Расчёт свайного фундамента с ростверком: алгоритм и наглядный пример

Общие положения

Расчёт винтовых свай и дальнейшее строительство по нормативным документам должно выполняться в следующей последовательности:

1. Определение параметров грунтового основания. Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.
2. Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.п.).
3. Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.
4. Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов,  ветровые воздействия и т.д. В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.
5. Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

Винтовые сваи для разных типов грунтов 

Пример расчета свайного фундамента с ростверком

Требуется построить одноэтажный жилой дом в Сургуте. Длина 8 м., ширина 9 м. Болотная почва. Опоры – винтовые, размером 86х250х2500. Итак, как правильно рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

1. П.Н = 8 * 9 * 100 кг = 7200 кг
2. Нормативная снеговая нагрузка в Сургуте – 180 кг/м2. С.Н = 180 * 8 * 9 = 12960 кг.
3. Предположим, что сумма веса облицовки, крыши и бруса – 30126 кг.
4. С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н = (30126 + 7200 + 12960) * 1,2 = 60343 кг. (так как дом жилой, К.Н – 1,2).
5. Предположим, что Fd (грузонесущая способность сваи) – 2000 кг. Следовательно, n = С.Н / Fd = 60343 / 2000 = 30. Таким образом, для строительства понадобится 30 столбов. Между опорами 2 м.
6. Допустим, что грунт имеет 6 пластов: растительный, супесь, глина, суглинок, глина, песок средней крупности. Опора углубляется на 1 м. в твердую породу – песок, суммарная высота остальных слоев — м. Дополнительно прибавляется 40 см. для соединения с обвязкой. Высота свай = 1 + 7,25 + 0,4 = 8,65 м.
7. Стандартное сечение обвязки – 40 * 30 см. Масса рамки формируется из бетона, армируется каркасом из арматуры.

Дом – это крепость, основа которой — фундамент. В слабых грунтах со сложным рельефом давление на опоры увеличивается в разы. Рама – единая конструкция, выдерживающая изгибающие силы, вертикальный и горизонтальный навал. Точный расчет свайно-ростверкового фундамента делает проживание в здании безопасным.

Пример расчета фундамента

Для более точного понимания, как рассчитать фундамент на винтовых сваях, приведем пример расчета на одноэтажном каркасном доме с вальмовой крышей. Все стены дома одинаковой высоты, то есть не имеют фронтонов. Внутри дома установлены перегородки из гипсокартона с толщиной 8 см, утепление стен составляет 150 мм. Перекрытия установлены на балках, изготовлены из дерева. Высота этажа составляет 3 метра, высота потолков в помещении – 2,7 м, высота мансарды составляет 1,5 м. В плане дом представлен размера 6*6 м. Длина внутренней стены равна 6 м, перегородки на этажах в сумме составляют 25 м.

Дом планируется разметить на относительно прямом участке, без резких перепадов высоты. Глинистый слой почвы залегает на глубине 3 м. Снеговая нагрузка для данных климатических условий равна 180 кг на 1 кв. метр.

Для дома будут использоваться сваи длиной 4 м, чтобы был запас и с диаметром, составляющим 108 мм.

Для начала высчитываем все нагрузки на свайно-винтовой фундамент, суммируя полученные данные для наружных, внутренних стен, перегородок и перекрытий, кровли. Сюда также относится снеговая, полезная нагрузки и показатель от нагрузки фундамента. Для расчета нагрузки от фундамента в расчет предварительно берется 9 свай, которые будут располагаться по всем углам и в середине стен. Таким образом, получаем, что общие нагрузки для данного фундамента будут равны 48776 кг. Округляем полученное число и получаем 48,8 тонн.

Дальше рассчитываем, сколько понадобится опор для такого дома. Берем несущую способность одной сваи, которая находится в пределах от 5 до 7 тонн. Уравниваем это значение до 6 тонн.

Количество свай высчитывается путем деления 48, 8 тонн на 6. Получаем параметр, равный 8,13. Его округляем до целых и получаем 9. Этот показатель сходится с предварительным, значит, опоры так и нужно расставлять: по углам и в середине стен.

Расчёт свайных фундаментов по несущей способности

Расчёт фундамента по оси 1-В

Определяем суммарную нагрузку в уровне обреза ростверка из расчёта фундамента по I группе предельных состояний.

Определяем количество свай в ростверке:

Необходимое количество свай и в свайном фундаменте в первом приближении можно определить по формуле

где NI = 1512 кН – расчетная вертикальная нагрузка в уровне обреза фундамента.

