Армирование свайного фундамента

Свайный фундамент – это единственно возможное решение создать прочное основание для строительства объекта на грунтах с низкой несущей способностью. Существует два вида свай для фундамента – сборные, которые забиваются или ввинчиваются в землю и буронабивные. В последнем случае под сваю бурится отверстие, в него устанавливается опалубка с арматурным каркасом и производится заливка формы бетонным раствором.

Армирование свайного фундамента также включает создание связки между основанием и отдельными опорными элементами в единый силовой каркас. Такую связку выполняет ростверк – монолитная конструкция на верхнем участке фундамента. Место связи фундамента с ростверком испытывает повышенное напряжение, поэтому этот стык также нуждается в усилении.

Как рассчитать арматуру для свайного фундамента

Порядок расчета стержней для армирования свай фундамента регламентируют строительные правила СП 24.13330.2021. В соответствии с действующими нормативами, минимальный процент армирования свай составляет от 0.4 до 3.0% их общего сечения, с учетом действующих на конструкцию суммарных деформационных нагрузок. Поэтому перед началом закладки свайного железобетонного фундамента производятся тщательные расчеты, позволяющие выбрать оптимальные размеры арматурных стержней и способ монтажа армокаркаса.

Например, расчет арматуры для буронабивной сваи диаметром 40 см производится по следующему алгоритму:

1. Рассчитываем площадь поперечного сечения сваи по формуле S = π × r2, где π ≈ константа 3.14, а r – радиус сваи. Радиус сваи 40/2= 20 см. Получаем S= 3.14 х 202= 1256 см2. 
2. При допустимом проценте армирования, равном 3%, площадь арматуры составит 3% от 1256 см2 = 37, 68 см2.

Используя соответствующую таблицу, получаем, что при необходимом количестве стержней 10 единиц, площадь одного из них составит 3.768 см2, а допустимый диаметр арматуры будет 12 мм.

После того, как проведен расчет арматуры, ее собирают в пространственный каркас с помощью специальных продольных хомутов, опускают в пробуренное отверстие и заливают бетоном. При этом каркас размещается так, чтобы ни один стержень не имел контакта с почвой на дне или в зоне боковых стенок. Для монтажа арматурной сетки в нужном положении используют специальные фиксаторы, а основание прокладывается слоем гидроизолирующего материала.

Армирование ростверка

Ростверк представляет собой ленточный фундамент, установленный на сваи. Его назначение – принимать на себя деформационные нагрузки от здания и внешних сил (ветровые, снежные) с последующей равномерной передачей их на сваи и в грунт. Бетонное тело ростверка требует усиления, так как он испытывает неравномерные деформационные нагрузки (изгиб, сдвиг, сжатие), особенно в углах дома и местах его сопряжения со сваями. 

Так как конструкция выполнена в виде сплошной полосы, армирование свайного ростверка проводится по аналогии с ленточным фундаментом. При этом учитывается, что на конструкцию постоянно действуют следующие силы:

• от свайных опор, направлены снизу вверх;
• от веса стен и крыши, направлены сверху вниз.

По этой причине усиление ростверка производится двумя способами:

• армированием нижнего пояса ленты в области пролета. Нижняя часть ростверка будет воспринимать большую часть весовой нагрузки. Усиление проводится горячекатаной арматурой с периодическим профилем, диаметром 13-16 мм;
• усилением верхнего пояса в зоне контакта ленты со сваей, которое помогает сопротивляться давлению, направленному снизу.

Армирующий каркас вяжется согласно проектным схемам из продольных и поперечных стержней А3. Вертикальные элементы каркаса (скобы, хомуты, поперечины) вяжутся гладкой арматурой диаметром 6-6 мм.

Что требует СНиП

Процесс армирования ростверков свайных фундаментов должен проводиться по регламенту, установленному СНиП 2.02.03-85. При сборке каркаса необходимо соблюдать следующие требования:

• стержни одного ряда должны располагаться с шагом не меньше 3 см;
• расстояние между двумя продольными прутьями должно быть не больше 40 см;
• если диаметр сваи больше 15 см, то в нижнем продольном ряду ростверка используется 2 и более стержня;
• в ростверке не допускается делать закладные отверстия, больше, чем на 1/3 от ширины сваи.

Для сборки арматуры в каркас используются несколько способов – фиксация соединений муфтами, сварка или скрутка вязальной проволокой. Метод сборки каркаса ростверка зависит от условий строительства, характеристик объекта и типа грунта.