Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов
Информация по назначению калькулятора
Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.
Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.
О сновными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.
С уществует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.
Расчет столбчатых и свайно-ростверковых фундаментов. Калькулятор сопутствующих материалов, арматурного каркаса и количества досок опалубки.
Источник: stroy-calc.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Как выполняется расчет ростверка свайного фундамента?
- Как сделать расчет ростверка на продавливание?
- Что понадобится учесть при расчете свайного фундамента?
- Как рассчитывать конструкцию на продавливание колонной из стали?
- Как рассчитать свайно ростверковый фундамент на изгиб?
- Как рассчитать стаканную часть?
- Как рассчитать прочность сечения наклона ростверковой конструкции на воздействия поперечной силы?
Ростверк — это один из основных компонентов свайного фундамента. Он соединяет головы и предназначается для того, чтобы была возможность передавать через сваи нагрузку от фундамента до надземной части изделия. После размещения всех свай в проекте и определения размеров ростверка понадобится уточнить вертикальную нагрузку на каждую из свай. Сделать это можно по простой формуле.
Схема устройства сборных железобетонных и монолитных ростверков в свайных фундаментах.
Как сделать расчет ростверка на продавливание?
Для того чтобы ростверковый фундамент был прочным и служил долго, понадобится грамотно выполнить его расчет. Результаты расчетов ростверка под колонны должны заноситься в план. Данные действия обязательно выполнять людям, которые занимаются строительными работами.
Выполнение расчета свайного фундамента осуществляется по предельным состояниям 1 и 2 группы.
К 1 группе подобных состояний можно отнести:
Рисунки 1-3. Формулы для расчета конструкции на продавливание колонной из стали
- Прочность материалов, из которых изготавливаются ростверковые изделия под фундамент.
- Несущая способность имеющегося грунта.
- Несущая способность оснований, если имеются большие нагрузки по горизонтали.
Ко 2 группе подобных состояний следует отнести:
- Осадки основания от вертикальных нагрузок.
- Смещения или повороты несущих элементов по горизонтали с присутствующим грунтом, если имеются нагрузки по горизонтали и моменты.
- Появление или открытие трещин в устройстве свайного фундамента из железобетона.
Расчетная нагрузка по горизонтали на 1 сваю определяется с учетом равномерного разделения усилий на установленные сваи. Ростверковая плита под фундамент при этом по отношению ко всем сваям принимается бесконечно жесткой.
Ростверки под колонны, которые размещаются рядом друг с другом, а также ленточные изделия подобного типа рассчитываются с учетом всех требований СНиП II-В.1-62 по 1-му предельному состоянию на главное, второстепенное и особое сочетание усилия, которое рассчитывается. Если есть необходимость, выполняется расчет по открытию трещин на главное и второстепенное сочетание нагрузки по нормативам.
Расчет по открытию трещин выполняется согласно требованиям, которые описываются в пункте 10.4 СНиП II-В.1-62. Ширина открытия трещин должна быть не более 0,3 мм.
Расчет ростверков под фундамент на сваях с круглым сечением выполняется так же, как и на свайных изделиях с квадратным сечением.
Рисунки 4-5. Формулы для расчета момента изгиба для каждого из сечений.
Сооружения из железобетона сборного и монолитного типа, которые устанавливаются в свайный фундамент, делаются из бетона, имеющего проектную марку М200 или М150. Наиболее подходящая марка бетона — М200.
Высота ростверков свайных фундаментов на несущих элементах из железобетона может быть определена формулой. Минимальная высота данной данного изделия — 35 см, а ширина — 45 см. Габариты подошвы ростверка под колонну, ступеньки и подколонник понадобится принимать по 300 мм или меньше. Высота плитной части, ступенек и подколонника должны составлять 150 мм или меньше.
Форма монолитного ростверка под фундамент будет зависеть от размера всех частей изготавливаемой постройки и от количества несущих элементов. Высота сооружения должна иметь возможность безопасно передавать усилие на свайные изделия и их прочную анкеровку.
Различается 2 вида вертикальных сил, которые действуют на ростверковый фундамент:
- Осевая нагрузка. Сила проходит через центральную точку тяжести основания под фундамент.