Конструктивно принимаем 6 сваи.

Размещение свай в плане.

Размещение свай в плане

Определение расчётной нагрузки, передаваемой на сваю и уточнение количества свай.

Проверку фактической расчетной нагрузки на каждую сваю для внецентренно нагруженного фундамента осуществляют исходя из условия:

где N – фактическая расчетная нагрузка на максимально нагруженную сваю, кН;

F – допускаемая расчетная нагрузка на сваю, кН.

где n – число свай в фундаменте;

МоyI, МохI – расчетные изгибающие моменты, относительно главных центральных осей в плоскости подошвы ростверка, кН·м;

yi, xi – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

ymax, хmax – расстояния от главных осей до оси максимально нагруженной сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Схема к определению расчетной нагрузки при эксцентриситете относительно двух осей инерции.

– условие выполняется.

Определение осадки свайного куста из висячих свай.

Расчет свайного куста из висячих свай по деформациям производится как для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.

Границы условного фундамента определяются следующим образом: снизу – плоскостью AD, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями АВ и CD, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии (рисунок 16):

Осредненное значение угла внутреннего трения грунта определяется:

где h – глубина погружения сваи в грунт,

– расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных, пройденных сваями слоев грунта толщиной Hi.

Определение границ условного фундамента при расчёте свайных фундаментов по деформациям

Размеры подошвы условного фундамента определяют по формулам

Lусл = L + 2S;

Bусл = В + 2S.

Lусл = 1.2 + 2 · = м;

Bусл = 1.2 + 2 · = м;

Площадь подошвы условного фундамента определяется по формуле

Aусл = Bусл · Lусл.

Aусл = · = м2.

При определении деформации основания необходимо выполнение следующего условия:

Pср ? R;

где Pcp – среднее фактическое давление на грунт в плоскости нижних концов свай, кН/м;

R – расчетное сопротивление грунта в плоскости нижних концов свай, кН/м2.

Расчетное сопротивление грунта в уровне подошвы условного фундамента определяется по формуле

где гс1, гс2 – коэффициенты условий работы;

Мг, Мq, Мс – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения ц под подошвой условного фундамента;

гII – удельный вес грунта под подошвой условного фундамента, кН/м2;

Вусл – ширина подошвы условного фундамента, м;

dI = hycл – глубина заложения подошвы условного фундамента, м;

CII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента кПа;

– осредненное значение удельного веса грунта выше подошвы условного фундамента.

Фактическое давление, действующее по подошве условного фундамента, определяется по формуле

Вес условного фундамента определяется по формуле:

GH = Gp + Gcв + Gгр,

где Gp = Vpocm · гбет – вес ростверка,

Vрост – объем ростверка, м3;

гбет = 25 – удельный вес железобетона, кН/м3;

Gсв = n · Vсв · гбет – вес свай,

Vсв – объем сваи, м3;

Gгp = ( – Vрост -Vсв) – вес грунта в межсвайном пространстве.

= Аусл · hусл =·7.4= – объем условного фундамента, m3.

Gp = (0.7·2.6·3.1·1.5+1.1·1·1.2) · 25= кН,

Gсв = 4·(·0.3·0.3+1/3··0.3·0.3) · 25 = ,

Gгp = () · 19.7 = 1017.9 кН,

GII = + 52.5 + 1017.9 = кН,

Pср ? R

– условие выполняется.

Расчёт осадки.

Расчет осадки условного фундамента на естественном основании ведется методом послойного суммирования.

Толщина слоя составляет

Подсчёт напряжений на границах элементах слоёв сводим в таблицу.

Параметры для определения величины осадки фундамента

Расчет осадки выполняется по формуле:

Достоинства и недостатки винтовых свай

То, что отличная несущая способность винтовых свай является их главным достоинством, – мы уже поняли. Но кроме этого есть и другие преимущества таких конструкций основания:

1. Отсутствие потребности в подготовке территории. Нет необходимости рыть котлован, как при устройстве ленточных бетонных фундаментов. Не нужно проводить осушительные и подготовительные мероприятия с почвами на территории строительства.
2. Процесс монтажа свайных фундаментов занимает намного меньше времени, чем другие подобные технологии устройства оснований.
3. Конечно, назвать фундамент на винтовых сваях самым дешёвым нельзя. Однако такая большая несущая способность винтовых свай позволяет существенно сэкономить средства на сооружении различных вспомогательных сооружений, поскольку винтовые сваи используются сами без каких либо дополнительных укрепляющих средств.
4. Высокая эффективность винтовых свай позволяет использовать и нагружать их сразу же после монтажа в отличие от бетонных фундаментов, которым нужен длительный срок на набирание прочности.
5. Антикоррозионное покрытие труб винтовых свай обеспечивает их безопасную эксплуатацию даже в условиях повышенной влажности грунтов. Причём несущая способность винтовых свай в таких условия нисколько не пострадает, чего нельзя сказать о других видах оснований.
6. Установка винтовых свай позволяет сэкономить время и технику. Например, для устройства блочных фундаментов по монолитным железобетонным лентам потребуется нанимать технику для рытья траншей или котлованов, ставить опалубку, сваривать арматуру, замешивать и заливать бетон, нанимать кран для монтажа бетонных блоков, выполнять другие вспомогательные работы. Всё это не нужно при устройстве свайных фундаментов, достаточно лишь нанять строительную технику с гидравлическим оборудованием.

Из недостатков винтовых свай можно перечислить следующее:

1. Если винтовые сваи устанавливаются в твёрдый грунт, то есть риск, что антикоррозионное покрытие будет повреждено. Это в дальнейшем может привести к разрушению стального корпуса. В результате этого несущая способность винтовых свай будет снижена.
2. Если установка свайного поля производится вблизи мест размещения электрических подстанций или прохождения железнодорожных путей электропоездов, где в грунте могут скапливаться блуждающие токи, то это может приводить к деградации металла и снижению несущей способности винтовых свай.

Винтовые сваи

Плюсы и минусы

Свайный фундамент может использоваться для сооружений любого назначения, в т.ч. жилых домов (смотрите: типы частных домов). По сравнению с другими типами оснований он имеет такие преимущества:

1. Возможность установки практически на любых грунтах, независимо от уровня грунтовых вод и промерзания, а также на участках с уклоном. Единственным исключением являются скальные выходы, в которых очень трудно пробурить скважину или вбить сваю.
2. Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
3. Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
4. Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
5. Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.

При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:

1. Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
2. Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
3. Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
4. Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
5. При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.

Советуем почитать: СНиПы и нормы на строительство частного дома

Наличие указанных недостатков существенно ограничивает применение свайного фундамента. Для больших сооружений он обустраивается по необходимости из-за наличия сложного грунта. В то же время, мелкозаглубленный вариант, когда сваи можно установить вручную, активно используется для небольших построек – бани, гаражи, хозяйственные строения.

Рекомендуем: Монолитная плита фундамента своими руками. Как правильно залить плитный фундамент под частный дом?

Способы улучшения несущей способности

При расчете фундамента на прочность учитывается нагрузка от наземной части сооружения и вес свайных опор. Если при складывании всех составляющих и учете коэффициента прочности итоговая нагрузка на основание получается меньше расчетного, то строительство осуществляется по расчетному плану. В противном случае, увеличивается количество свайных элементов либо применяются следующие способы повышения несущей способности:

• Инъектирование грунта.

Это наиболее распространенный и эффективный метод увеличения стойкости к нагрузкам для свай любого типа.

Схема расположения бетонных образований в грунте при инъектировании Источник

Применяется преимущественно в грунтах низкой плотности. На глубину около 1-2 метров в пространство между сваями, ниже минимальной точки их расположения, с помощью специального оборудования нагнетается цементно-песчаный раствор под постоянно растущим давлением.

В результате вокруг свай образуются упрочненные бетонные образования диаметром до 3-4 метров. При этом расчет инъекций ведется так, чтобы формируемые области примыкали друг ко другу по всему свайному периметру. Технически верная организация процедуры инъектирования повышает несущую способность грунта в 2 раза.

• Увеличение диаметра опорной подошвы.

Другой способ увеличения несущей способности в неплотном грунте – увеличение площади опорной подошвы свайного элемента. Проще всего повысить стойкость к нагрузкам за счет усиления диаметра лопастей на винтовых сваях, монтируемых в почву путем завинчивания.

