Как рассчитывается расстояние между сваями в винтовом фундаменте?
Содержание:
- Пример расчета свай
- Расчет фундамента
- Факторы, влияющие на длину опор
- Стоимость фундамента 9 на 9
- Разновидности опор
- Свайный фундамент. Расчет количества свай | Город свай
- Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов
- Расчёт стоимости свайного фундамента
- Плитный
- Ростверк
- Применение фундамента на винтовых сваях
- Анализ по эталонной скважине
- Виды свайных фундаментов
- Разновидности и характеристики свай
- Расчет
- Самостоятельный анализ
- Заключение
Пример расчета свай
В качестве примера возьмем двухэтажный дом из бруса. Размеры коробки – 9×11 м. Брус – 200×200 мм. Вес материалов такого дома будет составлять примерно 77 т. Полезная нагрузка: 9×11×150×2=29,7 т. Снеговая нагрузка: 9×11×180=17,8 т. Суммарно получается 77+29,7+17,8=124,5 т. Умножаем полученное число на коэффициент запаса и получаем: 124,5×1,2=149,4 т или 149400 кг.
Теперь делим полученную нагрузку на несущую способность одной сваи: 149400/2500=60 шт. То есть для приведенного в качестве примера двухэтажного брусового дома понадобится, как минимум, 60 стандартных винтовых свай.
Чтобы рассчитать, сколько нужно свай на дом, более точно, желательно обратиться к специалистам. Приведенный алгоритм и пример являются сугубо ориентировочными. При реальном расчете учитывается ряд индивидуальных факторов, предугадать которые для всех случаев невозможно.
Дома из бруса Каркасные дома Коттеджи премиум-класса Дома в чашу Садовые домики
Ознакомьтесь с проектами домов из бруса из нашего каталога, лидерами продаж. Срок строительства – от 10 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.
Ознакомьтесь с проектами каркасных домов из нашего каталога, лидерами продаж. Срок строительства – от 25 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.
Ознакомьтесь с проектами каркасных коттеджей из нашего каталога. Срок строительства – от 30 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.
Ознакомьтесь с проектами домов в чашу из нашего каталога. Срок строительства – от 28 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.
Ознакомьтесь с проектами садовых домиков из нашего каталога. Срок строительства – от 5 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.
Расчет фундамента
Расчет любого типа основания начинается с определения типа грунта и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант «как у соседа» в данном случае неприменим, т.к. эти параметры могут различаться даже в пятне застройки. Исходя из рекомендаций специалистов, выбирается тип основания.
Приведенные методики расчета примерны и не учитывают некоторые факторы, которые могут оказать влияние на сооружаемый фундамент.
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
Глубина погружения опоры
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.
Перед вами таблица плотности и несущей способности различных почв.
Вид грунта | Плотный грунт | Грунт средней плотности |
---|---|---|
Песок (крупная фракция) | 6 | 5 |
Песок (средняя фракция) | 5 | 4 |
Супесь (в сухом виде) | 3 | 2.5 |
Супесь пластичная (влажная) | 2.5 | 2 |
Песок (мелкая фракция) | 4 | 3 |
Песок влажный (мелкая фракция) | 3 | 2 |
Глина | 6 | 2.5 |
Глина влажная | 4 | 1 |
Суглинок | 3 | 2 |
Суглинок влажный | 3 | 1 |
Стоимость фундамента 9 на 9
В таблице ниже представлена стоимость фундамента 9 на 9 на винтовых сваях, включая стоимость оголовков и монтаж.
ТАБЛИЦА
Обратите внимание, что количество опор может быть изменено в соответствии с требованиями вашего проекта. Для расчёта нужного количества опорных элементов для свайного поля и выбора физических параметров винтовых свай, достаточно обратиться к специалистам нашей компании и предоставить проект Вашей постройки с точным указанием материалов стен здания
Также имеет большое значение наличие уклона на стройплощадке. Только после учета всех нюансов будет произведён точный расчет стоимости свайно-винтового фундамента, включающий доставку и монтаж винтовых свай.
