Особенности установки свайных фундаментов с ростверком

Свайно-винтовой фундамент

Винтовое основание сооружается из специальных труб круглого сечения с лопастями, которые могут быть расположены в один или несколько рядов. В большинстве случаев внутренняя полость свай после погружения заливается бетоном, что позволяет существенно повысить несущую способность будущего фундамента.

Рисунок 4. Способы обвязки свайно-винтового основания

Особенности

Свайно-ленточный фундамент обладает множеством преимуществ, но основным из них является возможность самостоятельного погружения свай. Благодаря наличию лопастей на стальных трубах их погружения можно выполнить силами 2-х человек. Реже для вкручивания привлекают спецтехнику или используют специальное оборудование.

Другие особенности:

• Минимальные сроки установки свайно-винтового поля – даже при ручном погружении работа занимает не более 2-х дней (в зависимости от размеров будущего строения).
• Возможность продолжения строительства уже на следующий день после вкручивания свай – при условии, что для обвязки будет использоваться деревянные или металлические балки.
• Приспособляемость к неравномерным нагрузкам – например, когда к вертикальному давлению от веса дома прибавляются еще и горизонтальные нагрузки. Стальные сваи с лопастями способны немного отклоняться от вертикальной оси – на несколько градусов, но этого вполне достаточно для более-менее равномерного распределения нагрузок по всем опорам.

Рисунок 5. Конструкция свайно-винтового основания

Устройство

Последовательность действий при сооружении свайно-винтового фундамента:

1. Разметка мест установки свайных опор.
2. Покрытие металлических опор антикоррозийным составом.
3. Бурение скважин глубиной до 0,5-0,7 м для создания направляющего приямка.
4. Ввинчивание винтовых опор в грунт на необходимую глубину.

Фото 6. Процесс ввинчивания свай

Проверка уровня расположения выступающих частей опор относительно горизонтальной плоскости.
Обрезание верхних оголовков в соответствии с общим горизонтальным уровнем.
Заполнение внутренних полостей труб бетонной смесью.
Обвязка свай выбранным способом – монолитная железобетонная лента, деревянные или металлические балки.

Фото 7. Готовое свайно-винтовое основание с ростверком из металлического швеллера

Пошаговая инструкция по устройству свайного фундамента своими руками в следующих видеоматериалах:

Что представляет собой ростверк

Далеко не все частные застройщики знакомы со специальными строительными терминами. Среди профессионалов часто можно услышать слово «ростверк». Рассмотрим, что он собой представляет.

Это нагруженный элемент свайной основы, который выполняет ряд ответственных задач:

• объединяет оголовки опор общим силовым контуром, усиленным арматурой;
• предотвращает возможность смещения опорных элементов от вертикальной оси.

На основании предварительно разработанной документации и специальных расчетов определяются размеры и конструктивные особенности ростверка.

Ростверк – это монолитный элемент основания здания, соединяющий отдельно стоящие столбы или сваи в единую систему

Для оснований с опорными колоннами применяются следующие конструкции:

• ленточная. Она объединяет расположенные под несущими стенами опоры в силовой контур с помощью цельной бетонной ленты;
• плитная. Конфигурация плитного ростверка повторяет форму здания и объединяет оголовки опор с помощью монолитной плиты.

Существуют различные варианты ростверкового фундамента, каждый из которых имеет свои особенности:

• монолитный. Цельная конструкция формируется в результате твердения бетонного раствора, залитого в сборную щитовую опалубку;
• сборный. Состоит из изготовленных промышленным методом железобетонных элементов, которые опираются на колонны.

Принципы расчета и проектирования свайно-винтового фундамента

Традиционно расчетами винтового фундамента занимаются конструкторские бюро при разработке проектно-технической документации на строительство. Но если вы решили самостоятельно рассчитать СВФ, то для этого нужно использовать СП 24.13330.

К числу основных расчетов относятся:

• Несущая способность грунтового слоя на глубине расположения спиральных лопастей после вкручивания – этот показатель нужен для расчета несущей способности сваи.
• Число свай – определяется шаг их установки на прямых участках, в местах состыковки стен, на отдельных участках, где будут располагаться специальные конструкции (камины, печи, лестницы, генераторы и др.).