Усиление опорной подошвы сваи Источник

Сложнее метод применяется к забивным и буронабивным аналогам. Для успешного его применения требуется обустройство камуфлетных свайных опор и предварительным бурением лидерных скважин. В нижней части такого тоннеля осуществляется взрыв. В результате образуется полость-расширение, заполняемое бетонным раствором, в которую впоследствии и погружается ж/б-свая или формируется буронабивная опора.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности

Расчёт нагрузки на столбчатый фундамент

Определение нагрузки на фундамент столбчатого типа, осуществляется по одной формуле. Здесь надо учитывать, что воздействие здания будет распределяться между всеми существующими опорами. Требуется умножить площадь сечения столба (Sс) на высоту (H).

Результатом вычисления станет получение объёма, который следует перемножить с плотностью материала, используемого для возведения фундамента (q)и общим числом столбиков, заглубляемых в почву.

• Вычисления будут проводиться по следующей формуле: Pфc= Sс× H× q×N.
• Определить суммарное сечение, можно по следующей формуле: Sсо= Sс × N.

Вычислить величину нагрузки на сваи, можно разделив массу дома на его опорную площадь, что будет выглядеть следующим образом: P/Sсо.

Если при проведении расчётов выясняется, что грунтовое давление превышает допустимые значения, то следует изменить используемые параметры и прибегнуть к расширению опорной площади. Требуется увеличить число опор и сделать их большего диаметра, что поможет получить основание с нужными параметрами.

Порядок расчета несущей способности винтовых свай

Определив площадь подошвы лепестка и несущую способность грунта, можно приступать к расчету несущей способности опоры. Для этого надо просто перемножить эти две величины.

Например, если площадь подошвы составила 706,5 кв. см (при диаметре 300 мм), а сопротивление грунта – 6 кг/кв. см, несущая способность сваи составит:

706,5 х 6 = 4200 кг

Однако вышеприведенный расчет не соответствует реальной картине по одной просто причине: в нем не учтен такой важный параметр, как запас прочности винтовой сваи.

Для получения более точного результата следует произведение площади лепестка и сопротивления грунта разделить на коэффициент запаса прочности.

Его значение зависит от количества свай, которые будут установлены в основание постройки и находится в диапазоне 1,4-1,75. При установке пяти свай коэффициент запаса равен 1,75, двадцати – 1,4. Промежуточные значения рассчитываются методом интерполяции.

Если опорная способность грунта определялась при помощи эталонной сваи, коэффициент запаса следует принимать равным 1,25. При полноценном исследовании с привлечением лабораторий он будет равен 1,2.

То есть несущая способность сваи с диаметром лопасти в 300 мм на глине с учетом коэффициента запаса составит 4200/1,2 = 3500 кг.

Расчет количества винтовых свай для каркасного дома — Все о брусе и деревообработке

Каркасные сооружения пользуются все большим спросом в нашей стране, поскольку они достаточно прочные, морозостойкие и долговечные. При этом их быстро возводить и просто обслуживать. В качестве основания для них используются винтовые сваи – такой вариант фундамента имеет массу преимуществ. Более того, подобные опоры способны переносить повышенные нагрузки, а также подходят для грунтов любого типа, за исключением грубого каменистого или валунного типа.

Для того, чтобы можно было говорить об экономии бюджета и времени, необходимо понимать, какое количество винтовых свай для каркасного дома понадобится.

Стоит отметить что трудоемкость процесса минимальная. В некоторых случаях, если речь идет о строительстве небольшого объекта на мягкой почве, на создание каркаса понадобится не более 1 дня. Главное, правильно сделать расчет количества винтовых свай для дома – именно об этом и поговорим в этой статье.

Основание для каркасного дома: пример расчета

Напомним, что каркасные строения в нашей стране принято называть еще канадскими, ведь именно в этой североамериканской стране они наиболее распространены. Помимо своей надежности, они еще отличаются и небольшим весом – в среднем давление на каждый квадратный метр площади под строением составляет около 300 кг.

Для примера проведем расчет количества винтовых свай для каркасного дома с мансардой. За основу возьмем следующие данные:

• крыша – из металла без фронтонов;
• все стены – одинаковой высоты;
• толщина стен – 15 см, имеется утеплитель;
• внутренние стены – 8 см, без утеплителя;
• общая высота дома – 3 м;
• размер дома – 6х6 м (правильной формы).

Почва на участке следующего типа – глинистый слой находится на глубине 3 м от поверхности грунта, перепадов высот на территории, где проводится строительство, нет.

Для создания основания будут использоваться трубы в 108 мм и длинной в 3 м – учитывая тип строения и грунта на участке, опор такого размера будет достаточно.

Теперь, как определить необходимое количество стержней:

• по одному на каждый угол дома – итого 4;
• на каждой стене сваи нужно устанавливать на расстоянии не более чем в 3 м – итого получается еще по одной свае на каждую стену, то есть 4;
• по одной свае добавляем на каждый стык внутренних стен — 4 опоры (цифра может меняться, но в меньшую сторону ее лучше не изменять – если стыков стен меньше, расположите сваи на равном расстоянии друг от друга);
• две сваи – на мансарду.

Считаем, что у нас получилось в итоге: 12 стержней на сам дом и еще две – на мансарду. Если вы не планируете возводить мансарду, то вам будет достаточно 12 опор.

Таким же образом, рассчитывайте требуемое количество труб и для домов другой площади.

Приведем примерную таблицу значений для одноэтажных каркасных сооружений правильной формы наиболее популярных габаритов:

Основные правила монтажа

Если вы решили сами обустроить основание, рекомендуем ознакомиться с правилами, которых нужно придерживаться, дабы избежать ошибок и гарантировать прочность и надежность объекта.

Правильная разметка

Начинать следует с разметки участка:

• сперва необходимо отметить углы строения, установив вехи;
• между вехами натягивается веревка;
• определяется место установки прочих труб, учитывая расстояние между ними;
• натягивается веревка между противоположными метками стен и сделайте отметки на пересечении таких меток;
• по окончании работ по разметке веревки удаляются.

Как правильно погрузить стержень

Для моделей указанного размера (диаметр в 108 мм и длиной до 3 м) достаточно будет трех работников. Двое прокручивают ворот, третий — следит за соблюдением строгой вертикальности погружаемой трубы.

1. Сперва обычным буром нужно будет подготовить небольшую калибрующую скважину – обычно ее глубина составляет примерно треть от длины сваи, но можно и немного меньше.
2. После того, как стержень погружен, в оголовок устанавливается ворот, при этом контролирующий с помощью уровня проверяет вертикальность положения трубы.
3. После того как проверена прямолинейность, можно начинать ввинчивать стержни (см. подробную инструкцию в статье «Закручивание свай»).

Заключение

Мы рассказали, как просто произвести расчет количества необходимых свай для каркасных домов, а также ознакомили вас с определенными особенностями монтажа таких стержней. Теперь вы сможете самостоятельно определить, сколько именно труб вам понадобится.

Армирование ростверка свайного фундамента

Поверх каждого столба перед установкой ростверка делают гидроизоляцию из просмоленного рубероида. Вместо смолы возможно использование гидростеклоизола.

Далее, разметочная нить снова натягивается на оставленные опоры, и в обозначенных границах под будущий ростверк укладывается подушка из щебня и песка, которая проливается водой и утрамбовывается. Для того, чтобы вода при заливке бетона не ушла в землю, укладывается полиэтилен или рубероид.

Армирование ростверка происходит до установки опалубки.

После завершения вязки арматуры, разметочная нить снова натягивается и по ней устанавливается опалубка.

Заливка монолитного ростверка осуществляется также, как и при заливке ленточного фундамента.

Для обустройства «висячего» фундамента под него предварительно укладывается слой песка, который по мере высыхания конструкции удаляется. Заменить песок можно деревянным коробом в форме буквы «П», который устанавливается на слой кирпича. Через 3 дня короб и кирпичи удаляются.

Как рассчитать винтовые сваи для каркасного дома

Для того, чтобы рассчитать количество свай для конкретного дома, можно использовать онлайн калькулятор винтовых свай. Единственная проблема, что этот расчет будет достаточно приблизительным. Правильно определить необходимый объем и диаметр винтовых свай для каркасного дома помогут наши инструкции.

Особенность альтернативного фундамента

Свайное основание по сравнению со всеми другими разновидностями является самым экономичным и по стоимости материалов, и по трудозатратам. Основное его отличие заключается в том, что монтировать можно на любой вид грунта, вплоть до воды. Это может быть подвижная почва, песчаная. Сложности могут возникнуть с возведением на каменистом грунте, но в этом случае следует выбирать особый тип опор – с литым наконечником.

Общие положения

Прежде, чем разобраться, какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома, следует определить последовательность действий.

1. Определение характеристики грунта. Оптимально, если перед строительством проводятся инженерные изыскания, которые позволяют точно определить параметры и выбрать подходящее основание. Однако, в большинстве случаев при возведении индивидуальных домов такие расходы считаются нецелесообразными, поэтому расчет проводится, что называется «на глаз».

Если и вы не планируете заказывать геологическую разведку, проведите хотя бы предварительную оценку. Для этого необходимо вырывать яму на метр и проследить за ней в течение нескольких часов – появляется ли вода, с какой скорость, какой плотности грунт и т.д.

2. Определение предельной нагрузки.

Даже несмотря на то, что каркасное строительство на винтовых сваях считается облегченным вариантам, итоговая нагрузка получается достаточно существенной. Для этого в расчет принимается полная масса дома со стенами, перекрытиями и кровлей, меблировка, оснащение коммуникациями и вес всех обитателей с учетом потенциальных гостей. (см. «Сколько нужно винтовых свай на дом: пример проведения расчетов»). Плюс к этому – ветровые и снеговые нагрузки, характерные для конкретного региона.

3. Схема фундамента.

Предельно допустимое расстояние не должно превышать 3х метров. Оптимально – 2 м между каждой точкой по периметру и под пятном будущего здания.

4. Составление рабочего чертежа свайного поля.

Это последнее, что надо сделать, перед тем, как рассчитать винтовые сваи для каркасного дома. Определяется общее количество, рассчитываете обвязку и можно приступать к возведению.

Какой диаметр выбирать

На диаметр сваи первостепенное значение оказывает нагрузка будущего строения. Выделяют опоры для легких сооружений – беседок, заборов и пр., также есть и для тяжелого каменного или кирпичного строительства. Для удобства мы указали в таблице расчетный диаметр и тип сооружений, которые рекомендованы для него.

Как определить длину сваи

Этот параметр не менее важен, чем диаметр, поскольку определяет коэффициент прочности застройки и ее устойчивости в период эксплуатации. Если длина опоры будет недостаточной, со временем здание просядет и обрушится. Конечно, это вопрос не одного года, но до 10 лет такой дом не простоит.

Определяя длину труб для будущей застройки, следует уделить внимание 2 важным параметрам:

• характеристика грунта, на котором будет строиться дом;
• особенности рельефа, в том числе прямолинейность или перепад по высоте.

Важно! Если сваи вкручиваются вручную, они идут до упора. При использовании ямобура труба погружается на заданную глубину.

Самая востребованная длина – 2500 см диаметр 7,6-8,9. Этого достаточно для строительства каркасного дома на винтовых сваях в Кирове, Сочи или Крыму.

Каркасные дома на винтовых сваях

Рекомендации специалистов

Еще несколько слов хотим добавить об изучении свойств грунта.  

Сперва выкопайте неглубокую яму до полуметра. Если на этом заглублении вы видите песчаные или глинистые слои, можно уже начинать монтаж поля. Оптимальная длина трубы в этом случае 2,5 метра.

Если на этом участке почва рыхлая, неплотная, наблюдается торф или влага, лучше лопаты заменить на бур. Заглубляйтесь как можно дальше, периодически изучая состав почвы. Прекращать можно, когда на буре появится песок или глина. Далее опускаете в вырытую яму нить с грузом, чтобы замерить ее глубину. Исходя из плотности структуры, определяете длину сваи.

Расчет количества свай

Как же определить, сколько нужно опор для качественного основания? Расчет их количества, необходимого для того, чтобы возвести качественный фундамент, состоит из трех этапов.

На первом этапе нужно определить общую нагрузку. Она включает в себя несколько факторов:

Схема винтовой сваи.

Расчет свайно-винтового фундамента

Самая главная задача при строительстве промышленных объектов, жилых домов, хозяйственных сооружений — это обеспечение устойчивости конструкции и увеличение срока ее безопасной эксплуатации. При выборе типа основания в расчет принимают назначение сооружения, его площадь, этажность, материал стен, тип почвы, особенности рельефа участка застройки.

Чаще всего в качестве основы для коттеджей, дач, гостевых домиков, бань, хозяйственных построек, заборов используют винтовые сваи. Такой фундамент стоит недорого, быстро монтируется. На участках с проблемным грунтом, склонами или перепадами по высоте установка винтовых свай является единственной возможностью для строительства. Чтобы подобрать опоры с нужным диаметром и длиной проводят расчет свайного фундамента.

Преимущества винтовых оснований для построек

Винтовой свайный фундамент отличается от прочих типов многочисленными преимуществами, устойчивостью ко многим нагрузкам. Среди плюсов подобного основания необходимо отметить следующее:

Схема заложения винтовой сваи.

• здания можно возводить практически при любых условиях, даже на влажных и сложных грунтах, для которых остальные типы фундаментов не применяются. Строительство возможно на склонах, на торфяных, болотистых грунтах, в местах, сильно повреждаемых корнями деревьев;
• количество материалов, которые используются для строительства, минимально. В отличие от плитного основания, для которого расходуется большое количество бетона, применяется только расчетное количество свай, заливаемых бетоном. Сверху устраивается простой, но очень надежный ростверк;
• земляные работы сводятся к минимуму;
• работы могут проводиться в любое время года;
• винтовые опоры могут быть установлены даже на склоне, при сильных перепадах участка, так как сам дом получается приподнятым над уровнем грунта;
• монтаж занимает всего пару дней, не надо ждать, пока бетонная плита высохнет и наберет прочность, раствор заливается только в полость опор;
• срок эксплуатации фундамента на сваях составляет до 100 лет;
• гидроизоляция не требуется, а это уже существенная экономия;
• высокая сейсмоустойчивость;
• при монтаже не надо применять сложную строительную технику, скважины под сваи не выкапываются, так как опоры завинчиваются в почву при помощи специальных лопастей, находящихся на одном из концов.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

Если вам необходимо рассчитать количество винтовых свай, которые потребуются для строительства фундамента на вашем объекте, вы можете сделать это, не выходя из дома. Вам нужно только знать первичные параметры. Необходимо подсчитать количество углов и стыки внешних стен с несущими перегородками. В указанных местах и должны располагаться сваи, они должны идти по периметру с шагом не более трех метров. Если вы планируете установить камин, то, в зависимости от его веса, вам необходимо установить под него от одной до четырех свай.

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором расчета количества свай на нашем сайте. Помимо необходимого количества, вы сможете узнать также их предварительный диаметр и длину.

Расчет свайного поля онлайн достаточно прост, Вам требуется только внести данные в соответствующие поля:

1. Укажите длину сторон вашего строения.
2. Укажите тип строения – беседка, баня, дом, гараж, бытовое сооружение и т.д.
3. Укажите при необходимости кол-во этажей. Примечание:дом с мансардой будет считаться 1,5-этажным строением.
4. Выберите строительный материал вашего сооружения.
5. Укажите тип грунта на участке.
6. Укажите количество углов планируемого дома.
7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
9. Нажмите на кнопку «Рассчитать».

Конечно, данный расчет является предварительным, он послужит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа.

Подсчёт длины свайного элемента.

Выполняя расчёт винтовых свай, важно уделить особое внимание определению их длины. От этой величины зависит показатель прочности всего сооружения в целом. Если длина элемента будет недостаточной, то постройка может попросту просесть в грунт и разрушиться. Делая расчёт длины винтовых свай, необходимо обратить внимание на два очень важных момента:

• Плотность и особенности грунтов на участке, выделенном для возведения сооружения.
• Особенности рельефа участка, а именно перепад между отметками по высоте.

Расчет количества винтовых свай для каркасного дома.

Винтовые сваи.

Если вы не проводили геологические изыскания на территории строительства, то вам придётся самостоятельно определять свойства грунтов. Для этого возьмите и выкопайте яму при помощи лопаты глубиной 50 см, причём постарайтесь выбрать самую низкую часть территории застройки.

Если на глубине 0,3-0,4 м находятся песчаные или глинистые отложения, то такое основание наиболее подходит для устройства винтовых свайных фундаментов. В таком случае длина свай может быть в переделах 2500 мм. Если после откапывания ямы вы увидели неплотную субстанцию, влагу, торфяник или плывун, то дальше стоит рыть при помощи обычного бура. Агрегат закручиваем в грунт, периодически вынимая и снимая землю с ножей. Такую работу ведём, пока на ножах бура не станут заметны комки глинистых или песчаных грунтов. Теперь стоит замерять глубину их залегания, опустив в пробуренную яму шнур с грузом на конце. После упора груза в дно ямы, делаем отметку на шнуре, вынимаем его и меряем длину от груза до отметки. В таком случае длина свай должны вычисляться, исходы из глубины залегания плотных оснований.

Расчет количества винтовых свай для каркасного коттеджа.

Расчёт винтовых свай для деревянного дома.

