Варианты размещения свай и их назначение
Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.
https://www.youtube.com/watch?v=mQmAwgt_LmY
Расположение опор дома бывает четырех типов:
- Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
- Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
- Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
- Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.
Согласно требованиям СНиП, минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопастей. То есть, если имеются опоры с лопастями 30 см, минимальным расстоянием между ними будет 60 см.
Необходимо учесть, что это расстояние между лопастями, то есть при разметке, отмечая оси свай, следует считать не 2, а 3 диаметра. Максимальное расстояние определяется отношением веса дома к количеству свай.
Необходимо учитывать материал и сечение ростверка, чтобы не получить излишнюю подвижность балок в центральной части каждого пролета. По всем расчетам максимум всегда определяется как 3, в некоторых случаях — 3,5 м.
Выходить за пределы этих значение нельзя, это создаст угрозу конструкциям дома.
Правильное размещение свай – основа целостности и долговечности фундамента и всего строения. При расстановке опор, согласно оказываемой нагрузке, удается избежать критических зон, угрожающих просадке свай и отдельных частей дома. Если здание обладает сложными контурами, размещение опор требует особого внимания.
С этой целью разработано несколько основных методик.
- Одиночное размещение. Сваи устанавливаются под опорами каркасных конструкций, в угловых стыках стен и под всеми несущими элементами. При этом их интервал не может быть более 3 метров.
- Ленточное размещение. Сваи располагаются под несущими стенами с тем отличием от одиночного типа, что интервал их расположения заметно уменьшается и часто составляет всего полметра. Такая методика используется при необходимости выдерживать большую нагрузку (например, тяжелый 2-х или 3-х этажный дом).
- Кустовое размещение. Такой тип необходим для поддержания тяжелых одиночных или групповых конструкций. Определенного шага для этого типа нет, так как часто сваи размещаются близко друг к другу в хаотичном порядке, соответствующем оказываемой нагрузке. Их размещение напрямую зависит от расчета зон давления. Единственное условие – элементы должны присутствовать по всему периметру и площади плитного фундамента, для которого они являются опорами.
- Сплошное размещение или свайное поле. Опоры устанавливаются повсеместно под площадью плитного фундамента, шаг – примерно 1 метр. Такая методика используется для массивных строений или на грунтах со слабой несущей способностью.
Важно! Сваи обязательно должны равномерно располагаться по всему строению. Находиться по внешним и внутренним углам, под несущими стенами
Предлагаем ознакомиться Как правильно класть вагонку в бане
Расстояние между сваями также обусловливается длиной ростверка, так как он должен обоими концами ложиться на оголовок опоры. Это не берется в учет, только если монтируется бетонный ростверк.
Немного сложнее рассчитывать размещение опор для плитного фундамента. Как правило, для этого используется специальная проектная документация. Но принцип размещения опор не меняется: их располагают под несущими стенами и колоннами каркасника.
Факторы, влияющие на длину опор
От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:
- Плотность почвы.
- Перепад высоты между разными точками участка.
Плотность грунта
Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.
Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.
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 |
Рекомендации специалистов
Фото: привариваем распорки между сваями для усиления фундамента При выборе опор для свайно-винтового фундамента стоит учесть следующие рекомендации:
В сильно агрессивных почвах для конструкций типа бань, небольших домов нужно брать СВС с толщиной стенки ствола от 5 мм.
Допустимое отклонение стенки ствола от заявленной в документации производителем может отличаться максимум на 10%.
Не рекомендуется использовать под жилые строения СВС с толщиной лопасти 5 мм. Они не выдерживают больших деформационных нагрузок. Но их вполне хватит для возведения забора, хозпостройки или беседки.
Толщина лопасти 6 мм – отличный вариант для конструкций ИЖС
Обладает повышенной устойчивостью к коррозии и сильным нагрузкам.
Важно еще на этапе проектирования фундамента точно определить необходимую толщину металла опор.
Чтобы купить качественные сваи, нужно запрашивать у продавца не только сопроводительные документы, но и отчеты по качеству сварного шва (печать ОТК – отдел технического контроля), успешному прохождению продукцией испытаний.
Если продавец отказывается предоставлять официальные документы относительно характеристик, качества продукции, но предлагает хорошую скидку, от такой покупки лучше воздержаться. Экономия может привести к быстрой порче и деформации металлических опор, поставив под угрозу целостность и безопасность эксплуатации строения.
Кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов
Курсовой проект
Выполнила студентка Фролова Т.А.
курс 5 семестр ПГС (уск.) г. Смоленск
Преподаватель Гусева Е.С.
2015 г.
1. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций для наружной стены
2. Расчет конечной (стабилизированной) осадки свайного фундамента методом послойного суммирования для наружной стены
. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций для внутренней стены
. Расчет конечной (стабилизированной) осадки свайного фундамента методом послойного суммирования для внутренней стены
. Подбор сваебойного оборудования
. Проектирование котлована
. Сравнение вариантов и вывод
Список литературы
1. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций для наружной стены
Как рассчитать длину сваи
Для расчетов важно знать толщину плотного слоя почвы и глубину промерзания
Размеры винтовых свай напрямую влияют на их стоимость. От решения вопроса о том, сколько метров свая будет длиной зависят затраты на их приобретение и установку.
При определении их длины руководствуются следующими факторами:
- глубина залегания плотного слоя почвы;
- глубина промерзания почвы;
- глубина погружения лопастей;
- расстояние от верха опоры до монтажных отверстий;
- высота цоколя.
Рассмотрим каждый фактор по отдельности.
Глубина залегания плотного слоя грунта
Для возведения фундамента необходимо знать, на сколько метров в глубину следует погрузить стержень, чтобы достичь несущего пласта земли.
В районном отделе архитектуры или в аналогичном учреждении можно взять копию вертикальной съёмки залегания грунтов в месте строительства. На вертикальной съёмке будет видно, на глубине скольких метров залегают плотные слои грунтов.
Если нет такой возможности, используют ручной бур для получения образцов грунта.
Глубина промерзания почвы
Для фундамента важно, на сколько метров в глубину промерзает почва. По величине промерзания почвы определают, сколько метров составляет толщина почвы, подверженная пучению
Следует иметь в виду, что не все типы почв подвержены морозному пучению.
Длина стержней должна позволять её нижнему концу находиться ниже уровня промерзания почвы.
Глубина погружения лопастей сваи
Лопасти должны обязательно достигать плотного слоя грунта. От того на сколько метров будет погружена в несущий слой почвы свая, зависит положение верхнего края лопасти. Верхняя кромка лопасти должна находиться в плотном слое грунта. Учитывая расстояние от лопасти до нижнего конца стержня, можно определить длину сваи от поверхности земли до кончика острия. О том, как установить винтовые сваи по уму, смотрите в этом видео:
Расстояние от верха опоры до монтажных отверстий
Монтажные отверстия должны располагаться на расстоянии 100 мм от верха конструкции
Монтажные отверстия в верхней части конструкции сваи нужны для того, чтобы продеть через них рычаг для вращения и ввинчивания опоры. В качестве рычага используют металлическую трубу небольшого диаметра.
На сколько, монтажные проушины должны быть выше уровня земли зависит от высоты цоколя строения. Обычно монтажные отверстия делают в трубе на расстоянии 100 мм от верха конструкции.
При устройстве фундамента такого типа следует учитывать, что верхние участки труб с монтажными проушинами срезают. Затем приваривают к верхушкам труб монтажные детали для крепления конструкций ростверка.
Высота цоколя
Высота основания строения над поверхностью земли – это высота цоколя. Цоколь – пространство между нижним перекрытием первого этажа и поверхностью земли.
Опытные строители рекомендуют делать высоту цоколя не менее 50 см. Закрытое пространство между поверхностью земли и домом обеспечивает сохранение положительной температуры воздуха подполья, что обеспечивает комфортный микроклимат внутри всего сооружения.
Вычисление ординат эпюры дополнительного давления σzp,i
Сначала вычисляется верхняя ордината эпюры σzp,о непосредственно под подошвой фундамента при z = 0:
кПа
Затем вычисляются другие ординаты по формуле для различных глубин откладываемых от подошвы фундамента. Коэффициенты берутся в зависимости от отношения длины фундамента стены l к ширине фундамента b, то есть (принимается по последней колонке таблицы 11 Приложения, где – фундамент ленточный и отношения ξ=2z/b (первая колонка)). Вычисления удобно вести в табличной форме. Для отыскания нижней границы В.С. сжимаемой толщи Hc в этой же таблице приводятся значения 0,2 При этом толщины элементарных слоев hi в эпюре σzp соответственно получаются 0,72 , 0,4b = 0,4·1,98=0,79м. | , кПа0,2, кПаСлои основания | |||||
0 0,8 1,6 2,4 | 0 0,79 1,58 2,38 | 1,000 0,881 0,642 0,477 | 186,14 163,99 119,50 88,79 | 0,72 0,72 0,72 0,72 | 25,50 | Песок мелкой крупностью Е=20102 кПа |
3,2 4,0 4,8 5,6 6,0 6,4 | 3,17 3,96 4,75 5,54 5,94 6,34 | 0,374 0,306 0,258 0,223 0,208 0,196 | 69,62 56,96 48,02 41,51 36,48 | 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 | 41,32 42,14 |
Нюансы расчёта свайного фундамента
Некоторые особенности влияния нагрузки существуют для свайного фундамента. Поэтому рассмотрим пример вычисления.
Основные показатели, которые фигурируют в расчётах:
- Радиус свай.
- Длина.
- Количество.
- Расстояние, на котором размещаются соседние элементы.
Данный пример предусматривает упрощённые вычисления.
Начнём с вопроса, каким должен быть радиус винтовых свай:
- радиус 28,5 мм подходят для обустройства ограждений;
- сваи радиус 38 мм имеют несущую способность до 3 тонн. Применяются для закладки фундамента для лёгких построек;
- 44,5 мм – сваи, которые используют для одноэтажных построек, каркасных домиков и прочее. Несущая способность до 5 тонн;
- радиусом 54 мм можно использовать для закладки как одноэтажных, так и двухэтажных строений небольшого веса. Способны выдержать влияния нагрузки 7 тонн.
Расстояние между сваями также зависит от предполагаемой нагрузки. Если для постройки здания применяется газобетон или шлакоблоки, то шаг составляет 2 м, для более лёгких каркасных строений, не более 3 м.
Расчет свайного фундамента: простая и надежная методика
Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа
Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания
Изучение характеристик грунта
Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.
Схема буронабивного фундамента
Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.
Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.
Глинистая почва в области подошвы сваиГлинистая почва по длине сваиПесчаный грунтКрупнообломочные породы
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
- нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
- нагрузка на ростверк.
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
| Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см | 30-50 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 20 см | 100 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 30 см | 150 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 38 см | 684 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 51 см | 918 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления | 27,2 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением | 33,4 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя | 100-150 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см | 500 кг/кв.м. |
| Пирог кровли с использованием покрытия из | |
| листов металлической черепицы и металлических | 60 кг/кв.м. |
| керамочерепицы | 120 кг/кв.м. |
| битумной черепицы | 70 кг/кв.м. |
| Временные нагрузки | |
| От мебели, людей и оборудования | 150 кг/кв.м. |
| от снега | определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района |
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
| Постоянная для: – дерева – металла – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона – изготавливаемых на заводе- изготавливаемых на участке строительства | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
| От мебели, людей и оборудования | 1,2 |
| От снега | 1,4 |
Расчет сваи
На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:
- шаг свай;
- длина сваи до края ростверка;
- сечение.
Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.
Расположение арматуры
Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.
Расчет количества винтовых свай — особенности метода
Винтовой фундамент — надежное и недорогое основание, широко востребованное в малоэтажном строительстве. На таком фундаменте можно возводить дома высотой в 1-2 этажа из дерева, пенобетона либо каркасных панелей. Он обладает повышенной устойчивостью в низкоплотных и пучинистых грунтах, в которых финансового не выгодно обустраивать стандартные ленточные фундаменты.
Дом на винтовых сваях
В данной статье представлены особенности расчета винтовых оснований. Мы рассмотрим расчет осадки свайного фундамента, грузонесущей способности опор, их количества и приведем пример составления схемы свайного поля.
Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента
Коровин Сергей Дмитриевич
Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.
Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме с наружной и внутренней стороны дома. Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями. Весь этот процесс можно выполнить самостоятельно, тем более что существует упрощенный расчет основы с применением свай.
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.
Расчет несущей способности сваи в конкретных условиях.
Перед началом строительства дома из пеноблоков были проведены исследования грунта на глубине 3 метров. Результаты показали следующее распределение почв:
- 0-2 метра – суглинистые почвы;
- 2-3 метра – глинистые почвы.
Расчет несущей способности сваи по грунту зависит от параметров самой опоры. В соответствии со Строительными правилами «Свайные фундаменты» предположим первоначально ее длину 3 метра. Минимальный рекомендуемый диаметр для таких опор составляет 300 мм.
Исходя их геометрии и почвенных условий, можно рассчитать несущую способность сваи по ее торцевой части и боковой поверхности. Для этого высчитаем площадь нижнего конца опоры:
Sторца=3,14D2/4=3,13*0,3*0,3/4=0,07,
где D – диаметр круга. Следующий параметр, необходимый для определения несущей способности свай – периметр опоры:
U бок=2*3,14*R=2*3,14*0,15=0,94.
Исходя из перечисленного, несущая способность буронабивной сваи по грунту будет определяться по следующей формуле:
Pтор=0,7Pнорм*S=0,7*90*0,07=4,41т,
где Pтор – несущая способность по торцу сваи, 0,7 – общепринятый коэффициент по грунту, Pнорм – нормативная несущая способность (табличная величина из соответствующих справочников), S – площадь основания. Аналогично рассчитаем несущую способность буронабивной сваи по ее боковой поверхности:
Pбок=0,8*U*fiн*h,
где Pбок – несущая способность по боковой поверхности сваи, 0,8 – коэффициент по условиям работы сваи в почве, U – периметр боковой поверхности, fiн – сопротивление грунта воль боковой поверхности (также табличная величина, зависящая от вида грунта и глубины его расположения), h – высота того или иного слоя грунта, через который проходит свая. Подставляя известные и рассчитанные величины получим:
Pбок=0,8* (2,8*2 + 4,8*1)*0,942=7,8т.
Исходя из проведенных вычислений, можем выполнить определение несущей способности свай. Для этого достаточно суммировать Рбок и Ртор:
Р=Рбок+Ртор=4,41+7,8=12,21т.
То есть каждая свая с указанными выше параметрами в том грунте, который располагается в зоне строительства согласно нашему примеру, способна выдержать нагрузку в 12 тонн 210 кг. Исходя из этой величины, необходимо рассчитать необходимое и достаточное количество опор буронабивного фундамента. Для этого определим общую массу строения.
Пример расчета несущей способности свай
Вес дома определяется как сумма веса всех входящих в него частей – перекрытий, перегородок, стен, стропильной системы, кровельного материала, переменной нагрузка от снега и ветра, массы отделки снаружи и внутри строения, а также предполагаемой к установке в доме мебели и бытовой техники. Предположим, что посчитав все искомые величины, получили общую массу строения, равную 124 тонны.
Следующий необходимый параметр – длина стен и перегородок, под которыми предполагается установка свай. Данная величина позволит распределить опоры дома равномерно с равным шагом. Предположим, что длина стен составила 29 метров. Тогда нагрузка на 1 п.м. будет определяться по формуле:
Q=124/29=4,3 т.
Шаг установки опор определим как отношение несущей способности сваи на величину Q:
L=P/Q=12,21/4,3=2,8
Используя полученные данные, рассчитаем и количество опор буронабивного свайного фундамента через отношение периметра стен к шагу установки опор:
N=29/2,8=10,3.
Принимаем ближайшее большее количества для получения определенного запаса прочности фундамента.
Таким образом, даже не обладая необходимым инженерным строительным образованием можно самостоятельно рассчитать несущую способность свай фундаментов того или иного вида, а также шаг установки опор и их количество. Необходимо это и для контроля работ, проводимых нанятой строительной бригадой, и для предварительного экономического расчета расходов на строительство основания дома.
Особенности свайного фундамента
Этот тип фундамента не подходит для строительства зданий из тяжелых материалов (кирпич, бетон и т. д.). Он предназначен исключительно для возведения легких строений, таких как каркасники.
Конструкция отличается простотой монтажа. Работы проводятся по следующему алгоритму:
Выбор и очистка участка. Удаляются деревья, кусты и трава. В зоне проведения работ не должно проходить никаких коммуникаций.
Разметка территории. Это необходимо для максимально точного монтажа свай. Разметка проводится согласно заранее подготовленному проекту, где подробно указано месторасположения каждой опоры. Максимально допустимое расхождение с проектом — 2 см.
Монтаж свай. По разметке для каждой сваи делается небольшое углубление — 15-20 см, чтобы опору было легче ставить. Устанавливаем сваю и вкручиваем.
Монтаж свай — кропотливая работа. Для этого нужно привлечь 3-4 человека. В первую очередь опору нужно собрать: в верхней части свай есть специальное отверстие, куда вставляется лом (диаметров 3 см). На него далее монтируется рычаг — он помогает упростить процесс вкручивания опоры.
В качестве рычага берется труба длиной 3-3,5 м. Чем длиннее рычаг, тем проще вращается опора
Кроме того, важно, чтобы сваи входили в землю ровно. Для этого используется строительный уровень, который прикладывается к столбу во время вкручивания.
Далее ставим опору в подготовленное углубление и начинаем вкручивать
Для этого два человека берутся за рычаг с обеих сторон опоры и двигаются в направлении против оси. За один полный оборот свая погружается в землю примерно на 20 см.
Важно! Если свая входит в землю неровно, ее необходимо выровнять. Поэтому прослеживать уровень вхождения следует на протяжении всего процесса
Важно помнить, что чем глубже опора погружена в землю, тем труднее проходит выравнивание
Поэтому прослеживать уровень вхождения следует на протяжении всего процесса
Важно помнить, что чем глубже опора погружена в землю, тем труднее проходит выравнивание
Бывает, что «первые» шаги даются сложно, и винт не хочет поворачиваться. В таких случаях углубление для опоры увеличивается на 10-15 см, а на рычаги, в качестве дополнительной вертикальной нагрузки, вешается какой-то груз. Когда опора будет легко проворачиваться, груз можно снять.
Выбираем оптимальную длину
При проектировании свайных фундаментов нужно помнить, что длина несущих элементов должна быть достаточной, чтобы достичь глубины промерзания почвы и упереться в прочные слои грунта. Ведь, если будут допущены ошибки в проектировании, тогда возникает проседание отдельного угла дома с дальнейшим его разрушением. Поэтому, длина конструкции выбирается с учетом некоторых важных факторов
Плотность грунта
Таблица плотности грунта для расчета свайного фундамента
Если грунты сыпучие и не способны выдерживать большие нагрузки, тогда сваи опускаются до глубины промерзания или достижения прочных почв. На строительной площадке нужно проводить подробные геодезические исследования, провести сбор данных о состоянии почвы и уровня грунтовых вод. Делается это методом глубинного керна или вручную с помощью лопаты.
Если под слоем залегают прочные почвы типа глины или песка, тогда нужно использовать сваи длиной до 2,5 метра. Если под слоем плодородной почвы есть породы низкой плотности, тогда с помощью садового бура делается скважина до уровня залегания прочных пород и по глубине скважины рассчитывается длина несущих элементов.
Перепад высот на участке
Пример расчета высоты свайного фундамента с перепадом высоты на участке
Как правило, при возведении таких фундаментов редко когда делают выравнивание участка по единой плоскости из-за больших финансовых расходов.
Тогда делают скважину в самом низком месте будущего фундамента и в самом высоком, затем рассчитывают длину скважины в обоих местах. Понятно, что далеко не всегда уровень прочных пород будет одинаковым на различных отметках, поэтому бурение проводится в нескольких местах.
В результате получается полноценный проект выбора оптимальной длины основания для дома с учетом типа грунта и высоты на участке. Устанавливать сваи одинаковой длины в таких случаях запрещено, в противном случае возникнет крен в сторону меньшего сопротивления почвы.
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.