Рисунок 7. Примерный план сооружения свайно-винтового основания

Идеальный способ определения типа грунта – полноценные геологические изыскания. Однако можно это выполнить и проще – путем пробного вкручивания. Это позволяет определить глубину залегания плотного несущего слоя, состав почвы и уровень грунтовых вод. Но в результате вы получите очень условные данные, поэтому для получения более объективной картины несущей способности грунта применяют поправочный коэффициент 1,6-1,7.

Окончательный расчет свайного поля

Несущая способность двухметровой сваи, изготовленной из бетона марки 300 и арматуры диаметром 12 миллиметров, в зависимости от радиуса скважного отверстия, а также показатели необходимого объема бетонной смеси будут примерно такими:

Таблица расчетов объема бетонной смеси

Значения, приведенные в таблице, произведены для непучинистого грунта с глубиной промерзания, 1,1 метра и глубиной залегания грунтовых вод 1,6 метра. Для других сечений скважины при прочих равных характеристиках значения высчитываются экспоненциально, методом пропорции. Для других материалов, типов грунта и прочих условий строительства следует прибегнуть к методу расчета несущей способности отдельно взятой сваи в соответствии с методикой, приведенной в СП 24.13330-2011 пункт 7.1-7.6.

Железобетонные сваи

Общее количество свай будет зависеть от суммарной расчетной нагрузки здания на фундамент.

Полученный результат необходимо будет разделить на показатели прочности одной сваи. Результатом деления, округленным в большую сторону, станет минимальное количество свай, необходимое для того, чтобы выдержать условленную массу. При этом нужно учесть, что минимальное расстояние между сваями равняется трем диаметрам скважин, а максимальное – два метра между осями свайных колонн.

Рассчитывать количество бетонной смеси следует с учетом степени усадки того или иного типа бетонного раствора. Информацию можно узнать у поставщика, или найти в сети в зависимости от марки бетона.

На этом расчет буронабивных свай обычно завершается и можно приступать к устройству подземной части фундамента.

Виды свайно-ростверкового фундамента

Сваи с железобетонным ростверком самые прочные

Слабые почвы прокалываются острием стержня до упора в стабильный грунт, которыми являются крупнообломочные, скальные слои и твердые глинистые породы. Длина вертикального шпунта может достигать 20 метров.

Свайный фундамент с ростверком подразделяется по признакам:

• материал — бывают железобетонные, деревянные, стальные и бетонные варианты;
• способ погружения в землю — классифицируют забивные, вибропогружаемые, винтовые;
• работа с почвой — висячие конструкции распределяют нагрузку с помощью трения, а стойки передают усилия непосредственно на стабильную породу.

Сечение шпунтов бывает квадратным, многоугольным, трубчатым. Элементы изготавливаются составными, цельными, винтовыми, с расширением. Монолитные конструкции имеют внутри цилиндрическую полость, они цельные с постоянной длиной. Сборные варианты соединяются из железобетонных блоков и набираются требуемой протяженности.

По способу погружения в грунт

Вибропогружатель для свай

Забивные сваи погружаются с помощью ударного оборудования. Острие смещает почвенные частицы в сторону, вверх при углублении и внедряется в землю. Стержень выгоняет кубатуру грунта, равную объему погруженного участка и дополнительно уплотняет основание. На стройплощадке применяются дизельные и штанговые молоты.

Вибрационный способ уменьшает трение в почве и на боковой площади погружаемого элемента. Требуется усилие, которое в несколько раз меньше, чем при ударном методе. Земля уплотняется на расстоянии 1,5 – 3 диаметра сваи от ее тела. Используются электромеханические вибропогружатели, которые с помощью амплитуды пульсаций и массы сваи разбивают структуру почвы.

По степени заглубленности

Чем больше свай под ростверк, тем дороже обходится фундамент

Висячий ростверк работает в окружении сжимающихся грунтов, распределяют нагрузку с использованием силы бокового трения, сопротивления наконечника. Такие элементы нельзя углубить до стабильного пласта и в этом есть их недостаток. Для надежности увеличивается площадь пяты направляющей части и ставится большее число элементов на участке.

Увеличение размеров приводит к удорожанию конструкции фундамента, повышению трудоемкости. Большое количество потянет утяжеление и дополнительную осадку. Уменьшение расстояния между висячими стержнями иногда спасает ситуацию.

