Важнейшим элементом конструкционной основы любого дома, возводимого на популярных сегодня винтовых сваях, является горизонтальная обвязка свайного поля — верхняя часть фундамента, объединяющая подрезанные по одному уровню сваи в единую совместно работающую систему. Ошибки, недочеты и нарушения, допущенные при проектировании и монтаже обвязки, могут привести к эксплуатационной непригодности будущего дома, даже если все остальные несущие конструкции будут смонтированы с безукоризненным качеством.

Многие начинающие застройщики, решившие ставить свой первый дом на винтовые сваи, из-за неопытности и спешки совершают одну и ту же ошибку, доверяя выбор типа обвязки и конструктивный расчет фундамента первым подвернувшимся под руку строителям. В лучшем случае такая история обычно заканчивается бешеным перерасходом материалов (типа и количества свай, размеров обвязки и т.д.), а соответственно — переплатой. В худшем — недостаточной несущей способностью фундамента со всеми вытекающими последствиями.

Свайный фундамент, устраиваемый под здание с несущими стенами, согласно СП 24.13330.2011 «СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ», должен состоять из двух основных элементов – свай (расставленных с необходимым шагом под стенами) и ленточного ростверка, объединяющего сваи в единую систему, передающую нагрузку на грунт основания. Это конструктивное требование является обязательным и распространяется на все без исключения типы свайных фундаментов, в том числе на свайно-винтовые.

При выборе типа и конструктивного решения обвязки винтовых свай следует учитывать множество факторов: инженерно-геологические условия площадки, особенности рельефа, нагрузки на фундамент, материал и толщину стен, а также габариты возводимого дома в плане. Вопреки сложившейся репутации, свайно-винтовой фундамент является наиболее сложным в конструировании и непредсказуемым в эксплуатации.

Настоящая статья написана с целью помочь застройщику выбрать и правильно реализовать оптимальный для конкретных условий тип обвязки свайно-винтового фундамента.

ВАРИАНТЫ ОБВЯЗКИ ВИНТОВЫХ СВАЙ

1. Обвязка брусом

Брус – самый распространенный и экономичный тип ростверка, применяемый при возведении деревянных домов (каркасных, брусовых и бревенчатых) высотой до 3-х этажей. Чаще всего для обвязки винтовых свай используют следующие типоразмеры бруса:

  • сечением 150х150 мм при шаге свай 2,0-2,7 м;
  • сечением 150х200 и 200х200 мм – при максимальном шаге свай 3,0 м.

Крепление обвязочного бруса к оголовкам свай осуществляется либо с помощью шпилек диаметром 10-16 мм, либо сантехническими шурупами 8х60 (снизу, сквозь отверстия в оголовках).

Обвязку свайно-винтового фундамента брусом допускается устраивать при высоте цоколя до 500 мм над уровнем земли включительно.

2. Обвязка бревном

Этот тип ростверка применим только для рубленных домов. Собственно, в роли обвязки выступают сами стены, а точнее — бревна нижнего (первого) венца, которые рекомендуется выполнять не из традиционной сосны, а из пород, устойчивых к гниению (например, из лиственницы или дуба).

Неоцилиндрованное бревно превосходит брус по прочности и жесткости, лучше сопротивляется изгибу. Крепление бревен к оголовкам свай осуществляется аналогично обвязке брусом, с помощью шпилек (по 1-4 шпильки на сваю).

Шаг свай при таком решении ростверка составляет 2,5-3,0 м. Максимальная высота цоколя — 500 мм.

3. Обвязка швеллером без оголовка

Швеллер устанавливается непосредственно на обрез сваи «плашмя» (ребрами вниз) и закрепляется сваркой (сплошным швом). Сечение швеллера зависит от толщины вышележащих стен. Наиболее распространенные типоразмеры — №14, 16, 18, 20, 27 по ГОСТ 8240-89.

Обвязка винтовых свай швеллером по сравнению с брусом обеспечивает большую пространственную жесткость фундамента, на порядок повышая устойчивость свай против опрокидывания. Вместе с тем, швеллер хуже чем брус работает на изгиб, поэтому расстояние между сваями не должно превышать 2,0 м. Кроме того, швеллер дороже и тяжелее бруса, вследствие чего устройство такого ростверка для большинства деревянных домов экономически нерентабельно.

Обвязка свай швеллером целесообразна и полностью себя оправдывает при высоте цоколя более 500 мм.

4. Обвязка швеллером, уложенным на оголовок сваи

Данный вариант обвязки отличается от предыдущего тем, что швеллер крепится не к стволу сваи, а к площадке закрепленного на ней металлического оголовка. Способ крепления остается прежним — сварка. Использование оголовков несколько удорожает конструкцию обвязки, но при этом делает ее более надежной и долговечной. К тому же выравнивание свай с помощью оголовков гораздо удобнее и быстрее, чем посредством их подрезки.

После укладки и приварки предварительно нарезанных в размер швеллерных балок мы получаем ровную горизонтальную поверхность, на которой можем закрепить хоть профнастил (для последующей укладки бетона), хоть дерево.

5. Обвязка двутавром

Двутавр считается самой рациональной и эффективной (с точки зрения расхода материала) формой поперечного сечения для элементов, работающих на изгиб (т.е. для балочных конструкций), а значит подходит и для обвязки винтовых фундаментов. При обвязке двутавром расстояние между винтовыми сваями может превышать 3,0 м.

Ростверк из двутавра применяется при значительных нагрузках на фундамент, при подъеме домов, а также при замене или реконструкции старых/аварийных фундаментов. Несущая способность двутавровых балок в среднем составляет: для сечения №14 — 1…1,2 т/м, №20 — до 1,4 т/м, №30 — более 2 т/м.

6. Монолитный ж.б. ленточный ростверк «высокий» (подвесной)

Обвязка винтовых свай монолитным железобетонным ленточным ростверком целесообразна при возведении фундаментов под тяжелые каменные и блочные дома высотой до 2-х этажей. Это самый трудоемкий и дорогой вариант обвязки.

Обрез закрученных свай должен быть ниже верха будущей железобетонной ленты. Сопряжение свай с ростверком обеспечивается за счет «перевязки» арматуры ростверка с анкерными каркасами свай, устанавливаемых на всю их длину до бетонирования. Данный вариант обвязки (при качественном исполнении) характеризуется максимально равномерным распределением нагрузки на все сваи и, соответственно, — их одинаковой вертикальной осадкой в процессе нагружения.

7. Монолитный ж.б. ленточный ростверк «низкий» (заглубленный в грунт)

В отличие от «высокого» (подвесного) – «низкий» ростверк распределяет нагрузку не только на сваи, но и на поверхностный слой грунта, что безусловно является преимуществом, т.к. благодаря этому увеличивается допустимая расчетная нагрузка на фундамент.

Ширина железобетонной ленты должна немного превышать толщину вышележащих стен, высота — устанавливается расчетом в соответствии с СП 63.13330.2012 «БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ». Ленточный ростверк рекомендуется закладывать в грунт на глубину не менее высоты растительного слоя, т.е. на 250-300 мм.

Оптимальный шаг винтовых при заглубленном ленточном ростверке составляет 1,5-2,5 м.

8. Комбинированный ростверк «высокий»

Данный вариант обвязки винтового фундамента является симбиозом вариантов №3 и №6.

Шаг винтовых свай при таком решении ростверка составляет 1,5-2,5 м.

В следующих статьях будут представлены подробные схемы, примеры расчетов, узлов и деталей наиболее распространенных конструктивных решений обвязки свайно-винтовых фундаментов загородных домов.