Что такое ростверк и как его использовать?

Знать, что это такое — ростверк, и как его надо использовать, полезно всем, кто решит построить дом. Для начала надо ответить на вопрос, для чего нужны ростверковые фундаменты в строительстве вообще. Затем уже можно будет разбираться с армированием, особенностями монолитных ростверков и другими их видами.

Неопытные строители и частные застройщики не всегда понимают, что такое ростверк, и зачем этот элемент нужен в строительстве. Между тем, все довольно просто. Такая конструкция обеспечивает особую жесткость и прочность исполнения. Нагрузка от всего, что находится выше, будет распределена максимально полноценно. Цели использования ростверков:

• поддержание фиксированного расположения опор;
• однородность распределения нагрузок;
• подготовка надежной опорной системы, по которой уже можно сооружать стены и перегородки без лишних колебаний.

Ростверковая конструкция практически универсальна. Она уверенно держит пол подвала в одноэтажных и двухэтажных домах. И ее же можно использовать под забор большой высоты, сложенный из тяжелого кирпича. Такие элементы находят применение при строительстве на различных грунтах. Они выручают даже при выраженной нестабильности основания.

Практически всегда, когда речь заходит про строительство на проблемном грунте, профессионалы рассматривают сначала возможность использования ростверка. Лишь если это невозможно или нецелесообразно, они переходят к другим решениям. При таком варианте работ не потребуется сложных манипуляций с землей. Можно будет почти игнорировать и глубину залегания воды.

Высокий, он же висячий ростверк — не единственный возможный вариант. Выделяют еще повышенный и заглубленный типы исполнения. Высокой называют конструкцию, высота нижней плоскости которой на 10 см и более превышает планировочную отмостку грунта. Именно такое исполнение специалисты считают наиболее стабильным в функциональном плане. Все будет оставаться стабильно, даже если замораживающийся или пучинистый грунт станет деформироваться. Если же не прибегать к зазору, то ростверк может быть серьезно деформирован сам. Иногда доходит до того, что начинает вырывать сваи.

А вот когда все сделано правильно, под полом будет создан проветриваемый участок, что позволит уменьшить влажность и обеспечит прохладу даже в летний знойный день. Однако именно это обстоятельство — негерметичность зазора между почвой и перекрытием — может считаться и недостатком. Неограниченное движение воздуха уносит много тепла. Потому приходится заниматься утеплением либо оборудовать дом щитами, опускаемыми в нужный момент. Наконец, ростверк высокого типа не позволяет оборудовать полноценный подвал.

Более часто используют повышенные ростверки. В этом случае подошва находится точно на уровне грунта. Ленту опирают на подушку из песка либо гравия толщиной 10-15 см. Эту часть конструкции оборудуют, вынимая определенный слой земли, который надо будет заменить на выбранный материал. Такой подход позволяет гарантировать защиту от морозного пучения, обеспечивает свободный отток жидкости (иначе влага так бы и накапливалась неограниченно).

Стоит упомянуть и особенности заглубленных ростверков. В этом случае лента находится ниже уровня почвы. По линии свай копают траншею незначительной глубины. В ее дне обустраивают слой щебенки – такой же, как в повышенном ростверке. Дальше идет опалубочный желоб; обязательно предусматривается и армирование, и бетонирование созданного таким образом пространства.

Главное разделение тут идет между сборными и монолитными системами. Сборный вариант часто оформляют из стальных балок. Преимущественно их сваривают между собой. Такое решение весьма трудоемко и не слишком прочно. Кроме того, жесткость сварных соединений не позволяет достаточно хорошо приспосабливаться к изменяемой нагрузке. Сборные ростверки укладывают на свайные оголовки. Их фиксируют, но замоноличивание не потребуется.

Подобный подход оптимален для некапитальных сооружений, которые будут эксплуатироваться от 10 до 20 лет. Монолитный вариант, что следует уже из самого названия, является цельной конструкцией. Заливка идет на самой стройплощадке. Монолитные ростверки принято дополнительно делить на плитный и ленточный варианты. Сооружение опорной ленты распространено более всего.

Однако в местах с плохими геологическими параметрами наилучшим выбором может стать плита. Такое решение потребует больших расходов, армирования густым слоем бетона и весьма трудоемко. Только особые технические требования оправдывают его применение. Так или иначе ростверк употребляют в столбчатых фундаментах. Выработан еще и промежуточный тип, то есть ростверк сборно-монолитного типа.

Для его создания применяют детали, изготавливаемые на заводе. Их группируют на манер «конструктора», используя соединяющие замковые и шпоночные элементы. Когда монтаж заканчивается, всю сборку придется замонолитить, чтобы получить неразрывную ленту.

