Fundament palowo-rusztowy: cechy konstrukcyjne i technologia montażu

Do budowy budynków mieszkalnych i przemysłowych stosuje się różnego rodzaju fundamenty, ale na szczególną uwagę zasługuje konstrukcja palowo-kratownicowa. Zwykle wybiera się go w przypadkach, gdy na ziemi występują ostre spadki reliefu, falowanie i słaba gleba. Ten rodzaj fundamentów doskonale nadaje się również do budynków na obszarach położonych w strefie wiecznej zmarzliny.

Fundament palowo-rusztowy to wylewana betonem podstawa żelbetowa, drewniana lub stalowa, w której wszystkie elementy są połączone w jedną konstrukcję. Jego urządzenie może być z monolityczną zakładką (pokryte płytą) lub zbudowane z wiszącego rusztu. Fundament wiszący charakteryzuje się otwartą szczeliną między powierzchnią gruntu a rusztem, należy go dodatkowo zaizolować i pokryć hydroizolacją. W wersji monolitycznej jest ona wykonana z betonowej ramy, w której wysokość podestów wyrównuje się palami o różnej długości.

Ponieważ podczas układania podstawy stosuje się pale zakopane w ziemi między warstwą nośną a dolnym poziomem zamarzania, trudno jest rozłożyć między nimi obciążenie budynku. Dlatego fundamenty palowo-rusztowe są często prefabrykowane z rynny i pręta. Wszystkie podpory tej konstrukcji są mocowane do zespołu za pomocą specjalnych taśm i betonu. Warto zauważyć, że połączenie rusztu i pali zapewnia solidność i stabilność fundamentu nośnego.

W zależności od tego, jaki rodzaj fundamentu jest kładziony (drewniany, metalowy, betonowy lub żelbetowy), podstawa pod budowę nabiera różnych właściwości technicznych. Zgodnie z wymaganiami SNiP dozwolone jest budowanie konstrukcji z niskimi i wysokimi rusztami, które znajdują się nad poziomem gruntu. Zwykle są wykonane z dużych metalowych rur lub betonu. Jednocześnie wykonanie rusztów betonowych jest znacznie trudniejsze, ponieważ konieczne jest dokładne obliczenie miejsca wylewania taśmy z gleby.

W przeciwieństwie do innych typów fundamentów, fundament palowo-kratowy idealnie przenosi obciążenia nośne z budynków na grunt, dlatego wybierając go masz pewność, że nowy budynek będzie służył niezawodnie przez kilkanaście lat i będzie chroniony nie tylko przed nagłe zmiany temperatury, ale także z aktywności sejsmicznej. Takie konstrukcje są szeroko stosowane zarówno w budownictwie publicznym, jak i indywidualnym. Szczególnie nadaje się do obszarów położonych na zboczu z falującą wieczną zmarzliną glebą i trudnym terenem.

Ponadto takie podkłady są zalecane:

• do budowy domu murowanego;
• w konstrukcji ramowej;
• do konstrukcji z bloków gazokrzemianowych;
• na glebach o dużej gęstości;
• o wysokim rozkładzie wód gruntowych;
• na niestabilnej glebie z ruchomymi piaskami.

Konstrukcja palowo-kratownicowa umożliwia również układanie podłóg bezpośrednio na gruncie bez dodatkowego wyrównywania powierzchni i zasypywania głębokiej taśmy, ponieważ pale montowane na różnych wysokościach kompensują wszelkie nierówności, niwelując różnicę wysokości. Taki fundament można również wykorzystać przy budowie budynków o masie przekraczającej 350 ton - okaże się znacznie bardziej niezawodny i ekonomiczny niż podstawa z listwy lub płyty. Ale w tym przypadku projekt będzie musiał uwzględniać zwiększony współczynnik bezpieczeństwa, który nie powinien wynosić 1,2, jak zwykle, ale 1,4.

Fundament palowo-rusztowy jest pojedynczym systemem składającym się z rusztu i podpór.

Ze względu na obecność betonowej podstawy w konstrukcji wzmocnionej wzmocnionymi elementami, podstawa działa jako niezawodne podparcie budynków i ma pewne zalety.

