Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Как рассчитать количество винтовых свай для фундамента. Расчет винтовых свай для фундамента


Как рассчитать количество винтовых свай для фундамента

Надежный фундамент является не просто основой любого строения, прежде всего, это гарантия надежности и безопасности. В большинстве случае все проблемы, которые появляются в процессе эксплуатации зданий в виде трещин на стенах, неравномерной осадки и даже обрушения, связанные с непрофессионально рассчитанными и выполненными работами по закладке основания. Основной проблемой при строительстве домов, загородных коттеджей и дач можно назвать закладку стандартного ленточного фундамента на сложных грунтах, к которым относятся глинистые, торфяные и песчаные грунты с повышенной влажностью. На такой почве очень опасно проектировать и строить основание из стандартных блоков, ведь торфяные и песчаные грунты не выдерживают большой нагрузки, а на глинистых грунтах при минусовой температуре их начинает «рвать». В этом случае рекомендуется строить фундаменты на винтовых сваях, это экономически выгодное и технически простое решение данной проблемы.

Что такое винтовые сваи

Винтовая свая представляет собой металлическую трубу с наконечником, которая выполнена в виде винта. С помощью этого винта ее можно легко вкрутить в грунт, благодаря чему фундамент на винтовых сваях является менее трудозатратным, чем основание на забивных или буронабивных сваях. Лопасти винта не разрушают грунт при монтаже, а значит, сохраняется возможность передачи сваей нагрузок на грунт по ее боковой поверхности. Кроме того, лопасти винта являются расширенным нижним торцом сваи, опирающимся на более плотный грунт, а также некой подземной «шляпкой», которая не позволяет вырвать такой штырь из земли. Стоит отметить, что величина нагрузок, которые способен выдержать данный элемент по вертикальным векторам, зависит от вида и качества наконечника сваи.

На данный момент различают сварные и литые наконечники винтовых свай. Первый тип представляет собой наваренную на наконечники сваи полосу листового металла так, чтобы можно было воспроизвести подобие резьбы винта, второй же производится на литейных производствах путем литья легированной стали по специальным формам. Винтовые сваи со сварным наконечником необходимо вкручивать до упора, а не до достижения необходимой глубины. К тому же делать это лучше всего вручную, а не промышленным способом при помощи техники, поскольку существует риск превысить усилия и оторвать лопасть. Винтовые же сваи с литым наконечником таких ограничений не имеют, поэтому они могут использоваться как для частного малоэтажного строительства различных легких конструкций, так и для промышленных объектов.

Винтовой фундамент является прекрасным и практичным решением при строительстве загородного дома или бани. К преимуществам данного основания можно отнести, прежде всего, экономичность, такой фундамент обойдется Вам значительно дешевле, чем другие типы оснований. Кроме того, благодаря небольшим трудозатратам, такое основание можно возвести в кратчайшие сроки, а срок его эксплуатации составляет примерно 100 лет. Фундамент винтового типа можно устанавливать на абсолютно любой площадке, не станут помехой и близко растущие деревья. Это просто идеальное решение при строительстве дома или бани на участке, не отличающемся ровной поверхностью. Также данное основание предотвращает загнивание древесины благодаря хорошей вентиляции. Однако следует отметить, что винтовой фундамент нельзя устанавливать на скалистой местности, в грунтах, где имеются твердые прослойки известняка и многочисленные камни большого размера. Также нельзя устанавливать на винтовые сваи кирпичную конструкцию. Но этих недостатков вполне можно избежать. Следует выбирать только качественный материал, ствол должен быть цельным, а металлическая часть обработана антикоррозийным покрытием. Также лопасти должны быть правильной формы, а швы качественными.

