Для чего необходимо и как правильно произвести обвязку свайного фундамента уголком?

Необходимость обвязки фундамента

Обвязка для фундамента из свай – это достаточно трудный процесс

Обвязка для фундамента из свай – это достаточно трудный процесс. Именно по этой причине давайте выясним, зачем она нужна. Для начала разберемся с принципом действия свайного строения. В большинстве случаев его монтируют для нетяжелых зданий, таких как деревянный дом, баня, терраса и другие. Предпочтенье такому основанию отдают из-за его низкой стоимости и меньшей затраты времени.

Конструкция фундамента состоит из нескольких элементов, основных из них это сваи. Что они собой представляет? Они имеют вид металлических столбов, которые погружаются в землю ниже уровня ее промерзания. Такие детали удерживают вес здания, и защищает напольное покрытие  от контакта с почвой. Но, стоит заметить, что минус их функционирования это неумение самостоятельно распределять нагрузку между собой, что приводит к образованию перекосов. Для решения этой проблемы фундамента и необходима обвязка.

Обвязка – это совокупность горизонтальных элементов, которыми соединяются все сваи между собой. Помимо этого она служит основой и пунктом опоры для брусков, бревен и панелей.  Еще данную конструкцию называют ростверком, который есть надежным и долговечным строением.

Зачем нужна обвязка

Рассматривая, нужна ли обвязка для свайно-винтового фундамента, следует выделить такой элемент, как ростверк. Для его устройства используется несколько вариантов (зависит от материалов изготовления несущих стен дома). Ростверк не является обязательным элементом конструкции фундамента на сваях, но его советуют устанавливать в каждом случае, поскольку он гарантирует прочность и устойчивость здания.

Ростверк играет следующую роль:

• Создает цельную конструкцию из отдельно стоящих опор. В итоге получается прочный каркас здания. В два раза повышается пространственная жесткость дома и период его эксплуатации.
• Позволяет равномерно распределить нагрузку на свайный фундамент. Тем более это относится к случаям, если из-за особенностей почвы сваи находятся на разной глубине погружения. Подобная ситуация становится причиной перекосов и осадки дома. За счет ростверка риск этих негативных эффектов сводится практически к нулю.
• Мелко заглубленный ростверк дает возможность увеличить площадь нагрузки фундамента на грунт, создавая при этом защиту для подпольного пространства от внешнего влияния.

Обвязка установленного свайного фундамента выполняется с применением таких материалов:

• Дерево. Обвязка фундамента брусом применяется во время сооружения деревянных и каркасных зданий. Процесс устройства характеризуется доступной стоимостью и может выполняться своими руками.
• Железобетон. Ростверки из этого материала показывают самую большую прочность и продолжительность службы. Их разрешается использовать при капитальном строительстве домов. Бетонирование производится в предварительно установленную опалубку, оснащенную армированием.
• Металл. Обвязка фундамента уголком или швеллером позволяет обеспечить стойкость для многоэтажного дома из бруса.

Варианты обвязки винтовых свай

Обвязку можно разделить на следующие виды:

Деревянный ростверк – делать обвязку фундамента рекомендуется из хвойных деревьев.

• — деревянным брусом – по стоимости выходит недорого, очень легко делается своими силами. Применяется такой материал в основном, если строится будет каркасный дом из дерева, либо строение из бруса.
• — деревянной доской – если ваше строение или каркасный дом будут небольшими, то ростверк можно сделать из деревянных досок, делая составную балку. Несколько досок скрепляется вместе и получается брус. Так, например, конструкция, сшитая в три доски, выходит по размеру как брус 150х200, а четыре соединенные доски – это брус 200х200.

Часто идет спор чем лучше делать обвязку из дерева – брусом или пакетом досок. Недостатки обвязки брусом своими руками в том, что он слишком тяжелый и если у вас мало помощников при строительстве, то переносить его будет сложно, плохая сопротивляемость изгибу. Доски тоже имеют недостаток – их нужно между собой соединить, это дополнительные траты денежных средств и времени.