• Wysoka korzyść ekonomiczna. Instalacja nie wymaga dużych nakładów finansowych, ponieważ minimalizuje się prace gruntowe.
• Stabilność. Wysoka nośność umożliwia wznoszenie budynków wielokondygnacyjnych z wykorzystaniem do dekoracji ciężkich materiałów budowlanych.
• Rozszerzony zasięg budowy. W porównaniu z innymi rodzajami fundamentów, zagospodarowanie terenu może być prowadzone na każdym rodzaju gruntu, który nie nadaje się do układania tradycyjnych fundamentów. Trudna geometria krajobrazu, skarpy i skarpy nie są przeszkodą w pracy.
• Możliwość formowania ubijanych stosów oddzielnie od rusztu. Dzięki temu niuansowi mieszanka betonowa jest znacznie zaoszczędzona. Dodatkowo możesz skorzystać zarówno z gotowego, jak i samodzielnie przygotowanego rozwiązania.

• Dogodna lokalizacja pali wraz z liniami kablowymi i podziemnymi rurociągami. Upraszcza to tworzenie projektów i nie zakłóca funkcjonalności ustawień.
• Wysoka wytrzymałość. Monolityczne połączenie rusztu i podpór chroni konstrukcję przed skurczem gleby, dzięki czemu konstrukcja nie pęka ani nie odkształca się podczas pracy.
• Brak prac przygotowawczych. Aby położyć fundament palowo-rusztowy, nie ma potrzeby tworzenia wykopu, co upraszcza proces budowy.
• Dobra izolacja termiczna. Dzięki powiększonemu rozmieszczeniu rusztu, przestrzeń między gruntem a podłożem nie przepuszcza prądów zimnego powietrza - zmniejsza to straty ciepła i ociepla budynek.
• Brak ryzyka zalania. Konstrukcje palowe, podniesione do dwóch metrów nad ziemię, chronią konstrukcję przed ewentualnym zalaniem.
• Łatwe do zainstalowania. Posiadając minimalne umiejętności konstrukcyjne, całkiem możliwe jest wzniesienie takiego fundamentu własnymi rękami, bez uciekania się do pomocy mistrzów i bez używania urządzeń do robót ziemnych.
• Krótkie terminy pracy.

Oprócz zalet ten rodzaj podkładu ma również wady:

• Brak możliwości wznoszenia na gruntach skalistych - twarde skały mineralne uniemożliwiają układanie pali.
• Problematyczna instalacja w obszarach o przemieszczeniu poziomym. Nie zaleca się wykonywania prac na glebach, które mogą tonąć, w przeciwnym razie stabilność podpór zostanie naruszona, a gleba spadnie.
• W przypadku budynków planowanych do budowy w trudnych regionach klimatycznych o niskich temperaturach konieczne będzie podjęcie dodatkowych środków w celu zainstalowania wysokiej jakości izolacji termicznej.
• Takie podstawy nie są przewidziane do realizacji projektów domów z piwnicą i parterem.
• Złożoność obliczania nośności podpór. Trudno jest samodzielnie obliczyć ten wskaźnik. W przypadku najmniejszych niedokładności fundament może ulec przekrzywieniu, a w efekcie zmieni się geometria całej konstrukcji.

Pomimo niedociągnięć fundament z palowego grilla sprawdził się dobrze wśród budowniczych i otrzymał tylko pozytywne recenzje od właścicieli domów.

Podpory stosowane przy budowie fundamentu palowo-kratowego dobierane są w zależności od obciążenia budynku, rodzaju gruntu i warunków klimatycznych. Mogą być wykonane zarówno z metalu, betonu, drewna, jak i z materiałów łączonych.

Dlatego w zależności od cech pali i sposobu ich montażu rozróżnia się niektóre rodzaje fundamentów.

• Śruba. Wykonany jest z pustych metalowych rur z otwartym końcem. Prace prowadzone są ręcznie lub przy pomocy specjalistycznego sprzętu. Aby konstrukcja na wspornikach śrubowych była mocna, a rury zabezpieczone przed utlenianiem, ich wydrążoną część zalewa się roztworem.
• Znudzony. Powstaje na działce poprzez wylanie betonu do uprzednio przygotowanej studni zbrojonej usytuowanej na wbijanych palach. Ubijany podkład jest bardzo wytrzymały.
• Wzmocniony beton. Montaż odbywa się za pomocą gotowych podpór żelbetowych ułożonych w studni.
• Młotek. Z reguły takie bazy wybierane są do budowy dużych obiektów. Podpory są kute za pomocą specjalnego sprzętu, po czym wylewa się betonowy roztwór.

