Если вы хотите заранее прикинуть бюджет, который потребуется для строительства фундамента на винтовых сваях, вам необходимо узнать количество свай, их диаметр и шаг. То есть – рассчитать свайное поле. Вы сможете произвести расчет самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькулятором.
Содержание
- 1 Сваи, их длина и применение в строительстве
- 2 Особенности свайного фундамента
- 3 Высота свайного фундамента над землей
- 4 Особенности проектирования малоэтажных объектов
- 5 Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома
- 6 Прочность грунта основания
- 7 Особенности расчета
- 8 Переходим к самому расчету количества свай
- 9 Фундамент: расчет расстояния и массы
- 10 Расстояние при установке свай
- 11 Правила работы с винтовыми сваями
- 12 Определение несущей способности грунта
- 13 Особенности расчета
- 14 Дополнения, которые следует учесть
- 15 Определение количества свай и размещение их в ростверке
- 16 Винтовые сваи и необходимая глубина их погружения
- 17 Винтовые сваи: качества, особенности, тонкости монтажа
- 18 Подведем итоги
- 19 Какие факторы учитываются при расчете фундамента каркасного дома?
- 20 Порядок вычислений
Сваи, их длина и применение в строительстве
Длина свай, применяемых в строительстве различна. Выбор сваи необходимой длины зависит от геологического состояния грунтов на участке и обязательно оговаривается в проекте фундамента (строения) на основании соответствующих исследований и проектной нагрузки.
В некоторых случаях необходимую глубину погружения и, соответственно, длину свай определяют пробной забивкой, так же проведением и статического и динамического испытания свай.
Расчет количества свай для фундамента … Сколько метров свая — Клуб Мастеров Расчет свайно-винтовых фундаментов … Фундамент для дома 6х6. Готовый проект …Наша компания проводит такие испытания, причем цены на них не низкие, но данные работы себя полностью оправдывают.
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.
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.
Высота свайного фундамента над землей
Все правила и положения, на которых основаны расчеты, указаны в основном нормативном документе СНиП под номером (актуализированная редакция СНиП ). Зачастую, высота свай над землей устанавливается в 200см.
Также указания к возведению ростверков свайного типа можно узнать из СНиПа , в котором содержатся сведения о проектировании подобной разновидности ростверков. Еще при расчетах следует взять во внимание такой фактор, как искривление почвенного рельефа, это параметр влияет на расчет глубины для отдельных свай.
Двухэтажное здание на сваях.
В первую очередь, пред тем, как проводить расчеты и определять высоту установки свай над землей, обращают внимание на следующий ряд факторов:
- каков температурный режим в зимний период в окружающей среде и в помещении;
- высота снежного покрова зимой;
- количество выпадающих осадков;
- какова вероятность затопления здания;
- на какой глубине располагаются грунтовые воды.
Важно: часть конструкции фундамента, которая находится над уровнем земли, больше всего подвержена воздействию факторов окружающей среды, в частности, на нее влияют атмосферные осадки и могут становиться причиной разрушения.
Более детально проектирование высоты свайного фундамента рассчитывается исходя из следующих параметров, которые учитываются на максимально возможном для конструкции уровне:
- качество материала конструкции, ее прочность;
- каков уровень плотности грунта и его несущая способность;
- какой степенью несущей способности обладает фундамент, когда имеет горизонтальную нагрузку;
- какова степень усадки с горизонтальной нагрузкой на конструкцию;
- возможность появления трещин в фундаменте во время его возведения.
Пример высокого свайно-винтового фундамента.
Также, для точного определения высоты свай над землей, необходимо рассчитать конструкцию на продавливание, иными словами, после того, как известно количество свай и их расположение – проверить достаточно ли в такой системе уровня несущей способности.
Расчет величины продавливания фундамента (F) можно провести по специальной формуле:
F = a*Rbt*u*h
- a – коэффициент, который варьирует в зависимости от качества выбранного бетона и равен для тяжелого – 1, мелкозернистый – , легкий – 0.8;
- Rbt обозначается классом бетона относительно его прочности, указывается в единицах измерения кг/см2;
- u – это значение среднего арифметического, высчитанное из значений периметров опорной пирамиды (верхний и нижний);
- h – значение плиты в толщину.