Чтобы заказать свайно-винтовой фундамент для дома, необходимо обратиться в компанию ЛенСвая по тел.: +7(812) 926-16-23 и опытные специалисты произведут необходимый расчёт.
Разновидности опор
Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:
- размерам;
- наконечникам;
- по ширине и количеству лопастей;
- типу стали (материалу изготовления);
- защитному покрытию.
По диаметру и длине
Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально
При этом важно учитывать несколько показателей:
- глубину, на которой залегает плотный грунт;
- глубину промерзания почвы в регионе;
- высоту цокольного этажа.
Диаметр и длина винтовых свай рассчитывается индивидуально.
В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.
Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:
- Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
- Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
- Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
- Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
- Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.
По типу наконечников
Винтовые сваи бывают 2 видов:
- Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
- Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.
Винтовые сваи бывают литые и сварные.
По количеству лопастей
Опоры бывают:
- Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
- Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.
По материалу изготовления
В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:
- сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
- Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
- опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.
Сваи различаются по материалу изготовления.
По типу защитного покрытия
Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.
По области применения
Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:
- Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
- Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
- Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
- Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.
Сваи имеют разные области применения.
Свайный фундамент. Расчет количества свай | Город свай
Для расчёта необходимого количества свай для свайного фундамента можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые предлагает вездесущий интернет.
Но, как ученик в школе, привыкший пользоваться арифметическим калькулятором. Зачастую даже не знает таблицы умножения, так и строитель, использующий онлайн-калькулятор для расчёта количества свай, не будет знать откуда берутся результаты расчёта.
Основная функция любого фундамента – это принятие на себя всех нагрузок от конструкций здания – стен, перегородок, перекрытий потолка, крыши и пола. По сути, фундамент «удерживает» вес всего здания вместе с дополнительными нагрузками, например, весом снега, который накопился на крыше или весом камина, расположенном на втором этаже здания.
Алгоритмы для расчета свайного фундамента
Итак, вначале рассчитаем нагрузку здания на ленточный фундамент, а потом по аналогии перейдём к расчёту свайного фундамента из винтовых свай.
Для примера берём кирпичный дом размером 6 на 6 метров, с внутренней опорной перегородкой, толщина стен – двойной кирпич — 0,4 м.
Длина стен дома будет равна 6*4 = 24 м, длина внутренней перегородки 6 м. Итого — 30 м.
Вес кирпичного дома с дополнительными нагрузками условно возьмём в 120 т (можно и вычислить вес здания, посчитав объём кирпича, раствора, штукатурки, вес потолочного перекрытия и крыши). Толщину фундамента примем такую же как и толщина стен — 0,4 м.
Тогда площадь основания фундамента будет равна: 30*0,4 = 1,2 м2.
Итак, на площадь 1,2 м2 давит здание весом 120 т или 120000 кг. Или 10,0 кг на 1 см2. Толщина фундамента, как правило, больше толщины стен (это видно по характерному выступу цоколя).
Если увеличим толщину фундамента по 10 см на внешнюю и внутреннюю сторону стены, то его площадь будет равна 30*0,6 =1,8 м2. В этом случае давление здания на фундамент составит 120 000/18 000 = 6,7 кг/см2.
Это давление превышает величину сопротивления грунта, для глины он равен 6,0 кг/см2. Поэтому необходимо ещё увеличивать толщину фундамента.
Сколько нужно винтовых свай на здание размером 6х6 м
Принимаем величину 6,0 кг/см2 давления, как нормативную, при расчёте количества фундаментных винтовых свай на здание весом М =120000 кг. При этом добавим в расчеты: сопротивление грунта Кг – 6,0 кг/см2; коэффициент условий эксплуатации Ку – 1,0 и коэффициент надёжности Кн – 1,2 (что означает увеличение расчётов на 20% для повышения степени надёжности конструкции фундамента).