Ponadto fundament może różnić się głębokością rusztu i zdarza się:

• pochowany;
• ziemski;
• podniesiony nad ziemię na wysokość od 30 do 40 cm.

Grill wpuszczany jest zwykle używany podczas instalowania pali przeznaczonych do ciężkich konstrukcji wykonanych z betonu komórkowego lub cegły. W takim przypadku dodatkowe wiązanie wykonuje się za pomocą płyty, a fundament może służyć jako piwnica budynku. Jeśli chodzi o budowę konstrukcji drewnianych, to fundament z podniesionym rusztem jest dla nich idealny - pozwala to zaoszczędzić pieniądze na materiale budowlanym, a podniesiony budynek uchroni przed falowaniem gruntu.

Ważnym punktem przed położeniem fundamentu jest jego dokładne obliczenie. W tym celu powstaje projekt i plan przyszłego budynku. Następnie rysowany jest rysunek podstawy i należy wskazać schemat zakładek pali, biorąc pod uwagę ich położenie na skrzyżowaniach z filarami iw narożach. Konieczne jest zapewnienie, aby szerokość między stosami wynosiła co najmniej 3 m. Jeśli odległość do ich krawędzi jest większa niż trzy metry, wymagane będą dodatkowe podpory. Ponadto należy obliczyć powierzchnię pali - w tym celu najpierw określa się ich liczbę, wybiera się minimalną wysokość i grubość.

Aby wykonać poprawne obliczenia, musisz również znać kilka innych wskaźników:

• masa przyszłego budynku - konieczne jest obliczenie nie tylko wszystkich materiałów wykończeniowych, ale także przybliżonej masy wewnętrznego „wypełnienia”;
• powierzchnia podparcia - przy użyciu znanej masy konstrukcji i współczynnika bezpieczeństwa można łatwo określić obciążenie podpór;
• wymiary i pole przekroju pali – ze względu na znaną liczbę podpór ich liczbę można pomnożyć przez wybraną powierzchnię i uzyskać pożądaną wartość.

Wszystkie wyniki należy porównać z wcześniej wyznaczonym obszarem odniesienia. W niektórych przypadkach konieczne jest zmniejszenie lub zwiększenie powierzchni podpór, ponieważ ich nośność będzie zależeć od średnicy i rodzaju gruntu.

Fundament na palach i rusztach jest złożoną konstrukcją, ale całkiem możliwe jest wykonanie go samemu. Aby taki fundament służył niezawodnie, podczas pracy należy zastosować specjalną technologię TISE i instrukcję montażu krok po kroku.

Wykonanie posadowienia palowo-rusztowego przewiduje wykonanie następujących prac:

• kalkulacja fundamentu i stworzenie projektu;
• przygotowanie i oznakowanie placu budowy;
• wiercenie studni i kopanie rowów;
• formowanie szalunków;
• wzmocnienie;
• wylewanie zaprawą betonową i sztywne uszczelnianie spoin.

Każdy z powyższych punktów jest ważny, dlatego na każdym etapie budowy należy sprawdzać kontrolę jakości, gdyż najmniejszy błąd lub nieścisłość wpłynie wówczas negatywnie na działanie budynku.

Przed rozpoczęciem budowy miejsce pracy jest starannie przygotowywane. W tym celu w pierwszej kolejności oczyszcza się teren z mechanicznych przeszkód w postaci kamieni, korzeni i drzew. Następnie grunt jest dobrze wyrównany, a żyzna warstwa jest usuwana. Następnie nanoszone są oznaczenia wskazujące położenie stosów. Praca wykonywana jest za pomocą sznurka i drewnianych palików.

Oznaczenia muszą być instalowane ściśle po przekątnej. Sznury są rozciągnięte, aby zaznaczyć wewnętrzną i zewnętrzną stronę ścian. W przypadku niedokładności wystąpią odchylenia od projektu, a fundament może się wygiąć podczas pracy.

W przypadku zaobserwowania niewielkich różnic wysokości na terenie, znakowanie jest łatwe do wykonania. Na terenach o trudnym terenie będziesz potrzebować pomocy doświadczonych rzemieślników. Szczególną uwagę należy również zwrócić na narożniki budynku – powinny znajdować się pod kątem 90 stopni.