Стоит учесть, что свайные фундаменты (как и любые другие) имеют ряд своих плюсов и минусов, узнать о которых было бы весьма полезным:
Плюсы и минусы свайных фундаментов.
В случае если результат получается больше расчетной нагрузки, которая была определена в проекте, то такой уровень высоты фундамента допустим для возведения. Если же результат меньше, то проект подлежит пересмотру.
Применение СВФ на песчаном склоне.
Когда участок строительства обладает достаточно плотными грунтами, то расположение свай над почвой может равняться 15 см, располагаются в такой ситуации сваи одним или несколькими рядами под каждой стеной вдоль. Такие параметры могут быть в случае отсутствия в здании подвала.
Подробнее узнать о расчетах нагрузки и осадки можно из отдельной статьи:
Расчет нагрузки и осадки свайных фундаментов
Особенности проектирования малоэтажных объектов
Свайный фундамент для малоэтажных объектов и жилых домов должен иметь следующий диаметр свай:
- Для набивных с длиной до 3 м рекомендуется выбирать диаметр 300-600 мм.
- Буровые длиной до 3 м, выполненные с уплотнённой трамбовкой забоем, могут иметь диаметр в пределах 300-600 мм. Посмотрите видео, как производится монтаж буровых свай диаметром 300 мм.
- Диаметр трубчатых металлобетонных свай должен составлять от 159 до 325 мм с учётом требуемой длины.
- Буроинъекционные рекомендуется применять с диаметром 150 мм.
- Призматические забивные должны иметь сечение 300х300 мм.
- Диаметр металлобетонных столбчатых конструкций основания должен составлять 159-325 мм.
В слабых или сейсмически активных грунтах вместо увеличения диаметра свай применяют засыпку гравием с размером от 100 см, который обеспечит большую площадь контакта с грунтом и повысит устойчивость конструкции. Этот факт необходимо учитывать при формировании скважин под сваи.
Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома
Устройство винтового фундамента: расчет количества свай
Каждое строительство имеет свою смету. И здесь возможны два варианта: есть проект и нужно оценить его стоимость или есть определенный бюджет, в который необходимо вложиться. Но прежде чем приступить к изготовлению проектной документации, в обоих случаях предварительно определяется ориентировочное количество материалов и их строительство на винтовых сваях пользуется особым спросом в настоящее время. Это возможность:
- возведения дома на любом типе почв;
- ведения строительных работ независимо от сезона;
- быстрого возведения дома;
- сократить финансовые затраты без потери качества.
Как же правильно вычислить расстояние меду винтовыми сваями для каркасного дома? Самый простой – воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться к подрядчику. Также вы можете провести расчеты самостоятельно, чтобы убедиться в достоверности данных строительной компании, заинтересованной в больших объемах шаг винтов и их количество определяется, ни желанием заказчика, ни желанием исполнителя. Существуют определенные правила, по которым производится расчет.
Факторы и данные, влияющие на расстояние между сваями фундамента в каркасном доме
В производстве различают несколько видов свай, каждый из которых предназначен для определенного типа грунта. Разные типы почвы имеют различную плотность, которая определяет первую расчетную величину – грузонесущую характеристику грунта.Столбы имеют разный диаметр и толщину стенки, длину, размер винтовых лопастей. Эти параметры определяют несущие нагрузки винтовой сваи. Минимальный диаметр – 57 мм предназначен для нагрузок до 1,5 т., максимальный для малоэтажного строительства – Ø159 мм несет общую нагрузку не менее 10,0 т. Больший диаметр столбов используется для возведения многоэтажных зданий и конструкций. При правильных расчетах и установке общая масса строения пропорционально распределяется на каждую сваю, что гарантирует эксплуатацию дома до 100 лет и предотвращает повреждения определенного типа столбов для возведения каркасного дома или дома из бруса на столбчатом фундаменте зависит от геологических исследований грунта. Делая расчеты самостоятельно, вы можете воспользоваться данными специальных таблиц для своей местности. При наличии нескольких типов почв на участке берутся усредненные данные.