Металлический ростверк – производится такая обвязка, если дом будет ставится на поверхности под уклоном, если будут присутствовать кирпичные, панельные или блочные стены, либо каркасный дом будет нескольких этажей.

• уголком – обвязка производится по внешней и внутренней площади фундамента и под стенами, которые будут несущими. Рассмотрим, как правильно уголком делать обвязку – уголки закрепляются полкой вверх таким образом, чтобы они друг от друга располагались на таком расстоянии, чтобы на всю поверхность можно было положить материал, из которого будет делаться стена;
• двутавром – выбирают этот материал потому что он прочный и немного весит. Профильная труба при таком способе получается, как распорка, что повышает срок эксплуатации фундамента.

Железобетонный ростверк – Делается более длительное время, чем все остальные.

Состоит из следующих этапов:

• — изготавливается опалубка из дерева с надежным дном для того, чтобы оно выдерживало вес заливаемого бетона;
• — в опалубку укладывается материал с хорошей гидроизоляцией, например, рубероид. Материал крепится к краям опалубки;
• — во внутрь свай укладываются перевязанные пруты из арматуры. После монтажа вертикальных арматур, полости свай заполняются раствором из бетона;
• — как только бетон схватится, к выступающим прутам крепится каркас ростверка.

Технология крепления бруса к основанию

В наши дни существует несколько методов установки деревянного бруса, но крепление бруса к фундаменту анкерными болтами остается самым распространенным и надежным методом. В этом случае деревянные элементы укладывают на ростверк, который заблаговременно был обложен рубероидными листами. Их нельзя долгое время оставлять открытыми, поскольку рубероид имеет довольно хрупкую структуру, нарушить которую может даже слабое механическое воздействие. Укладка бруса должна происходить строго горизонтально, поэтому следует регулярно проверять его строительным уровнем. В случае возникновения неровностей более одного сантиметра нужно исправить их цементным раствором, все остальные дефекты вполне допустимы. Нижние брусья крепятся друг с другом посредством выборки в углах основания. Предпочтительно использовать выборку в лапу или же в полдерева.

Брус устанавливается на основание будущей постройки посредством гаек и анкерных шпилек, которые следует заранее установить в основании здания. Специалисты рекомендуют устанавливать широкие шайбы для контргаек – таким образом можно значительно увеличить площадь контакта материала с крепежной деталью, благодаря чему прочность всей конструкции увеличивается. Если планируется строительство довольно коротких стен, то можно использовать по три крепежных элемента на один брус. Посредством строительного уровня следует регулярно проверять все диагонали, а также углы основания.

Когда крепление обвязочного бруса к фундаменту завершено, следует заняться установкой основной несущей конструкции.

Важно знать! Работы с влажным материалом недопустимы. Следует дождаться высыхания бруса перед началом работ.

Прежде чем приступать к работам по установке стоек и венцов, следует провести ревизию фундамента и выяснить, насколько горизонтальна его поверхность

Если результаты удовлетворительны, то можно приступить к пропитке бруса. Для этого применяют специальные антисептические составы, которые можно купить в строительных или хозяйственных магазинах. На упаковке антисептика указывают метод пропитки, а также время, которое необходимо для просыхания материала

Прежде чем приступать к работам по установке стоек и венцов, следует провести ревизию фундамента и выяснить, насколько горизонтальна его поверхность. Если результаты удовлетворительны, то можно приступить к пропитке бруса. Для этого применяют специальные антисептические составы, которые можно купить в строительных или хозяйственных магазинах. На упаковке антисептика указывают метод пропитки, а также время, которое необходимо для просыхания материала.

После подготовительных работ можно начинать монтаж. Установка бруса на основание здания происходит параллельно с врезанием анкерных болтов в специальные отверстия, которые просверлены в материале. Диаметр данных отверстий должен превышать диаметр крепежных деталей как минимум на два миллиметра. После того, как брус установлен на основание возводящейся постройки, следует начинать установку вертикальных элементов, которые впоследствии станут каркасом.

