Фундамент – это основа здания, а его правильный расчет – это основа долголетия всего строения. Для того чтобы рассчитать необходимое количество винтовых свай, их ширину и прочие параметры, необходимые для возведения фундамента, нужно придерживаться выверенной стандартизированной методики. Она включает в себя набор формул, в которые необходимо подставить геодезические данные о специфике конкретной местности и табличные значения, соотносящиеся с искомыми параметрам фундамента. Для того чтобы высчитать количество винтовых свай под фундамент в частном доме, необходимо вникнуть во все особенности и тонкости расчетов.
Назначение
Фундамент на винтовых сваях – отличное решение для местности со сложным рельефом, которое к тому же отличается умеренной ценой. Специфика этой технологии позволяет осуществить монтаж опор в течение 3 дней и при этом гарантирует надежность фундамента как минимум 100 лет. Для получения качественного результата необходимо учесть все факторы, заложенные в техпроцесс: равномерное распределение нагрузки, особенности грунта, глубину промерзания почвы, наличие и специфику подземных вод и т. п.
В результате всех вычислений появляются данные, дающие ответ на такие вопросы, как:
- необходимая высота винтовых свай;
- диаметр винтовых свай;
- глубина их установки;
- необходимое количество винтовых свай;
- общая стоимость материалов.
Порядок вычислений
Всегда первый шаг в любой работе – это проектирование.
Для проведения расчетов можно использовать стандартизированную методику для винтовых свай, описанную в СНиП 2.02.03–85. В ее основе лежат данные по геодезическим исследованиям конкретного участка земли.
В них входят следующие сведения:
- описание рельефа участка;
- состав и плотность грунта;
- уровень залегания грунтовых вод;
- глубина промерзания почвы;
- посезонный уровень осадков в регионе застройки.
При помощи этих данных вычисляется количество винтовых свай для фундамента (К).
Для расчетов понадобятся такие показатели:
- общая нагрузка на фундамент (Р), представляющая собой сумму масс всех использованных материалов;
- коэффициент надежности (к), являющийся корректирующим показателем для значения общей нагрузки на сваи;
- несущая способность грунта – табличное значение;
- площадь пяты сваи, находящаяся в прямой зависимости от ее диаметра, – табличное значение;
- максимально допустимая нагрузка (S), показатель для одной сваи – табличное значение.
Коэффициент надежности (к) коррелирует с общим количеством свай и имеет соответствующие значения:
- к=1.4, если свай от 11 до 22 штук;
- к=1.65 – от 5 до 10 штук;
- к=1.75 – от 1 до 5 штук.
На каждую сваю ложится нагрузка, равная общей нагрузке, деленной на количество опор. Чем их меньше, тем сильнее нагрузка на одну сваю и тем быстрее она приходит в негодность, а вместе с ними весь фундамент и дом.
Правильный расчет заключается в подборе такого количества свай, которого хватит на весь период эксплуатации строения, но без чрезмерных излишков, являющихся пустой тратой средств.
При помощи приведенной формулы, коэффициента для винтовых свай расчет нагрузок и дальнейшее строительство не сопряжено с особыми трудностями.
При окончательных расчетах необходимо распределить нагрузки под несущими конструкциями и критическими точками с излишним давлением на фундамент с учетом:
- типа свай (висячих или стоек);
- массы;
- значения кренового усилия.
Параметры
Рассчитывая винтовой фундамент и оказываемые на него нагрузки, необходимо учитывать следующие показатели:
- общая масса строения (постоянная), измеряется в килограммах, является суммой масс таких элементов:
- стен и перегородок;
- перекрытий;
- крыши;
- дополнительные нагрузки (временные, переменные):
- масса снега на крыше;
- масса всех предметов в доме: мебели, оборудования, отделочных материалов и жильцов (среднее значение 350 кг/кв. м);
- динамические нагрузки кратковременного характера, возникают от воздействий:
- порывов ветра;
- осадочных процессов;
- колебаний температур.