Следующим фактором, влияющим на шаг винтовых свай, является общая масса конструкции, которая включает в себя:
- вес строительных материалов;
- бытовую нагрузку (мебель, техника, люди). Согласно документации – это 150 кг/м2 для жилого дома;
- снеговая нагрузка поверхности крыши считается 180 кг/м2, но в разных регионах эта цифра может отличаться.
Эти критерии являются основными. Специалисты включат в расчеты дополнительные данные, например нагрузку ветром и т. вычисления общей нагрузки дома полученные данные суммируются и умножаются на коэффициент запаса – 1,1–1, фундамента также влияет на количество винтовых столбов. Сваи должны быть установлены:
- под каждым углом и поворотом фундамента;
- несущими стенами и перегородками;
- эркерами.
Таким образом, при расчете количества свай и шага между ними следует учитывать:
- характеристики грунта;
- общую массу конструкции;
- конструкцию фундамента.
Как рассчитать шаг установки винтовых свай?
Количество столбов, необходимых для строительства дома на свайном фундаменте, рассчитывается по формуле:
Общая нагрузка дома / грузонесущую нагрузку сваиВ качестве примера можно рассмотреть строительство небольшого одноэтажного дома из бруса 6х6 с мансардой. Размер бруса строительство дома пошло 16,2 куб.м. материала весом 800 кг/куб.Общий вес материала составляет 12 960 кг.Бытовая нагрузка: 36м2 (S дома)х150=5 400 кг.Нагрузка снегом: 36х180=6 480 кг.Суммируем эти вычисления и умножаем на коэффициент запаса.(12 960+5 400+6 480)х1,1=27 324 кг – общая нагрузка дома.Далее определяемся с типом свай по типу грунта. Возьмем, например, винтовой столб диаметром 89 мм, который выдерживает нагрузку до 2т. Делим общую нагрузку дома на грузонесущую сваи – получаем искомое количество свай.27 324/2000=13,662Значит, на строительство данного дома необходимо 14 цифра приблизительна и может быть увеличена при необходимости дополнительной установки свай под лагами, камином, поворотах фундамента.
Общие рекомендации относительно расстояния между винтовыми сваямиСуществуют также общие рекомендации относительно величины шага между сваями. Минимальное расстояние между столбами должно быть не менее 3 диаметров свай и не больше 6. Шаг между сваями может быть установлен в диапазоне 1,5-3м. Меньшее расстояние не имеет обоснования, а большее чревато разрушением фундамента в виду неправильно распределенной нагрузки.
Прочность грунта основания
Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.
Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт. Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:
- глина – 3,7–4,7;
- суглинки и супеси – 3,5–4,4;
- песок (от мелких фракций до крупных) – 4–6.
Такие данные содержат и строительные справочники, и СНиПы.
Особенности расчета
Определяясь с шагом винтовых свай, следует соблюдать разумные доводы. Слишком большое расстояние между опорами приведет к просадке дома, а маленькое – к перерасходу материальных средств. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять расчет, учитывающий:
- фактическую массу надземных конструкций и отделочных материалов;
- примерный вес мебели и оборудования, включая коммуникационные системы;
- снеговые и ветровые нагрузки;
- несущую способность грунта (точное значение принимается по расчету);
- технические характеристики винтовых свай;
- коэффициент запаса.
Полезная нагрузка при расчете шага установки свай определяется по соответствующим СНиП или техническим условиям. К примеру, для одноэтажного жилого дома она составляет около 150кг, приходящихся на квадратный метр площади. Показатели снеговых и ветровых нагрузок принимаются по справочникам, в зависимости от региона строительства объекта. А коэффициент запаса, как правило, составляет 1,1-1,25.
Несущая способность свай прямо пропорциональна диаметру металлической трубы, числу, форме и размеру лопастей.
Сам расчет требуемого для фундамента количества винтовых опор достаточно прост. Их число и линейные размеры несущих стен в плане оказывают влияние на шаг установки свай. Суммарная нагрузка делится на несущую способность одной металлической опоры. В результате получается требуемое число свай, которые с равным шагом распределяются по периметру ограждающих конструкций дома.
