Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента
Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме с наружной и внутренней стороны дома. Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями. Весь этот процесс можно выполнить самостоятельно, тем более что существует упрощенный расчет основы с применением свай.
Способы расчета
Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований и предполагаемой нагрузки, которую они должны будут выдержать. В специализированных компаниях и проектных бюро можно заказать профессиональный сложный расчет свайно-винтовой основы, в который будут внесены различные параметры и особенности конструкции, а также учтена несущая способность почвы на участке, отведенном под постройку будущего дома. Мы же предлагаем воспользоваться упрощенным вариантом и провести расчет винтовых свай, опираясь на практический опыт устройства подобных сооружений.
Варианты ростверков для винтовых свай
Определение диаметра опор
Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:
- 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
- 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
- 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
- 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.
Диаметр элементов зависит от веса постройки
Факторы, влияющие на длину опор
От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:
- Плотность почвы.
- Перепад высоты между разными точками участка.
Плотность грунта
Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.
Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.
Перепад между высотами участка
Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду.
Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.
Учет разницы высоты
Методика расчета
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:
- до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
- до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
- до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
- до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.
Строительство дома из бруса
Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:
- составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
- расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
- установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
- между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
- оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
- там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
- на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
- теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.
Рассчитываем ростверк
Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.
Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.
Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.
Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:
Фундамент с железобетонным ростверком
- Высота – 30 см.
- Ширина – 40 см.
Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.
Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.
Одним из условий грамотного возведения свайно-винтового фундамента является правильный расчет количества свай. Самостоятельное создание проекта.
Источник: domzastroika.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Упрощенный расчет свайного фундамента
Практически любой расчет свайного фундамента сводится к определению их диаметра, длинны, количества и шага, а также к разбивке их положения на плане, как по периметру, так и внутри дома. В данной статье мы рассмотрим, как при необходимости самостоятельно можно сделать упрощенный расчет такого вида фундамента с использованием винтовых и буронабивных свай.
Расчет свайно-винтового фундамента
В свайно-винтовом фундаменте в качестве несущих элементов используются металлические винтовые сваи разного диаметра и длины. Для того, чтобы сделать расчет свайно-винтового фундамента специалисты используют сложные расчеты в которых учитывают все нагрузки, которые действуют на такой фундамент и несущую способность грунтов на участке строительства. Но, можно сделать и упрощенный расчет, который основан на опыте устройства фундаментов такого типа.
Выбор оптимального диаметра винтовых свай
Винтовые сваи, которые используются для устройства фундамента под дом и хозяйственные постройки могут быть диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Диаметр свай подбирают в зависимости от того фундамент под какое здание или сооружение собираются устраивать и его веса:
- – винтовые сваи диаметром 57 мм, чаще всего, используются для устройства заборов с небольшим весом, например из сетки;
- – сваи диаметром 76 мм с несущей способностью до 3000 кг, обычно выбирают, для легких хозяйственных построек или заборов средней тяжести (деревянных или из профлиста);
- – сваи диаметром 89 мм и несущей способностью 3000-5000кг, как правило, применяют для устройства фундаментов под легкие одноэтажные дома (каркасные, щитовые), различные пристройки и хозяйственные строения, а также для тяжелых заборов;
- – сваи диаметром 108 мм с несущей способностью 5000-7000 кг используют для устройства фундаментов под одно- и двухэтажные дома с небольшим весом (каркасные, из бруса, бревна, пеноблоков или газобетона).
Расчет длины винтовых свай
Одним из важных моментов расчета свайно-винтового фундамента является правильное определение длины свай. Потому, что в случае недостаточной их длины возможно проседание дома или других сооружений под собственным весом в процессе их эксплуатации.
Длину свай необходимо выбирать в зависимости от двух факторов: плотности грунта и перепада высотных отметок на участке будущего строительства.
Плотность грунта
Для того, чтобы достоверно знать характеристики грунта на участке, лучше всего использовать данные геологических исследований. Если же на участке не производились геологические исследования характеристик грунтов, то можно использовать упрощенный способ определения его плотности. С помощью лопаты выкопать небольшой шурф, глубиной 0,5-1 м в самой низкой отметке участка.
Если под почвенным слоем залегают плотные породы, такие как плотная глина или песок, то в этом случае целесообразно выбрать винтовые сваи длиной 2,5 м. Если же под верхним слоем находятся породы низкой плотности: торф, плывун или грунтовые воды то необходимо с помощью садового бура углубить шурф до уровня залегания плотных пород и по длине бура расчитать необходимую длину свай.
