Как сделать обвязку из бруса для свайно-винтового фундамента

Материалы для обвязки свайного фундамента

Итак, все сваи фундамента установлены. Следующим этапом будет скрепление их балками, придающими жесткость единой конструкции. Такое скрепление и есть обвязка фундамента (или ростверк)

Обвязка представляет собой перекрытие между фундаментом и нижним основание здания и распределяет нагрузку от веса всего дома на все опоры.

Очевидно, что сам материал, из которого сделаны связующие балки, должен быть:

• Конструкционно прочным
• Стойким к воздействию окружающей среды
• Долговечным

Этим условиям удовлетворяют металлические балки, а также толстый брус. Металл значительно прочнее, но подвержен коррозии. Дерево придает конструкции пластичность и более естественно в связи с основным материалом дома – древесиной. Именно обвязка из бруса чаще применяется для строительства деревянных домов, к которым относятся и каркасные.

Понятно, что сам брус для обвязки должен выбираться из прочных пород дерева, устойчивых к влаге.

Сам брус – это материал, получаемый обрезкой ствола дерева с четырех сторон. Как правило, название «брус» применяют для отрезков, имеющих одинаковое прямоугольное сечение по всей длине.

Обычно для обвязки фундамента применяют брус хвойных пород дерева. Несмотря на то, что прочность их уступает прочности лиственных пород, они имеют свои преимущества:

• Долговечность без разрушения
• Хорошая гидрофобность, то есть противодействие попаданию излишней влаги в толще древесины – вследствие наличия большого количества в ней смол
• Более высокая пластичность – что способствует прочности на излом при возникающих боковых нагрузках
• Более низкая цена

Как правило, в сечении брус обвязки не должен быть меньше 150х150 мм. Берется или брус с таким сечением или несколько досок с меньшим сечением, сложенных воедино. Обвязочные доски должны иметь однородную структуру, поэтому при выборе материала необходимо тщательно проследить за качеством древесины. Не допускается использование невысушенной древесины —  что при ее усадке существенно скажется на основании дома. Строго нужно следить за отсутствием трещин и других дефектов, ухудшающих качество бруса.

Типовой брус 150х150мм

Важным моментом уже на стадии возведения фундамента является обработка древесины с целью защитить ее от вредителей и болезнетворных бактерий. Брус обрабатывается специальным антисептиком, предотвращающим загнивание и развитие грибка. Это существенно сказывается на долговечности фундамента.

Кроме того, древесина должна быть защищена от воздействия огня. Для этого ее обрабатывают антипиренами – веществами, повышающими огнестойкость материала. Особенно это значимо для хвойных пород дерева – как раз из-за большого удельного содержания смол в его толще.

Как было сказано выше, иногда применяют соединение нескольких досок с целью придать балке обвязке квадратное сечение. Зачастую доски сразу склеивают в процессе производства. Такой брус называют клееным. Он имеет высокие эксплуатационные свойства, благодаря специальным технологиям – доску для бруса выбирают особенно тщательно, с использованием специальных контрольных приборов. Склеивание происходит под высоким давлением. В результате прочность клееного бруса не уступает монолитному  брусу. Клееный брус имеет дополнительные преимущества – например, в нем можно вырезать геометрически ровные пазы, да и сами размеры клееного бруса выдержаны более точно. Кроме того, клееный брус обладает повышенными влагозащитными и антипиреновыми свойствами – благодаря лучшей пропитке исходных досок меньшей толщины, чем общий брус. Их также легче высушивать до склейки.

Еще одни преимуществом является легкость клееного бруса – как раз вследствие хорошей просушки древесины.

Каркасный дом на винтовых сваях

Популярным типом опор являются винтовые сваи под каркасный дом. В отличие от забивных они проще монтируются и подходят для любого типа почвы. Рабочий участок сваи выполнен в виде винта, а ее кончик имеет заостренную форму.

Винтовые сваи под каркасный дом.