Расчет количества винтовых свай для фундамента

Чтобы правильно определить количество свай для фундамента, их диаметр и длину, а также из какого материала производить обвязку, необходимо строго придерживаться всех инструкций.  Винтовые сваи бывают разные по своему диаметру и используются, как правило, в зависимости от предназначения. Например, винтовые сваи диаметром 57 мм применяются для забора или легких заборов, диаметров 76 мм — для установки деревянных заборов и из профилированного листа, а также для монтажа фундаментов под легкие постройки, бытовки, туалеты. Несущая их способность составляет до 3 тонн. Сваи диаметром 89 мм в основном используются для установки высоких и тяжелых заборов, для монтажа фундаментов под одноэтажные каркасные дома, различных пристроек к дому, веранды, террасы и прочего. Несущая способность сваи находится в пределах от 3 до 5 тонн. А для монтажа оснований под 2-х этажные каркасные дома, дома и пристройки к ним из бруса, бревна и легкого камня применяются стержни диаметром 108 мм, несущая способность которых составляет 5-7 тонн.

Очень важным фактором при расчете фундамента является правильное определение длины сваи. Если же длины будет недостаточно, то дом может просто просесть под собственной тяжестью. Длина винтовой сваи, как правило, зависит от плотности грунта и перепада высот на участке строительства. Определить грунт на Вашем участке можно с помощью лопаты. Для этого необходимо выкопать лунку  0,5 м в самом низком месте участка. Если под слоем почвы (30-40 см) появляется глина или песок, то это благоприятный грунт для установки винтовых свай. В этом случае лучше всего применить стержни длиной в 2,5 мм. Если же под слоем почвы находятся грунтовые воды, торф, плывун или что-либо не плотного происхождения, то в этом случае без должного инструмента не обойтись. Можно воспользоваться обычным садовым буром, который следует вставить в готовую лунку и вкручивать его, периодически вытаскивая и стряхивая со шнека грунт. Данный процесс нужно продолжать до тех пор, пока на шнеке бура не появятся плотные комочки глины или песка. После этого по длине бура можно будет рассчитать, на какой глубине находятся плотные слои грунта. Данная процедура довольно не сложная, однако требует достаточного физического усилия и опыта.

Как уже говорилось, длина сваи также зависит и от перепада высот на участке. Если при длине дома в 6 м перепад высот составляет 1 м, то для монтажа основания Вам потребуются стержни 2,5 м для самого верхнего ряда, 3 м — для среднего ряда и 3,5 м — для нижнего ряда свай.  Рекомендуется при любом перепаде высот более 0,5 м брать в расчет сваи на 0,5 м длиннее, чем Вам кажется.

При подсчете количества свай для фундамента необходимо придерживаться некоторых правил. Расстояние между сваями для домов из дерева (каркас, брус, бревно) не должно превышать 3-х метров, для домов из легкого камня (пенобетон, газобетон, пеноблоки, шлакоблоки) — 2-х метров, для легких заборов — 3,5-х метров. И для деревянных заборов и из профилированного листа расстояние между сваями не должно превышать 3-х метров, но при наличии ветровой нагрузки — 2,5-х метров.

Чтобы рассчитать количество свай для фундамента, прежде всего, положите план первого этажа перед собой. Далее необходимо обозначить сваи по всем углам фундамента, а также на стыках внешних стен и внутренних несущих перегородок. На следующем этапе по всем внешним и внутренним стенам нужно расположить такое количество свай, чтобы расстояние между ними составляло не более 2-3-х метров (в зависимости от материала — дерево или камень). Оставшееся внутреннее пространство следует заполнить сваями таким образом, чтобы до ближайших свай также было не более 2-3- метров. После этого необходимо определиться с местом расположения печки (камина), для нее учтите как минимум две сваи (количество свай зависит от размеров и веса печки). На следующем этапе желательно обозначить сваи под внешние углы террас, крылец, балконов, пристроек и прочего. Если же длина и ширина пристроек превышает 2-3 метра, то нужно расположить еще сваи между угловыми элементами в таком количестве, чтобы не нарушить принципа 2-3-х метров. Осталось лишь подсчитать общее количество винтовых свай.