Перепад высот на участке
Для выбора длины свай, кроме учета платности грунта, необходимо также учесть перепад высот на участке. Если на участке имеется перепад высот, то если по плотности пород выбраны сваи длиной от 2,5 м, то они подойдут для самого верхнего ряда. Сваи же, которые будут расположены в более низких местах должны быть длиннее на разность высотных отметок точек в которых они будут установлены. Разность высот можно определить с помощью нивелира или водяного уровня, отвеса и рулетки.
Желательно, при перепаде высот более 0,5 м, к каждой полученной длине сваи добавить 0,5 м, потому, что часто на практике случается, что при установке свай в низких местах не хватает 10-20 см их высоты.
Упрощенный расчет необходимого количества свай
Необходимое количество свай зависит от размеров и веса строения, которое будет удерживаться свайным фундаментом. В среднем расстояния между сваями могут быть следующими:
- – для деревянных домов (каркасных, каркасно-щитовых, из бруса или бревен) – расстояние должно быть не более 3 м;
- – для домов из газобетона, пенобетон, пенно- или шлакоблоков – не более 2 м;
- – для легких заборов – 3- 3,5;
- – не более 3 м (при наличии большой ветровой нагрузки – не более 2,5 м).
Для того, чтобы подсчитать необходимое количество свай для устройства фундамента под дом следует:
- Взять или составить план (схему) будущего фундамента или первого этажа дома;
- Сначала необходимо расположить сваи по всем углам здания;
- После этого необходимо расположить сваи в местах стыков наружных и внутренних стен (несущих перегородок);
- Между уже расположенными сваями необходимо отметить положение свай под наружными и внутренними стенами с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было не более того, которое определено ранее, в зависимости от вида и веса дома;
- Остальное внутреннее пространство необходимо заполнить сваями так, чтобы между ближайшими сваями было расстояние не более расчетного (2 или 3 м);
- В месте будущего расположения печи или камина должно быть предусмотрено не менее двух свай (в зависимости от размеров отопительного прибора);
- Если в доме будут терраса, крыльцо, пристройка необходимо обозначить места установки свай по тому же принципу;
- Теперь, когда места расположения всех свай обозначены, остается подсчитать их общее количество.
Расчет несущей способности буронабивных свай
Иногда при сооружении свайного фундамента под дом или хозяйственные постройки вместо винтовых используют буронабивные бетонные или бутобетонные сваи, которые изготавливают посредством бетонирования подготовленных для них скважин. Глубина установки таких свай выбирается в зависимости от характеристик грунтов на участке и глубины промерзания в районе строительства и должна быть больше последнее как минимум на 0,5 м (0,2 м – песчано-гравийная подушка, 0,3 м – сама свая).
Количество и сечение буронабивных свай определяется в соответствии с расчетом несущей способности такого фундамента и весом строения, которое будет удерживать этот фундамент. Несущая способность фундамента из буронабивных свай, в свою очередь, определяется исходя из сопротивления, как материала фундамента, так и грунта (основания и боковой поверхности). Для буронабивной сваи длиной 1,5 – 3 м несущую способность можно рассчитать по формуле:
- P – несущая способность сваи;
- 0,7- коэффициент однородности грунта;
- Rн- нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи (принимается по таблицам в зависимости от типа и характеристик грунта);
- F – площадь опирания сваи, м 2 ;
- 0,8- коэфф. условий работы
- U – периметр буронабивной сваи, м;
- fin – нормативное сопротивление грунта боковой поверности сваи, т/м 2 (определяетсятся по таблицам);
- li – высота несущего слоя грунта, который соприкасается с боковой поверхностью сваи, м.
Табличные значения нормативного сопротивления грунта мы здесь не приводим, но их , при желании, можно легко найти в интернете.
Практически, буронабивные сваи, чаще всего, изготавливаются диаметром 200-250 мм и размещаются с шагом 2-2,5 м.
Расчет ростверка свайного фундамента
Ростверк – горизонтальная железобетонная фундаментная балка или плита, которую сооружают для равномерного распределения нагрузки от веса дома на все сваи. Поэтому свайно ростверковые фундаменты сооружают как при строительстве домов из газобетона или пеноблоков, так и деревянных. Ленточные ростверки могут быть сборными и в виде монолитной ленты. Те и другие должны изготавливаться из бетона марки не ниже 150.
Для того, чтобы устроить ростверк по сваям необходимо рассчитать необходимые его размеры. Для этого существуют специальные расчеты, но в этой статье мы их привадить не будем. Рекомендуемые же минимальные размеры ленточного ростверка свайного фундамента: высота – 30 см, ширина – 40 см.
Для обеспечения достаточной жесткости ростверка его армируют стальной арматурой диаметром 10-12 мм в продольном и поперечном направлении, связывая между собой с помощью вязальной проволоки в виде армопояса. Между арматурой и краем ростверка должно оставаться расстояние не менее 2,5 см для полного покрытия её бетоном и защиты от коррозии.