Эти решения для фундамента отдаленно напоминают ледовые буры для зимней рыбалки. Винтовые сваи под каркасный дом различаются по длине (следовательно и по максимальной глубине погружения) и диаметру. Также разным бывает шаг между винтовыми лопастями. В верхней части опоры расположена площадка для крепления к элементам ростверка – оголовок.

Преимущества винтовых свай

• Быстрота устройства фундамента на винтовых сваях.
• Возможность повторного использования опор каркасного дома, поэтому винтовые изделия пригодны для возведения временных или сезонных построек.
• Фундамент удобно монтировать в любое время года и в любой климатической зоне.
• Возможность дооснастить фундамент дополнительными винтовыми сваями, если появится необходимость возведения каркасной пристройки к дому.

На заметку

Преимущества винтовых свай обуславливает низкую стоимость работ по обустройству фундамента примерно в 1,5 два раза, чем возведение классических ленточных несущих конструкций.

Недостатки винтовых свай

Кроме этого каркасный дом на винтовых сваях имеет ряд недостатков по части конструкции фундамента.

1. Долгий и сложный монтаж на участках с каменистой почвой.
2. Необходимость дополнительного обустройства цоколя здания из-за высоты опор над уровнем почвы.
3. Обязательная антикоррозийная обработка перед погружением в землю.
4. Некоторые сваи могут лопнуть в районе сварного шва.

Фундамент из винтовых опорах. Однако, сильные стороны перевешивают недостатки винтовых свай за счет того, что строительство каркасных домов не требует предварительной подготовки скважин под опоры – конструкция свай позволяет им сохранять строгое вертикальное положение даже под максимальной нагрузкой.

Выполнение расчетов нагрузки

Для расчетов весовой, других нагрузок на сваи лучше обратиться к мастеру. Он организует необходимое геологическое исследование почвы на участке. Позволит выяснить глубину, на которую нужно ввинчивать сваи.

Если тип грунта, глубина нужного для винтовых свай слоя известна — можно сделать расчеты самостоятельно:

1. Подсчитывается примерный вес будущего здания (суммируется вес элементов, обстановки с 20-25% запасом)
2. К полученной сумме прибавляется коэффициент снеговой, ветровой нагрузок (они различаются для регионов, берутся из местных снипов)
3. По плану здания подсчитывается число внешних углов, внутренних пересечений несущих, обычных стен
4. Высчитывается общий периметр внешних, внутренних стен — делится на 2.5
5. Результат из п.п 3 складывается с результатом из п.п 4 — число потребных свай
6. Число из п.п 2 делят на общее число свай, выясняют по каталогу модель винтовой сваи, подходящей в данном случае
7. Винтовые сваи имеют вес, оказывают давление на грунт, нужно найти общий вес, разделить на максимальный для выбранного типа в п.п. 6. Станет известно количество дополнительных свай. Их равномерно распределяют по периметру.

Головная часть с винтом

Как правильно выбрать материал обвязки?

При выборе материала для обвязки свай, прежде всего, нужно руководствоваться проектом постройки и просчитать заранее нагрузку на фундамент. Самостоятельно произвести эти расчеты невозможно, слишком велика вероятность ошибки и, как следствие – неправильный подбор материала, что может сказаться на прочности здания.

Если конструкция дома проста и нет необходимости привязываться к определенному материалу, то лучше всего купить брус. Его установка доступна самому непродвинутому строителю, и этот материал отлично сохраняет тепло.

Выбирая брус в магазине, следует полностью исключить пиломатериал со следами гнили или грибка. Также недопустимы трещины, сколы, нежелательны даже глубокие царапины.

Древесина должна быть хорошо просушена, иначе в процессе эксплуатации ее может «повести». Как правило, для выполнения обвязки свайного фундамента выбирают брус с сечением 15×15 см и больше. При покупке нужно учесть запас в размере 10-15 % от рассчитанного количества, поскольку предстоит еще подгонка.

Как правило, для ростверка используют деревянный брус, металлический швеллер или же можно обвязать сваи двутавром. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества, как и недостатки.