Po ustaleniu granic fundamentu można przystąpić do prac wykopaliskowych. Najpierw pod rusztem wykopuje się wykop, a następnie wierci otwory, w których później zostaną zainstalowane pale. Praca jest zwykle wykonywana przy użyciu narzędzi ręcznych, takich jak łom, łopata i wiertarka. Jeśli pozwalają na to możliwości finansowe, możesz zamówić specjalistyczny sprzęt.

W zależności od przeznaczenia przyszłego budynku i rodzaju gleby dobierana jest optymalna szerokość rusztu. W przypadku obiektów gospodarstwa domowego 0,25 m jest uważany za dopuszczalny wskaźnik, dla telefonów komórkowych - 0,5 m, a dla budynków mieszkalnych liczba ta wzrasta do 0,8 m. Jeśli chodzi o głębokość, ruszt może leżeć na 0,7 m.

W wykopanym rowie należy sprawdzić dno i ściany pod kątem równości - pomoże w tym poziomica laserowa. Następnie poduszka z piasku kładzie się na dnie wykopu, piasek jest wybierany jako frakcja gruboziarnista. Po ułożeniu powierzchnię zwilża się wodą i dokładnie ubija. Podkładka piasku nie może być mniejsza niż 0,2 m. Kolejnym etapem wykopu będzie wykonanie otworów pod pionowe pale: otwory wierci się na głębokość 0,2-0,3 m.

Następnie w gotowych dołach instalowane są rury, które będą pełnić rolę szalunku, a dno pokryte jest materiałem hydroizolacyjnym - to ochroni konstrukcję przed wilgocią.

Ważnym punktem w budownictwie jest instalacja rusztu. Najczęściej do pracy wybierany jest element metalowy, który można łatwo przyspawać do głowic pali. Aby konstrukcja mogła równomiernie przenosić obciążenia, musi być ustawiona ściśle poziomo. W przypadku, gdy konstrukcja fundamentu zgodnie z projektem przewiduje zastosowanie rusztu żelbetowego niskiego, to dodatkowo są one wypełnione kruszonym kamieniem frakcji środkowej. Kruszony kamień wylewa się w kilku warstwach po 5 cm i dobrze zagęszcza.

Na przygotowanym podłożu umieszcza się szalunek. Szerokość jego taśmy powinna przekraczać szerokość ścian, a wysokość jest liczona zgodnie ze wskaźnikami piwnicy. Montaż ograniczników i montaż osłon pod wieloma względami przypomina technologię pracy pod fundamentem listwowym.

Jeśli chodzi o zbrojenie, to w większości przypadków, podobnie jak w konstrukcji taśmy, wykonuje się dwa pasy zbrojenia żebrowego od dołu i od góry. Są wiązane ze sobą stosami. Końce zbrojenia wychodzące z pali są zagięte: jeden rząd jest przywiązany do górnego pasa, a drugi do dolnego.

Wyloty zbrojenia nie powinny znajdować się mniej niż 50 mm od średnic prętów. Na przykład, jeśli używasz zbrojenia o przekroju 12 mm, zaleca się zgięcie go o 60 mm.

Po zakończeniu wszystkich prac nad produkcją ramy należy przemyśleć rozmieszczenie systemów komunikacyjnych. W tym celu układane są skrzynki i rury, przez które przechodzą kanalizacja, elektryczność, zaopatrzenie w wodę i ogrzewanie.Nie możemy również zapomnieć o układaniu rur do systemów inżynieryjnych i otworów wentylacyjnych. Jeśli ten etap nie zostanie zakończony, to po zakończeniu budowy do prac instalacyjnych beton będzie musiał być młotkowany, co może naruszyć jego integralność i uszkodzić budynek.

Ostatnim etapem montażu fundamentu jest wylanie zaprawy betonowej. Do betonowania zwykle używa się cementu marki M300, tłucznia i piasku. Mieszaninę przygotowuje się w stosunku 1: 5: 3. Jednocześnie roztwór nie tylko wylewa się - jest również dodatkowo wibrowany. Dzięki temu powierzchnia jest trwała i jednorodna.