- Эксцентрическая нагрузка. Сила смещается относительно центра тяжести.
При эксцентрической нагрузке изделие подобного типа будет находиться под воздействием момента, потому сваи необходимо размещать так, чтобы центр их тяжести совпал с равнодействующей сил, которые прикладываются к ростверку под фундамент.
Если эксцентрическая нагрузка является переменной, то понадобится расположить сваи так, чтобы нагрузка на них во всех местах была равномерной. Для каждой системы нагрузки необходимо проверять, не превышают ли максимально возможные нагрузки несущую способность сооружения.
Что понадобится учесть при расчете свайного фундамента?
При расчете ростверковых фундаментов подобного типа понадобится учитывать следующие моменты:
Рисунки 6-7. Формулы расчета площади арматурного сечения.
- Все существующие нагрузки и воздействия на основание подобного типа необходимо рассчитывать исходя из СНиПа. Значения, которые в нем указываются, понадобится умножить на коэффициент надежности, который определяется в «Правилах учета ответственности сооружений подобного типа в процессе проектирования зданий».
- Несущая способность ростверковой конструкции рассчитывается с учетом главных и особых нагрузок. Расчет деформаций понадобится выполнять с учетом исключительно основных нагрузок.
- В расчетах следует использовать существующие значения характеристик используемых материалов и имеющегося грунта на территории строительства (исходя из исследований грунта и существующих различных испытаний сооружения). Исходить надо из значений, которые указываются в СНиПе.
- Обязательно понадобится учитывать тип свайных изделий, которые используются (висячие конструкции или стойки). Принимается во внимание вес изделий, а также показатели кренового усилия.
- В процессе расчета основания под фундамент на сваях необходимо рассматривать единое сооружение, которое воспринимает различные нагрузки.
- В случае больших нагрузок по проекту и в условиях проблемных грунтов в расчетах следует учитывать негативные силы трения в процессе осадки строения. К сложным грунтам относятся и те, которые имеют высокий уровень земляных вод.
Рисунки 8-10. Формулы для расчета сечения наклона для свайно ростверкового фундамента на изгиб.
Выполнение расчета ростверка на продавливание колонной тяжелой конструкции свайного фундамента с 4 или большим количеством свай производится по формуле (рис. 17). Формула подразумевает, что продавливание будет выполняться сбоку сооружения. Ее высота определяется как расстояние по вертикали от установленной арматуры плиты до нижней части колонны. Боковые грани, проходящие от внешних граней колонны до граней свай, должны иметь угол наклона в 40° или больше. Максимальный угол можно определить по формуле (рис. 18), где Fper — сила продавливания, которая равняется сумме реакций установленных изделий, которые располагаются за территорией основания. Fper определяется по данной формуле (рис. 19).
Как рассчитывать конструкцию на продавливание колонной из стали?
Если планируется установить стальные ростверки под колонны, понадобится выполнить такие расчеты:
- расчеты ростверка на продавливание колонной;
- расчет на продавливание данной конструкции угловыми сваями;
- на изгиб;
- на локальное продавливание изделием из стали.
В случае колонны из стали со сплошным сечением или сквозной колонны, которая имеет общую жесткую базу из стали, расчет конструкций на продавливание колонной можно выполнить по формуле (рис. 1), где:
Рисунки 11-13. Формулы расчета арматурной анкеровки.
- Fper — сила продавливания. Величину Fper при тяжелом ростверке под фундамент необходимо принимать за значение, которое равняется сумме реакций установленных свай, которые располагаются за территорией основания от воздействующей силы в колонне у грани конструкции сверху, которая располагается горизонтально.
- Если ростверки нагружаются не центрально, значение силы продавливания следует определять по формуле (рис. 2). ∑Fi — сумма реакций установленных свай, которые располагаются с одной стороны от оси в части конструкции, которая имеет максимальную нагрузку. В данном случае необходимо вычесть сваи, которые располагаются с той же стороны от оси постройки.
- abas и bbas — размеры плиты для опоры колонной базы из стали.