Но если Вы не уверены в своих силах, можете обратиться за помощью к опытным специалистам, которые произведут точный расчет количества винтовых свай для фундамента.

estroyka.com

Расчет количества винтовых свай для фундамента

Винтовой фундамент дома кажется слабым и ненадежным. Определенная доля правды в этом есть — тяжелый дом такая конструкция не выдержит. Да и для легкого запас прочности не такой внушительный, как у ленточного или плитного фундамента, поэтому следует намного ответственнее относиться к расчету.

Радует то, что расчет количества винтовых свай сделать совсем не сложно даже самостоятельно, имея на руках проект дома и результаты геологического исследования грунта.

Задача заключается в простом сопоставлении несущей возможности почвы, размеров свай и нагрузки.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Подсчет нагрузки

Точно выполнить расчет массы постройки со всеми коммуникациями, мебелью, жильцами, бытовой техникой и прочим скарбом, составляющим нагрузку для фундамента,  не представляется возможным. Но на самом деле этого и не нужно.

Вес дома в большей степени определяют следующие составляющие:

  • Пример дома на опорахМасса стен. Несущих и просто разделяющих.
  • Вес перекрытий. Пол первого этажа, межэтажные перекрытия, чердачное.
  • Крыша. Стропильная система, кровельный материал, утеплитель, отделка мансарды.
  • Водяная система отопления может добавить 2-3 тонны.
  • Снеговая нагрузка. В снежную зиму один квадратный метр кровли может удерживать до 200 килограмм снега.

Что касается мебели, людей, техники, цветов и животных, то их доля даже в легких каркасных и деревянных домах незначительна и их можно не брать в расчет. Остается рассчитать общую массу вышеуказанный составляющих.

Сделать это не сложно. Если имеется проект, то в нем должны быть указаны используемые при постройке дома на винтовых опорах материалы и их количество.

Если проекта нет, то нужно будет самостоятельно определить необходимое количество дерева, камня и прочего. Разумно будет после подсчета добавить к итоговой цифре еще 50-100% про запас.

Нельзя забывать и про вес ростверка — деревянной, металлической или бетонной обвязки, которая будет скреплять винтовые сваи. Ведь их вес тоже будет нагружать фундамент.

Определение несущей способности грунта и финальный подсчет

Расчет винтовых свай нельзя произвести, если неизвестно, какую нагрузку способен выдержать грунт. Естественно, нас интересуют свойства не почвы на поверхности участка, а прочность тех слоев, на которые будут опираться винтовые опоры фундамента дома.

Меряем винтовые опоры

Схематическое изображение винтовой сваи с указанием параметров для измерения.

Давайте вспомним, что представляет собой винтовые сваи под фундамент. Это труба, на конусообразном конце которой имеется лопасть или шнек. С его помощью опоры ввинчиваются в грунт и именно шнек принимает на себя нагрузку от дома.

Таким образом, полезная площадь опоры ограничена большим диаметром Dл. Длина трубы на ее несущую способность не влияет! Она лишь позволяет добраться до более плотных слоев почвы. Расчет полезной площади опоры выполняется по формуле:

S=π(Dл/2)2

К примеру, если диаметр составляет 20см, то полезная площадь получится:

3,14*(20/2)2=314см2

Естественно, что при этом стоит убедиться в надежности и долговечности шнека, от него зависит прочность фундамента. Лопасть должна быть из толстого металла и надежно приварена к основанию. Иначе никакой расчет и никакое количество опор не спасет от перекосов.

Но это знание нам мало поможет, если мы не знаем несущую способность почвы. Ее определяют опытным путем при помощи специфического измерительного оборудования.

Делается несколько пробных скважин на нужную глубину в месте, где будет закладываться фундамент, оценивается состояние почв.