Przede wszystkim otwory przeznaczone na pale zalewane są betonem, a następnie sam szalunek. Wskazane jest, aby zakończyć przepływ pracy za jednym razem. W przypadku betonowania etapami mogą pojawić się nierówności i pęcherzyki powietrza. Za optymalną temperaturę do nalewania uważa się + 20C - dzięki temu wskaźnikowi szalunek można usunąć po czterech dniach. W tym czasie beton nabierze wytrzymałości i stanie się gotowy do dalszych prac budowlanych.

Fundament palowo-rusztowy musi być prawidłowo wzniesiony, przestrzegając wszystkich technologii budowlanych - pomoże to zwiększyć jego właściwości techniczne i użytkowe.

Jeśli prace budowlane są wykonywane przez początkujących rzemieślników, muszą wziąć pod uwagę niektóre zalecenia doświadczonych specjalistów.

• Instalację należy rozpocząć od obliczeń. W tym celu określa się rodzaj gleby i głębokość rusztu. Jeśli głębokość podparcia jest niewystarczająca, budynek może się kurczyć i pękać, a następnie nawet zawalać.
• Ogromną rolę odgrywa badanie gruntu, od którego zależy nośność konstrukcji. Najwyższe wskaźniki występują w skałach i glebach kamienistych. Jeśli skład gleby zostanie określony niepoprawnie, doprowadzi to do błędów w obliczaniu obciążenia konstrukcji, w wyniku czego zapadnie się ona w ziemię.
• Musi być dobre połączenie między palami a rusztem, ponieważ niestabilna konstrukcja może się zawalić pod wpływem nacisku gruntu.
• Bez względu na rodzaj fundamentu konieczne jest ułożenie poduszki z piasku na głębokości zamarzania - dotyczy to szczególnie pracy fundamentu w zimie. Zamarznięta ziemia może się rozszerzać i powodować pękanie rusztu.

• Ruszt nie powinien dotykać powierzchni ziemi ani być w niej zakopany. Konieczne jest usunięcie niewielkiej warstwy gleby na całym obwodzie terenu, a następnie zamontowanie szalunku, wypełnienie piasku i zalanie betonu.
• Krok między stosami powinien być dokładnie obliczony. Wskaźnik ten jest określany zgodnie z obciążeniem fundamentu, średnicą i liczbą zbrojenia.
• Podczas zbrojenia warto zadbać o wymaganą ilość kanałów wentylacyjnych. Wszystkie przedziały wewnętrzne muszą być połączone z wyjściami zewnętrznymi.
• Izolacja i hydroizolacja odgrywają ogromną rolę w konstrukcji podstawy. Należy je ułożyć przed zalaniem fundamentu betonem.
• Dno wykopu lub wykopu należy ubić i nie poluzować. Nie należy dopuścić, aby ziemia ze ścian osypała się na podstawę. Ponadto woda osadowa musi odpłynąć z wykopu lub wykopu, w przeciwnym razie dno zamoczy się i nie będzie nadawało się do wypełnienia roztworem. W rowach niedopuszczalne jest również zbyt duże nachylenie zboczy.
• Słaba gleba wymaga wzmocnienia palami i dobrego zasypania.

• Piasek użyty do wypełnienia poduszki powietrznej należy zwilżyć, a poduszkę rozprowadzić pod obrysem do krawędzi pod kątem 45 stopni.
• Szalunek musi być bezpiecznie zamocowany, ponieważ po wylaniu betonu może nie wytrzymać obciążenia i zapaść się. Odchylenie szalunku od pionu o więcej niż 5 mm jest niedopuszczalne.
• Wysokość fundamentu wykonana z niewielkim marginesem 5-7 cm od wysokości wskazanej w projekcie.
• Przy wzmacnianiu ramy zaleca się stosowanie prętów o łącznej powierzchni przekroju co najmniej 0,1% powierzchni elementu betonowego. W takim przypadku najlepiej wybrać okucia gładkie, które nie mają śladów rdzy, brudu i farby.
• Niepożądane jest mocowanie zbrojenia przez spawanie - może to naruszyć jego wytrzymałość na połączeniach.
• Gatunek betonu do wylewania należy dobrać w zależności od konstrukcji podstawy i warunków klimatycznych regionu.

Aby uzyskać informacje na temat cech konstrukcyjnych fundamentu palowo-kratowego, zobacz następujący film: