Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

Содержание
  1. Самостоятельный расчет свайно-винтового фундамента
  2. Последовательность вычислений
  3. Параметры
  4. Виды винтовых свай
  5. Технические характеристики
  6. Диаметр
  7. Длина
  8. Количество опор и расстояние между ними
  9. Ростверк
  10. Пример расчёта свайно-винтового фундамента
  11. Порядок установки
  12. Вместо выводов
  13. Расчет количества свай для фундамента
  14. Алгоритм расчета фундамента
  15. Определение веса строения
  16. Снеговая нагрузка
  17. Определение количества свай
  18. Расчет винтовых свай для фундамента
  19. На что обратить внимание при расчете фундамента
  20. Определение вида грунта
  21. Определение максимальной массы домостроения
  22. Определяем размер свай
  23. Диаметр опор
  24. Количество опор
  25. Расстояние между опорами
  26. Расчет основания для каркасного дома
  27. Свайный фундамент, расчет количества свай – калькулятор свайного фундамента
  28. Что такое свайный фундамент и из чего он состоит
  29. Виды свай для фундамента
  30. Подробно о свайном фундаменте с ростверком
  31. Как рассчитать количество свай для фундамента
  32. Заключение

Самостоятельный расчет свайно-винтового фундамента

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

Технологические достоинства позволяют закончить его устройство за 3 дня, а служить основание будет не менее 100 лет.

Чтобы всё так и произошло, нужно равномерно распределить несущую нагрузку возводимого строения, учесть особенности грунта, уровень промерзания и залегания грунтовых вод.

Как результат в ходе расчётов можно получить:

  • высоту винтовых свай;
  • глубину их заложения;
  • оптимальный диаметр опор;
  • общее количество;
  • суммарную стоимость расходов.

Вывод: расчёт фундамента экономит время и деньги, гарантирует долговечность сооружения.

Последовательность вычислений

Распространённая методика расчёта винтовых свай по СНиП 2.02.03-85 опирается на геодезические данные по конкретному участку застройки, которые включают сведения о:

  • рельефе участка;
  • составе и плотности грунта;
  • уровне залегания грунтовых вод;
  • уровне промерзания грунта;
  • объёме сезонных осадков, характерном для данного климатического пояса.

Совет: при невозможности произвести геодезическое исследование в расчётах руководствуются минимально-расчётной нагрузкой.

Чтобы выполнить расчет свайно-винтового фундамента, сначала вычисляем количество винтовых свай (К). Для этого необходимо знать:

  • общую нагрузку на фундамент (Р), которая исчисляется по таблицам удельного веса материалов (в кг);
  • коэффициент надёжности (k) как поправку значения нагрузок (на него обязательно умножают Р);
  • несущую способность грунта, определяемую по таблице усреднённых нагрузок на винтовые сваи;
  • площадь пяты сваи в зависимости от диаметра (по таблице);
  • максимально допустимую нагрузку (S) на одну сваю (по таблице).

Полученные данные подставляют в формулу, согласно которой выполняется расчет фундамента на винтовых сваях: К = P*k/S

Коэффициент надёжности (k) согласуется с количеством свай:

  • k = 1,4 — для 11—22 шт;
  • k = 1,65 — для 6—10 шт;
  • k = 1,75 — для 1—5 шт.

Каждая свая несёт нагрузку, пропорциональную суммарной нагрузке строения.

Используя приведенную формулу, коэффициент и винтовые сваи для фундамента расчет нагрузки и последующее строительство выполняются довольно просто.

Для окончательного расчёта требуется распределить нагрузку под несущими стенами и зонами повышенного давления на фундамент, учитывая:

  • тип свай (висячие или стойки);
  • вес;
  • показатель кренового усилия.

Справка! Для точных расчётов и профессионального проектирования свайного фундамента в свободном доступе Интернета существуют компьютерные программы StatPile и GeoPile. К ним прилагаются руководство и по 10 конкретных примеров расчёта.

Параметры

Расчет винтового фундамента и нагрузки на него складывается из определения следующих параметров:

1. Масса самого строения (в кг) — величина постоянная:

  • стены и перегородки;
  • перекрытия;
  • крыша.

2. Дополнительный вес — нагрузки временные:

  • вес снега, выпавшего на крышу;
  • эксплуатационный вес содержимого дома: мебель, оборудование, отделочные материалы, включая людей (в среднем — 350 кг/м²).

3. Правильный расчет нагрузки на свайно-винтовой фундамент невозможен, если не учесть динамические нагрузки (кратковременные):

  • создаваемые порывами ветра;
  • возникающие в результате осадки строения;
  • возникающие при перепадах температур.