Есть три возможных варианта решения этой задачи:

  1. Определение свойств почвы

    Самый правильный — заказать услугу у специалистов геологов.

    У них есть специальное оборудование, необходимые знания, они приедут, сделают несколько проб грунта и дадут исчерпывающую характеристику, включая несущую способность почвы, подвижность, наличие грунтовых вод, пучинистость и прочие сведения, важные при закладке фундамента.

  2. Если нет возможности заказать геологическую разведку, можно попытаться получить нужные сведения у соседей. Наверняка кто-то из них недавно строился, делал подобный расчет и имеет все необходимые данные.

    Чем ближе участок к вашему, тем выше вероятность совпадения типа грунта и его свойств.

  3. Самый дешевый и наименее надежный способ — выполнить разведку самому или при помощи ребят, которые будут устанавливать винтовые сваи под фундамент. Пара пробных сверлений позволит понять, какой тип почвы находится под вашими ногами.

    А приблизительную несущую способность суглинка или песчаника можно рассчитать на основании сведений из справочников.

Тип грунта Плотность кг/см2 Средняя Высокая
Крупный песок 5 6
Песок средней фракции 4 5
Сухая супесь 2,5 3
Влажная супесь 2 2,5
Песок мелкой фракции сухой 3 4
Песок мелкой фракции влажный 2 3
Суглинок сухой 2 3
Суглинок влажный 1 3
Глина сухая 2,5 6
Глина влажная 1 4

Если же нет возможности выполнить даже такой приблизительный анализ почвы в районе, где будет находиться фундамент, то можно условно принять несущую способность в 2 кг/см2.

Таким образом, для указанной выше винтовой сваи на влажной глине максимальная нагрузка будет составлять 314 кг, а на сухом песке или сухой глине может достигать и 1884 кг. Как видим, зависимость несущей способности свай фундамента от типа грунта огромная, соответственно и количество опор будет различаться в разы.

Имея все перечисленные выше сведения, на вопрос о том как рассчитать количество винтовых свай, ответит даже школьник. Делим общую массу постройки на максимальный вес одной опоры фундамента.

К примеру, если масса дома — 30 тонн, то понадобится:

30000/314=95

свай на самом слабом грунте или:

30000/1884=15

чтобы возвести фундамент на самом плотном. Естественно, что лучше делать расчет с небольшим запасом на всякий случай.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию основания:

proffu.ru

Расчёт винтовых свай

Определение характеристик грунта

Для маленького здания можно не проводить инженерно-геологические исследования, а воспользоваться усреднёнными табличными показателями для определённых типов грунтов. В данном случае необходимо откопать шурф на предполагаемую глубину закладки свайных элементов. Вместо шурфа может использоваться яма септика.Так, если на дне ямы септика или шурфа находится песчаник, то несущие характеристики почвы соответствуют 5-6 кг на квадратный сантиметр. Для суглинков несущая способность будет ниже – 2-3 кг/кв.см. Если обнаружены сразу оба типа грунтов, то выбираем усреднённый показатель – 3-4 кг/кв.см.Таблица несущей способности винтовых свай Расчёт несущей способности винтовых свай

Подсчитываем нагрузки на фундамент

Выполняя расчёт винтовых свай, особое внимание уделяют сбору нагрузок. Здесь учитывается:

  • общий вес строительных материалов;
  • эксплуатационные нагрузки;
  • динамические нагрузки (ветер, снег).

