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.
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:
Таблица 2
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.
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;
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.).
Плюсы использования свай для дома
Одним из главных преимуществ свайных фундаментов считается скорость возведения. Сваи устанавливаются довольно быстро, на отстаивание конструкции тоже не понадобится много времени. Обычно уже через неделю после возведения свайного фундамента можно переходить к строительству коробки дома.
Сваи можно устанавливать практически на любых грунтах – даже на самых проблемных, слабых, подвижных и неустойчивых. Дом на сваях можно поставить на воде, что открывает широкий простор для интересных архитектурных решений, а также может быть единственным возможным вариантом на некоторых типах местности. Кроме того, свайный фундамент подходит для участков с сильными перепадами высот – сваи легко решают проблему строительства дома на крутом склоне. Для возведения свайного фундамента не понадобится расходовать много материалов. Это одна из причин невысокой стоимости такого основания, что тоже привлекает многих домовладельцев. Помимо экономии на средствах и сроках возведения монтаж свайного фундамента позволяет сократить подготовительный этап строительства. Основание не требует специальной подготовки грунта и создания котлована. Его можно устанавливать при любых погодных условиях – температурный режим никак не сказывается на качестве работ и результата. При этом свайный фундамент отличается высокой прочностью, надежностью и долговечностью. Он устойчив к негативным факторам окружающей среды и хорошо выдерживает нагрузки.
Организация коммуникаций в плавучем доме
Независимо от того, на какой удаленности от суши будет располагаться дом, внутри необходимо организовать все удобства — коммуникации. Например, если дом находится неподалеку от берега, то часто хозяева подключаются к централизованным магистралям водоснабжения, газификации, электричества и канализации. Для того, чтобы это сделать, нужно будет обзавестись разрешением от соответствующих органов.
Если дом мобильный, то электричество лучше сделать от генераторов, а стационарное сооружение запитать от местных инженерных систем Источник emilylynch09326138.wordpress.com
Но можно организовать и независимые инженерные системы у себя в доме на воде. Для этого может пригодиться следующее оборудование:
- электрогенераторы;
- газовые или электрические конвекторы;
- емкости (объемные канистры) с топливом;
- канализационные септики и септики для сбора воды (от стиральной машины, душа, рукомойников).
Большое внимание при обустройстве дома на воде следует отдать именно отопительным системам. Помимо конвекторов или радиаторов для поддержки комфортной температуры необходимо организовать систему «Теплый пол»
Она поможет контролировать микроклимат и в летний и в зимний период. Это условие обязательно, так как вода всегда тянет прохладу, и дом может сильно остывать в ночное время суток.
Оптимальное расстояние
Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.
Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.
Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.
Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.
В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.
Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.
Преимущества свайно-винтового фундамента на грунтах с большим количеством подземных вод
- основание на винтовых сваях обходится намного дешевле, чем плавающая плита и другие типы фундамента;
- для установки свайно-винтового фундамента не нужно использование техники, сваи можно вкрутить вручную;
- основание на сваях не требует проведения сложных земляных работ;
- из-за того, что свайный фундамент поднимает строение от уровня земли, от гидроизоляции можно отказаться, главное – защитить сваи от влаги (для этого внутрь заливают бетон и обрабатывают сваи антикоррозийным составом);
- открытое пространство под домом при установке свайного фундамента обеспечивает естественную вентиляцию, в результате полам и стенам не грозит гноение и образование плесени. Зимой в таком доме за счёт воздушной подушки под основанием более тепло, летом – более прохладно;
- благодаря своей специфике, свайный фундамент можно установить на любом участке и без работ по его выравниванию. Вместо этого длина свай подбирается с учётом перепадов высоты участка.
Как видим, фундамент на винтовых сваях идеально подойдёт как надёжное основание для дома на болотистом или обводнённом участке.
Видео описание
Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:
Это важно! Срок возведения фундамента можно значительно сократить – до 2-х дней. Фундамент из винтовых свай не требует времени на усадку или затвердевание
Для создания такого основания здания достаточно 3-4 человека.
- возможность возведения в любых погодных условиях;
- равномерное распределение нагрузки на фундамент за счет увеличения количества несущих конструкций в местах с большей нагрузкой;
- возможность беспрепятственно построить дополнительное помещение рядом с уже возведенным зданием;
- устойчивость конструкции при сейсмической активности;
- отсутствие биологического вреда для экосистемы, где строится помещение;
- длительный срок службы.
Достроить террасу на винтовых сваях — просто и недорого Источник Распределение нагрузки в фундаменте из винтовых свай рассчитывается еще на этапе проектирования будущего строения. Изначально предусматриваются места, которые требуют повышенной устойчивости и надежности конструкции. В таких участках, как правило, устанавливают дополнительные элементы. Кроме того, начинать возводить стены конструкции можно сразу же после окончания обвязки. Что касается, например, бетонного основания, то для начала строительных работ по возведению стен нужно подождать минимум месяц до полного затвердевания бетона. Таким образом, разрушается второй миф о том, что в фундаменте из винтов происходит неравномерное распределение нагрузки.
Стоит также выделить возможность строительства свайного фундамента в любое время года. Вне зависимости от погодных условий такая конструкция будет отлично проходить почву и намертво закрепляться в ней.