Классикой современного строительства являются железобетонные ростверки. Они имеют превосходную несущую способность. Такие изделия стабильны и надежны практически в любых условиях. При их использовании можно не сомневаться в длительном сроке службы фундамента. Помимо бетонных заливок, важную роль в составе такого ростверка играет стальная арматура.

Если бетон отменно принимает сжимающее воздействие, то сталь повышает общую прочность. В итоге получается оптимальное соотношение гибких и жестких характеристик. Разумеется, все это рассчитывается крайне тщательно. Армировать конструкцию можно как обособленными стержнями, собираемыми в плоский каркас, так и предварительно подготовленными объемными каркасами. В любом случае арматура должна иметь большой защитный слой — только в этом случае ЖБ конструкция работает эффективно и долго.

В некоторых случаях применяется металлический ростверк. На его изготовление отпускают профильный прокат — швеллер либо двутавр. Этот вариант фундаментов отличается приличностью и жесткостью. Конструкции из металла оборудуют в составе свайно-винтового основания и при возведении одноэтажных домов. Швеллеры кладут на оголовки свай и фиксируют при помощи сварки, к сожалению, рассчитывать на высокую стойкость к коррозии будет невозможно.

В деревянных домах часто применяют деревянные, изготавливаемые из бруса ростверки. Раскладывать брус по сваям можно только поверх особой прокладки, препятствующей распространению воды. В качестве ее обычно применяют толь либо рубероид. Дерево придется дополнительно обрабатывать пропитками, понижающими опасность гниения. Присоединить брус к свае помогают кронштейны либо болты; с технической точки зрения исполнение то же, что и при использовании железобетона, но без всякого армирования.

В прошлом при сооружении деревянных домов готовили настил из бревен в 1 или 2 слоя. Его раскладывали по щебенке. Такой подход позволяет возвести небольшое бревенчатое или дощатое строение. Иногда этот способ применяют и сегодня. Однако появился иной вариант — присоединение бревен к вертикальным сваям.

Это не слишком надежно и жестко. Потому о прочности конструкции говорить не приходится. Как результат, такой ростверк при сооружении жилых домов, даже одноэтажных и с небольшой нагрузкой, не используется. Его применяют главным образом для беседок и навесов.

Обычное сечение воронок составит 0,3 м. Типичная длина штанг — 5 м. Обязательно рассчитывают число столбцов. Его определяют с учетом размеров домов и того факта, что между столбиками надо оставлять 1,5-2 м. Глубина залегания рассчитывается индивидуально.

При этом обязательно учитывают базовые инженерные рекомендации. В норме сваи выходят на 20-30 см выше уровня грунта. Минимальная ширина ростверка равна ширине цоколя. Если цоколя нет, тогда она обычно приравнивается к ширине внешней стены. Однако в любом случае нельзя делать ростверк уже 0,4 м.

Бетонные и железобетонные ростверки заказывают на предприятиях по производству стройматериалов. Деревянную продукцию часто делают сами или заказывают в мастерских. А вот стальной ростверк можно приобрести у многих специализированных фирм.

Например, у череповецкого металлургического комбината, входящего в конгломерат «Северсталь». Альтернативные предложения могут выдвинуть:

• Уфимский завод металлических конструкций;
• Каширский завод металлоконструкций и котлостроения;
• завод «Ремстроймаш» (имеющий солидный опыт производства самой разной техники и конструкций);
• ИПП «Феррум» (поставляющий ростверки из металла даже для районов с очень холодным климатом).

Современные свайно-ростверковые фундаменты отличаются превосходными характеристиками во многом именно благодаря усилению. Точный расчет их весьма сложен и требует привлечения опытных специалистов. Особое внимание надо уделять усилению углов, потому что именно стыки чаще всего и оказываются «слабыми местами» строительных конструкций. Армирование монолитных ростверков проводится в 2 отдельных ряда с разрывом 20-30 см. Эти пояса соединяют продольно при помощи проволоки или дополнительной арматуры, удерживаемой на месте болтовыми зажимами.

Варить металл нецелесообразно. Риск деформации стали тут неоправдан. Расчет и подготовка схемы подразумевают всегда учет числа горизонтальных поясов. Надо также предусмотреть и соединительные группы по вертикали, ставящиеся с шагом 20 см. Отклонения от этого правила могут быть оправданы только применением проволоки большей мощности. Монолитные ростверки армируют строго с использованием поясов.