Для предотвращения возможной деформации материала следует его тщательно просушить. Диагональное укрепление несущей конструкции значительно увеличит ее прочность, а также повысит срок эксплуатации. Для этого используют специальные раскосы.

Строительство дома из дерева – довольно дорогое удовольствие, но с помощью некоторых хитростей можно значительно снизить стоимость. Одной из таких хитростей является повторное использование отработанных материалов. К примеру, материал, который применялся для начальной фиксации несущей конструкции, можно демонтировать и распилить на фрагменты, которые смогут исполнять роль постоянных укосин. Временные распорки легко можно изготовить из деревянных частей опалубки. Если повторное применение деревянных изделий запланировать до начала строительства и внести его в смету, то можно сэкономить значительные денежные средства.

Важно знать! Материал должен храниться в помещении с низкой влажностью, также не стоит допускать даже незначительных загрязнений древесины. Не следует сжигать отходы пиломатериалов, которые были обработаны антисептическими составами, поскольку такой дым оказывает вред здоровью человека.

Этапы выполнения обвязки

Монтаж бокового обвязочного пояса выполняется в следующем порядке:

• Рассчитывают количество металлопроката, покупают и доставляют стройматериалы на участок.
• Обрезают винтовые сваи по нулевому уровню, сверху наваривают оголовки.
• Отмечают на стволах свай точки стыка с элементами обвязочного пояса.
• Монтируют горизонтальное усиление по оголовкам в соответствии с проектом.
• Проверяют совпадение диагоналей и центральных осей, монтируют уголок по наружному контуру.
• Приваривают промежуточные профили, проверяют нивелиром.
• Зачищают сварные швы от окалины и заусенцев, покрывают обвязочный пояс резино-битумной мастикой или окрашивают краской на основе эпоксидной смолы.

Особенности обвязки

Перед тем, как приступить к обвязке свайно-винтового фундамента брусом, древесину следует обработать антисептическими составами, чтобы надежно защитить ее от образования грибков и плесени

Дополнительной мерой предосторожности будет обработка бруса антипенирами, понижающими способность дерева к воспламеняемости

В то время, когда обработанные деревянные элементы просыхают, на торцевых участках свай устраиваются оголовки – стальные конструкции, навариваемые на стволы винтов. Своей формой оголовок напоминает букву «П», а промежуток между его ножками определяется в зависимости от размеров брусового сечения. Рекомендуется также заблаговременно устроить отверстия для крепежных элементов.

Чтобы получить более надежную обвязку, ее следует выполнить двойным рядом. Запилы в этом случае выполнять не придется, что положительно скажется на показателе прочности. Для второго ряда используют брус меньшего сечения (15 на 10 против 20 на 20 см). Установка второго уровня выполняется на ребро, стыковочные участки нижнего ряда должны перекрываться.

Нижнюю обвязку чаще всего выполняют из хвойного материала, обладающего определенными достоинствами:

• продолжительным эксплуатационным периодом;
• хорошим показателем прочности;
• низким содержанием влаги;
• приемлемой стоимостью.

Разберемся, из чего лучше выполнять обвязку на свайном фундаменте – из бруса или из досок.

Утвержденные в строительной сфере нормы разрешают применять цельный брус сечением 15 на 15, 15 на 20, 20 на 20 см, либо брус, подготовленный за счет соединения нескольких досок и в сечении имеющий размеры 5 на 20 см. Наборный аналог прекрасно заменяет цельный элемент, по определенным показателям даже считается более надежным. Соединенные в одно целое три доски способны заменить брус сечением 15 на 20 см, а четыре – 20 на 20 см.

Каждый из вариантов пользуется популярностью и считается правильным. Отметим, что после изучения всех достоинств и недостатков материалов, застройщики в большинстве случаев используют сшитые между собой доски.

Цельная форма бруса считается тяжелым видом стройматериала, и, если количество рабочих на площадке ограничено, переносить такие элементы на места проведения монтажа будет сложно. Кроме того, цельные брусы обладают плохой сопротивляемостью на изгиб, что снижает их практичность. Зато доски перед монтажом приходится соединять, что влечет за собой дополнительные затраты.

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.

• Размечают центральные оси, проверяют совпадение диагоналей.
• Обрезка концов профилей под углом 450 – для угловых соединений.
• Монтаж проката по наружному контуру, несколько отступая от центральных осей – расстояние должно быть достаточным для укладки материала возведения стен. Уголок устанавливают полкой вверх.
• Если прокат соединяется по длине, то все стыки нужно размещать по центру опорных пластин.
• Угловые профили приваривают к опорным столикам.
• Сваривают угловые соединения.
• Монтаж уголка для внутреннего контура – с соблюдением отступов от оси, полками вверх. Проверка нивелиром.
• Монтаж промежуточного профиля (перегородок), по тому же принципу.
• Проверка нивелиром.
• Зачистка швов.
• Покраска всех металлических поверхностей, в два слоя.

Укладка бруса

Лучше использовать для обвязки свайно винтового фундамента лиственницу или прочные хвойные породы древесины. Материал располагают над грунтом, поэтому влага будет активно воздействовать на него. При намокании лиственница приобретает большую прочность, поэтому специалисты рекомендуют использовать в возведении конструкции именно эту древесину.

Работу необходимо начинать с уголков. Фланцы прокладываются изоляционным рубероидом

Важно, чтобы древесина не имела соприкосновения с металлом. В процессе эксплуатации брус будет конденсировать и впитывать влагу, поэтому его требуется изолировать от металла

Следует обратить особое внимание на следующие моменты:

первые смежные элементы конструкции необходимо состыковать и выровнять

Их соединение проверяют с помощью угольника; заготовку дополнительно подгоняют и скрепляют саморезами; в процессе выполнения работ важно верно рассчитать геометрию периметра и сравнить его диагонали. Они должны быть равны. После проверки можно продолжать монтажные работы

После проверки можно продолжать монтажные работы.

Более надёжной считается обвязка сваи, выполненная вверху и внизу. Чтобы максимально закрепить винтовые элементы, берут брус 200 мм. На втором уровне используется древесина в 150 мм. Для обустройства второго ряда не требуется делать специальный запил под лагу.

Чтобы максимально точно уложить ряды бруса применяют клин. Его подкладывают в месте укладки либо делают запил. Свф можно усилить металлическими элементами. Для обвязки фундамента на винтовых сваях можно использовать склеенные доски. Такая альтернатива брусу обойдётся в строительстве дешевле и позволит сэкономить денежные средства.

Зачем нужно обвязывать сваи?

Выполнение этой работы решает сразу несколько задач:

• разрозненные элементы фундамента превращаются в единую, более прочную и долговечную конструкцию;
• при обвязке винтовых свай удается добиться более ровной поверхности фундамента, что положительно сказывается на укладке стен;
• обвязывание позволяет распределить нагрузку на фундамент равномерно по всей поверхности;
• прокладка изоляции защищает стены дома от воздействия грунта и влаги;
• после обвязывания свай практически полностью исключается перекос пола после завершения строительных работ.

Способы обвязки

Существует три основных способа, с помощью которых можно укрепить конструкцию свайного фундамента:

1. Если вы решили обвязать винтовые сваи брусом, то для соединения лучше всего использовать саморезы. Преимущество их перед гвоздями состоит в том, что их проще вывинтить при ремонте или демонтаже.
2. Если планируется обвязка профильной трубой или швеллером, то лучше выполнить ее при помощи сварочного аппарата, поскольку никакая другая технология не гарантирует более прочного соединения.
3. Для легких металлических конструкций и деревянных свай часто применяют способ крепления на хомутах.