Разновидности
В зависимости от строения (формы) винтовой сваи разнится специфика ее применения.
Выделяют такие распространенные виды:
- широкопластная с литым наконечником – используется для небольших строений при простом грунте;
- многопластная с несколькими лопостями на разном уровне – используется при повышенной нагрузке на сложном грунте;
- с переменным периметром – узкопрофильное изделие для специфических условий;
- узкопластная с литым зубчатым наконечником – применяется в условиях вечной мерзлоты и каменистой почвы.
Технические характеристики
Выделяют несколько основных технических характеристик у винтовых свай.
К ним относятся:
- длина ствола и материал изготовления;
- диаметр сваи;
- разновидность лопастей и их метод закрепления на стволе.
Диаметр
Сваи изготавливаются со стандартизированными габаритами под выполнение соответствующих задач:
- 89 мм (диаметр лопасти 250 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 5 тонн, в основном это каркасные одноэтажные дома;
- 108 мм (диаметр лопасти 300 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 7 тонн: каркасные одно- и двухэтажные дома, постройки из бруса и пеноблочные сооружения;
- 133 мм (диаметр лопастей 350 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 10 тонн: кирпичные и газобетонные дома с использованием металлических элементов.
Длина
Выбор длины свай базируется на показателе плотности почвы: свая должна опираться только на твердые грунты.
Также их длина зависит от имеющихся перепадов высот на участке:
- глубина залегания суглинка менее 1 метра – длина свай 2,5 метра;
- при рыхлых грунтах или плывуне длина сваи определяется глубиной погружения бура до твердых пластов;
- при неровностях участка разница в длине свай может варьироваться от 0,5 метра и более в зависимости от конкретного случая.
Количество опор и интервал их расположения
К табличным значениям расположения опор друг относительно друга относятся такие значения:
- от 2 до 2,5 метров – для домов с деревянным каркасом и блочных строений;
- 3 метра – для зданий из бруса или бревен.
При расположении свай фундамента для равномерного распределения нагрузок должны учитываться следующие правила их расстановки:
- под каждым углом дома;
- в точке пересечения несущей стены и внутренней перегородки;
- возле входного портала;
- внутри периметра здания с интервалом в 2 метра;
- под камином как минимум 2 сваи;
- под несущей стеной, в месте размещения балкона, мезонина или подобной конструкции.
Ростверк
Ростверк – элемент фундамента, необходимый для равномерного распределения нагрузки, оказываемой строением на фундамент. Для обеспечения надежности ростверка нужно рассчитать ряд параметров, при этом тип ростверка значения не имеет.
В расчеты входят:
- сила продавливания фундамента;
- сила продавливания, воздействующая на каждый угол отдельно;
- сила воздействия на изгиб.
Если используется высокий ростверк, вся нагрузка воздействует на сваи. Вертикальная нагрузка действует снизу, деформирующая нагрузка – сбоку. Такие расчеты очень сложны и требуют профессиональных знаний. Для расчетов необходимо воспользоваться стандартами индивидуального строительства.
Они определяют следующие нормы:
- соединяться опоры с ростверком могут двумя способами: жестким и свободным;
- глубина вхождения головы сваи в ростверк – минимум 10 см;
- расстояние между землей и ростверком – не менее 20 см;
- толщина ростверка не может быть меньше толщины стен и минимально равняется 40 см;
- ростверк должен иметь высоту более 30 см;
- ростверк укрепляется продольным и поперечным армированием с сечением прута от 10 до 12 мм.
Пример подсчета
Данный пример служит целью подробно показать применение формул при расчетах свайно-винтового фундамента.