Диаметр сваи 0,3 м, Тогда площадь основания сваи составит:
S=πr2=3,14 * 0,15*0,15 = 0,07м2.
Площадь основания фундамента рассчитаем с учётом коэффициентов по формуле:S=Кн*М/ Ку*Кг = 1,2*120 000/ 1*6 = 24 000 см2 = 2,4 м2
Количество свай, если не считать сопротивление их стенок о грунт: 2,4/0,07 = 30,4 = 31 свая. Если увеличим диаметр сваи до 0,5 м, то тогда необходимо будет 2,4/0,197 = 17,9 = 12,18 = 13 свай.
Сколько нужно винтовых свай на баню 6х3?
Бани, как правило, возводят из деревянных срубов, поэтому их вес намного меньше, чем из кирпича. Оставим все коэффициенты такими, как в прошлом расчёте кроме веса бани, примерно определим его в 48 тонн или 48000 кг.
Диаметр сваи – 0,3 м.
Площадь основания фундамента бани:
S=Кн*М/ Ку*Кг = 1.2*48000/1*6 = 9600 см2 =0,96 м2
Площадь сечения сваи: S=πr2=3,14 * 0,15*0,15 =0,07
Количество свай: 0,96/0,07 = 13,7 =14 свай.
Есть иной алгоритм расчёта фундаментных свай, основанный на удельном сопротивления грунта. Проверим, совпадает ли количество необходимых винтовых свай на эту же баню.
На одну сваю придётся давление: 0,07*6 = 4200 кг.
Тогда количество свай на баню будет нужно 48000/4200 = 14 свай
Как видим, результаты как первого и так второго алгоритма одни и те же.
Сколько винтовых свай нужно на дом 6х9
Используем наиболее простой второй алгоритм расчёта при весе здания из кирпича размером 6х9, примерно 160000 кг, и диаметре свай 0,5 м.
Площадь сечения сваи: S=πr2= 3,14*0,25*0,25 =0,197 м2
На одну сваю приходится давления 0,197* 6 =11 820 кг.
Необходимо свай: 160 000/11 820 =13,5 =14 свай.
Расчёт количества свай для каркасного дома, как и любого другого, согласно, приведённых алгоритмов будет аналогично зависеть от веса дома, удельного сопротивления грунта на строительной площадке и диаметра винтовой сваи.
Расчет количества винтовых свай КСАмет
Свайные оголовки КСАмет выпускаются диаметром 20, 25 и 30 см. Поэтому расчёт количества свай будет зависеть, как и в прошлых примерах от веса дома, удельного сопротивления грунта и диаметра используемых свай. Единственное отличие при расчёте в том, что в технических характеристиках этих свай указаны максимальные допустимые нагрузки на сваю. Поэтому расчёт ведётся в соответствии с техническими характеристиками свай КСАмет.
Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов
До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы
Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.
Выполнить калькуляцию можно различным образом:
- воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
- выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.
При выполнении калькулирования необходимо учитывать, что количество бетонного раствора измеряется в кубических метрах, а не в литрах или тоннах. Учитывая это, в процессе вычислений получим объем бетонного состава, а не вес. До начала расчетов следует определиться с типом и конструкцией основания.
Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий:
- провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
- определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.
Расчет фундамента на примере бани 6×4 метра
Произведя расчет количества бетона для фундамента, калькулятор учтет следующие данные:
- тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
- конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
- марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
- уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.
От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.
Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа
При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.
Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные:
- количество опорных колонн;
- диаметр и высоту свай;
- размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
- габариты ростверка;
- конфигурацию ростверковой конструкции;
- марку используемой бетонной смеси.
Используя имеющуюся информацию о конструктивных особенностях и размерах свайного основания можно произвести вычисления в ручном режиме. Для этого необходимо определить объем одной опоры и умножить полученное значение на общее количество свай. Объем ростверка рассчитывается аналогично ленточной основе. Сложив объем опор с объемом ростверка, получим общий объем свайной конструкции. Теперь рассчитать количество бетона не составляет труда.
Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты
Расчет материалов для плитного фундамента
Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.
Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров:
- длины плитной основы;
- ширины фундаментной плиты;
- высоты железобетонной базы.
Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.
Ленточный фундамент.
Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.
Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.
Расчёт стоимости свайного фундамента
Для того чтобы произвести расчёт стоимости фундамента, возьмем проект здания площадью 10 на 15 метров. Скажем, закрутка свай будет производиться у такого дома с шагом в 2,5 метра. В этом случае нам понадобится 20 свай при стандартном диаметре 10,8 см.
Таблица расчёта стоимости свайного фундамента
Теперь выполним расчёт его несущей способности. При квадратной площади в 150 кв. м и удельном весе в 350 кг/м., он будет весить 52500 кг, то есть 52,5 тонны. Учитывая количество свай, расчёт несущей способности выполним приблизительный, так как, учитывая отзывы, сваи выдерживают около 5 тонн нагрузки на каждую. Тогда 20х5=100 тонн – это максимальная нагрузка веса нашего строения на фундамент.
Таким образом, исходя из рыночных цен на сваи, а сегодня они стоят около 1700 рублей, нам понадобится 34 тысячи рублей. Помимо этого, приобретем оголовки по 220 рублей. Итог – 34000+(220х20)=38400 рублей. Также, расчёт необходимо производить для дополнительных материалов, например: рубероида, антисептика, бетона.
Их расчёт не так сложен, а решение, какую компанию лучше выбрать, принимать вам. Если сравнить среднюю стоимость ленточного, столбчатого и свайного фундамента, то их цена заметно различается.
Таблица несущей способности винтовых свай
Расчёт за ленточный фундамент дома 10 на 15 метров приблизительно составит 120 тысяч рублей, исходя из того, что кубический метр бетона стоит 2000 рублей. Выводы делайте сами. Обязательно просмотрите отзывы, советы и дополнительные рекомендации, которые помогут вам в качественном исполнении работ.
На сегодняшний день отзывы имеют огромное значение, особенно отзывы знакомых и родных, имеющих такое жилье или дачу. Вероятно, они уже сталкивались со всеми преимуществами и недостатками таких строений, они поделятся опытом постройки, возможно, посоветуют наиболее востребованных специалистов для строительства и помогут самостоятельно выполнить расчёт фундамента для вашего будущего дома.
Плитный
Плитный фундамент представляет собой сплошное монолитное основание под пятном застройки. Для его устройства используют бетон марки не ниже М100. Рассчитывают объем этого монолита довольно просто — достаточно перемножить длину, ширину и высоту плиты.
Заливка раствора из цемента и песка с добавлением крупных фракций для монолитной плиты производится на высоту не менее 100 мм. Таким образом, для плиты толщиной 100 мм получают следующие объемы бетона:
- для дома 10х8 – 8 м 3 ;
- для дома 9х9 – 8,1 м 3 ;
- для дома 18х8 – 14,4 м 3 .
Этот расчет подходит для полностью ровных плит, но для придания основанию более высоких прочностных характеристик, часто устраивают дополнительные ребра жесткости в виде трапециевидных продольных балок. Поэтому правильный расчет плиточного фундамента должен содержать и объем заливки ребер жесткости.
Как посчитать кубы бетона на фундамент? Калькуляторы онлайн помогут бесплатно выполнить данные расчеты, можно обратиться к специальным таблицам, ну или самостоятельно посчитать требуемый объем бетона не сложно.
К уже полученному объему плиты необходимо добавить объем ребер жесткости, для чего используют формулу площади трапеции. Объем плитного фундамента с ребрами жесткости находят следующим образом:
- Вычисляют объем своей плиты: V=h*b*l.
- Находят площадь трапеции: S=h1*(a+c)/2, где h1 – высота ребра трапеции, а и с – длины оснований трапеции.
- Находят объем ребра жесткости и умножают на количество ребер: V1=S*l*n, где n – количество ребер жесткости.