О том, как рассчитывается винтовой фундамент дополнительно рассказано на видео ниже:

Виды винтовых свай

По виду сваи бывают:

  • широколопастные с литым наконечником (у конуса ᴓ6…14мм) — для малоэтажных построек на простых грунтах;
  • многолопастные с несколькими лопастями на разном уровне — для повышенных нагрузок в сложных грунтах;
  • сваи переменного периметра — для специфических задач;
  • узколопастные с литым зубчатым наконечником — для каменистых почв и вечной мерзлоты.

Справка: меньшей надёжностью обладают стволы из шовных труб с приваренными лопастями.

Технические характеристики

К техническим характеристикам винтовых свай относится:

  • длина и материал ствола;
  • диаметр ствола;
  • вид лопастей, способ их соединения с телом сваи.

Диаметр

Диаметр свайных стволов подбирают из стандартного ряда, соотнося с расчётной нагрузкой:

  • ᴓ89мм (лопасть ᴓ250мм) — под несущую нагрузку не выше 5 тонн (каркасно-щитовые строения в 1 этаж);
  • ᴓ108мм (лопасть ᴓ300мм) — под несущую нагрузку до 7 тонн (дома из бруса, пеноблоков, каркасные двухэтажные);
  • ᴓ133мм (лопасть ᴓ350мм) — под несущую нагрузку до 10 тонн (строения из кирпича, газобетона, швеллера).

Длина

Длину свай подбирают, основываясь на показателях плотности грунта (по таблице) и перепадах высот на участке застройки:

  • при залегании суглинков до 1 м от поверхности длина сваи — 2,5 м;
  • рыхлый грунт или плывун — длина сваи определяется по длине бура, достигшего плотных слоёв;
  • при перепадах высот рельефа длина свай может отличаться на 0,5 м для разных участков.

Количество опор и расстояние между ними

Оптимальное расстояние между опорами:

  • 2-2,5 м — для деревянных каркасов и блочных строений;
  • 3 м — для домов из бруса и бревна.

Важно: для обеспечения надёжности цоколь строения не должен подниматься над землёй выше, чем на 60 см, а длина сваи должна иметь запас 20-30 см.

Произведя вычисления по формуле К = P*k/S, необходимо распределить положение свай в периметре для сбалансированности принимаемой ими нагрузки:

  • под каждый угол сооружения;
  • в местах пересечения несущих стен и внутренних перегородок;
  • у входной группы;
  • внутри периметра, руководствуясь шагом в 2 метра;
  • под печью или камином (не менее двух свай);
  • под несущими стенами со стороны балкона или мезонина.

К сведению! Объективные условия могут потребовать увеличения количества свай по сравнению с расчётным — такой запас прочности позволит не бояться перемен, возникающих в процессе эксплуатации.

Ростверк

Ростверк служит для равномерного распределения нагрузки на конструкцию основания. Независимо от вида ростверка (сборный он или монолитный, высокий или низкий), для его надёжности необходимо рассчитать следующие параметры:

  • силу продавливания фундамента;
  • силу продавливания на каждый угол;
  • силу воздействия на изгиб.

При высоком ростверке вся нагрузка ложится целиком на сваи. На них действуют вертикальные нагрузки снизу, деформирующие нагрузки сбоку (в грунте и на поверхности). Всё это рассчитать довольно сложно для непрофессионала.

Как и для свайного фундамента, эту интеллектуальную работу можно выполнить с помощью компьютерных программ StatPile и GeoPile. Есть вариант проще — воспользоваться стандартом индивидуального строительства, который устанавливает:

  • соединение опор с ростверком — жёсткое или свободное;
  • глубину вхождения головы сваи в ростверк — не менее 10 см;
  • положение ростверка не ниже 20 см над землёй;
  • ширина равна толщине стен (не менее 40 см);
  • высота ростверка — 30 см и более;
  • армирование (продольное и поперечное) прутом ᴓ10-12 мм.

Важно! В нестабильных грунтах прочность свайного основания усилит металлическая обвязка на уровне цоколя (уголком или швеллером).

Пример расчёта свайно-винтового фундамента

В следующем примере подробно описано, как рассчитать фундамент на винтовых сваях для постройки каркасного дома.

Исходные данные — свайно-винтовой фундамент 6х6:

  • типовой дом каркасной конструкции с крыльцом под шиферной кровлей;
  • габариты — фундамент 6 на 6 на винтовых сваях при высоте (h) 3 м;
  • две взаимно пересекающиеся внутренние перегородки, делящие пространство на 3 помещения;
  • крыша со скатом 60⁰;
  • материал каркаса — брус 150х150;
  • материал стен — сэндвич-панели;
  • материал ростверка — брус 200х200.