Исходными данными для дома с периметром 10х10 являются:
- дом, возведенный по каркасной технологии, крыша покрыта шифером, есть крыльцо;
- габариты фундамента – 10х10, высота постройки – 3 метра;
- внутри установлены две перегородки, которые, пересекаясь, делят помещение на 3 комнаты;
- скат крыши – 60 градусов;
- каркас выполнен из бруса с сечением 150х150;
- ростверк выполнен из бруса с сечением 200х200;
- стены выполнены из СИП-панелей.
- площадь стен:
- несущих: 10*3*4= 120 кв. м;
- перегородок: 10*3+5*3= 45 кв. м;
- масса стен (масса 1 кв. м стены из бруса и перегородки взята из таблицы средних значений):
- несущих: 50 кг*120=6000 кг;
- перегородок: 30 кг*45=1350 кг;
- общая: 6000+1350=7350 кг;
- масса перекрытий на 100 кв. м.:
- цокольное: 150 кг*100=15000 кг;
- чердачное: 100 кг*100=10000 кг;
- крыша: 50 кг*100=5000 кг;
- общая: 15000*10000+5000=30000 кг;
- масса дополнительных элементов (внутреннее наполнение дома, тип бытовой техники, отделки, количество жильцов и т. п), берется табличное среднее значение для 1 кв. м в 350 кг:
- 350*100=35000 кг.;
- общая масса строения:
- 35000+30000+7350=72350 кг;
- для примера берется коэффициент надежности, равный 1,4;
- максимальная нагрузка на пяту сваи с диаметром в 300 мм – 2600 кг при условии, что сопротивление грунта равно 3 кг /куб. см (почва со средней плотностью, глубоким залеганием воды и уровнем промерзания не больше 1 метра);
- высчитываем количество свай по формуле К=Р*к/S: К=72350*1,4/2600=39 свай.
В процессе расчета количества свай и их распределения по всей площади фундамента существует множество мелких особенностей, каждая из которых так или иначе сказывается на улучшении конечного результата:
- при установке фундамента из винтовых свай на сложном нестабильном грунте для усиления опорной конструкции используется обвязка с применением металлического уголка или швеллера на уровне цоколя;
- при отсутствии геодезических данных для расчетов лучше использовать параметры, соответствующие минимальной расчетной нагрузке, то есть создавать максимальный запас прочности;
- для улучшения качества расчетов, кроме формул и табличных данных, стоит применять программу для проектировки: она пересчитает все параметры и опровергнет или подтвердит ручной расчет;
- наименее прочные сваи обладают стволами из шовных труб с приваренными лопастями;
- по нормам цоколь не должен подниматься больше чем на 60 см над землей, при этом запас сваи по длине должен составлять от 20 до 30 см.
Расчетное количество свай не всегда является оптимальным: могут присутствовать дополнительные обстоятельства, требующие применения их большего количества. Кроме того, небольшой запас прочности благоприятно сказывается на долговечности фундамента.
При монтаже свай на неровном участке желательно оставлять запас по длине в районе 20–50 см. В дальнейшем излишки можно будет отрезать или произвести выдергивание. А вот при недостатке – придется забивать новую сваю.
Для возведения зданий на грунтах с повышенной подвижностью и близко расположенными грунтовыми водами применяют фундаменты свайного типа. Они обеспечивают устойчивость и длительный ресурс эксплуатации строений. Правильно выполненный расчет винтовых свай позволит избежать проблемных ситуаций в процессе эксплуатации. Застройщикам следует ознакомиться с правилами подбора оптимальных размеров спиральных опор, а также методикой определения их количества. При этом важно учитывать характеристики грунта и действующие нагрузки.
Расчет фундамента на винтовых сваях – последовательность действий
Привлекательность спиральных опор для обустройства фундамента индивидуальной постройки связана с их невысокой стоимостью и возможностью ускоренной установки. Застройщики часто желают быстро возвести свайную основу на винтовых опорах. При этом они не всегда выполняют расчет количества винтовых свай с учетом особенностей грунта и несущей способности. Это может привести к нарушению устойчивости возводимого строения.