- h — высота ростверка, которая учитывается от верха рабочих арматурных прутьев до подошвы плиты опоры колонной базы, которая изготавливается из стали.
- c1 — расстояние от грани плиты для опоры колонной базы из стали до плоскости, которая проходит по внутренней грани ближнего ряда свай.
- c2 — расстояние от грани до плоскости, которая проходит по внутренней грани ближнего ряда свай.
В случае сквозной колонны из стали, которая имеет свою базу под каждую из ветвей, выполнение расчета ростверка на продавливание колонной по всей плите из стали данной ветви производится по формуле (рис. 1). В данном случае за расчетную величину силы продавливания следует принимать (рис. 3), где ∑Fi — сумма реакций установленных свай, которые располагаются с наружной стороны от оси. Необходимо вычесть реакции изделий, которые располагаются с внешней стороны от колонной конструкции.
Как рассчитать свайно ростверковый фундамент на изгиб?
Расчет прочности конструкции на изгиб выполняется в сечении по грани колонны и по внешней грани ступенек конструкции.
Расчетный момент изгиба для каждого из сечений ростверка можно определить как сумму моментов от реакций установленных свай и от локальных нагрузок, которые прикладываются к свесу конструкции по 1 сторону от рассматриваемого сечения. Формулы выглядят следующим образом: (рис. 4, 5), где Mxi, Myi — изгиб в сечениях, которые рассматриваются.
Рисунки 14-16. Формулы для расчета стаканной части и прочность сечения наклона ростверковой конструкции на воздействия поперечной силы.
Расчет прочности конструкции на изгиб в случае установленных колонн из стали выполняется в сечениях по осям колонн. В изделии подобного типа из ступенек расчет выполняется в сечениях по граням ступенек ростверковой конструкции подобного типа.
Для каждого из возможных сечений момент изгиба можно определить как сумму моментов от реакций (от нагрузок на постройку) и нагрузок, которые прикладываются к свесу конструкции по 1 сторону от сечения.
Величину с следует принять равной расстоянию между плоскостью граней боковых свай и ближней боковой гранью плиты для опоры колонной базы из стали. Если имеется ступенчатое изделие, то величина с определяется расстоянием между плоскостью подобных граней свай и гранью ступеньки.
Площадь арматурного сечения, которое является параллельным стороне а, можно определить по формуле (рис. 6).
Площадь арматурного сечения, которое параллельно стороне b, на всю длину конструкции можно определить по формуле (рис. 7).
Прочность сечения наклона можно определить по формуле (рис. 8). Оно должно быть в 1,5 раза меньше поперечной силы. Минимальное значение при этом можно узнать исходя из формулы (рис. 9). Оно должно быть равным 0,5.
Если данное условие соблюдаться не будет, понадобится проверить арматурную анкеровку в месте размещения крайних свай с помощью расчета прочности сечения наклона по моменту изгиба, который можно узнать исходя из формулы (рис. 10), где:
- c — расстояние между плоскостью граней свай, которые располагаются в крайнем ряду, и ближней гранью подколонника или ступенькой изготавливаемой постройки;
- dsv — размер сечения ростверка;
- ∑Fi — сумма реакций установленных в крайнем ряду свай со стороны ростверковой части из плит;
- Mf — момент изгиба от локальной нагрузки (вес конструкции, земляная засыпка на часть ростверковой плиты и так далее).
Длина арматурной анкеровки может быть определена по данной формуле (рис. 11), где:
- lan содержится в СНиП 2.03.01-84 (lan = 8);
- As,cal — необходимая площадь арматурного сечения ростверка и его плиты;
- As,fac — фактическая площадь арматурного сечения подобной плиты;
- диаметр установленных арматурных прутьев.
Формула арматурной анкеровки имеет подобный вид (рис. 12), при этом lfac можно определить по формуле (рис. 13).
На длине арматурной анкеровки к продольным арматурным прутьям необходимо приварить хотя бы 1 поперечную арматуру.
Как рассчитать стаканную часть?
Рисунки 17-19. Формулы расчета ростверка на продавливание колонной тяжелой конструкции.