Другой вариант расчета сводится к определению усилий, воздействующих на один погонный метр ростверка. Для этого общая нагрузка делится на длину всех несущих стен, после чего полученный результат еще раз делится на несущую способность выбранных винтовых свай. В итоге получается число опор, требуемых для поддержания одного метра обвязки, находящейся под нагрузкой. Дальнейший расчет сводится к тому, чтобы узнать, с каким шагом следует устанавливать сваи, чтобы фундамент смог выдержать расчетные усилия. Такой способ предназначается для массивных строений.
Несущая способность металлических винтовых свай указывается производителем в технической документации. С приблизительными параметрами можно ознакомиться по таблице.
Следующим после расчета этапом является схематичная расстановка винтовых свай в плане фундамента. Как отмечалось ранее, они в обязательном порядке должны присутствовать в углах, под колоннами и в местах сопряжения несущих стен. Остальные сваи распределяются равномерно между основными опорами. Таким образом выясняется точный шаг между винтовыми сваями.
Наглядные вычисления
Для примера можно взять расчет одноэтажного дома из бруса размером 6*6 метров. Объем древесины вычисляется в зависимости от толщины стен и высоты строения, с учетом крыши. Допустим, что он составляет 20 тыс. кубометров. Число умножаем на вес одного куба древесины (в нашем случае – 800кг). В итоге получаем общую нагрузку 16 тонн. Сюда прибавляем вес кровельных и отделочных материалов (допустим, 2 тонны).
Далее определяем:
- полезную нагрузку – 36м2*150кг/м2, что составляет 5,4 тонны;
- снеговую нагрузку – 36м2*120кг/м2, что составляет 4,32 тонны.
После суммирования получаем цифру – 27,72 тонны, которую умножаем на коэффициент запаса – 1,1. В результате, при расчете количества винтовых свай используем показатель нагрузки – 27,72*1,1=30,492т. Приняв за основу сваи диаметром 89мм с расчетной нагрузкой 2 тонны, получаем минимальное число свай – 30,492/2=16 штук, которые равномерно распределяем по внешнему периметру дома. Дополнительные опоры могут устанавливаться, к примеру, для половых лаг.
Для двухэтажного дома полезная нагрузка увеличивается вдвое.
Приведенный расчет не является точным. В каждом конкретном случае возникают дополнительные усилия, появляются внутренние несущие конструкции, столбы, оборудование и т.д. Нередко отделочные материалы значительно увеличивают массу дома. Все нюансы должны учитываться в индивидуальном проекте, устанавливающем шаг фундаментных опор.
Эскиз составляющих элементов свайного фундамента с роствертком
Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди тех частных застройщиков, которые хотят возвести качественное основание в максимально сжатые сроки на ландшафте сложной структуры. Ведь ростверк может быть незаглубленным или малозаглубленным, а это существенная экономия средств на его возведение.
Но, существует проблема правильного расчета необходимого количества несущих конструкций, их типа и шага установки, поэтому перед возведением нужно сделать полный сбор информации.
Также, сначала проводится проектирование фундамента с учетом характеристик будущего здания, ведь от того, сколько будет установлено свай, зависит конечная стоимость возведения дома, а уже затем проводится расчет свайного фундамента.
Переходим к самому расчету количества свай
Ориентируйтесь по плану первого этажа. Разметьте значками каждый угол фундамента, где будут установлены сваи, а также стыки внешних стен с несущими перегородками. Далее двигайтесь по сторонам внешних и внутренних стен и размещайте сваи, согласно соответствующему метражу шага (описано выше для каждого типа строения). Когда эти пункты выполнены, заполняйте оставшееся пространство, продолжая учитывать шаг расположения.
Если вы планируете камин, балкон, террасу, не забудьте учесть повышенных коэффициент свай для камина, в зависимости от его веса, и обозначить сваи на внешних углах балкона или террасы. Если длина пристройки больше чем 2-3 метра, то добавляем сваи с учетом шага.
После того, как сваи распределены на плане, вам останется только подсчитать их количество.
Стоит отметить, что расчет свайного поля с одной стороны возможен для самостоятельного просчета. Но мы рекомендуем все же обращаться к специалистам, чтобы вы были сами уверены, что все расчеты сделаны без ошибок, что означает – ваш фундамент будет установлен по всем нормам и правилам и прослужит долгие годы.
Вы всегда можете написать нам на электронную почту info@ или обратиться к нам по телефону и задать все интересующие вопросы, вызвать специалистов для проведения расчетов или необходимых исследований.