Преимущественно вертикальные стержни стыкуются с идущим горизонтально поясом при помощи гибкой проволоки. Работа завершается, когда укладывают и стыкуют между собой все стержни. Нижний ярус должен быть защищен особенно эффективно. Только после этого можно заливать ростверк бетоном. Нарушение последовательности работ недопустимо.

Работы с ленточными конструкциями почти не отличаются от усиления монолитов. Разница лишь в том, что лента располагается строго по периметру несущих стен и именно там упрочняется. Очевидным последствием оказывается то, что приходится тратить меньше арматуры. Сокращается и расход бетона. Еще одно отличие — метод монтажа опалубки, а точнее — двустороннее формирование защитной плоскости.

Она заметно уменьшит доступ к самой арматуре. Соединения выполняются лишь за счет использования вязальной проволоки. Сварочные работы технологически недопустимы. Готовя чертеж армирования ленточной системы, надо проработать все так, чтобы нигде прутья и армирующие пучки не провисали. Все элементы должны располагаться в строго определенных местах и фиксироваться там жестко. В монолитах принято соединять все оголовки. В лентах стыкуют лишь соседние конструкции. В итоге расчет и само выполнение работы будут дешевле. Очень важно тщательно определить сечение ростверка и учесть присутствие воздушной подушки под его плоскостью.

Неопытные проектировщики часто в схемах совмещают детали плиты и ленты. Тогда при зимнем вспучивании земли они подвергнутся разному растяжению, сваи быстро порвутся, а основание разрушится. Поперечное сечение и величина свай рассчитываются уже после разработки проекта дома, включающего спецификации перекрытий и несущих стен. Затем только можно просчитать допустимые нагрузки, определить необходимые типы элементов и соответственно этому подобрать толщину плит.

При ленточном формате фундамента ростверк должен быть равным по толщине несущим стенам либо чуть более толстым, чем они. Важно понимать, что эта толщина учитывает всегда утепление и декоративные элементы. На участках с уклонами надо изначально подбирать сваи разной длины. При слишком крупном уклоне фундамент строят по ступенчатой системе. Арматурный каркас нельзя ставить на грунт.

При коррозии металла неизбежен будет разрыв подошвы столбов. Когда каркас вводят в скважину, его надо центрировать. Отсутствие такой процедуры оборачивается выходом арматуры наружу столба или чрезмерным истончением защитного слоя.

Перед устройством ростверкового фундамента необходимо обязательно произвести тщательный расчет и подготовить чертежи, которые всегда индивидуальны. Соблазнительная простота такого решения — только кажущаяся; на деле любая ошибка может оказаться фатальна. Процедура заливки ведется в строгом соответствии с технологической картой, предусматривающей обязательно, например, и требования по технике безопасности. При работах в промышленных объемах посадочные места для свай оборудуются мощной техникой.

В частном хозяйстве обычно применяют строительные буры. То, насколько глубоко надо готовить отверстия для монтажа, зависит от прочности грунтов и от глубины их промерзания. Опалубку формируют из досок или фанеры толщиной не менее 2,5 см. Контуры опалубки перед бетонированием выставляются очень тщательно.

Наилучшим выбором будет применение готового раствора. Марку бетона выбирают максимально высокую — на фундаменте экономить не стоит. Утрамбовка смеси идет при помощи виброустановки. Выполнение обратной засыпки должно соответствовать профильному СНиП. Производится оно только после окончания всех работ по обустройству самого фундамента и после набора прочности бетона.

Пустоты преимущественно отсыпают песком или песчано-гравийной смесью. Она легко доступна и хорошо отводит влагу. Работа может быть выполнена даже без помощи техники, ручным способом. Но при высоком уровне грунтовых вод песок будет вымываться. Потому правильнее в таких случаях заранее оборудовать дренаж и предусмотреть внешний барьер; на пучинистых грунтах преимущественно советуют формировать висячие ростверки.

Наряду с минеральной ватой, можно использовать и пенопласт. Но лучше пользоваться не традиционным его видом, а более современным пеноплексом. Он отлично противостоит сжимающей линейной деформации и служит долго. Еще этот материал геометрически стабилен и не меняет своих свойств при контакте с водой. Биологическая стойкость также является вполне убедительным аргументом в пользу пеноплекса. Гидроизоляция в основном нужна для мест с незащищенным металлом. Но и бетон, и древесина точно так же должны быть изолированы. Рулонная защита от влаги делится на пленочную и содержащую битум.

При укладке рубероида или пергамина дополнительная подготовка поверхностей будет не нужна. Иногда применяют и обмазочные методы. В этом случае в ход идут каучуковые мастики. Удобство их использования, впрочем, имеет и отрицательную сторону — дороговизну.