Стены стакана должны быть рассчитаны в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84. Данные конструкции рассчитываются так же, как и железобетонные. В данном случае существуют дополнительные требования, излагающиеся в пунктах 2.6.9-2.6.13.
Стены стакана можно не армировать, если отношение толщины стен стакана к высоте уступа и к глубине стакана равняется 0,8 или больше.
Конструктивно может быть назначено поперечное армирование стен, если действует продольная сила в пределах ядра сечения ростверка колонн (рис. 14).
В процессе проектирования ростверка свайного фундамента под колонну из железобетона надо проверить прочность конструкций на локальное сжатие под торцами колонн.
Рассчитывать конструкцию на локальное сжатие под торцами монолитных колонн из железобетона, имеющие прямоугольное или квадратное сечение ростверка, необходимо исходя из рекомендаций, указанных в пособии по строительству оснований на имеющемся грунте под колонны конструкций.
Как рассчитать прочность сечения наклона ростверковой конструкции на воздействия поперечной силы?
Прочность сечения ростверка свайного фундамента на воздействия поперечной силы рассчитывается по данной формуле (рис. 8), где:
- Q = ∑Fi — сумма реакций установленных свай, которые находятся за территорией нагруженной части конструкции. В данном случае нужно учитывать максимально возможный момент изгиба;
- b — ширина подошвы конструкции свайного фундамента;
- высота в расчетном сечении конструкции;
- длина проекции сечения наклона, которая равняется расстоянию между плоскостью граней установленных свай и ближней гранью подколонника или ступеньки. Если устанавливается плитный свайно ростверковый фундамент, то длина проекции равняется расстоянию между плоскостью граней и ближней гранью ростверка под колонны.
Значение (рис. 15) следует принимать 0,6 или более. Qmin = 0,6hRbt, Qmax = 2,5*b*h*Rbt.
Если рассчитывается прочность наклонных сечений ростверка, который пересекают 2 ступеньки, за b необходимо принимать имеющуюся величину bred, которую можно определить по следующей формуле (рис. 16), где:
- b — ширина ступеньки, которая располагается снизу (подошва ростверка свайного фундамента);
- b2 — ширина 2-ой ступеньки;
- h — высота ступеньки ростверковой конструкции, которая располагается снизу;
- h2 — высота 2-ой ступеньки ростверка свайного фундамента.
Выполнить расчет всех необходимых показателей не так и просто. Облегчить задачу можно, если знать все необходимые формулы и показатели. Не лишней в данном случае будет помощь специалиста, имеющего большой опыт работы в проведении расчетов ростверков свайных фундаментов.
Выполнить расчет ростверка на продавливание колоннами достаточно просто. Для этого понадобится использовать специальную формулу. Продавливание должно выполняться сбоку конструкции.
Источник: moifundament.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком
Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.
Изучение характеристик грунта
Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.
Схема буронабивного фундамента
Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.
Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.
Глинистая почва в области подошвы сваи Глинистая почва по длине сваи Песчаный грунт Крупнообломочные породы
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
- нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
- нагрузка на ростверк.
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
– изоляции, засыпок, стяжек, железобетона
– изготавливаемых на заводе
– изготавливаемых на участке строительства
Расчет сваи
Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.
Расположение арматуры
Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.
Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:
- P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
- R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
- S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
- u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
- fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
- li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
- 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.
Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.
При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.
Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.
Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.
Сортамент стальной арматуры
Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).
Размеры ростверка и его армирование
Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.
Пример правильной вязки арматурного каркаса
Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:
- B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
- М — масса здания без учета веса свай;
- L — длина обвязки;
- R — прочность почвы у поверхности земли.
Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.
Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.
Пример расчета
Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.
Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.
площадь стен = 30 м*3м = 90 м2;
масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг
Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм.
Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.
Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.
Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.
Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.
Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.
Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.
Расчет свай. Пример
Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее:
P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т.
Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.
Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.
Расчет ростверка. Пример
Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн.
Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м.
Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.
Армирование ростверка свайного фундамента:
- Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
- Горизонтальные хомуты — 6 мм;
- Вертикальные хомуты — 6 мм.
Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.
Рассчитываем сечение, высоту, расстояние между сваями, армирование, каркасы и несущую способность свай и ростверка буронабивного свайного фундамента.