Расчет фундамента на винтовых сваях (свайного поля):
Фундамент: расчет расстояния и массы
Наименьшее расстояния между буронабивными сваями – не менее трех дм для каждой сваи. Минимальная длина между буронабивными сваями не менее 30 см. Не менее 3 шагов должны располагаться сваи друг от друга параллельно. Если неправильно составить расчеты, то впоследствии можно лишиться здания , поэтому расчет и промежутки между сваями требуют особого внимания.
Фундамент, второй расчет:
Известно, что рассчитывать фундамент можно при использовании нескольких методов. Рассмотрим данный метод как наиболее точный и расчетливый. Точный расчет происходит в несколько этапов:
Схема буронабивных свай с ростверком.
- Сечение свай.
- Количество свай.
- Толщина и количество арматуры на каждой свае.
Как писалось выше, расчет любых строительных объектов требует внесения каждого строительного материала, так как каждый стройматериал будет оказывать по меньшей степени давление на грунт, от чего и будет зависеть качество всего дома. Сегодня очень часто используются при расчетах строительства фундамента не тип и свойства грунта, а коэффициент его неподвижности. Разумеется, грунт с наименьшим показателем неподвижности будет наиболее пригодным для данного этапа. Количество свай зависит от следующих факторов:
- несущая способность каждой из опор;
- масса всего строительного объекта;
- площади и земной поверхности;
- грунт и его показатель неподвижности.
Расстояние при установке свай
Промежуточное расстояние между опорами подлежит просчету в последнюю очередь. Минимальное расстояние межу каждой сваей составляет 1,7 метров, а вот максимальное расстояние зависит от того, из какого материала будет построен объект:
- 3 м — для домов, собранных по каркасным технологиям, а также для лёгких построек;
- 2 м — для объектов, построенных бревна и бруса.
Стоит помнить о том, что при увеличении массы строения необходимо располагать опоры как можно ближе друг к другу. Это необходимо для равномерного распределения нагрузки на все опоры.
Правила работы с винтовыми сваями
После монтажа опоры, верхняя часть подрезается болгаркой и выравнивается по высоте. Это делается с целью устранить горизонтальное проседание плит или брусьев основания дома. Высота винтовых свай от уровня земли должна составлять в пределах 60 см. Затем готовая конструкция бетонируется, что делается с целью получить большую прочность и надежность фундамента будущего дома.
Необходимо полностью устранить лишний воздух в бетонной полости, т.к. при резком охлаждении он расширится и может повредить бетонную подушку. Если все сделать правильно, то в результате должно быть прочное основание, стойкое к различным кренам и поперечным деформациям.
Дальше привариваются оголовки и делается обвязка брусом. Вместо бруса прекрасно подойдет для таких конструкций металлический швеллер. Если использовать швеллер, тогда оголовки уже не нужны и таким образом можно существенно сэкономить на стоимости возведения фундамента.
Свайно-винтовой фундамент дома: определение расстояния между сваями.
При строительстве свайного фундамента дома категорически запрещено:
- Подгонять сваи под горизонтальный уровень при их ввинчивании. Если такое сделать изначально, то со временем на одной свае произойдет проседание опоры и секция может просто обвалиться;
- Нельзя допустить вертикальный уклон на более чем 2 градуса;
- Нельзя удлинять криво закрученные сваи;
- Глубина погружения сваи не должна быть меньше, чем 1,5 метра от верхнего уровня грунта;
- Использование свай с поврежденным антикоррозийным покрытием категорически запрещено.
Если четко придерживаться технологии и правил монтажа свайного фундамента дома, то в результате должно получиться качественное и долговечное основание.
Определение несущей способности грунта
Определимся с типом постройки. Между всесезонным коттеджем для постоянного проживания и дачным домиком разница только в толщине стен. Идеально, когда под рукой адаптированный под данный район проект, учитывающий структуру почвы на основе геологических изысканий.
Даже если нет его – безвыходных ситуаций не бывает. Информацией поделится интернет и соседи. Но и получив нужные данные, возьмитесь пробурить пробный шурф в нижней точке участка. Выручит ледобур для зимней рыбалки с негодными сточенными ножами. Представление о влажности, глубине залегания горизонтов и составе получите полное.
Глубину бурения желательно выполнить ниже планируемой точки заложения фундамента возводимого дома. Качественные показатели грунта, залегающего на глубине планируемой фиксации наконечника – искомые, которыми и будем пользоваться для всех расчётов. Верхние горизонты не играют роли.
По несущей способности по степени возрастания несущей способности грунты в таблице располагаются в таком порядке:
- Насыпной грунт;
- Супесь;
- Суглинок;
- Мелкий песок;
- Песок средней фракции;
- Крупный песок;
- Глина.
Влажность снижает показатели на 20–50%
Для монтажа свайно-винтового фундамента необходимо знать о несущих способностях грунта. Проект дома, и фундамента в том числе, создается на основе этих данных. Узнать структуру не сложно, для этого можно заглянуть в Интернет или поспрашивать у соседей.
Даже после выяснения этой информации проверить почву на участке лучше самостоятельно. Для этого необходимо взять старый бур для рыбалки и в дальнем углу участка пробурить отверстие. Это поможет наглядно увидеть состояние почвы: ее влажность глубина залегания горизонтов и т. д.
Для проверки рекомендовано бурить отверстие ниже предполагаемого уровня погружения свай. Это поможет ознакомиться с качествами нижних горизонтов почвы, которые и играют основную роль для фиксации опор.
Особенности расчета
Вычислить правильное расстояние между опорами важно по следующим причинам: если опоры будут находиться слишком далеко друг от друга, может произойти посадка здания, маленькое расстояние между сваями значительно увеличит финансовые затраты на строительство. Профессиональные строители рекомендуют при проведении расчетов учитывать:
- Вес каркасного строения в целом;
- Массу мебели, техники, коммуникационных систем;
- Коэффициент запаса;
- Свойства самих свай;
- Нагрузку от ветра и снега;
- Устойчивость почвы.
При расчете также учитываются такие показатели, как:
- Полезная нагрузка. Ее определяют положениями СНиП (строительными нормами и правилами);
- Снеговая нагрузка. Индивидуальна для каждого региона, поэтому ее нужно находить именно для вашей местности;
- Коэффициент запаса всегда применяется стандартный — 1,1-1,25.
Как только проведены расчеты, необходимо зафиксировать полученные данные. Для этого рисуется схема. На ней четко обозначается месторасположение каждой отдельной сваи на плане фундамента. Это упростит распределение опор непосредственно при работе. При любом результате расчетов колонны обязательно располагаются по углам здания, в зоне сопряжения несущих конструкций. Оставшиеся опоры расставляются под лагами пола будущего дома, распределять их нужно равномерно.
Дополнения, которые следует учесть
Для правильного расчета и возведения фундамента необходимо учитывать максимальную несущую способность, которой обладает ростверк. Это горизонтальная часть фундамента, соединяющая опоры в общую конструкцию. Он устанавливается для равномерного распределения нагрузки и передачи ее со стен на опорные столбы и грунт. Он надежно фиксирует сваи в вертикальном положении, что увеличивает надежность объекта.
Плита не должна прогибаться более чем на установленную величину. Стандартная величина равняется от 5 до 6 диаметров опорных столбов.
Расстояние между сваями
в стандартном варианте используется только при возведении фундамента на хорошей почве.
Определение количества свай и размещение их в ростверке
Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле
(13)
Определим расчетное расстояние между осями свай на 1 п.м. стены:
Принимаем однорядную систему расположения свай.
Определяем размеры ростверка в плане:
-расстояние от края ростверка до боковой грани сваи ;
-ширина ростверка :
где – расстояние между рядами свай;
– расстояние от края ростверка до боковой грани свай;
– число рядов
Тогда b=0,3+2*0,11=0,52м
Принимаем ширину ростверка b=0,52м и высоту h=0,5м.
Рисунок 5 – Схема конструирования ростверка
Определяем фактическую нагрузку, приходящуюся на однусваю, которая должна быть меньше допустимой:
(14)
Условие выполняется, фундамент запроектирован правильно.
Винтовые сваи и необходимая глубина их погружения
В общем виде, винтовая свая представляет собой стальную трубу определенной длины, которая имеет заостренный наконечник и приваренный на протяжении трубы спиралевидный участок. Последний предназначен для перемещения грунта на поверхность и служит основой для ввинчивания конструкции. Характеристики лопастей играют важную роль для вкручивания опор.
Винтовые конструкции отличаются большим разнообразием и могут применяться для любых типов грунтов. Их можно монтировать как вручную, так и с привлечением специальной техники.
Погружение выполняет плавно и начинается со снятия (или прохождения) растительного горизонта. Глубина вкручивания винтовых свай устанавливается с небольшим запасом прочности для обеспечения достаточной несущей способности. Минимальная глубина погружения сваи должна соответствовать глубине промерзания почвы в зоне строительства фундамента. Соответствующий показатель можно взять в СНиП 23-01-99. Например, в южных регионах (Белгород, Воронеж) глубина промерзания составляет примерно 1 м, в то время, как в северных может быть более 2,4 м. Следует помнить, что глубина промерзания песчаников выше, чем у глинистых почв.
Основное правило строительства свайного основания: чем глубже ввинчена свая, тем надежнее фундамент.
Диапазон параметров винтовых свай может различаться в широких пределах. При выборе ствола для строительства фундамента для дома, обычно выбирают сваю диаметром от 57 до 325 мм. При этом, толщина стенки обычно составляет от 2 до 5 мм. Длина опоры варьируется от 1,5 до 12 м. винтовые сваи выдерживают высокие нагрузки на сжатие, а также показывают хорошие значения при напряжении на выдергивание. Для строительства основания опоры более чем выгодны.
Винтовые конструкции
Преимуществами свай в виде винта выделяются следующие:
- Прохождение слабых грунтов и выход на слои достаточной прочности – универсальность строительства в любых условиях.
- Возможность повторного использования опор, что выгодно при строительстве временных сооружений.
- Сохранение почвы и растительности при производстве работ по вкручиванию вручную, без привлечения техники.
- Минимальный шум при выполнении работ.
- Высокая скорость возведения.
- Высокая прочность материала и созданной конструкции.
Экономическая выгода при высокой прочности служат главными причинами использования винтовых свай. Кроме того, в отдельных ситуациях такая технология единственная из доступных.
Винтовые сваи: качества, особенности, тонкости монтажа
Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с острыми наконечниками и лопастями в нижней части. Опоры бесшовные, поэтому они не особо уязвимы для коррозии. Вся эта атрибутика упрощает их заглубление в землю, к тому же коэффициенты сопротивления свай выдергиванию и сдавливанию значительно увеличиваются.
Всем известно, что классические опоры следует заливать бетоном, а винты в этом не нуждаются – это существенно сокращает стоимость основания.
Испытание свай нагрузкой:
Толщина стенки опоры зачастую составляет от 4 мм до 7 мм. В ассортименте строительных магазинов можно отыскать опоры самой разной длины. Минимальная длина элемента достигает 1 м.
Существует два вида монтажа опор, каждый из которых обусловлен габаритами свай и размерами будущего здания. Винты могут устанавливаться:
- Без привлечения специальной техники (вручную);
- С помощью гидравлического оборудования.
Статья по теме: Фундамент плита с ростверком
Вариант устройства базисной конструкции не влияет на несущую мощность свай. Оба варианта возведения фундамента выполняются по принципу вкручивания опор в почву. В особых случаях, для защиты несущей способности винтов, монтаж выполняют по видоизмененной технологии:
- Если опора монтируется в промерзший грунт или в почву, в составе которой есть пласты твердокаменных пород, выполняется бурение лидерного отверстия. Далее сваю вкручивают в подготовленную скважину;
- Опоры, заглубляемые в заводненные грунты, предварительно обрабатываются, а их внутреннее пространство заливается бетонной смесью. Это защищает сваи от коррозии с внутренней стороны, добавляя им единицы несущей мощности;
- Для повышения несущей силы опоры, длина которой превышает 2 м, выполняется ее вспомогательное армирование.