Посадка на саморезы

Древесину крепят к стойкам с помощью самонарезных болтов. Место соприкосновения прокладывают промасленным олифой рубероидом. К низу конструкции элементы монтируют с помощью сквозного крепления либо анкера. Брусок требуется надёжно прикрепить и зафиксировать молотком. В качестве дополнительного способа для усиления прочности конструкции используют металлические уголки и крепёжные шипы:

• уголки целесообразно применять в угловых соединениях элементов;
• деталь конструкции выбирают по точным размерам свайного углового участка;
• крепят элемент с помощью прочных саморезов.

Требование к обвязке фундамента

Выполняя строительные работы своими руками, необходимо обращать внимание на следующие факторы:

• Качество используемых пиломатериалов. При монтаже несущих конструкций необходимо выбирать хвойные породы древесины, 1-го или 2-го сортов. Фактическая влажность древесины должна составлять 12%.
• Соответствие заданным размерам.
• Качественное крепление всех компонентов. Особенно в местах соединения обвязки с фундаментом.
• Качественная гидроизоляция места соединения обвязки с металлическими или бетонными частями фундамента.
• Обработка древесины противопожарными и противогрибковыми средствами. При этом каждый брусок должен быть обработан до начала монтажа.

Выбор материала

Выше было сказано, что нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте может быть выполнена из деревянных или металлических брусьев. Использование дерева более целесообразно. Однако, отдавая предпочтение данному материалу, строители вновь окажутся перед проблемой выбора.

Сегодня в строительстве используются два типа деревянных балок:

• Клееный брус.
• Цельный брус.

Первый вариант отличается повышенной прочностью и надежностью. Такую древесину можно использовать при большой нагрузке или для создания пролетов. Правда, стоимость балок из этого материала выше, чем на аналогичные балки из цельного бруса.

Чаще всего в индивидуальном строительстве используют цельный брус. Выбор этого материала позволяет существенно сэкономить средства.

Крепление обвязочной конструкции к фундаменту

В большинстве случаев обвязку к фундаменту крепят при помощи анкеров. Для проведения крепежных работ используют болты анкерного типа диаметром от 12 до 16 мм.

Длину подбирают так, чтобы создавалось надежное крепление бруса. Анкер должен входить в брус как минимум на 10 см. В идеале крепление должно быть сквозным.

К сваям бруски крепят при помощи болтов диаметром 12 мм и более. Также в качестве крепежного элемента можно использовать шпильки аналогичного сечения. Все крепежные компоненты необходимо обработать антикоррозийным средством.

Соединения обвязочного бруса

Выполняя монтаж своими руками, следует уделить внимание креплению обвязки в углах, а также в местах соединения стен (наружных и внутренних). Если строение имеет большую длину, чем используемые пиломатериалы, придется производить обвязку бруса «по длине»

Возможны следующие варианты соединения:

• В половину дерева или в лапу. Этот способ подходит для увеличения длины.
• Хвост ласточки. Способ отличается высокой сложностью исполнения, но более герметичен. Его обычно применяют для соединения внутренних и внешних стен.
• Коренной шип. Обычно применяется по углам.
• Встык. Наиболее простой из всех перечисленных способов. Отличается низкой надежностью.

В зависимости от сечения бруса обвязки, используют то или иное соединение. Соединение должно располагаться на уровне 2-3 высоты используемой балки. Для увеличения показателей надежности соединения применяют нагели.

Обвязка как пол каркасного дома

Обвязка фундамента каркасного дома может использоваться как элемент чернового пола. Это рациональное решение, позволяющее сэкономить средства. В данном случае брус будет выступать в роли балок несущего типа. Между балками находится теплоизоляционный материал. Сверху каркас покрывают половым «пирогом» (для первого этажа).

Толщина утеплителя подбирается исходя из климатических особенностей региона. В большинстве случаев строители используют утеплитель толщиной 15-20 см.

Возможные проблемы

Самая распространенная проблема – это нарушенная геометрия фундамента. Основание находится не на горизонтальной линии, а под небольшим наклоном (или вообще «идет» волной).