У стоек работает наконечник, который передает усилие на несжимаемые слои, такие стержни не приводят к усадке строения. Стоечные шпунты используются для укрепления основания при прокладке коммуникаций, трубопроводов, железнодорожных перегонов т. к. имеют большой коэффициент сопротивления сдвигу. В городе ставятся в качестве подпорок для стен и для возведения промышленных единиц с тяжелым оборудованием.

Выбор свай

Для устройства СВФ на приусадебном участке следует приобретать сваи отвечающие условиям их монтажа.

Какие лучше всего подходят для частного строительства?

Разные производители руководствуются своим ТУ при изготовлении винтовых свай. Они могут быть оснащены одной, двумя и более лопастями, быть различной длины. Для строительства дачных домиков, гаражей и других подсобных сооружений используют ВС диаметром 89 – 133 мм с одной или двумя лопастями.

Как проверить качество элементов?

При покупке винтовых свай нужно обращать внимание на антикоррозионную обработку ствола и лопастей. Надо провести ребром монеты по поверхности опоры. Если не проявится белый цвет металла, то покрытие считается качественным

Если не проявится белый цвет металла, то покрытие считается качественным.

Для приусадебного строительства используются стандартизированные винтовые сваи, у которых вылет лопастей взаимосвязан с диаметром ствола. На нижней картинке видна пропорциональная зависимость этих величин.

Любое их несоответствие считается некачественным исполнением фундаментного снаряда и подлежит выбраковке. Толщина стенки трубы должна быть не менее 4 мм.

Свайно-ростверковые фундаменты

Технология ростверка с буронабивными сваями

Обустройство оснований с ростверком на буронабивных сваях обязательно при возведении зданий на неровном рельефе, склонах и неустойчивых почвах. Эти конструкции оптимальный вариант для строительства, как небольших домов, так и капитальных сооружений средней величины. Буронабивные фундаменты с ростверком имеют несущую способность выше, чем у монолитных и ленточных оснований, да и обходятся они дешевле.

Ростверк с буронабивными колоннами в разрезе

Буронабивные сваи, в состоянии вынести нагрузку порядка 1500 кг. Для возведения сооружения средних размеров понадобится несколько десятков колонн, диаметр которых может доходить до 150 см., а длина до 40 м.

Для обустройства основания здания не требуется проведения серьезных земляных работ. Каждая свая гидроизолируется двумя слоями толи или рубероида и фиксируется в непромерзающем слое грунта. Гидроизоляция позволяет защитить бетон от разрушения и снизить давление грунта на опоры.

Преимущества основания на буронабивных опорах:

• при устройстве фундамента здания, расположенные в непосредственной близости, не подвергаются воздействию динамических сил;
• возможность установки на любых грунтах;
• не наносится вред окружающему ландшафту;
• располагается ниже отметки промерзания почвы;
• подходит для деревянных, каркасных и кирпичных домов;
• дешевизна;
• скорость устройства основания составляет несколько дней.

Верхушки установленных столбов обрезаются на одном уровне, после чего они объединяются общим поясом. Ростверк на буронабивных сваях позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузки, оказываемые весом конструкции, по всему основанию здания. Устройство свайно-ростверкового фундамента можно посмотреть на видео ниже:

Минусом данной конструкции является тот факт, что из-за наличия свободного пространства между полом и грунтом, требуется утеплить буронабивной фундамент с ростверком. Это приводит к дополнительным рабочим и материальным затратам.

Ростверк на винтовых сваях

Преимущество фундамента на винтовых сваях заключается в том, что для их установки не требуется проведения земляных работ, и они как правило, применяются на глинистых и пучинистых грунтах. После того как опоры установлены, их оголовки срезают в один уровень и производят устройство решетчатого пояса.

Виды ростверков на винтовых сваях

Монолитные железобетонные и бетонные конструкции для винтовых свай делают крайне редко, поскольку этот тип опор используется для возведения легких сооружений. Чаще всего свайно-винтовой ростверк выполняют из металлического уголка или швеллера.

Перед установкой ростверка на оголовки винтовых свай, к ним приваривают металлические площадки, размер которых должен позволить скорректировать осевое смещение опор. Далее швеллером или уголком производится обвязка всех свай, в результате чего создается прочная и надежная конструкция.

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо. привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм. разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур

При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см. Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности

Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента

Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности. Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

1. обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
2. установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

1. установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
2. выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию. монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи

Важно выполнить очистку сварного шва от окалины и нанести на него грунтовку или краску. обвязка свай по оголовкам

Наличие отверстий в оголовках позволяет прикрутить деревянный брус к нему подходящими саморезами.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

• Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.
  Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов
• Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.
  Один из видов свай — винтовые, их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

• висячие;
• сваи-стойки.
  Чем отличаются сваи по типу работы

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Заливка фундамента с ростверком бетоном

После формирования арматурного пояса нужно установить деревянную опалубку. Ставится она вся за раз и на необходимый уровень по высоте, а верхняя кромка опалубки – это максимальный по высоте уровень для заливки бетона.

На внутреннюю часть трубы винтовой сваи устанавливается арматурный жгут в несколько слоев и закрепляется с помощью проволоки с поперечными закладными. При монтаже опалубки нужно помнить, что уровень бетонного основания должен быть выше, чем верхняя кромка винтовой сваи.

Сваи всегда должны быть внутри бетонного монолита. Во время заливки бетона сначала заполняется внутренняя часть винтовой сваи. При этом выполняется провибровка заливки с помощью труб. Это делается для того, чтобы устранить пустоты. Потом уже заполняется сама опалубка.

https://youtube.com/watch?v=F3DPTdeV9_8

Монтаж винтовых труб

Установка свайно-ростверковых систем начинается с монтажа самих винтовых труб. Если опоры небольшой длины, до трех метров, установить их можно даже самостоятельно без привлечения техники и аппаратуры. Для этого необходимо просто в верхнюю часть опоры продеть трубу, которая станет двусторонним рычагом. Далее два рабочих должны осуществлять вращательные движения при помощи рычага, постепенно погружая опору в грунт

Очень важно строго контролировать вертикальное направление трубы. Опора должна стоять максимально прямо и не иметь наклона

В противном случае под тяжестью конструкции она может начать склоняться сильнее, что повлечет перекос фундамента.

Если же опоры большие и имеют длину более трех метров, для их установки необходимо использовать специальную аппаратуру. Как правило, строители нанимают специальные машины, включающие в себя установки для погружения свай. В такой установке имеется вращающий механизм, к которому прикрепляется труба, а затем погружается в грунт. В основном такие аппараты используют исключительно на больших строительных объектах.

Ростверк по типу монтажа и выбору материала

По типу используемых материалов монтаж ростверка можно разделить на следующие виды:

• Металлический – то есть сваи связываются друг с другом швеллером или двутавром. Для несущих стен здания применяют широкий швеллер, что позволяет поместить блоки на металл. Для перегородок используется узкий швеллер (диаметр 20). Эта процедура позволяет значительно увеличить качество конструкции, однако, несет за собой немалые денежные затраты.
• Бетонный. При этом способе сваи располагаются под несущими стенами. Необходимо выкопать траншею строго по размерам ростверка. Это самый дешевый и надежный вариант из всех.
• Подвесной вид подразумевает прохождение бетонной ленты поверх сваи, которые расположены также, только под несущими стенами. Лента, при этом, не должна прикасаться к земле.

Существует пять способов расположения ростверка на сваях:

1. Одиночный — это когда под каждой опорой находится свая.
2. Ленточный — это когда сваи расположены равномерно по всему периметру застройки фундамента.
3. Полосами — при этом ростверк должен иметь большую длину. Обязательно устанавливается более двух рядов свай. Применяется при постройке массивных многоэтажных домов.
4. Кустарный — подразумевает собой скопление свай в зонах повышенной нагрузки здания.
5. Полями — сваи располагаются рядами под ростверком больших размеров.

Видео монтажа монолитного железобетонного ростверка:

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

• Сварные.
• Литые.

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

• Однолопастные.
• Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Применение бетонного ростверка

Ростверк – это комбинированное основание, которое изначально предусматривало соединение деревянных брусьев и решеток, на которые затем устанавливался помост. В большинстве случаев ростверк использовали при строительстве зданий на влажных почвах или около воды. Сейчас такие конструкции также используются, но производятся не из дерева, а совсем из других строительных материалов.

Свайные фундаменты часто используют в случае наличия сложного ландшафта строительной площадки, сыпучих или влажных грунтов около поверхности, а также если присутствует уклон почвы в одну сторону. Бетонный ростверк считается самым надежным и экономичным видом основания для дома. Пользуется популярностью среди строителей загородных домов.

Схема сопряжения голов свай с ростверком.

Чтобы лучше понять, что собой являет ростверк, стоит вспомнить конструкцию основания загородных домов. Их фундаменты делаются на свайном основании, жестко соединяются между собой металлическими швеллерами. Вот именно такой швеллер, который соединяет все сваи в единое целое и принимает на себя равномерную нагрузку, и считается обычным ростверком.

Формулы расчета

Чтобы выполнить расчет количества свай в фундаменте, необходимы два параметра – общий вес здания и несущая способность каждой в отдельности.

Расчет производится с использованием формулы.

Φ = m R F, где

R – расчетное сопротивление грунта, принимаемое.

F – площадь опирания.

m – коэффициент условий работы сваи в грунте (принимаем m=1).

Расчетное сопротивление грунта принимается для песков с любым уровнем влажности 3-4,5 кгс/см2, 1-6 кгс/см2, 5-6 кгс/см2.

На практике расчет прочности сваи определяется от марки бетона, который применялся при ее изготовлении. Цифра в марке бетона показывает, какую нагрузку способна выдержать свая на квадратный см ее веса. Например, свая из бетона М100, поперечного сечения 200х200 мм=400 см2 выдержит нагрузку в 40 000 тонн.

Сводные данные

Для удобства сведем данные в общий список:

Армирование буронабивного фундамента: арматурные стержни.

1. При диаметре опирания в 150 мм, площадь опирания будет равна 177 см2, несущая способность сваи принимается равной 1062 кг.
2. При диаметре опирания в 200 мм, площадь опирания будет равна 314 см2, несущая способность сваи принимается равной 1884 кг.
3. При диаметре опирания в 250 мм, площадь опирания будет равна 491 см2, несущая способность сваи принимается равной 2946 кг.
4. При диаметре опирания в 300 мм, площадь опирания будет равна 707 см2, несущая способность сваи принимается равной 4242 кг.
5. При диаметре опирания в 400 мм, площадь опирания будет равна 1256 см2, несущая способность сваи принимается равной 7536 кг.
6. При диаметре опирания в 500 мм, площадь опирания будет равна 1963 см2, несущая способность сваи принимается равной 11775 кг.

Данные по диаметру арматуры свай даны в разделе “Краткие сведения по технологии возведения буронабивного фундамента”.

А ее расход можно рассчитать так:

1. Свая 150 мм – каркас из 3 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 6 м, гладкого – 0,75 м.
2. 200 мм – каркас из 4 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 8 м, гладкого – 1м.
3. 250 мм – каркас из 4 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 8 м, гладкого – м.
4. 300 мм – каркас из 6 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 12 м, гладкого – м.
5. 400 мм – каркас из 8 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 16 м, гладкого – м.
6. С 500 мм – каркас из 10 прутов, при расходе арматуры ребристого профиля 20 м, гладкого – м.

Расчет общего количества свай фундамента

Расчет свай: количество свай, размеры.

Учитывая общий вес дома и его нагрузку на буронабивной фундамент, производится расчет необходимого количества свай. Оно пропорционально весу дома, который зависит от того, из какого материала он будет изготовлен. Если это газобетон – давление будет легче, если кирпич, то его вес будет значительно выше. Чем вес дома больше, тем больше нагрузка на фундамент, тем больше свай будет необходимо установить. Соответственно свайный шаг установки будет уменьшаться. Тут стоит запомнить один немаловажный момент, который поможет избежать ошибок при расчете. Существует ограничение по минимальному расстоянию между осями свай. Оно не должно превышать трех диаметров сваи. Несоблюдение этого расстояния принесет обратный результат – снизит их несущую способность, тет самым фундамент дома будет ослаблен.

Например, при диаметре сваи в 500 мм, которые чаще всего применяют при возведении кирпичного дома, имеющего буронабивной фундамент, минимальное расстояние между осями должно составлять более 150 см.

Как правильно выбирать сваи

Важно учитывать ряд факторов:

• наличие и качество антикоррозионного покрытия, определяющее период эксплуатации;
• проварка сварного шва на всю глубину, он удерживает трубу от разрыва при внедрении в грунт.

Некоторые производители в целях удешевления своего товара экономят на покрытии, материалах для сварки.

Винтовые сваи для фундаментаИсточник dialkom-stroy.ru

В специализированных организациях выполняют расчёты по определению точных размеров и количества свай с учётом местного грунта. Для частных объектов в основном используются трубы длиной до 3-х м и диаметром 57-133 мм.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Точный расчет винтового фундамента выполняет конструкторское бюро. Этот этап входит в список обязательных работ при подготовке проектно-технической документации на возведение здания. При этом учитываются несколько показателей:

• определяют тип почвы — эта характеристика влияет на выбор свай и прочность фундамента;
• глубина промерзания — к этому показателю добавляют 20-25 см;
• глубина пролегания грунтовых вод;
• проводится расчет несущей способности 1 сваи;
• определяют вес готового здания с учетом строительных материалов.

Расчет и проектирование фундамента выполняет конструкторское бюро.

Оценка несущей способности

Для каждой сваи указывается ее несущая способность. Так, для опоры диаметром 108 мм этот показатель достигает 5-9 т. Ориентироваться только на эти характеристики не следует, т. к. диапазон составляет 4 т.

На это значение влияет и несущая способность почвы, которая изменяется в зависимости от ее типа. Определить вид грунта для дальнейших подсчетов можно 3 способами:

1. Геологическими изыскательскими работами. В ходе их проведения эксперты пробуривают на участке скважину, берут образцы земли и изучают их. Этот способ дает максимально точные результаты и имеет минимальный поправочный коэффициент — 1,2. Минусом этого варианта является высокая стоимость.
2. Вкручиванием пробной сваи. Во время установки опоры проверяют крутящий момент. Поправочный коэффициент в этом случае немного выше — 1,25. Недостаток этого метода заключается в необходимости привлечения специалистов.
3. Бурением скважины своими силами. После достижения нужной глубины из отверстия извлекают грунт и классифицируют его. Поправочный коэффициент достигает 1,6-1,7, однако финансовые затраты минимальные.

Оценка нагрузок

Под нагрузкой принято понимать вес готового строения вместе с мебелью и снежным покровом на крыше в зимнее время. Расчет лучше поручить опытным специалистам, однако приблизительные данные можно вычислить самостоятельно.

Для расчета потребуется несколько показателей:

1. Площадь стен (внешних и внутренних) и материал.
2. Площадь междуэтажных перекрытий и материал, из которого они изготовлены.
3. Площадь крыши и разновидность кровельного материала.
4. Вес ростверка. Его рекомендуют учитывать только в том случае, если сваи обвязываются железобетонной конструкцией. При использовании деревянного бруса такой ростверк можно не учитывать.

Число свай

Чтобы рассчитать количество опор, суммарное значение нагрузки при строительстве делят на возможную нагрузку 1 сваи. Если полученное число дробное, то его округляют в большую сторону. Например, результат 14,7 будет округлен до 15. Количество опор, полученное в результате расчета по формуле, является минимальным, но не окончательным. Некоторые корректировки вносят с учетом проекта здания

При этом важно учитывать план постройки и материал, используемый для строительства:

1. Шаг 3000 мм при установке опор применяют, если дом будет из бруса, бревен или построен по каркасной технологии.
2. Шаг 2000 мм рекомендуется для более тяжелых конструкций, например, дома из шлако-, газо- или пенобетона.
3. Шаг 3000-3500 используют при возведении легких ограждений.

При расстановке свай важно соблюдать несколько требований:

1. Опоры должны быть по углам дома и в местах, где несущие стены примыкают к внешним или пересекаются между собой.
2. В местах прохождения капитальных и наружных стен опоры должны располагаться на равном друг от друга расстоянии. Шаг рассчитывают с учетом строительных материалов.
3. Пристройки к дому должны иметь отдельный фундамент, не связанный с опорой дома. В целях экономии можно использовать сваи меньшего диаметра.
4. Если в доме будет камин, печь или котел, то в этом месте устанавливают 2 дополнительные опоры.

Чтобы рассчитать количество опор, вычисляют нагрузку на одну сваю.