Подведем итоги
Когда строится здание с буронабивным свайным основанием, расстояние от одной опоры до следующей принимается из условий:
- Не меньше 1 м;
- От 3 до 6 диаметров сваи;
- На основании расчета. Нормы относятся к требованиям, а не к рекомендациям;
- Для нужного значения можно изменить в расчете параметры бетонного столба -площадь основания или боковой поверхности (глубину прохождения грунта);
- Результат практических исследований отличается от табличных данных;
- Застройщик, имеющий опыт работы на этом участке, сокращает затраты на подготовительные исследования и минимизирует вероятность просчета.
Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.
Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.
Какие факторы учитываются при расчете фундамента каркасного дома?
- Форма и конструкция фундамента, количество основных несущих и промежуточных стен;
- Необходимо обязательно предусмотреть нагрузку на фундамент, ее характеристики, основные направления воздействия и тип;
- Особенности грунта, уровень влажности, наличие грунтовых вод и глубина их залегания, а также степень увлажнения почвы за счет дождевой воды;
- Степень распределения бруса по подошве ростверка.
Если говорить о способе и степени распределения свай по подошве ростверка, то оно бывает рядное и шахматное
. Если предусматриваетсярядное распределение , тогда сваи устанавливаются в один ряд параллельно к боковым граням ростверка. Фундамент каркасного дома на винтовых сваях. Расстояние при этом устанавливается по промежутку между опорами. А вот шахматное распределение
предусматривает установку свай под углом к ростверку, расстояние в таких случаях предусматривает диагональ между сваями. Рекомендуется всегда устанавливать минимальное расстояние между брусьями, потому что в противном случае здание получится неустойчивым.
Если использовать рядное расположение свай, тогда и нагрузка будет распределяться равномерно. Такая конструкция фундамента сразу предотвратит образование крена в одну сторону, но далеко не всегда стоит использовать одинаковое расстояние между сваями. Часто оно рассчитывается индивидуально через отличные свойства отдельных пластов грунта, а также в зависимости от наличия уклона в одну сторону самой почвы.
В таких случаях дистанция между конструкциями может существенно отличаться. Как правило, максимальное расстояние между сваями не должно превышать 6d (6 диаметров самой свайной конструкции). Если превысить это значение, тогда каждая опора будет испытывать повышенные нагрузки, что со временем приведет к разрушению конструкции. Не удивительно, что часто свайная конструкция используется для строительства зданий из бруса.
Порядок вычислений
Всегда первый шаг в любой работе – это проектирование.
Для проведения расчетов можно использовать стандартизированную методику для винтовых свай, описанную в СНиП –85. В ее основе лежат данные по геодезическим исследованиям конкретного участка земли.
В них входят следующие сведения:
- описание рельефа участка;
- состав и плотность грунта;
- уровень залегания грунтовых вод;
- глубина промерзания почвы;
- посезонный уровень осадков в регионе застройки.
При помощи этих данных вычисляется количество винтовых свай для фундамента (К).
Для расчетов понадобятся такие показатели:
- общая нагрузка на фундамент (Р), представляющая собой сумму масс всех использованных материалов;
- коэффициент надежности (к), являющийся корректирующим показателем для значения общей нагрузки на сваи;
- несущая способность грунта – табличное значение;
- площадь пяты сваи, находящаяся в прямой зависимости от ее диаметра, – табличное значение;
- максимально допустимая нагрузка (S), показатель для одной сваи – табличное значение.
Коэффициент надежности (к) коррелирует с общим количеством свай и имеет соответствующие значения:
- к=1.4, если свай от 11 до 22 штук;
- к= – от 5 до 10 штук;
- к= – от 1 до 5 штук.
На каждую сваю ложится нагрузка, равная общей нагрузке, деленной на количество опор. Чем их меньше, тем сильнее нагрузка на одну сваю и тем быстрее она приходит в негодность, а вместе с ними весь фундамент и дом.
Правильный расчет заключается в подборе такого количества свай, которого хватит на весь период эксплуатации строения, но без чрезмерных излишков, являющихся пустой тратой средств.
При помощи приведенной формулы, коэффициента для винтовых свай расчет нагрузок и дальнейшее строительство не сопряжено с особыми трудностями.
При окончательных расчетах необходимо распределить нагрузки под несущими конструкциями и критическими точками с излишним давлением на фундамент с учетом:
- типа свай (висячих или стоек);
- массы;
- значения кренового усилия.