Как результат – при обвязывании одна или несколько стен не могут «опереться» на фундамент. Решить эту проблему после того, как фундамент уже застыл, будет непросто и недешево. Легче всего избежать ее, правильно рассчитав и выполнив заливку основания.

Другая проблема – снижение несущей нагрузки, которую могут выдержать обвязочные брусья. Чтобы этого снижения не произошло, отверстия под крепления надо высверливать строго по размеру, не шире и не глубже. В этом поможет точная разметка, нанесенная с аккуратностью.

А чтобы брусья или доски, использующеся для обвязывания, не потрескались при работе – нужно тщательно их высушить

Также важно учитывать геометрию строящегося дома и особенности участка (ровная почва или склон, насколько устойчивый грунт)

Выбор материала

При выборе материалов для изготовления обвязки необходимо учитывать несколько нюансов:

• необходим материал устойчивый к нагрузке и механическим повреждениям;
• перепады температур не должны оказывать никакого влияния;
• масса конструкции рассчитывается так, чтобы используемый материал выдержал нагрузку;
• допустимая влажность до 18-20%;
• возможно использовать 1 или 2 сорт древесины.

Зачастую строители выбирают крупный брус размером 150*150. Недостатком данного материала является небольшой срок эксплуатации, так как со временем брус даёт трещины при высыхании.

Сдвоенная или строенная доска — более прочный материал, так как процесс высыхания идёт равномерно, не давая деформации здания.

Наиболее выгодным, прочным, недорогим материалом считаются бревна. Целостная структура бревна позволяет ему длительный период сохранять свои первоначальные качества. Единственным минусом является неудобство его монтажа из-за неровного сечения и не плотного прилегания к фундаменту.

Монтаж угловых и неугловых стоек

Рисунок 7 – Схема вырубки бруса.

Устанавливают угловые стойки каркаса дома своими руками.

1. Если брус нижней обвязки соединяли на углах анкером или гвоздями, то угловую стойку крепят стальными уголками. Для этого берут усиленные уголки.
2. Если для соединения брусьев на углах был выбран способ с нагелем, то останутся вертикальные выпуски деревянных нагелей в 8-10 см. Теперь на эти нагеля надевают угловые стойки.

Для этого сверлят в нижнем торце стойки отверстие диаметром примерно 20 мм (зависит от диаметра нагеля). Каждую угловую стойку надевают на нагель и закрепляют временными укосинами, которые нужны и при креплении стальными уголками угловой стойки.

Монтаж неугловых стоек

Есть два варианта крепления стоек:

1. Крепить стойки методом вырубки (врубка на пол бруса или полная врубка).
2. Крепить стальными оцинкованными уголками (примерно 2 мм толщина).

Крепление уголками лучше всего производить оцинкованными саморезами, но можно брать и черные неоцинкованные.

Для крепления стоек методом вырубки на брус нижней обвязки наносят разметку и делают пазы по размеру стойки (глубина 30-50% от высоты бруса). К примеру, если высота бруса 100 мм, делают вырубку глубиной в 30-50 мм (см. Рис. 7).

Рисунок 8 -Временное закрепление каркаса длинными укосами.

Независимо от способа крепления неугловых стоек их нужно раскрепить временными укосинами. Устанавливать можно длинную укосину на несколько стоек одновременно или же 2 короткие укосины на каждую стойку.

Временное закрепление каркаса длинными укосами. (Рис. 8.)

Если заранее не была сделана раскладка каркаса для всех стен, то есть планировалось работать без чертежей, надо учитывать на данном этапе, что шаг стоек в местах дверных и оконных проемов может быть другим. Поэтому все-таки следует набросать все основные элементы и стены, естественно, с размерами.

Высота вертикальной стойки при креплении уголками равна высоте этажа. А при креплении методом врубки она должна быть выше на 2 глубины вырубки.

Брусья верхней обвязки на углах тоже стыкуются при помощи вырубки.

Брус верхней обвязки крепится к вертикальным стойкам таким же образом, который был выбран для крепления стоек к нижней обвязке (стальные уголки или вырубка).