Источник: domzastroika.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Устройство свайного фундамента с ростверком для частного дома
При верном расчете количества свай и глубины их погружения фундамент не будет подвергаться воздействию влаги и промерзать, поэтому в некоторых случаях может быть предпочтительней ленточного. В местах небольших перепадов рельефа, когда выравнивать склон нерентабельно, возможно использование комбинации обычного ленточного и свайного фундаментов.
1. Виды фундаментов с ростверком
Ростверком называют верхнюю часть фундамента, которая объединяет оголовки свай и служит опорой для будущего здания. Соединение свай и роствека может осуществляться с помощью сварки (в случае использования железобетонных конструкций) или заливки бетоном.
По способу установки ростверки подразделяется на:
- ленточные – связываются только соседние сваи;
- выполненные в виде плиты – связывается каждый оголовок.
По виду материалов ростверк может быть выполнен:
- из бетона с укладкой арматуры – под несущие стены устанавливаются сваи, на глубину и ширину ростверка роются неглубокие траншеи;
- подвесной бетонный – аналогичен предыдущему варианту, однако его особенностью является то, что лента из бетона не соприкасается с грунтом, устройство компенсационного зазора при этом обеспечивает предотвращение разрыва опор при колебании грунта;
- железобетонные – из широкого металлического швеллера или двутавра, причем под несущие стены устанавливается швеллер 30, остальные опоры связываются швеллером 16-20;
- из дерева – используется реже;
- комбинированным методом – с использованием как металлических несущих элементов, так и бетона.
2. Расчет расстояния между сваями и глубины их погружения в свайном фундаменте
Глубина погружения свай рассчитывается исходя из вида и сложности грунта. Нижняя часть опоры должна находиться на 20-30 см ниже нормативной глубины промерзания определенного вида грунта в регионе проживания. К примеру, глубина промерзания для Санкт-Петербурга, по отчетам геологов, для глин и суглинков 1,4 м. Для возведения фундамента потребуется сваи размером не менее 140 + 20 = 160 см. Так как земля под домом прогревается, эту цифру можно уменьшить на 10-20%.
Для определения требуемого количества свай и расстояния между ними руководствуются СНиП № 2.02.03-85 и ГОСТ 27751, в которых перечислены основные требования, предъявляемые при возведении свайных фундаментов. При этом в расчет берутся следующие характеристики:
- прочность материала свай и ростверка;
- несущая способность грунта (при этом учитывается уплотнение при установке опоры);
- при наличии значительных перепадов рельефа – несущая способность основания (пяты) опоры;
- степень усадки сваи при вертикальной нагрузке.
2.1. Порядок проведения расчетов
- Для начала расчетов понадобиться определить размер общей нагрузки на будущий фундамент, то есть узнать вес здания. При этом учитываются не только масса стен, но и пола, перекрытий между этажами, вес крыши, внутренней и фасадной облицовок.
- Полезная нагрузка (вес мебели, бытовых приборов и людей) – если при возведении административных многоэтажных зданий в расчет принимается 200 кг/кв. м, то при строительстве жилых домов достаточно 150 кг/кв. м.
- К полученной сумме веса добавляется снеговая нагрузка в зимний период. Давление снежных масс для большинства районов РФ – 180 кг/кв. м.
- Сумма всех трех вышеуказанных нагрузок умножается на коэффициент запаса, равный 1,1 (в некоторых случаях возможно применение коэффициента 1,2).
- Нагрузка на одну опору без проседания.
При приобретении готовых винтовых свай следует поинтересоваться не только их высотой, но и способностью выдерживать определенный тип нагрузки. Так, винтовые опоры ВСК, имеющие размер 86х250х2500, будут иметь предельную глубину залегания винта 1700 мм, при этом одна свая способна выдержать нагрузку 2000 кг. Способы расчета нагрузки для буронабивных свай более сложны. Возможно, для проведения расчетов понадобится помощью специалистов. Более подробно о монтаже бетонных свай можно прочесть в СНиП № 2.02.03-85. Неплохим справочником может стать книга «Универсальный фундамент» Р.Н. Яковлева, в которой приводится подробные способы расчетов.
2.2. Пример расчета свайного фундамента с ростверком
Винтовые сваи используются для возведения легких дачных домиков, при строительстве же тяжелых коттеджей применяются более массивные буронабивные сваи, способные выдержать серьезную нагрузку.
В данном примере для упрощения расчеты ведутся по винтовым опорам. Отметим, что, если для подобных свай небольшого размера при расчетах не учитывается боковое трение, то в случае возведения тяжелых зданий на буронабивных сваях также учитываются силы бокового трения, оказывающие воздействие на сваю.
Расчет общего количества свай и шага их установки для одноэтажного дома размером 6 × 6 м:
- Определим общий вес расходных материалов. Допустим, общий вес бруса, крыши и облицовки дома с учетом снеговой нагрузки составит 27526 кг.
- Размер полезной нагрузки 6 × 6 × 150 = 5400 кг (полезная нагрузка, данные которой приведены в п. 2.1, умножается на длину и ширину будущего дома).
- Величина снеговой нагрузки 180 × 6 × 6 = 6480 кг.
- Таким образом, общая масса нагрузки на фундамент составит 27526+ 5400 + 6480 = 39406 кг.
- Умножаем полученный вес на коэффициент надежности 39406 × 1,1 = 43346,6 кг.
- Допустим, мы планируем установку винтовых опор 86х250х2500 ВСК. Для расчета их количества полученную сумму общей нагрузки 43346,6 кг следует разделить на нагрузку, приходящуюся на одну сваю 43346,6/2000 = 21,673. Округляем полученное число до 22. Таким образом, для строительства дома размером 6×6 м нам понадобиться 22 сваи.
- Для установки 22 опор шаг установки будет 1,2 метра. Для половых лаг следует добавить еще 2 сваи, которые будут расположены внутри дома.
3. Фундамент с ростверком своими руками
Буронабивные машины при строительстве частных домов используют лишь в тех случаях, когда грунт недостаточно плотный и для обнаружения более плотного участка требуется углубиться в толщу земли на достаточно большую глубину. Если толщина слабого грунта достаточно велика, возможно использование составных свай из отдельных разъемных секций.
В большинстве же случаев при возведении частного дома достаточно установки буронабивной сваи. Для того в грунте случае в грунте с помощью садового или ручного бура делается отверстие необходимой глубины.
3.1. Разметка и бурение скважин под сваи.
После расчистки и выравнивания участка на месте будущего фундамента делается разметка: с помощью натягивания нитей определяется на местности местоположение внутренних и внешних границ ростверка. Опоры, к которым крепится натянутая разметочная веревка, лучше вывести за периметр будущего фундамента, так, чтобы углы будущего фундамента образовывались в местах пересечения натянутых нитей.
Далее, место каждой опоры обозначается с помощью арматуры или деревянных кольев. Можно просто сделать небольшую лунку на месте будущей сваи и пролить ее водой: своего рода «маркер». Сваи обязательно устанавливаются по всем четырем углам будущего фундамента, а затем от каждого угла отмечается необходимое расстояние до следующей, при этом опоры обязательно должны устанавливаться в месте пересечения стен.
Слишком часто расставленные опоры значительно увеличат материальные затраты на их возведение. Редкое же их расположение может привести к существенной деформации ростверка, а затем и к появлению трещин в несущих стенах.
После завершения работ по разметке будущих свай, строительная нить, служившая разметкой границ будущего ростверка, убирается с опор, и производятся работы по бурению скважин под сваи.
3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента
Перед заливкой бетоном каждая из скважин армируется. Арматура раскладывается продольно по всей длине сваи. Для каждой из столбовых опор достаточно 4-6 прутьев диаметром 12-10 мм. Для придания устойчивости каждая из арматур предварительно сваривается между собой проволокой. Получается своеобразный каркас (закладная), который вставляется в подготовленную скважину. Арматура обязательно должна выступать над сваей – ее длина должна быть такова, чтобы сцепление с ростверком было достаточным. Расстояние от стен скважины (в случае установки опалубки – от стен опалубки) до прута – не менее 5 см.
Во избежание появления воздушных карманов бетонирование должно осуществляться послойно по 25-30 см. Каждый последующий слой плотно утрамбовывается лопатой-штыковкой или вибратором. Чтобы не допустить швов на стыках, заливка каждого последующего слоя производится до высыхания предыдущего.
3.3. Армирование ростверка свайного фундамента
Поверх каждого столба перед установкой ростверка делают гидроизоляцию из просмоленного рубероида. Вместо смолы возможно использование гидростеклоизола.
Далее, разметочная нить снова натягивается на оставленные опоры, и в обозначенных границах под будущий ростверк укладывается подушка из щебня и песка, которая проливается водой и утрамбовывается. Для того, чтобы вода при заливке бетона не ушла в землю, укладывается полиэтилен или рубероид.
Армирование ростверка происходит до установки опалубки.
После завершения вязки арматуры, разметочная нить снова натягивается и по ней устанавливается опалубка.
Заливка монолитного ростверка осуществляется также, как и при заливке ленточного фундамента.
Для обустройства «висячего» фундамента под него предварительно укладывается слой песка, который по мере высыхания конструкции удаляется. Заменить песок можно деревянным коробом в форме буквы «П», который устанавливается на слой кирпича. Через 3 дня короб и кирпичи удаляются.
При наличии неустойчивых грунтов с повышенной влажностью или сложных рельефов единственным выходом является установка свайных фундаментов.
Источник: stroynedvizhka.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Расчет свайно-ростверкового фундамента калькулятор
Если планируется возведение жилого или промышленного объекта на неустойчивых почвах, на участках со сложным рельефом или на грунтах с повышенной влажностью, то застройщикам следует выбор делать в пользу свайного фундамента. В этом случае им удастся обеспечить устойчивость постройке за счет заглубления опор на достаточную глубину. Такие фундаментные конструкции отличаются высокой степенью надежности и максимальной долговечностью. При сооружении свайного фундамента с ростверком застройщикам не придется нести слишком большие расходы, так как потребуется незначительное количество бетонного раствора. Но, несмотря на это, сам строительно-монтажный процесс достаточно трудоемок и требует точного соблюдения технологий.
Виды фундаментных конструкций с ростверком
В том случае если застройщику удастся правильно рассчитать не только количество свай, необходимых для ростверкового фундамента, но и глубину их погружения, то в процессе эксплуатации несущая конструкция не будет подвергаться промерзанию и пагубному воздействию влаги. Если планируется строительство на участке с небольшим рельефным перепадом, который выравнивать нецелесообразно, тогда можно соорудить комбинированную фундаментную конструкцию, например, свайно-ленточную.
Существуют следующие виды фундаментов с ростверком:
- Ленточный. В процессе проведения строительных работ застройщик связывает между собой расположенные по соседству сваи.
- Выполненный в виде плиты. В этом случае застройщику приходится связывать каждый оголовок.
Что такое ростверк, и из каких материалов он изготавливается?
Ростверк это верхняя часть фундаментной конструкции. Его функции заключаются в объединении свайных оголовок, и в дальнейшем он задействуется как основа для будущего строения. В процессе соединения ростверка и свай застройщик может использовать сварку, которая целесообразна в том случае, когда монтируются железобетонные конструкции. Во всех остальных случаях для соединения этих элементов следует применять бетонный раствор. Застройщику необходимо правильно выполнить расчет ростверка, а также использовать при его изготовлении качественные и долговечные материалы.
Для создания ростверка свайного фундамента застройщики могут задействовать следующие материалы:
- Бетон и арматуру. Под все несущие стены необходимо установить сваи. Застройщику нужно выкопать неглубокие траншеи на ширину и глубину ростверка.
- Бетон. При сооружении ростверка создается лента из бетона, которая не должна соприкасаться с почвой.
- Железобетон. Для этих целей в большинстве случаев используется двутавр или металлический швеллер. Под несущие стены необходимо задействовать швеллер «30». Под все остальные опоры следует использовать швеллер «16-20».
- Натуральный древесный массив. Такой материал применяется крайне редко.