Обвязанный брусом фундамент

К примеру, фундамент, обвязанный металлическим уголком, выдержит более мощные стены. А использование для обвязки бруса исключает применение сварочного аппарата. Да и справиться с таким видом работ под силу непрофессионалу. Недостаток метода состоит в том, что возводить на таком фундаменте можно лишь деревянный или щитовой дом.

Если по расчетам предполагается обвязка винтовых свай швеллером, то приобретать нужно только новый прокат, с заранее определенным размером сечения.

Обвязка швеллером

Металлическую обвязку можно выполнить швеллером, профильной трубой нужного размера или двутавровой балкой. Все соединения в такой обвязке выполняются при помощи сварочного аппарата.

Если винтовые сваи обвязывают швеллером, то его укладывают на оголовки свай таким образом, чтобы в разрезе профиль выглядел в виде буквы П. Именно такое положение материала способно выдержать большие нагрузки.

При необходимости сделать монтаж бетонного ростверка допускается укладка швеллера на оголовок горизонтальной частью. В этом случае внутри прокладывается арматура и заливается бетон.

Точно также делают бетонный ростверк и при обвязке свай двутавром, разница лишь в том, что на такое основание можно устанавливать самые тяжелые стены.

Обвязанные швеллером сваи

Металлическая обвязка трубой или швеллером закрепляется на оголовках с помощью кольцевого шва. После сварочных работ металлические элементы ростверка обрабатываются грунтовкой. Перед тем, как делать монтаж стен, между трубой обвязки и будущей стеной прокладывается рулонная гидроизоляция.

Самостоятельная обвязка брусом

Монтаж обвязки винтовых свай брусом можно сделать самостоятельно. На первом этапе предстоит пропитать материал специальными растворами – антисептиком и антипиреном, которые защитят древесину от плесени и возгорания.

После обработки с помощью лазерного уровня следует проверить, находятся ли оголовки свай в одной плоскости. Если есть расхождения – подрезают соответствующую сваю и переваривают оголовок. В конечном варианте оголовки должны располагаться в виде перевернутой буквы П.

Следующий шаг – прокладка гидроизоляции. Для этой цели используют рубероид или же полиэтиленовую пленку и битум.

Процесс непосредственно обвязки начинается с угловых элементов конструкции: под прямым углом саморезами соединяют два первых бруса. Далее укладка деревянных деталей происходит впритык друг к другу с помощью скобок или металлических пластин. Места соединения брусьев нужно утеплить джутовой лентой.

Более надежным и долговечным считается метод двойной обвязки. Основное отличие от первого способа заключается в том, что первый уровень укладывают брусьями сечением 200 мм, а второй – 100-150 мм. Для укладки второго уровня нет необходимости прорезать специальные пазы для монтажа лагов.

Как продлить срок эксплуатации обвязки?

Если вы используете брус: покупайте древесину хвойных пород или лиственницу. После обработки специальными составами этот материал в разы увеличивает свое сопротивление воздействию влаги и грибковым заболеваниям. При правильной гидроизоляции срок эксплуатации таких брусьев может быть вечным.

Если вы используете металл: после проведения сварочных работ, швам обязательно нужна обработка антикоррозийными составами, ведь заводское покрытие в процессе сварки было нарушено. Таким образом, вы надежно защитите ростверк от ржавчины.

Каркасная постройка на сваях

Если не учитывать габаритные размеры и параметры нагрузки, остается лишь один тип классификации винтовых опор, а именно по типу наконечника.

• Со сварным наконечником.
• С цельным литым наконечником.

Первый вид – это экономичное решение. Наконечник присоединяется к основному стержню сварным швом. Недостаток данных решений в том, что они имеют в своей конструкции лишь одну буровую лопасть, а значит они менее устойчивы, чем цельнометаллические опоры.

На заметку

Сваи с литым наконечником более прочные и в меньшей степени подвергаются образованию ржавчины. Цельнолитые сваи выпускаются из марок СТ-25 и СТ-35 – высококачественных углеродистых сталей.

Базовая глубина залегания опор в почву – 1,5-1,8 метра. При таких значениях минимальный вес, который должна выдерживать одна свая – 1 тонна

Перед тем, как строить каркасный дом на сваях своими руками, необходимо в расчетах учесть количество свай, при этом нужно брать во внимание не только габаритные размеры, но и примерный вес будущего сооружения

Каркасные дома на сваях бывают разной конструкции на фото. Обязательно надо учесть специфичные факторы вроде предполагаемой снеговой нагрузки на крышу, характеристик почвы в точках ввинчивания свай.

Каркасник с панорамными окнами.

Расстояние между опорами

При строительстве важно соблюдать расстояние между сваями для каркасного дома, обозначенное в проекте. Равномерное распределение опор по периметру будет технологическим решением, так как различные части дома несут разную нагрузку на фундамент

Например: часть дома, в которой располагается печь значительно тяжелее, нежели пространство с кладовой или хозяйственными помещениями.

Постройка с эркером.

Практика возведения позволила подсчитать усредненное количество свай для каркасных домов различной площади:

• для домов 6х6 метров – 9 свай;
• для домой 8х8 метров – от 12 до 16 свай;
• для домов 10х10 метров – минимум 23-25 свай.

Обвязка опор

После погружения свай в землю необходимо соединить их верхние площадки между собой – провести так называемую обвязку. Обвязка позволит сформировать ростверк фундамента и в последствии смонтировать пирог пола каркасного дома на сваях. Обвязку можно провести с помощью металлических балок, деревянного бруса, двутавра – синтетического перфорированного материала.

Обвязка брусом на свайно-винтовом фундаменте.

Каркасный дом на сваях, видео демонстрирует основные моменты, которые надо учитывать при выполнении обвязки свай с помощью бруса.

Основным способом является обвязки свай с помощью бруса. Обвязочный брус пропитывают специальным составом, который увеличивает срок служба бруса в несколько раз. Брус укладывается на оголовки свай строго по центру. Стыковка обвязочного бруса в углах фундамента производится в лапу и дополнительно скрепляется с помощью скоб.

На заметку

Во втором варианте обвязка свай каркасного дома осуществляется с помощью отрезков профилированной трубы. Причем труба укладывается не на верх свай, а прикрепляется к самому стержню, тем самым выполняя роль распорки. Элементы обвязки крепятся к сваям с помощью анкерных болтов или жестких металлических штырей.

Требования к материалам для нижней обвязки

Помимо досок, бревен или бруса, для монтажа обвязки потребуются материалы для создания гидроизоляционного слоя (больше всего подходит рубероид), и фурнитура для крепления: гвозди (50, 100, 150 мм), саморезы (50, 100 мм).

Выбирая материалы для обвязки, следует учитывать такие требования:

• должны выдерживать наибольшие значения нагрузок, которые возможны при эксплуатации;
• обладать высокой устойчивостью к механическим воздействиям;
• стойкостью к внешним и внутренним воздействиям;

Также надо учитывать вес и плотность применяемых материалов.

Наиболее качественный материал требуется, к примеру, при свайном фундаменте, так как в таком случае обвязка всегда будет практически «на виду». Но при жесткой экономии некоторые идут и на изготовление обвязки из досок, хотя по сути это такая же лотерея, как и использование столбчатого фундамента.

Столбчатый фундамент и обвязка из скрепленных между собой досок. Такое сочетание как настоящая пороховая бочка для жилого дома – иногда она даже не взрывается Источник deltodom.ru

Как сделать своими руками?

Такую работу возможно выполнить самостоятельно, если есть необходимые инструменты и оборудование. Для основной обвязки лучше использовать прокат 75×75 мм, толщиной 5 мм. Из уголка 50×50×5 мм выполняются связи, принимающие боковые воздействия.

Монтаж нижней горизонтальной связи осуществляется на 10-15 см от уровня земли, верхней – на том же расстоянии от низа конструкции.