Выполнение предварительных расчетов до начала монтажных мероприятий позволяет избежать непредвиденных ситуаций.
Расчет свайно-винтового фундамента предусматривает следующие этапы:
- геодезические изыскания, связанные с определением характеристик грунта;
- определение фактических нагрузок, которые будут воспринимать опоры;
- подбор диаметра спиральной части с учетом особенностей и массы строения;
- вычисление рабочей длины свай для конкретных условий;
- расчет количества винтовых свай, обеспечивающих устойчивость постройки;
- проектирование документации, содержащей координаты размещения опорных точек;
- составление сметы на фундамент из винтовых свай, расчет затрат.
Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме
Соблюдение указанного алгоритма и выполнение каждого из этапов является обязательным. Попытка исключить из перечня любой пункт может вызвать снижение нагрузочной способности, а также повышенные затраты, связанные с перерасходом стройматериалов.
Изучаем свойства грунта для расчета винтовых свай
- насыщенным глиной;
- затопляемым;
- подвижным.
Свайная основа позволяет обеспечить постройку зданий на наклонной местности, а также при перепадах высоты по площади стройплощадки. При осуществлении строительства в промышленных масштабах должны выполняться инженерно-геодезические мероприятия с бурением скважин и извлечением проб почвы. Глубина бурения для различных видов зданий определяется индивидуально.
Геодезические исследования включают:
- лабораторный анализ грунта;
- определение уровня грунтовых вод.
Указанные работы осуществляются специалистами геодезических организаций и стоят достаточно дорого. При возведении частного строения необязательно пользоваться услугами профессиональных геодезистов. Можно самостоятельно проанализировать характер почвы.
Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований
Для этого необходимо провести экспериментальное закручивание:
- углубиться в грунт буром на 0,5–0,8 м ниже нулевой отметки;
- визуально оценить состояние почвы в лопастях бура;
- определить возможную глубину вкручивания.
В таблицах справочников систематизирована информация по характеру, глубине промерзания и влажности грунта для различных регионов. До начала работ по исследованию грунта следует уточнить глубину расположения подземных инженерных коммуникаций.
Фундамент из винтовых свай – расчет нагрузок
Для того чтобы правильно выполнить расчет винтовых свай, следует определить усилия, действующие со стороны строения на опоры.
Суммарную нагрузку на один элемент определяйте следующим образом:
- просуммируйте массу всех элементов здания;
- разделите полученное значение на общее количество опор;
- умножьте результат на коэффициент запаса прочности, равный 1,1–1,2.
При определении общего веса строения необходимо учесть массу:
- капитальных стен;
- внутренних перегородок;
- балок перекрытия;
- кровли;
- основания;
- снежного покрова;
- мебели;
- предметов интерьера.
От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью
При выполнении работ следует учитывать:
- суммарную весовую нагрузку, которую оказывает здание на основу;
- несущую способность почвы на участке, где производятся строительные работы.
Важно учитывать не только несущую способность почвы, но и рабочую площадь спиральной поверхности. При завинчивании в грунт металлическая поверхность лепестка спирали уплотняет почву, повышая при этом ее нагрузочную способность. В справочных таблицах приведены нагрузки на единицу площади.
Удобно использовать теоретические значения нагрузочной способности для различных почв:
- глинистый грунт способен воспринимать от 4 до 6 килограмм на каждый квадратный сантиметр площади винтовой линии;
- супесчаные и суглинистые почвы характеризуются расчетным сопротивлением, составляющим 3,5–5,5 кг/cм².
Следует ответственно отнестись к определению нагрузок при сооружении свайного основания.