1. Определяем площадь каждой стены:

  • несущие — 18 м²*4 = 74 м²;
  • перегородки — 9*2 + 12 = 30 м².

2. Определяем нагрузку стен, используя таблицу:

  • для несущих стен — 50 кг*74 = 3700 кг;
  • для перегородок — 30кг*30 = 900 кг;
  • всего 3700 + 900 = 4600 кг.

3. Прибавляем вес на 36 м² площади:

  • цокольного перекрытия — 150 кг*36 (площадь дома) = 5400 кг;
  • чердачного перекрытия — 100 кг*36 = 3600 кг;
  • крыши 50 кг*36 = 1800 кг;
  • в итоге — 4600+5400+3600+1800 = 15400 кг.

4. Прибавляем дополнительный вес и динамические нагрузки (вес снежного наста = 0):

5. Выбираем коэффициент надёжности 1,4.

6. Берём из таблицы максимально допустимую нагрузку на пяту (ᴓ300) одного свайного элемента: она равна (по таблице) 2600 кг, при расчётном сопротивлении грунта — 3 кг/см² (грунт средней плотности, при глубоком залегании грунтовых вод и промерзании не более 1 м).

7. Подставляем значения в формулу К = P*k/S — 28000*1,4*2600 = 15 (шт).
В этом случае 12 свай установим под углы и пересечения, а 3 используем для усиления зон с повышенной нагрузкой.

Порядок установки

Бывает, что грунт под фундамент не осложнён плывуном или скальными породами.

В таких случаях установка винтового основания свайного типа вполне доступна для непрофессионала:

  1. Самая трудоёмкая и ответственная часть — сделать расчёты.
  2. Готовят необходимый материал и инструменты.
  3. По схеме разметки строительной площадки устанавливают винтовые сваи с помощью ручного ворота (желательно это делать вдвоём).
  4. Концы стволов выравнивают над землёй по уровню, излишки срезают.
  5. В нестабильных грунтах прочность свайного основания усиливают металлической обвязкой на уровне цоколя (уголком или швеллером).
  6. Устанавливают ростверк.

Общие строительные навыки, пытливый ум и целеустремлённость — вот условия успешной работы по установке фундамента данного типа.

Фундамент на винтовых сваях: расчет количества свай наглядно представлен на видео ниже:

Вместо выводов

Достоинства винтовых свай очевидны:

  • возможность использовать при точечной застройке;
  • исключение объёмных земляных работ;
  • дополнение пристройками основного объёма;
  • долговечность;
  • экономичность материала.

Глядя на них, главную проблему обычно стараются не замечать. А заключается она в уязвимости ствола к процессу ржавления. Поэтому защите металлической поверхности необходимо уделить серьёзное внимание уже при выборе, покупке, хранении, а также соблюдать технологию установки.

На рынке отопительных приборов довольно много разнообразнейших моделей. Они различаются ценой, функциональностью и принципом обогрева. Одним из таких устройств является газовый конвектор, который…

Конструкция электрических теплых полов состоит из нагревательного контура и температурного регулятора. Регуляторы температуры еще называют термостатами или терморегуляторами, ведь они поддерживают постоянную (статическую)…

Электрический тёплый пол позволяет в любом помещении добиться комфортного тепла, идущего снизу и равномерно распределяющегося. Такого эффекта невозможно добиться обычным радиаторным отоплением, которое…

Источник: https://ochag.online/konstrukciya/fundament/svajnyj/vintovoj/raschet.html

Расчет количества свай для фундамента

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

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.

Если вам достался хороший участок на высоком месте с песчаными сухими грунтами, не подверженным пучинистым явлениям, то можно заложить мелкозаглубленный ленточный фундамент. На слабых грунтах можно применять жесткую конструкцию монолитного железобетонного фундамента.

Но, если участок строительства сформирован пучинистыми грунтами, то оптимальным будет выбор фундамента глубокого заложения, опирающегося на основание не подверженное сезонному промерзанию.

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.

Как правило, для малоэтажного индивидуального загородного строительства вполне достаточно столбчатого фундамента. Сегодня существует несколько различных разновидностей столбчатых фундаментов в зависимости от используемых материалов.

Иногда можно встретить столбчатые фундаменты из кирпича, фундаменты из асбестовых труб, а также железобетонные фундаменты ТИСЭ.

В предыдущей публикации мы подробно рассмотрели, как построить фундамент ТИСЭ. Но его строительство невозможно, без предварительного расчета и определения требуемого количества свай, их диаметра и глубины заложения.