Чтобы выполнить расчёт винтовых свай с учётом перепада высот на участке, необходимо воспользоваться следующими рекомендациями. Стоит учесть, что при скачке высот больше 50 см к первоначальной длине элемента нужно добавить 50 см. Например, на дом длиной 6000 мм скачок высот составляет один метр. Значит, в самой нижней отметке будут использоваться сваи длиной 2,5 м, в среднем ряду дома будут элементы длиной 3 м, а в верхнем крайнем ряду – сваи длиной 3,5 м.

Совет: обычно при возведении зданий на рельефе нижним сваям не хватает 0,2-0,3 метра длины, поэтому лучше брать величину длины сваи з запасом. Так вы добавите прочности вашим свайным фундаментам.

Расчет количества винтовых свай для каркасного дома.

Винтовые сваи с металлическим ростверком.

Самостоятельный расчет на месте

Такой же расчет можно сделать самостоятельно и без использования калькулятора. Полученный таким способом результат в большинстве случаев менее точный. Вам нужно будет определить тип и плотность грунта, проанализировать природный рельеф, определить расстояние, на котором находятся более плотные слои почвы.

Еще одним вариантом, как можно узнать необходимое количество свай – это рассчитать их по плану первого этажа. Здесь вам необходимо посчитать количество углов и стыки внешних стен с несущими перегородками. В указанных местах и должны располагаться сваи, они должны идти по периметру с шагом не более трех метров. Если вы планируете установить камин, то, в зависимости от его веса, вам необходимо установить под него от одной до четырех свай.

Проведите расчет на калькуляторе и по плану первого этажа и сравните результаты.

На страницах нашего портала подробно рассмотрены варианты возведения ленточного, плитного, столбчатого фундаментов. Однако, нередко обстоятельства складываются так, что ни одна из перечисленных выше схем не может быть реализована на практике в силу тех или иных причин. Сложный рельеф на участке строительства, недостаточная несущая способность поверхностных слоёв грунта или очень большая глубина его зимнего промерзания, наличие верховодки – любая из этих особенностей может или сделать невозможным применение наиболее широко распространенных технологий, или чрезвычайно усложнить конструкцию фундамента, что, естественно, сопровождается резким удорожанием общей стоимости его строительства. Оптимальным же вариантом может стать фундамент свайного типа.

Любое основание здания требует предварительного проектирования. И если для строительства был выбран свайный фундамент расчет количества свай и их расположение становятся ключевыми параметрами планирования. Безусловно, проектно-изыскательские работы всегда правильнее будет доверить профессионалам. Однако, подобные расчеты, пусть в несколько упрощенной форме, можно провести и собственными силами. Это поможет, например, при возведении построек хозяйственного назначения, а также и для предварительной оценки масштабов работ при планировании строительства загородного дома.

Чаще всего в практике частного строительства применяются свайно-винтовые фундаменты, а в последнее время широкое распространение получает использование буронабивных бетонных свай – так называемая технология ТИСЭ. Хотя принцип расчета количества опор для возводимого здания – примерно одинаков, существенные различия все же имеются, так что эти два типа фундаментов будут рассмотрены по-отдельности. Сегодня – очередь именно свайно-винтового.

Перепад между высотами участка

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду.

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.

Учет разницы высоты

Сбор нагрузок на свайный фундамент

Второй фактор расчёта количества свай – вес будущего каркасного дома. Нагрузки зависят от трёх факторов:

• Вес стройматериалов.
• Нагрузки, возникающие в ходе эксплуатации дома.
• Динамические нагрузки (снег, ветер и т.п.).

Вес дома определяется в основном весом всех строительных материалов. Необходимо посчитать всё: стены, крыша, отделочные материалы. Вес стройматериалов определяется на основе проекта дома. По размерам здания приближённо считается, например, объём древесины стен в кубометрах, который затем нужно умножить на удельный вес древесины (килограмм на кубометр), чтобы получить вес в килограммах или тоннах.

Следующая цифра –эксплуатационные нагрузки. Усреднённый вес всех жителей и предметов обстановки (мебель, техника и т.п.), равный 350 килограмм на кв.м, нужно умножить на общую площадь дома. Если эксплуатация дома будет подразумевать повышенную нагрузку (например, тренажёрный зал, бильярдный стол и т.п.), стоит взять эту цифру с запасом.

Динамические нагрузки рассчитываются по справочным формулам. Потенциальный вес снега рассчитывается исходя из площади кровли и усреднённой нагрузки снега, это справочная цифра для каждого региона своя.

Просуммировав все нагрузки, можно определить совокупную нагрузку, которая будет определять минимальную несущую способность всех свай.