Монолитная плита на винтовых сваях. В статье вы узнаете об особенностях проектирования, строительства монолитного перекрытия на винтовых сваях.
Проектирование монолитной плиты на винтовых сваях. Определение грунтовых условий
Перед проектированием монолитного перекрытия важно собрать информацию о грунтовых условиях, преобладающих на месте предполагаемого строительства. Почему это важно?
Когда говорят о свайном фундаменте, часто используют фразу «несущая способность свайной сваи». Однако важно понимать, что это не совсем верно.
Независимо от типа конструкции, способность свайного фундамента воспринимать проектные нагрузки зависит в первую очередь от несущей способности грунта и только во вторую очередь от конструктивных и геометрических параметров, которые также должны быть определены с учетом конкретных условий грунта и данных о нагрузке на фундамент. Поэтому говорить о несущей способности винтовых свай всех конструкций и размеров бессмысленно, если не знать грунт, в котором они впоследствии будут установлены (см. «Несущая способность винтовых свай»).
Но какой объем тестирования будет достаточным для получения всей необходимой информации?
Заказ полного геотехнического исследования (SGI) является довольно дорогостоящим решением. В соответствии с требованиями нормативных актов, IHS получает и анализирует большие объемы информации, что требует привлечения многих специалистов и использования специализированного оборудования. В результате исследование грунтовых условий участка может потребовать больше средств, чем само строительство фундамента.
Это тем более необоснованно, что не вся информация, полученная в ходе таких исследований, может быть полезна для строительства фундамента индивидуального дома. Например, как мы будем использовать информацию о происхождении и возрасте почв и тектонической структуре участка? Все, что действительно ценно, — это данные о физико-механических и коррозионных свойствах грунтов.
Отсюда следует вполне логичный вывод: сократить объем расследований можно (что подтверждается мировой практикой). Достаточно использовать такие экспресс-методы исследования и анализа, как зондирование почвы, а также измерение коррозионной агрессивности почв.
Зондирование почвы — это метод полевых испытаний (ГОСТ 19912-2012 «Почвы. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием»), который дает наиболее достоверную информацию о свойствах исследуемых грунтов, а также о несущей способности фундаментов на таких грунтах на конкретном участке. Это позволяет с максимальной эффективностью оценивать почвы в их естественном состоянии (in situ). Благодаря простоте и значительному сокращению времени, затрачиваемого на исследование, стоимость зондирования невысока (например, цена проведения динамического зондирования и измерения сопротивления грунта специалистами ГлавФундамента для дома 8х8 м обычно составляет от 3 000 до 5 000 рублей), что подходит для жилых проектов.
Следует также помнить, что при проектировании фундамента назначаются не только конструктивные параметры, но и геометрические параметры элементов фундамента. Поэтому обязательным этапом проектирования является определение коррозионной агрессивности грунта, на основании данных которого выбирается толщина вала и лопастей, а также марка стали, отвечающая либо пожеланиям заказчика по сроку службы конструкции, либо требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Общие положения».
1.2. Сбор нагрузок от строения
Получив всю необходимую информацию о грунтах, можно переходить к следующему этапу — сбору всех нагрузок, которые будут воздействовать на фундамент. Это могут быть постоянные Pd и временные (постоянные Pl, кратковременные Pt и специфические Ps).
Ж/б плита на винтовых сваях. Комбинированный фундамент заключение. «СВ-Фундамент»
Вес временных перегородок, наполнителей, подкладок под оборудование, вес стационарного оборудования, заполняющих жидкостей и твердых частиц.
Краткосрочный P t
Воздействие людей (животных, оборудования) на плиты перекрытия, мобильное подъемное оборудование, транспортные средства и климатическое воздействие (снег, ветер).
Сейсмическое воздействие, взрывное воздействие, воздействие, вызванное столкновением транспортных средств с частями конструкции, воздействие, вызванное пожаром или деформацией фундамента, сопровождающееся радикальным изменением структуры грунта.
Таблица 1 — Классификация нагрузок
Для того чтобы правильно рассчитать воздействие на фундамент, необходимо собрать все нагрузки. В статье «Сбор нагрузок для фундаментов» описано, как неправильно собирать нагрузки для фундаментов. Приведенные в нем примеры учитывают, в частности, те воздействия, которые необходимы при расчете свайно-винтового фундамента жилых сооружений.
1.3. Расстановка свай в фундаменте
После определения грунтовых условий предполагаемой строительной площадки и сбора нагрузок винтовые сваи должны быть размещены в соответствии с конструктивными особенностями здания или сооружения. Необходимо учитывать неравномерное распределение нагрузок на фундамент, так как это обеспечит равномерное распределение запаса прочности всего фундамента и значительно продлит срок его службы.
Количество, диаметр и конфигурация лопастей является основным моментом при выборе элементов свайно-винтового фундамента, поскольку от этих параметров зависит несущая способность. Толщина и диаметр стенки вала обеспечивают жесткость и прочность, а толщина стенки вала имеет решающее значение.
Ж/б плита на винтовых сваях. Комбинированный фундамент. «СВ-Фундамент»
2. Монтаж монолитной плиты
Прежде всего, сваи должны быть установлены в проектное положение. Подробное описание процесса установки, а также подробный обучающий видеоролик можно найти в главе «Установка винтовых свай».
После этого можно переходить к установке опалубки. Существует два типа опалубки:
- Съемный;
- Постоянный.
Несъемная опалубка. На сваи устанавливаются проушины, а затем поверх них монтируется швеллер или двутавровая балка (сечение выбирается в зависимости от нагрузок, конструктивных особенностей здания). Нижние фланцы швеллера / двутавровой балки покрыты профилированным листом. Затем связывается арматура и заливается бетон.
Съемная опалубка. При установке съемных опалубочных полос допускается установка швеллера «плашмя» (если были произведены соответствующие расчеты). В этом случае нет необходимости использовать оголовок для соединения винтовой сваи с опалубкой.
В случае съемной опалубки доски изготавливаются из дерева и удаляются после того, как бетон наберет прочность.
Независимо от опалубки, двойной ствол крепится к винтовым сваям через наголовную балку на ребре.
В случае высокой поперечной балки обязательно нужно придать жесткость фундаменту путем приваривания вертикальных связей на сваи.
Если целостность элементов фундамента была нарушена в процессе монтажа фундаментной конструкции, устройства ленты и монолитных работ, ее необходимо восстановить после укладки монолитной плиты.