Подбираем по диаметру и длине винтовые сваи – расчет для фундамента
Популярность свайно-винтового фундамента для частного домостроительства набирает обороты. Этот вид фундамента является весьма экономичным, в 2-2,5 раза дешевле, чем ленточный. Кроме того, свайный фундамент можно устанавливать в любое время года, он долговечен и прост в установке (монтаж занимает не более 1 дня), для его сооружения не требуется специальная техника и знания. Винтовые фундаменты могут быть возведены на торфяных и переувлажненных грунтах, склонах, участках со сложным рельефом. Еще одним неоспоримым преимуществом является то, что сваи можно использовать повторно, что актуально для временных сооружений.
Свайно – винтовой фундамент становится очень популярным фундаментом для дома. Он дешевле ленточного в 2,5 раза, устанавливать его можно круглый год, а монтаж не занимает больше одного дня.
Для того чтобы свайно-винтовой фундамент был качественным, необходимо правильно сделать его расчет.
- тип подстилающих грунтов;
- количество винтовых опор;
- уровень заглубления сваи;
- место установки каждой опоры.
Кроме того, следует учитывать, что у сваи, как и у любого строительного материала, есть параметры, которые необходимо принимать во внимание, если нужно рассчитать их количество:
- диаметр;
- длина;
- несущая способность.
Винтовые сваи для различных типов домов.
Первый параметр важен при строительстве винтового основания под тяжелые сооружения. Остальные параметры важны для того, чтобы правильно распределить нагрузку на почву. Длина сваи должна быть достаточной, чтобы она опиралась на твердые подстилающие породы и не проваливалась. Несущая способность отвечает за тот же параметр, а именно устойчивость всего фундамента к нагрузкам.
Чтобы определить, сколько надо опор для основания под частный дом, необходимо определиться с типом подстилающего грунта. Если он стабильный, с ровной поверхностью, то расчет будет весьма прост и не займет много времени. Если же на участке имеются различные типы грунта или сложный рельеф, то при расчете возможны некоторые проблемы.
Следует принимать во внимание, что при возведении свайного фундамента под частный дом можно использовать несколько видов свай, что позволит создать крепкую основу будущего дома. Немаловажным фактором для этого будет являться и материал, из которого изготовлены сваи.
Расчет количества свай
Как же определить, сколько нужно опор для качественного основания? Расчет их количества, необходимого для того, чтобы возвести качественный фундамент, состоит из трех этапов.
На первом этапе нужно определить общую нагрузку. Она включает в себя несколько факторов:
- Вес будущего сооружения, включая внутренние стены, межэтажные перекрытия, мебель и предметы интерьера, крышу и фасадную отделку.
- Расчетная полезная нагрузка, которая создается при эксплуатации дома людьми. Она рассчитывается исходя из п. 3.11 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». Согласно СНиП, полезная нагрузка на частный дом составляет 150 кг/м 2 , а для офисных сооружений – 200 кг/м 2.
- Снеговая нагрузка на дом, которая составляет давление массы снега на крышу и фундамент при сезонном скоплении. Расчет снеговой нагрузки описан в п. 5.2 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». К примеру, для третьего снегового района России расчетное давление снега составляет 180 кг на каждый м 2 поверхности крыши;.
- Общая нагрузка от перечисленных факторов суммируется и перемножается на коэффициент 1,1-1,2, чтобы получить значение нагрузки для расчета количества опор под частный дом.
Схемы свайных фундаментов из различных материалов.
Вторым этапом расчета является , расположенных на участке строительства. Эта характеристика определяет предельную нагрузку на каждую сваю фундамента. Она зависит не только от самого грунта, но и от особенностей климата. При преобладании холодных температур глубина промерзания почвы намного больше, чем в регионах с теплым климатом.
Можно определить двумя способами:
- На основе геологических изысканий. Правила проведения геологических исследований и расчет грузонесущей способности грунта приведены в п. 4.10 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
- При невозможности провести геологические изыскания в расчетах нужно использовать минимальную расчетную нагрузку на каждую сваю. Она определена для большинства типов грунтов и зависит также от типоразмера используемых опор.
Усредненные представлены в таблице:
Учитывая все перечисленные факторы, на последнем этапе рассчитывается, сколько опор надо для возведения качественного основания.
Вернуться к оглавлению
Особенности расчета количества свай
Схема свайного фундамента из сборных винтовых свай.
Учитывая тот факт, что винтовые сваи располагаются на расстоянии 2-3 м друг от друга, существует вероятность того, что дом может со временем неравномерно осесть. Для того чтобы избежать подобных проблем, при нужно учитывать возможные дополнительные нагрузки на фундамент со стороны здания.
Если в местности строительства преобладают сильные ветры одного направления, то к нагрузке нужно прибавлять минимум 20%. Как показывает практика, в большинстве случаев прибавляется не 20%, а 30-35%, чтобы перекрыть все возможные неточности при . Многие нагрузки не проявляют себя после окончания строительства, потому лучше перестраховаться.
При расчете нагрузок от здания на свайно-винтовой фундамент необходимо учитывать и внутренние несущие стены. Оптимальным вариантом будет более частое размещение опор на таких участках. Если же стена не несущая, то сваи можно расположить на большем расстоянии друг от друга.
При наличии на участке строительства слабых подстилающих грунтов лучше всего использовать деревянные перекрытия, которые имеют меньший вес. Стены и крыша дома в таких условиях тоже должны быть максимально легкими.
Стоить принимать во внимание тот факт, что при общей экономии средств на возведение винтового основания дома не стоит экономить на количестве и качестве винтовых опор, так как от них зависит надежность и долговечность не только фундамента, но и всего сооружения.
Выполните предварительный расчет фундамента на винтовых сваях онлайн, чтобы оценить приблизительные расходы на его возведение. Это удобно, особенно когда вы выбираете между железобетонным ленточным и свайно-винтовым фундаментом под постройку дома, и при прочих равных цена - один из определяющих факторов.
Как сделать расчет свайного фундамента на онлайн-калькуляторе
Калькулятор винтовых свай автоматически вычисляет сколько материала потребуется для возведения основания дома, забора или хозяйственной постройки определенной площади, считает цену по смете и стоимость монтажных работ при ручном или электромеханическом забуривании.
Порядок действий при расчете ориентировочной стоимости свайного фундамента на сайте следующий:
- Выберите тип возводимого строения из предложенных.
- Определитесь с материалом стен на следующем шаге, там же при помощи ползунков установите значения ширины и длины постройки в метрах.
- Изучите таблицу с калькуляцией и, если цена устраивает, заполните форму предварительной заявки на бесплатный точный просчет проекта вашего фундамента в нашем инженерном отделе.
Почему цена из калькулятора расчета свайного фундамента не окончательная
Программный калькулятор при расчете количества винтовых свай учитывает только основные факторы: периметр и приблизительный вес постройки. В формуле, по которой он считает, не предусмотрена возможность выбрать тип кровли, сложность планировки, указать особенности почвы и рельефа местности. А ведь все перечисленные пункты тоже влияют на сложность проекта фундамента.
Цена, которую вы видите в таблице, не окончательная, особенно если вы пока не уверены в материале стен или точных габаритах постройки, например, только планируете веранду или беседку. Зато стоимость работ с применением электромеханического бура и без него почти всегда совпадает с той, которую указывает в персональном коммерческом предложении менеджер.
Благодаря автоматическому калькулятору расчета типового свайного фундамента на сайте вы получите представление о том, сколько он может стоить, и насколько это выгодно. Если прейскурант оправдал ожидания, то заполните форму обратной связи в конце страницы. Наш представитель позвонит вам в ближайший день в рабочее время, чтобы уточнить технические подробности для составления точной сметы.
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).
- 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.
Упрощенный расчет свайного фундамента
Как сделать упрощенный расчет свайного фундамента из винтовых или буронабивных свай и расчет ростверка к ним.