Давайте подробно рассмотрим, как самостоятельно рассчитать количество свай для фундамента дома или бани на загородном участке.

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.

Поэтому алгоритм расчета сводится к подсчету:

  • 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
Наименование Ед.изм. Кол-во
Бетоны
 Железобетон кг/м3 2500
 Бетон на щебне или гравии кг/м3 2400
 Газобетон, пенобетон кг/м3 300-1000
Растворы
 Цементнопесчаный кг/м3 1800
 Цементнопесчаный с известью кг/м3 1700
 Известковопесчаный кг/м3 1600
Кирпич
 Глиняный обыкновенный кг/м3 1800
 Силикатный кг/м3 1800
 Керамический кг/м3 1600
Дерево
 Хвойные породы (сосна, ель) кг/м3 500
 Дуб кг/м3 700
 Фанера клееная кг/м3 600
 Плита ДВП кг/м3 200-1000
 Плита ДСП кг/м3 200-1000
Сыпучие материалы
 Гравий керамзитовый кг/м3 200-800
 Щебень кг/м3 400-800
 Песок строительный кг/м3 1600

Также для приблизительных подсчетов можно воспользоваться таблицей веса строительных конструкций в зависимости от материала:

 Удельный вес строительных конструкций
Наименование Ед.изм. Кол-во
Стены
 Каркасные стены с эффективным утеплителем и легкой обшивкой кг/м3 300
 Сруб из бревен или бруса кг/м3 600
 Из газобетонных блоков Д600 кг/м3 600
 Из шлакоблоков Д1200 кг/м3 1200
 Из пустотелого кирпича кг/м3 1400
 Из полнотелого кирпича сплошной кладки кг/м3 1800
Перекрытия
 Деревянные по деревянным балкам кг/м3 100-150
 Деревянные по стальным балкам кг/м3 200
Кровля
 Металлочерепица или ондулин с уклоном скатов до 27° кг/м2 30
 Рубероид в 2 слоя при уклоне до 10° кг/м2 40
 Шифер при уклоне 30° кг/м2 50
 Черепица керамическая до 45° кг/м2 80
 Листовое железо кг/м2 30

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).Вес перекрытий складывается из веса балок, плит, утеплителя, полового покрытия и потолочной отделки нижележащего этажа.
Также следует учитывать вес самого фундамента, который в зависимости от раствора составляет:

 Удельный вес фундамента
Наименование Ед.изм. Кол-во
Стены
 Мелкозернистый бетон (без щебня) кг/м3 1800
 Бетон на доломитовом щебне кг/м3 2200
 Бетон на гранитном щебне кг/м3 2300
 Железобетон кг/м3 2500

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.

Снеговая нагрузка

Определяется исходя из значений толщины снежного покрова в зимний период по СНиП «Строительная климатология», а также в зависимости от угла скатов кровли.

Карта средних значений веса снегового покрова представлена ниже:

При расчете односкатной кровли применяют коэффициент 1, а при определении нагрузки на двускатную крышу с углом от 26 до 60 градусов – 1,25.

Определение количества свай

Несущая способность свай напрямую зависит от сопротивления грунта и площади опоры самой сваи. Зная вес сооружения и тип грунтов основания можно определить, сколько свай и какого диаметра требуется для устройства фундамента.

Для приблизительного подсчета можно использовать следующую таблицу:

Тип грунта Сопротивление грунта, кг/см2 Несущая способность свай в зависимости от диаметра опоры (мм), тонн
250 500 600
 Песок крупный 6 3,0 11,76 17,00
 Песок средний 5 2,5 9,80 14,00
 Песок мелкий 3 1,5 5,88 8,40
 Песок пылеватый 2 1,0 3,92 5,60
 Супесь 3 1,5 5,88 8,40
 Суглинок 3 1,5 5,88 8,40
 Глина 6 3,0 11,76 17,00

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.

По рекомендации автора технологии ТИСЭ прежде, чем начинать расчет, нужно увеличить расчетную нагрузку на 30%, чтобы получить некоторый запас. То есть, нам нужно умножить 87,23 т на 1,3. Получаем 113,4 тонн.Определяем по таблице, что при суглинистых грунтах опора диаметром 600 мм способна выдержать 8,4 тонны.

Разделив 113,4 тонн на 8,4, получим 13,5 свай. Принимаем 14 штук и расставляем через 1,5 м по длинной стене и через 1,4 м по короткой.

Чем утеплить стены бани из пеноблоков?

