчётов проводят геологические изыскания, которые позволяют разработать соответствующий данной местности проект.

Расчет обвязки включается отдельным разделом в проект свайно-ростверкового основания. На каждую опору предусмотрена определённая нагрузка, которую нужно учесть и рассчитать. При неправильных расчётах ростверк будет продавлен, а сама свая деформирована.

Для расчёта необходимо учитывать следующие моменты:

• прочность используемых материалов;
• несущие характеристики грунта;
• наличие горизонтальных и вертикальных нагрузок;
• горизонтальные повороты несущих конструкций;

Расчётную нагрузку на каждую опору определяют с учётом равномерного распределения всего веса на конструкцию. Жёсткость ростверка принимается как максимальная. В процессе расчёта учитывают нагрузки, которые дополнительно возникнут при эксплуатации строения.

Расчёты достаточно сложные, поэтому следует обращаться к специалистам, специализирующиеся на этом профиле.

Инструменты для работы

Перед тем, как начинать работы по обвязке, необходимо подготовить:

• уровень;
• саморезы; рулетку;
• болты;
• дрель;
• анкера;
• сварочный аппарат;
• рубероид;
• молоток;
• антисептики для защиты древесины и антикоррозийные составы для металла;
• брус (либо швеллер, уголок, профильную трубу).

Если обвязка осуществляется из изделий металлопроката, необходимо подготовить грунтовку и краску для покрытия металла от коррозии.

Как правильно обвязать сваи?

Обвязочный материал прикрепляется с помощью сварки или болтов на оголовки винтовых свай. Оголовки могут идти готовыми в комплекте к винтовым сваям, либо их делают самостоятельно.

Порядок монтажа:

• Наваривают на оголовки стальные листы (20х20 см, толщиной 0,4 см).
• Под болты по углам площадок делают отверстия 8 мм в диаметре;
• Сварные швы обрабатывают средством от ржавчины.
• В местах контакта древесины с металлическими поверхностями на оголовки прокладывают рубероид в 2-3 слоя.
• Укладывают брус и прикрепляют к площадкам с помощью болтов или шурупов.

Если обвязочным материалом выступает швеллер, его укладывают на оголовки вниз гранями. Двутавровую балку соединяют сварным швом, он считается наиболее надёжным. Профильную трубу приваривают под оголовками по периметру основания.

Установку ростверка выполняют строго по уровню. Отсутствие горизонта создаст проблемы при кладке стен.

Гидроизоляция

При возведении фундамента на сваях при наличии подземных вод возникает необходимость создавать дренаж и гидроизолировать фундамент.

Если допустить коррозию металлических конструкций, несущая способность фундамента значительно снизится.

Защищают от влаги изначально сами сваи и затем обвязку. Опоры обрабатывают двухкомпонентным защитным слоем.

Обвязку из древесины закрывают рубероидом, сложенным в несколько слоев. Изделия металлопроката, которые используют при сооружении обвязки, необходимо защищать антикоррозионным составом. Гидроизоляционный слой на обвязке не даёт подземным водам возможности проникнуть внутрь сооружения.

Теплоизоляция

Внутреннее пространство под домом необходимо защитить от холода. Иначе затраты на обогрев сооружения значительно увеличатся. С целью теплоизоляции необходимо возвести фальш-цоколь и выполнить утеплительные работы. В качестве материала для цоколя используют кирпич или навесные панели из сайдинга, профнастила, пластика.

Утеплитель должен соответствовать следующим требованиям:

• иметь низкую теплопроводность;
• быть устойчивым к атмосферным осадкам;
• не утяжелять строение;
• не разрушаться от времени.

По указанные параметры идеально подходят:

• полистирольные листы;
• пеноплекс;
• экструдированный пенополистирол.

Полезное видео

Дополнительная информация по обвязке винтового фундамента в видео:

Заключение

Свайный фундамент отличается надёжностью, доступной ценой, быстро монтируется. Подходит для болотистого и подвижного грунта. Однако такое основание выполнит свою задачу только в том случае, если правильно выполнить его обвязку с использованием долговечных и прочных материалов.

Тщательная гидро- и теплоизоляция фундамента продлит долговечность сооружения, улучшит микроклимат в доме.