Сопряжение ростверка со сваями может быть жестким или свободноопирающимся. В первом случае арматура ростверка связывается с выпусками арматуры свай, во втором – роствтерк свободно опирается на верхнее основание свай.
Как сделать упрощенный расчет свайного фундамента из винтовых или буронабивных свай и расчет ростверка к ним.
Источник: www.postroj-dom.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Расчет количества свай для фундамента
Как правило, перед началом возведения построек на загородном участке проводится изучение залегающих на нем грунтов. Именно в зависимости от грунтов следует выбирать вид фундамента для строительства дома, гаража или бани.
В этом случае фундамент может быть как ленточным, так и столбчатым (свайным). Лента используется для массивных капитальных строений и требует гораздо большего количества строительных материалов, что приводит к увеличению затрат на строительство.
Алгоритм расчета фундамента
Основной задачей расчета любого фундамента является определение его высоты, ширины, площади опирания и конструкции в зависимости от веса постройки и грунтов, на которые будет через проектируемый фундамент этот вес передаваться.
- веса строения;
- снеговой нагрузки;
- эксплуатационной нагрузки;
- площади опирания фундамента в зависимости от сопротивления грунтов.
Определение веса строения
Имея на руках проект здания, можно узнать его вес. Сложив массу всех используемых в строительстве конструктивных элементов, приведенных в спецификациях к чертежам.
Если вес каких-либо конструкций не указан, его можно определить пользуясь таблицей удельного веса строительных материалов:
Удельный вес строительных материалов
Бетон на щебне или гравии
Цементнопесчаный с известью
Хвойные породы (сосна, ель)
Также для приблизительных подсчетов можно воспользоваться таблицей веса строительных конструкций в зависимости от материала:
Удельный вес строительных конструкций
Каркасные стены с эффективным утеплителем и легкой обшивкой
Сруб из бревен или бруса
Из газобетонных блоков Д600
Из шлакоблоков Д1200
Из пустотелого кирпича
Из полнотелого кирпича сплошной кладки
Деревянные по деревянным балкам
Деревянные по стальным балкам
Металлочерепица или ондулин с уклоном скатов до 27°
Рубероид в 2 слоя при уклоне до 10°
Шифер при уклоне 30°
Черепица керамическая до 45°
Чтобы подсчитать вес стен, нужно сложить вес материала, из которого они построены (например, вес всех кирпичей) с весом используемых для возведения связующих растворов, а также вес отделки (штукатурка или обшивка сайдингом).
Также следует учитывать вес самого фундамента, который в зависимости от раствора составляет:
Мелкозернистый бетон (без щебня)
Бетон на доломитовом щебне
Бетон на гранитном щебне
Объем раствора и арматуры на устройство фундамента определяется в зависимости от глубины заложения, находящейся в зависимости от глубины промерзания:
В понятие эксплуатационной нагрузки включается вся мебель, которая предполагается к установке в комнатах строящегося здания, а также различное оборудование. Но, поскольку, в сравнении с весом строительных материалов здания вес мебели очень мал, то для приблизительных подсчетов им можно пренебречь.
Определяется исходя из значений толщины снежного покрова в зимний период по СНиП «Строительная климатология», а также в зависимости от угла скатов кровли.
Определение количества свай
Несущая способность свай напрямую зависит от сопротивления грунта и площади опоры самой сваи.
Сопротивление грунта, кг/см 2
Несущая способность свай в зависимости от диаметра опоры (мм), тонн
Например, вес строения составляет 87,23 тонн. При этом здание имеет ширину 4,2 м и длину 6 м. Участок сформирован суглинками. Для строительства будут использоваться сваи ТИСЭ с диаметром основания (опоры) 600 мм.
Не знаете, как подсчитать количество свай? Читайте как рассчитать свайный фундамент для строительства загородного дома.
Источник: russkaya-banja.ru
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Как рассчитать свайный фундамент
При строительстве можно не только уберечься от ошибок, возникающих в будущем трещин и перекосов, но и существенно снизить стоимость возведения сооружения. Для этого домовладельцу нужно рассчитать свайный фундамент для дома. До проведения подсчетов нужно начертить схему и определиться с размерами, материалами.
Расчет буронабивного свайного фундамента
Чтобы рассчитать свайный фундамент, необходимо сделать следующее:
- узнать свойства и характеристики земли;
- подсчитать нагрузку на нее от строения;
- подсчитать площадь подошвы всего основания;
- выбрать походящие характеристики буронабивной сваи и количество опор.