- Полученные объемы складывают и получают общий объем требуемого бетона: Vобщ=V+V1.
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)
Применение фундамента на винтовых сваях
Свайно-винтовой фундамент (СВФ) нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Он идеально подходит для установки на местности, где плотные несущие грунтовые слои находятся гораздо ниже отметки поверхности.
Также винтовые сваи выбираются при строительстве зданий на:
- склонах;
- сильно обводненных почвах;
- торфяных грунтах;
- местности, постоянно заливаемой паводком;
- пучинистых почвах;
- подвижных и плавающих грунтах.
Фото 2. Бревенчатый дом на склоне, строящийся на свайном основании
Свайные основания сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой, поскольку они не являются преградой для их установки.
Анализ по эталонной скважине
Оптимальный вариант для частного строительства – вкручивание пробной сваи аналогичной тем, что будут использоваться при возведении фундамента. Когда она проходит уровень промерзания грунта, специалисты анализируют крутящий момент, который прикладывают к опоре для дальнейшего вкручивания. На основании этого делаются выводы о плотности слоев почвы и их составе.
Хотя для такого анализа придется привлекать профессиональных специалистов, заказчику он обойдется значительно дешевле, чем профессиональный, а его достоверность позволяет увеличить коэффициент надежности всего на 0,05, то есть при подобном подходе он составит 1,25.
Виды свайных фундаментов
Все свайные фундаменты можно разделить по отношению к грунту:
- Висячие. В таком случае столбы висят в грунте, без опоры на несущий слой, благодаря силе трения.
- Подпорные. Такие столбы врезаются прямо в грунт. Подпорные стойки подходят для строительства малоэтажных домов (1-2 этажа).
По типу монтажа
Основание делится на:
Винтовые. Имеют вид стальной трубы с винтовыми лопастями внизу конструкции. Эти столбы очень крепкие, вытащить их невозможно. При установке винтовых свай монтировать их надо строго вертикально по отношению к поверхности
Важно проследить за качеством швов на них, так как от этого зависит прочность (в противном случае конструкция может разломиться).
- Буронабивные. Это железобетонные столбы, перед монтированием которых бурят скважину. После бурения скважины, ее армируют и заполняют бетоном. Буронабивные стойки пользуются популярностью благодаря простоте постановки. Они используются для строительства фундаментов многоэтажных домов.
- Вдавленные. Применяются для фундамента одноэтажных и многоэтажных домов. Они подходят для плотного грунта, обеспечивая его дополнительным уплотнением. Для вдавливания столбов необходимо строительное оборудование (сваевдавливающие машины и установки).
- Забивные. Один из самых крепких баз – на забивных сваях. Смонтировать ее самостоятельно невозможно. Для этого применяют гидравлические молоты и специальную строительную технику. Забивная свая представляет собой железобетонную конструкцию длиной от 3 метров. Длина зависит от вида почвы, на которой происходит строительство фундамента.
По материалу изготовления
Основания можно разделить в зависимости от того, из какого материала они будут изготавливаться:
- Деревянные. Подходит не для всех типов домов, а лишь для небольших домиков коттеджного типа и дач. Также такая конструкция обладает довольно легким весом, ее несложно соорудить. Для изготовления деревянных свай применяют дуб и сосну. Нередко использование дуба, лиственницы. Перед монтажом стволы деревьев отчищают от коры, а часть, которая будет погружена в грунт, затачивается.
- Металлические. Металлическая свая – труба, состоящая из сваренных друг с другом частей. Металлические стойки имеют и недостаток – со временем они подвергаются коррозии. В качестве защиты от этого химического процесса применяется ряд средств против коррозии металла (смолы, битум).
- Железобетонные. Актуально для строительства тяжелых многоэтажных домов. Такие сваи прочные и устойчивые. С их транспортировкой и установкой могут возникнуть трудности, но будьте уверены, что такие сваи продержатся не одну сотню лет.