Процесс состоит из таких этапов:

1. Расчет количества уголка, его покупка и доставка на участок.
2. На головах свай ставят уровень нулевой отметки.
3. Стволы свай отрезаются по отметкам, срезы зашлифовывают.
4. К сваям приваривают столики, для их изготовления используют листовую черную сталь толщиной 5 мм.Столики усиливаются боковыми косынками. Монтаж осуществляется так, чтобы все пластины были приварены на одной высоте – это проверяется нивелиром.
5. Размечают центральные оси, проверяют совпадение диагоналей.
6. Обрезка концов профилей под углом 450 – для угловых соединений.
7. Монтаж проката по наружному контуру, несколько отступая от центральных осей – расстояние должно быть достаточным для укладки материала возведения стен. Уголок устанавливают полкой вверх.
8. Если прокат соединяется по длине, то все стыки нужно размещать по центру опорных пластин.
9. Угловые профили приваривают к опорным столикам.
10. Сваривают угловые соединения.
11. Монтаж уголка для внутреннего контура – с соблюдением отступов от оси, полками вверх. Проверка нивелиром.
12. Монтаж промежуточного профиля (перегородок), по тому же принципу.
13. Проверка нивелиром.
14. Зачистка швов.
15. Покраска всех металлических поверхностей, в два слоя.

Свайно-винтовой фундамент

Винтовое основание сооружается из специальных труб круглого сечения с лопастями, которые могут быть расположены в один или несколько рядов. В большинстве случаев внутренняя полость свай после погружения заливается бетоном, что позволяет существенно повысить несущую способность будущего фундамента.

Рисунок 4. Способы обвязки свайно-винтового основания

Особенности

Свайно-ленточный фундамент обладает множеством преимуществ, но основным из них является возможность самостоятельного погружения свай. Благодаря наличию лопастей на стальных трубах их погружения можно выполнить силами 2-х человек. Реже для вкручивания привлекают спецтехнику или используют специальное оборудование.

Другие особенности:

• Минимальные сроки установки свайно-винтового поля – даже при ручном погружении работа занимает не более 2-х дней (в зависимости от размеров будущего строения).
• Возможность продолжения строительства уже на следующий день после вкручивания свай – при условии, что для обвязки будет использоваться деревянные или металлические балки.
• Приспособляемость к неравномерным нагрузкам – например, когда к вертикальному давлению от веса дома прибавляются еще и горизонтальные нагрузки. Стальные сваи с лопастями способны немного отклоняться от вертикальной оси – на несколько градусов, но этого вполне достаточно для более-менее равномерного распределения нагрузок по всем опорам.

Рисунок 5. Конструкция свайно-винтового основания

Устройство

Последовательность действий при сооружении свайно-винтового фундамента:

1. Разметка мест установки свайных опор.
2. Покрытие металлических опор антикоррозийным составом.
3. Бурение скважин глубиной до 0,5-0,7 м для создания направляющего приямка.
4. Ввинчивание винтовых опор в грунт на необходимую глубину.

Фото 6. Процесс ввинчивания свай

Проверка уровня расположения выступающих частей опор относительно горизонтальной плоскости.
Обрезание верхних оголовков в соответствии с общим горизонтальным уровнем.
Заполнение внутренних полостей труб бетонной смесью.
Обвязка свай выбранным способом – монолитная железобетонная лента, деревянные или металлические балки.

Фото 7. Готовое свайно-винтовое основание с ростверком из металлического швеллера

Пошаговая инструкция по устройству свайного фундамента своими руками в следующих видеоматериалах:

Как крепить обвязку

Прежде, чем приступать к обвязке свайного основания, следует выбрать способ сборки и крепления ростверка, а также выбрать соответствующие стройматериалы.

Стандартная обвязка фундамента брусом соединяется между собой двумя способами: прямой стык или косой прируб. Места соединений защищают накладкой из досок или шарниром Гербера. Наружная обвязка свайного основания делается двойной.

К сваям деревянный, металлический и железобетонный ростверк крепят следующим образом:

1. На резьбовые метизы – болты, винты, шпильки;
2. На сварку;
3. На хомуты или скобы.

Материал для ростверка

Часто для ростверка винтовых свай в ходе строительства зданий малой этажности применяют следующие материалы (список по возрастанию прочности):

1. Деревянный брус (поперечного сечения 20х20, 15х20 см)
2. Пакет располагаемых перпендикулярно оголовку обрезных досок (сечения 5х20 см, пакет может выполняться из 3, 4 досок)
3. Стальной П-образный швеллер (толщина листа 15, 20 мм)
4. Стальная двутавровая балка (толщина аналогична швеллеру)

Выбор зависит от строения — чем оно массивнее, тем более прочный материал нужно использовать.

Установка на саморезы

Способ крепления бруса, пакета досок к оголовку сваи получил широкое распространение. Причина — технологичность, доступность расходных материалов. В основе крепления — сантехнический болт, саморез с шестигранной головкой.

Общий вид метиза представлен на одной из приводимых здесь иллюстраций. Средняя длина — около 8-10 см. Головка шестигранная под гаечный ключ. Завинчивать можно шуруповертом, гайковертом. Применять ручные ключи непрактично. Для крепления к одному оголовку нужно 4 сантехнических болта.

Использование скобы, хомутов

Способ ростверка комбинируется с классическим на саморезы. Отличие — к оголовкам свай крепятся отрезки бруса 50-60 см длиной, на них монтируется брус, пакет из расположенных на ребре досок. В угловых, перекрестных соединениях крепеж дополняется металлическими скобами, вбиваемыми в форме ромба (на перекрестье обвязки), наклоненной в правую («/»), левую («») сторону линии.

Сварное соединение

Для двутавровых балок и швеллеров лучший метод соединения — сварка. Для последних можно использовать анкера, но этот вариант требует специальных навыков металлообработки.

Для данного способа монтажа гидроизоляция не предусматривается ввиду аналогичного состава материалов. Полка двутавра укладывается на оголовки свай и приваривается. На углах балки подводятся вплотную друг другу или подрезается под углом, после чего накладывается шов.

Посадка на резьбовое соединение

Рациональнее использовать представленный метод в случае размещения винтовых свай с П-образной формой. Для монтажа обвязки фундамента своими руками необходимо выполнить следующие действия:

1. Установить балку ростверка в проем между стойками сваи. Перед укладкой балочного элемента в П-образный фланец укладываем изоляционный слой рубероида, обработанный олифой.
2. Выполняем фиксацию связующих элементов. С боков выполняем крепление балки к оголовку посредством саморезов, а непосредственно к свае – анкерами или сквозными шпильками.

Рекомендуем посмотреть видео, как производится крепление бруса с помощью крепежных элементов.

Watch this video on YouTube

Дополнительный крепеж

Чтобы в местах соединений увеличить уровень надежности, такие участки дополнительно фиксируются металлическими скобами, диаметр которых составляет 8 мм. Данная мера применяется в случае, когда длина саморезов оказывается недостаточной для прочного соединения балок.

Скобы устанавливаются в верхние части бруса, напротив узлов соединений. Заостренные концы вбиваются в цельную поверхность бруса, не имеющую выборок.

Целиком вбить восьмимиллиметровую скобу порой сложно, и такую процедуру рекомендуется выполнять таким образом:

• выполняется разметка, для чего крепежный элемент прикладывается к поверхности балки и обводится маркером;
• по нанесенной линии устраивается канавка на 1 и 0.8 см по глубине и ширине соответственно;
• места, в которые предстоит погрузить ножки скобы, засверливаются. Предварительно подготовленные отверстия в 5 – 6 мм по диаметру предотвратят образование трещин;
• каждая канавка и отверстие обрабатываются антисептическими составами;
• начинается забивание стальных скоб, которые должны быть погруженными заподлицо с древесной поверхностью;
• в точках пересечений балок используют вариант стыковки «в полдерева». Саморезы вкручивают снизу, забивают четыре скобы, чтобы они образовывали квадрат.