Какие нюансы следует учесть при выполнении расчетов?
Чтобы создать надежную и долговечную несущую конструкцию застройщик должен как знать, как правильно нужно рассчитать расстояние между сваями и глубиной их заглубления. Что касается глубины погружения опор, то для ее вычисления следует учесть тип и сложность почвы. Застройщик должен учесть один важный нюанс. Нижняя часть каждой сваи должна погружаться на 30см глубже нормативной глубины промерзания почвы, определенной для того региона, в котором проводятся строительные работы.
Чтобы выполнить расчет свайно-ростверкового фундамента (калькулятор можно найти на специализированных веб ресурсах), застройщик в обязательном порядке должен учитывать ГОСТ27751 и СНиП 2.02.03-85. В этих нормативных актах подробно перечисляются все требования, которые предъявляются к таким фундаментным конструкциям.
Чтобы рассчитать свайно-ростверковый фундамент, следует учесть такие характеристики:
- Степень, с которой будет осуществляться усадка опор при оказании на них вертикальной нагрузки.
- Прочностные характеристики материалов, которые будут задействованы при изготовлении ростверка и свай.
- Несущие способности оснований опор (если на участке наблюдаются существенные перепады рельефа).
- Несущие способности почвы (застройщик должен учесть уплотнение грунта, которое будет происходить в процессе погружения свай).
Правила и последовательность расчетов
После того как было принято решение о сооружении фундаментной конструкции на сваях, застройщику необходимо приступить к выполнению расчетов, которые следует проводить в определенной последовательности:
- В первую очередь придется определить нагрузку, которая будет оказываться в процессе эксплуатации на фундаментную конструкцию. Для этого застройщику следует рассчитать не только массу несущих стен и перестенков, но и кровли, напольных покрытий, фасадной и внутренней облицовки, плит перекрытий и т. д.
- После этого определяется полезная нагрузка, которая будет оказываться на фундамент. В данном случае речь идет о бытовой технике, мебели, количестве людей, которые будут проживать в здании (в расчет принимается величина, колеблющаяся в диапазоне 150-200 кг/кв.м.).
- К полученной при расчетах сумме застройщик должен прибавить вес, который будет оказывать на все здание снег в зимнее время года. Для большинства регионов Российской Федерации используется величина 180 кг/кв.м.
- Все суммы нагрузок необходимо умножить на коэффициент запаса, величина которого составляет 1,1. В некоторых случаях целесообразно задействовать другой показатель – 1,2.
- Рассчитывается нагрузка, которая будет оказываться на одну сваю без ее проседания в грунт.
Если застройщик примет решение приобрести готовые опоры, то ему в обязательном порядке нужно узнать у продавца не только основные технические параметры, но и их способность выдерживать конкретный тип нагрузки.
Расчет фундаментной конструкции на примере
Чтобы понять, как самостоятельно выполнить необходимые исчисления, необходимо рассмотреть приблизительный расчет фундамента, пример:
- Определяется общий вес материалов, которые будут использоваться при возведении объекта – 26 525кг.
- Определяется величина нагрузки (полезной) 7х7х150=7 350кг.
- Определяется величина снеговой нагрузки 180х7х7=8 820кг.
- Определяется общая нагрузка на фундаментную конструкцию 26 525 + 7 350 + 8 820 = 42 695кг.
- Полученный результат умножается на коэффициент 42 695 х 1,1 = 46 954,50кг.
- Для строительства дома необходимо задействовать 22 сваи, которые необходимо устанавливать с шагом в 1,2м. Также следует добавить 2 опоры для установки половых лаг.
После того как застройщиком были выполнены все расчеты, он может приступать к сооружению фундаментной конструкции. Для этого ему придется провести разметку территории, пробурить скважины под сваи, выполнить их заливку или установить готовые опоры, сделать армирование.
Для зданий, которые возводятся на неустойчивых почвах с повышенным уровнем влажности, следует сооружать свайные фундаменты. Застройщики должны правильно выполнить расчет свайно-ростверкового фундамента, калькулятор для которого можно найти на специализированных веб ресурсах.
Источник: rumydom.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Станьте первым!