Ранее мы уже писали о возведении бани из пеноблоков, где рассмотрели несколько вариантов планировки и посмотрели, как выполняется кладка блоков из этого современного материала, набирающего в последнее время популярность при строительстве бань.Пеноблоки в… Читать…

Какие выбрать дрова для бани?

Многие при заготовке дров задаются вопросом – из какой древесины дрова предпочесть? Какое дерево не гниет при хранении и отдает больше тепла при горении? На что ориентироваться при заготовке дров для бани?Давайте попробуем разобраться, какие сорта дерева… Читать…

В последнее время все большей популярностью пользуются фундаменты, возводящиеся по шведской технологии и позволяющие значительно сэкономить на строительстве надежного основания для будущей постройки – будь то дом, баня или любое другое сооружение, где нужно… Читать…

Источник: http://russkaya-banja.ru/fundament/stolbchatyj-fundament/166-raschet-kolichestva-svaj-dlya-fundamenta.html

Расчет винтовых свай для фундамента

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

Свайный фундамент – один из самых недорогих и простых, обходится в два раза дешевле ленточного. Подходит для установки на слабой, обводненной, вечномерзлой почве и участках с неровным рельефом. Правильный расчет фундамента на винтовых сваях является залогом надежности и долговечности постройки.

Следуя представленной в данной статье инструкции, можно выполнять расчет количества опор и оптимального расстояния между ними самостоятельно. Если произвести монтаж без учета этих факторов, домостроение даст неравномерную усадку, на фундаменте и стенах будут образовываться трещины.

На что обратить внимание при расчете фундамента

Количество свай зависит от типа почвы

При устройстве свайного фундамента расчет количества свай ведется в зависимости от факторов:

  • тип грунта;
  • уровень расположения подземных вод;
  • масса домостроения с учетом строительных материалов, предметов, мебели, людей, которые будут находиться в доме. Учитываем максимальный слой снега, который может находиться на кровле в зимний период. Расчет нагрузки от бассейна, ванны берем с учетом того, что они будут наполнены водой.

В зависимости от этих факторов подбираем вид опор, их диаметр, определяем глубину заложения, шаг установки. Согласно проекту выполняем чертеж, на котором предусматриваем расположение опор на углах, места пересечения стен под колоннами. Составляем смету расхода материала.

Определение вида грунта

Для определения типа грунта необходимо вырыть скважину

При строительстве крупных объектов общественного и гражданского назначения проводятся геологические и лабораторные исследования грунта на участке строительства. Проводятся испытания специалистами, их услуги стоят достаточно дорого.

При частном строительстве можно самостоятельно определить состав грунта. Нужно при помощи бура в нескольких местах участка выкопать скважины, глубина которых будет на полметра больше, чем длина сваи. Смотрим, какие слои грунта находятся на лопастях бура и присутствуют внутри скважины.

Глубину расположения подземных вод можно узнать у соседей или определить по имеющимся на участке скважинам. Если обнаружен небольшой обводненный участок, пробуем расположить опоры так, чтобы его обойти.

Определение максимальной массы домостроения

Рассчитать нагрузку строительных материалов для каркасного домостроения можно по таблице:

№Нагрузка от материалаВеличина нагрузки на квадратный метр
1 Фундамент
ширина 13 см, длина 1650 мм 27 кг
ширина 13 см, длина 9000 мм 124 кг
ширина 10,8 см, длина 1650 мм 22 кг
ширина 10,8 см, длина 9000 мм 95 кг
ширина 8,9 см, длина 1650 мм 14 кг
ширина 8,9 см, длина 9000 мм 60 кг
2 Кровля из черепицы
битумная 50-70 кг
керамическая 80-120 кг
металлическая 40-60 кг
3 Перегородки
Перекрытие по балкам, выполненное из досок, с использованием утеплительного материала 10-150 кг
Утепленные перегородки 80 мм из гипсокартона 33,4 кг
Неутепленные перегородки 80 мм из гипсокартона 27,2 кг
Утепленные стены 150 мм 30-50 кг
Мебель, предметы в доме 150 кг

Нагрузка снежного пласта, который может лежать на кровле, рассчитывается в зависимости от региона.
На территории РФ нагрузка определяется по карте

Пересчет коэффициента ведется:

  • при уклоне кровли менее 25 градусов = 1;
  • уклон от 25 до 60 градусов = 0.7;
  • при уклоне более 60 градусов, масса снегового пласта не учитывается.

Полученные показатели умножаем на расчетный коэффициент надежности.

№МатериалКоэффициент
1 Строительные материалы 1.1-1.3
2 Мебель, предметы 1.2
3 Снеговой пласт 1.4

Определяем размер свай

Если при бурении скважины обнаружен торфяник или плывущие почвы, то нужно углубиться

Для строительных площадок с устойчивым плотным грунтом подойдут опоры длиной 2,5 м. На участке со сложным рельефом нужно обязательно брать в расчет перепады высоты. На неровных участках применяем сваи разной длины, которая зависит от высоты местности.

При ведении строительства на неустойчивых грунтах длина сваи должна достигать слоя плотной почвы. Находим расположение устойчивого грунта с помощью пробного бурения. Вводим в грунт бур, через небольшие промежутки вынимаем его и смотрим на вид почвы на ноже.

Если обнаружили торфяник, плывун, влажную землю бурим до песчаного или глинистого слоя. После обнаружения на буре комков песка и глины замеряем с помощью опущенного на веревке камня глубину скважины.

Закупать сваи нужно с запасом по длине на полметра, после окончания работ лишнюю высоту можно будет срезать. Устанавливаем опоры ниже уровня промерзания почвы.

Диаметр опор

Выпускаются винтовые сваи диаметром:

  • 57 мм, используются для постройки ограждений из металлической сетки;
  • 76 мм, подойдут для устройства основания бетонных заборов, легких хозяйственных построек, небольших деревянных домиков. Выдерживает нагрузку менее трех тонн.
  • 89 мм, применяются только для построек в один этаж, дачных домов, флигелей, построек хозяйственного назначения. Одна опора выдерживает 3-5 тонн.
  • 108 мм, достаточно для строительства двухэтажных домостроений из легких материалов (пеноблоков, газоблоков, деревянного бруса), каркасных построек. Одна свая выдерживает нагрузку от пяти до семи тонн.

Для строительства оснований многоэтажных зданий винтовые сваи не подходят.

Количество опор

Вычисляем количество используемых винтовых свай в зависимости от массы, размера и конструктивных особенностей домостроения.

Правила расчета:

  1. Расстояние между опорами в каркасном домостроении и деревянных постройках не должно превышать 3 м.
  2. В домах из легких строительных материалов: пеноблоков и газоблоков шаг не превышает 2 м.

Если строительство ведется в климатической зоне с сильными ветрами, расстояние между опорами не должно превышать 2,5 м.

Формула расчета: результат сложения всех нагрузок умножаем на коэффициент надежности. Полученное число делим на несущую способность одной сваи.

Расстояние между опорами

На каждом углу должна быть свая

Зная количество свай, нужно равномерно расставить их периметру постройки. Делаем чертеж дома согласно проекту, делим эскиз постройки на прямоугольники.

Правила размещения:

  • опоры устанавливаем на каждом углу;
  • в местах пересечения несущих стен;
  • если в доме предусмотрены колонны или камин, под ними должны располагаться опоры;
  • распределяем остальные опоры с нормативным шагом для данного вида постройки.

Сваи располагаем на одинаковом расстоянии друг от друга. В местах расположения камина устанавливаем от 2 до 4 свай в зависимости от его веса. В особо нагруженных частях дома под несущими конструкциями иногда требуется установка нескольких свай кустовым расположением.

Расчет основания для каркасного дома

Выполняем расчет нужного количества винтовых свай для каркасного дома (без фронтонов) шириной 6 м, длиной 6 м. Берем в расчет строительный участок без значительных перепадов по высоте. О том, как самостоятельно рассчитать фундамент, смотрите в этом видео:

Используемые строительные материалы приведены в таблице:

№кровляЧетырехскатная из металлочерепицы
1 стены 150 мм с использованием теплоизоляционного материала
2 перегородки из влагостойкого гипсокартона без использования теплоизоляционного материала
3 балочные перекрытия доска
4 длина внутренней стены 6000 мм
5 длина всех перегородок в доме 25000 мм
6 высота внешних стен мансарды 1500 мм
7 высота комнат 2700 мм
8 наружная высота перегородок 3000 мм

Бурить следует до плотного глинистого слоя

С помощью пробного бурения определяем, что плотный глинистый слой залегает на глубине 3 м.

По карте определяем, что масса пласта снега, который может выпасть на кровлю, составляет 180 кг на квадратный метр.

Для устройства винтового фундамента нужны опоры длиной 3,5 м (закупаем длину 4 м с запасом на полметра), сечением 108 мм.

Расчет свайно-винтового фундамента проводим с учетом установки опор на каждом углу и в центре каждой стены.

Вычисляем общую нагрузку на основание, данные заносим в таблицу:

НагрузкаКоэффициент надежностиРезультат
Фундамент 1,05 9 свай(предположительно)*40 кг (вес опоры)*1,05=378 кг
Стены внешние 1,1 длина*высоту*вес=4 стены*4,5м*50 кг*1,1=6600 кг
Стены внутренние 1,1 2 стены*3 м*1,1*6 м*50 кг*1,1=1980 кг
Перекрытия 1,1 2 перекрытия на половину этажа и половину мансарды=2*6 м*6 м*150 кг * 1,1 = 11880 кг
Перегородки 1,2 25 м*2,7 м *1,2= 2204 кг
Кровля 1,2 6 м*60 м*1,2=432 кг, делим на косинус угла наклона кровли (45 градусов)=3702 кг
Мебель, предметы 1,2 2 этажа*(150 кг*6м*6 м)*1,2=12960 кг
Снеговой пласт 1,4 180 кг*36 м*1,4=9072 кг
Итого: 378+6600+1980+11880+2204+3702+12960+9072=48776 кг

Округляем полученное число до 48,8 тонны.

Проводим вычисление количества свай исходя из полученного результата несущей способности одного изделия, которая составляет от 5 до 7 тонн. Берем среднее значение выполнимой нагрузки 6 тонн. Подробнее о вкручивании винтовых свай смотрите в этом видеоуроке:

48.8 тонны делим на шесть тонн, получаем 8,13 опор, округляем всегда в большую сторону, получаем девять опор.

Несущая нагрузка для одной сваи определяется путем умножения площади пяты одной опоры на несущие характеристики почвы. Площадь пяты определяется в зависимости от сечения по таблице, прилагаемой к инструкции на изделие.

Пользуясь инструкциями и формулами, приведенными в этой статье, можно с точностью провести расчет винтовых свай, которые понадобятся для устройства фундамента.

Источник: http://FundamentAya.ru/dop/raschet/svajnyj_fundament_raschet_kolichestva_svaj.html

Свайный фундамент, расчет количества свай – калькулятор свайного фундамента

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

Одной из основных задач, возникающих во время проектирования строительства будущего здания, является расчет нагрузки основной конструкции на фундамент. От полученных результатов зависит выбор типа фундамента и его конфигурация.

Эта статья посвящена особенностям свайного фундамента дома и его преимуществам.

Будут рассмотрены условия, при которых свайная конструкция наиболее предпочтительна, а также продемонстрированы примеры того, как рассчитать количество свай с учетом потенциальных нагрузок на фундамент и характеристик грунта.

Что такое свайный фундамент и из чего он состоит

Основой для этого типа фундамента служат полые стальные сваи, равномерно распределяемые по периметру будущих несущих стен дома.

Внешняя поверхность покрывается защитным антикоррозионным слоем на основе цинка или полимерного материала, а внутренняя поверхность защищается бетоном, заливаемой в установленную сваю.

Верхняя часть свай для фундамента соединяется посредством сварки с оголовком, который в свою очередь будет поддерживать ростверк – конструкцию, объединяющую отдельные сваи в единую основу. Чаще всего для изготовления ростверка используется бетон, стальные швеллеры и двутавры, реже – деревянный брус.

В отличие от ленточного или монолитного фундамента, также нагруженного по всему периметру здания, для монтажа не потребуется значительный объем земляных работ. Фундамент на сваях рекомендуется использовать в следующих случаях:

  • Грунты, находящиеся под стройплощадкой, характеризуются неустойчивостью, высокой влажностью, усадкой под воздействием сезонных факторов;
  • Застройка проводится на территории со сложным рельефом, на котором крайне сложно или невозможно установить обычные фундаменты;
  • Климатические условия в местности, а также уровень грунтовых вод, согласно действующим правилам СНиП, вынуждают сооружать массивный бетонный фундамент, требующий значительных денежных вложений;
  • При сооружении каркасного здания, как правило, используется именно свайный фундамент.

Виды свай для фундамента

Различают две основные категории, отличающиеся по способу противодействия осадкам свайных фундаментов: стоечные и висячие.

Устойчивость висячей сваи обеспечивается за счет силы трения между внешней поверхностью и окружающим ее после погружения грунтом.

Стоечные оснащены упором возле своих оснований, который удерживает конструкцию, основываясь на плотных слоях грунта под ним. А также упором служат лопасти винтовых свай, дополнительно трамбующие грунт во время монтажа.

Разделение свай по способу строительства:

По названию понятно, что данные сваи забиваются в грунт с помощью специальных механизмов (строительные пневмомолоты). Их особенностью является тот факт, что при забивании сила, воздействующая на нее, берется из расчета свайного фундамента.

Таким образом, она погружается до глубины, на которой находится довольно прочный слой грунта, способный выдержать расчетную массу дома. Данный тип считается очень устойчивым, при забивании грунт вокруг нее и под ней дополнительно уплотняется.

Монтаж забивных свай практически не используется при строительстве небольших домиков и частных коттеджей, так как требует применения сложной спецтехники.

Изделия состоят из стальной трубы и приваренных в нижней части лопастей либо это цельнолитая конструкция (что предпочтительнее в плане долговечности).

Лопасти способствуют проникновению в грунт при ее закручивании, а после установки они удерживают на себе нагрузку на свайный фундамент и не дают ей проворачиваться. В верхней части изделия находятся специальные отверстия, с помощью которых свая ввинчивается в землю.

При этом этот процесс вполне можно осуществить вручную, контролируя вертикальное положение во время работы. Внутренний объем заполняется бетоном для увеличения массы и защиты от коррозии.

Порядок установки буронабивных свай не предусматривает использование готовых металлоконструкций. Роль сваи в данном случае выполняет бетон, залитый в предварительно пробуренную скважину.

Если грунт недостаточно плотный также потребуется опалубка. Этот способ достаточно прост в применении и подходит для индивидуального строительства.

Единственный нюанс: расчетная нагрузка на сваю может оказаться слишком высокой для избранного в качестве основания слоя грунта.

В дальнейших примерах статьи, иллюстрирующих как точно рассчитать свайный фундамент, будут использоваться параметры предельной нагрузки винтовых свай. В следующей таблице вкратце перечислим наиболее распространенные марки данных изделий.

Подробно о свайном фундаменте с ростверком

С одной стороны, ростверк выполняет функцию связного элемента для отдельных свай, с другой – это основа для остальной конструкции здания. Ростверк и сваи условного фундамента объединяются попарно (ленточный тип связки) либо объединяются все оголовки (плиточный тип). Ростверк для дома может изготавливаться из таких материалов:

  • Армированный бетон. Бетонная лента укладывается на оголовки свай, расположенные на уровне земли. Во время проектирования также указываются места прокладывания неглубоких траншей, проходящих вглубь ростверка.
  • Бетонный ростверк подвесного типа. Аналогичный способ, при котором между грунтом и ростверком оставляется зазор. Этот промежуток позволяет компенсировать возможные колебания грунта (в рамках нормы).
  • Ростверк из железобетона. Основой служит двутавр и швеллер (для монтажа под несущие стены СНиП рекомендует) швеллер 30.
  • Деревянные брусья. В последнее время практически не применяются.

Как рассчитать количество свай для фундамента

Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.

А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.

Чтобы посчитать количество и тип используемых свай необходимо учитывать множество параметров. Для упрощения задачи можно использовать специальный онлайн калькулятор, но для общего понимания процесса лучше пройтись по всем этапам расчета самостоятельно.

1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи

Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:

В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.

2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи

Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:

Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:

Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7.

Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай.

Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.

А также для данных целей используется методика ввинчивания эталонной скважины. Ее применение зачастую требуется для расчета осадка свайных фундаментов на промышленных стройплощадках и при строительстве многоквартирных зданий, как того требует СНиП. Но при желании эталонная скважина может буриться и при индивидуальном строительстве.

3. Расчет нагрузки от конструкции здания

На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли.

Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов.

И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.

4. Подсчет требуемого количества свай

Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:

Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:

  • Первые должны быть установлены в точках пересечения несущих конструкций;
  • Остальные монтируются равномерно между обозначенными углами;
  • Минимальное расстояние между отдельными сваями 3 метра;

Как правило, в процессе проектирования выясняется, что для соблюдения вышеперечисленных правил потребуется немного больше свай, чем показали расчеты.

5. Глубина установки свай и расстояние между ними

Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:

  • Уровень прочности сваи по материалу и конструкции;
  • Несущую способность грунта;
  • Провести расчет осадки свайного фундамента, со временем возникающей под нагрузкой здания;
  • Дополнительные параметры (температурный режим в течение года, объем осадков, нагрузки от ветра и др.).

Заключение

С помощью свайного фундамента можно достаточно быстро и за небольшие деньги соорудить прочное основание для жилой или нежилой постройки.

В ряде случаев это единственный вариант, поскольку такому фундаменту не страшны осадки грунта, он легко возводится на сложном рельефе.

Кроме того, по сравнению с традиционным ленточным или монолитным фундаментом, для монтажа свайной основы не потребуется большой объем земляных работ. Если провести правильный расчет свайного фундамента, он прослужит в течение десятилетий, не теряя функциональности.

Источник: https://RuMyDom.ru/svajnyj/pravila-rascheta-svajnogo-fundamenta.html

Домашние работы
Добавить комментарий