- Пластиковые. Фундамент из пластиковых труб применяется для строительства бань и небольших домов. Это очень экономичный доступный вариант, несложный в исполнении.
Разновидности и характеристики свай
Деревянные элементы мы рассматривать не будем, потому что они практически не используются в строительстве жилых домов. Этот вариант от силы используется для хозяйственных построек.
Тип | Диаметр | Длина |
Сталь | 70-350 мм | 2-11 м |
Железобетон | 300х300 мм, 350х350 мм, 400х400 мм. | 10-16 м |
Железобетонные сваи подходят для всех типов грунтов и выдерживают значительную нагрузку. Однако в частном строительстве предпочтение отдаётся стальным элементам. Свая представляет собой трубы из стали марки СТ-3, а также в некоторых случаях высшие сплавы СТ-20. Наша бригада занимается проектами, для которых уже сделаны расчёты запаса прочности, поэтому с обустройством фундамента вопросов не возникает.
По внешнему виды они напоминают буры с винтами на конце. Длина конструкции может достигать 11 м. Зачастую для удешевления фундамента применяют винтовые сваи со сварным наконечником. Литые прочнее, но делают их только на заводе. По своему опыту могу сказать, что существенной разницы нет, потому что наконечник требуется только для бурения грунта. Если свая установлена вертикально и заглублена по ГОСТу, то в дальнейшем проблем не возникнет.
Железобетонные сваи обычно забиваются в грунт или в заранее пробуренные каналы. Такой фундамент редко встречается в частном строительстве, потому что требуется для крупных строений с повышенной нагрузкой.
Расчет
Расчетное сопротивление грунта основания
Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
, где
коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;
коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;
коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б;
ширина подошвы фундамента, м;
осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов,
залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;
осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов,
залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего
непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;
угол внутреннего трения грунта основания;
коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)
глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8);
глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м;
Более подробную информацию можно посмотреть: Расчет сопротивления грунта основания
Данные для расчета взяты из приложения В СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*).
Формула при d ≤ 2:
, где
расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;
коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;
ширина проектируемого фундамента, м;
глубина заложения проектируемого фундамента, м;
ширина фундамента равная 1м (Ro);
глубина заложения фундамента равная 2м (Ro).
Формула при d>2:
, где
расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;
коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;
коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, — k2 = 0,25, супесями и суглинками — k2 = 0,2 и глинами — k2 = 0,15;
ширина проектируемого фундамента, м;
глубина заложения проектируемого фундамента, м;
ширина фундамента равная 1м (Ro);
глубина заложения фундамента равная 2м (Ro);
расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3.
Самостоятельный анализ
Определение слоев проводится самостоятельно по имеющимся выкопанным колодцам, погребам или буровым отверстиям. Однако такая методика не рекомендуется, так как часто влечет за собой получение ошибочных результатов, значительно понижающим надежность всего здания. Чтобы компенсировать погрешности при самостоятельном анализе, коэффициент берут максимальный, то есть 1,7.
Интересно, что такое решение часто приводит к необходимости увеличения общего числа свай, что финансово бывает дороже, чем оплата услуг специалиста для анализа по эталонной скважине. Прежде чем принимать решение, необходимо хорошо подумать, на что лучше потратить деньги – дополнительные опоры или квалифицированную информацию об особенностях грунта.
Заключение
Чтобы грамотно провести расчет фундамента, инженеру требуются прикладные навыки и понимание технологии закладки свайного фундамента.
Требования к вычислениям подробно изложены в нормативных документах и отражают, кроме приведенных в статье формул, анализ рисков на осадку и деформации в зависимости от типа почвы и модели основания, а также другие нюансы строительства.
Самостоятельно заниматься инженерными расчетами допускается в том случае, если планируется возведение легковесной постройки, либо сооружения II или III степеней ответственности. В противном случае стоит проектирование свайного фундамента доверить профессиональной компании, которая имеет для этого все лицензии.