Недостатки
Как и все виды фундамента, винтовые сваи имеют свои недостатки, возникновение которых можно предотвратить при правильном проектировании и строительстве. Ведь на вопрос, как правильно построить дом на сваях, может ответить только профессионал.
К основным недостаткам фундамента из винтовых свай можно отнести:
- необходимость в утеплении полов;
- затрудненное строительство подвала или цокольного помещения;
- невозможность строительства на каменистых грунтах;
- обвязка каркасного дома на винтовых сваях — затруднительный процесс с множеством нюансов;
- при разрушении защитного слоя возможно изменение качеств металла (возникновение коррозии), что значительно влияет на безопасность и надежность конструкции.
Пол в доме на винтовых сваях потребует хорошего утепления Источник
Преимущества и недостатки свайно-плитных фундаментов
Основное преимущество технологии СПФ — возможность устанавливать самые надежные и прочные фундаменты для сооружений в сейсмоопасных зонах, для конструкций, боящихся вибрационных нагрузок. Это также наилучший вариант так называемого «отложенного решения» — когда грунты, уровень залегания подземных вод и другие характеристики недостаточно изучены. Благодаря специальной технологии не требуется значительного забора грунта, а по окончании работ остается минимальное количество мусора и отходов.
Типичный свайно-плитный фундамент.
К недостаткам следует отнести стоимость и трудоемкость. По сравнению со свайно-винтовым решением в малоэтажном строительстве такой вариант проигрывает в цене и легкости монтажа. Для установки плиты понадобится использование специальной техники. Необходимо привлечение специалистов к работе или наличие собственных значительных навыков в выполнении подобной работы.
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.
Под какие конструкции можно использовать сваи
Чтобы разобраться в тонкостях свайного фундамента, и под какие конструкции они подойдут, нужно изучить два важных фактора.
Коттедж на свайном фундаменте сооруженный на холме
Первый состоит в конструкции дома или коттеджа, которые на них будут стоять. Сразу нужно отметить, что свайный фундамент не подойдет для сооружений, которые имеют тяжелый вес.
Поэтому специалисты рекомендуют использовать свайный фундамент для домов, сооруженных из не тяжелых строительных материалов.
Сюда можно отнести дома из пеноблоков, газосиликата, из дерева, а также других легких материалов. Некоторые используют такое основание при строительстве коттеджа, но опять-таки следует не забывать, что он также должен быть сделан из пеноблоков или иных легких материалов.
Второй момент касается сложности участка, где будет происходить строительство.
Исходя из этого, можно сделать следующие выводы:
- проект фундамента оборудованного сваями должен быть разработан под сооружения из пеноблоков, газосиликата и других легких строительных материалов, а также коттеджа;
- также проект должен разрабатываться под любой тип грунта, за исключением скального, с любой глубиной промерзания и пучинистости;
- проект свайного основания необходимо просчитывать таким образом, чтобы можно было сделать ремонт некоторых элементов основания, либо отдельных блоков.
Особенно подходит свайный фундамент для дома из газобетона.
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.
Пример расчета
Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.
Так, учитываются при расчетах следующие данные:
Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.
Рис: Вес конструктивных элементов здания
Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.
| Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг. |
Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.
Рис: Карта снеговых нагрузок РФ
- Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
- Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:
- Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
- Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.
Рис: Схема заглубления ЖБ свай
Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.
| Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе. |
В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.
В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.
Свайные технологии и их особенности
Чаще всего в частном строительстве используются винтовые сваи
Применение свай в процессе строительства позволяет существенно сокращать подготовительные земляные работы, а в варианте применения на слабых грунтах выходить на слои с большей емкостью нагрузки.
Свайный фундамент представляет собой определенное количество свай, объединенных общим ростверком. Ростверковая часть может выполняться в виде монолитной бетонной плиты или ленты с использованием деревянного бруса и железобетонных балок. Сваи можно приобрести в готовом виде или соорудить своими руками непосредственно в месте размещения.
В домашнем строительстве, как правило, применяются винтовые, набивные и забивные сваи, ствол которых представляет собой в первом случае стальной цилиндр с заостренным винтовым наконечником, во втором и третьем – бетонный столб.
При использовании винтовых свай опора погружается в грунт посредством вкручивания до достижения необходимой глубины.
Технология возведения дома на сваях
Этапы возведения свайного фундамента можно разделить на подготовительный период и процесс монтажа. Сначала проводят расчеты: определяют массу будущего дома на сваях, выбирают материалы, из которых будет возводиться здание и сам фундамент. Также на участке необходимо провести геологические изыскания, чтобы определить тип грунта, уровень залегания грунтовых вод. Затем участок готовят к началу строительства: обустраивают подъездные пути, расчищают место для монтажа свай, снимают верхний почвенный слой. После установки разметки под места вкручивания свай переходят к бурению скважин для опор. В скважину устанавливают трубу и заливают ее бетоном
Важно не забыть про дренаж и гидроизоляцию: на дно ямы перед заливкой бетона укладывают подушку из песка и гравия, а затем листы рубероида. Чтобы установить ростверк для свайных фундаментов используются металлические каркасы
Арматура укладывается внутрь опалубки и прочно закрепляется. Сверху опалубка заливается бетоном. Когда ростверк отстоится, устанавливают стеновой каркас дома, монтируют кровлю, ставят оконные и дверные конструкции.