Чтобы точно узнать, как рассчитать свайный фундамент, нужно руководствоваться основным нормативным документом – СниП 24.13330.2011 или его редакцией 2.02.03-85.
Узнаем свойства грунта
Чтобы оценить характеристики земли, нужно вырыть несколько скважин по всей территории застраиваемого участка глубиной около 2 метров. Домовладелец должен принимать решение о типе земли, основываясь на ее виде, глубине расположения и толщине каждого слоя. Скважины должны находиться строго на участке строительства! Домовладелец может столкнуться со следующими видами грунта:
Первые два вида грунта характеризуются высокими несущими возможностями, из-за чего на них можно сооружать любой вид основания под дом. Сооружение свайного в такой ситуации нецелесообразно.
Остальные типы грунта относятся к пучинистым, поэтому вид свайного фундамента для них подбирают, учитывая следующие показатели, которые подскажут, как рассчитать свайно ростверковый фундамент:
- глубина расположения пучинистой прослойки земли – суглинок, торф или другой тип грунта может быть расположен на всей глубине земли, на ее поверхности. Одним из вариантов строительства может стать замена части такой земли непучинистым составом, например, песком, после чего можно сооружать уже свайный или свайно-ростверковый фундамент;
- уровень грунтовой воды. Если грунтовые воды находятся на глубине 1 метр и выше, желательно соорудить плитное основание, если же они расположены глубже, подойдет свайно-ростверковый фундамент;
- глубина замерзания грунта. Если грунт пучится на протяжении всего уровня замерзания, его заменяют непучинистым составом или строят свайный фунамент.
Рассчитываем площадь основания
Площадь подошвы можно рассчитать с помощью программы для расчета фундамента, а можно сделать это вручную, используя следующую формулу:
S – вычисляемая площадь, буквой F обозначена общая нагрузка дома, в которую включают его вес с фундаментом, вес снега, людей, оборудования, мебели и так далее. Под Ro подразумевается сопротивление грунта. Yn – это коэффициент, отражающий надежность и равный 1,3.
Yc – коэффициент, указывающий на условия работы, который зависит от показателей грунта:
- 1,0 – для пластичной глины и тяжелого каменного дома;
- 1,1 – для пластичной глины и каркасных домов или жестких крупных домов, в которых длина стен больше их высоты в 4 раза;
- 1,2 – для непластичной глины, мелкого сухого песка, для каркасных или деревянных домов, каменных домов, где длина стен будет в полтора раза меньше их высоты; для длинных жестких зданий на крупном песке;
- 1,3 – для любых зданий на мелком песке;
- 1,4 – для зданий каркасных, длинных и жестких на крупном песке.
Точную таблицу свойств и формулу вычислений дает СНиП.
Качество и количество свай
Точную информацию о том, как рассчитать свайный фундамент для дома, калькулятор выдаст моментально, но если его нет, можно воспользоваться ручным подсчетом по формуле: Φ=m*R*F.
R – это сопротивление грунта, точное значение которого можно посмотреть в СНиПе, F – это общая площадь опирания, m – значение, характеризующее условия работы сваи (за среднее значение можно принять 1, но предварительно нужно сверить его с нормативом из СНиПа).
Для железобетонных свай можно принять следующее значение:
- если диаметр опирания равен 15 см, а площадь – 177 см кв., несущая способность свай составит 1062 кг;
- при показателе опирания в 15 см, его площадь будет равна 314 см кв., а несущие возможности сваи будут равны 1884 кг;
- диаметр опирания в 25 см и площадь в 491 см кв. определяют несущие способности в 2946 кг;
- 30 см значения опирания и 707 см кв. его площади дают 4242 кг несущей способности;
- показатель диаметра опирания, равный 40 см, площадь, равная 1256 см кв., дадут несущую способность в 7536 кг;
- если диаметр опирания равен 50 см, площадь – 1963 см кв., свая выдержит 11775 кг веса.
Запомните минимальное расстояние между осевыми линиями двух свай – не более трех диаметров сваи, и рассчитывайте свайный фундамент своими руками!
Рассчитываем цену свайного фундамента
Домовладельцу рассчитать свайный фундамент поможет калькулятор, в основные поля которого нужно вписать показатели строящегося дома.
Рассчитать цену свайного фундамента можно как с помощью калькулятора, так и вручную, суммировав стоимость:
- материалов и их доставки на участок;
- аренды или покупки оборудования;
- услуг строительной компании.
Рассчитать цену свайного фундамента помогут и в строительной компании. Средняя же стоимость сооружения одной сваи силами строителей составляет около 4 тысяч рублей.
Рассчитать свайный фундамент для дома можно с использованием специального калькулятора, а можно сделать это и самостоятельно по простым формулам
Источник: obetone.com
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Станьте первым!