1. Имея объёмы строительных материалов, указанные в проекте здания, можно подсчитать их общий вес. Так, например, нагрузка от древесины в доме 6х4 м считается следующим образом: 12 м.куб (древесины на стены и перегородки) + 4 м.куб. (древесины на перекрытие и крышу) = 16 м.куб. х 600 кг/м.куб. (удельный вес древесины) = 10 т.Винтовые сваи: монтаж Винтовые сваи: монтаж 2. Чтобы рассчитать эксплуатационные нагрузки, нужно усреднённый вес жителей, оборудования и предметов мебели умножить на площадь дома. Усредненное значение равно 350 кг/м.кв. Таким образом, искомая величина равна 6х4х350=8,4 т.3. Расчёт винтовых свай с учётом ветровой нагрузки выполняется по формуле: S (площадь дома) х (40+15в), где в – высота фасадной части здания. Например, если высота фасада равна 3,5 м, то ветровая нагрузка подсчитывается так: 6х4х (40+15х3,5))=2,2 т.4. Нагрузка от снега рассчитывается по формуле: S крыши х усреднённый показатель нагрузки от снега для вашего региона. Для центральных регионов этот показатель равен 180 кг/м.кв. Например, если площадь крыши равна 34 м.кв. х 180 кг/м.кв. = 6,1 т.Просуммировав все величины, получим, что основания должны выдержать давление в 26,7 тонн.Фото винтовых свай для деревянного домаРасчёт винтовых свай для деревянного дома

Расчёт винтовых свай 

Чтобы выполнить расчёт количества винтовых свай, нужно определить несущую способность одного свайного элемента. С этой целью необходимо площадь пяты одной сваи умножить на несущую способность грунта.Площадь пяты определяем по таблице в зависимости от диаметра сваи. Такие таблицы есть для всех винтовых свай, изготовленных согласно нормам ГОСТ. В нашем случае используются сваи наименьшего диаметра 300 мм. Площадь пяты для таких свай равна 706 кв.см.Винтовые сваи с разными ростверками Винтовые сваи с разными ростверками Таким образом, несущая способность одной сваи равна 2,6 тонны при условии, что несущая способность грунта равна 3-4 кг/кв.см.  Исходя из этого, можем подсчитать общее количество свай: 26,7:2,6 = 10-11 свай.Согласно рекомендациям, габариты свай для деревянных домов будут такие: сваи СВ108 с диаметром стержня 108 мм. Можно выбрать сваи производства компании Rossvai, Фундекс или другого надёжного производителя. Глубина погружения равна глубине промерзания грунта или больше неё, поэтому она не может быть меньше 2,5 м.Рассчитывая свайное поле под наше сооружение, берём шаг свай равным 2-2,5 метра, при условии, что ростверк будет металлический либо деревянный. При формировании свайного поля не забываем заложить сваи и под межкомнатную перегородку.Интересное видео по домам с винтовыми сваями:Монтаж винтовых свайПравильный расчёт винтовых свай – залог быстрого монтажа Фото винтовых свайРасчёт винтовых свай

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: 1 2 3

mainstro.ru

Расчёт винтовых свай

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:

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

Винтовые сваи - фотоВинтовые 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.Расчёт винтовых свай для деревянного дома 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. Винтовые сваи с металлическим ростверкомВинтовые сваи с металлическим ростверком 

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Расчёт количества винтовых свай выполняется с учётом следующих принципов:

  1. Шаг опор при строительстве сооружений из брёвен, бруса и для каркасных построек стоит принимать не больше 3 метров.
  2. В домах из газоблоков, пеноблоков, шлакоблоков или из газо- или пенобетона шаг свай стоит принимать не больше двух метров.
  3. При строительстве ограждений из лёгких материалов расстояние между сваями можно принимать равным 3-3,5 м.
  4. Под деревянные ограждения и заборы из профнастила лучше устанавливать сваи с шагом 3 метра, но если есть ветровая нагрузка, то шаг уменьшаем до 2,5 м.

Чертеж составляющих винтовых свайРасчёт винтовых свай: составляющие одного элемента Проект дома с винтовыми сваямиПредварительный расчёт винтовых свайРазбивка и подсчёт свай на плане здания выполняется следующим образом:

  1. Винтовые сваи обязательно должны располагаться по углам сооружения.
  2. Обязательно отметьте опоры в месте пересечения и стыковки несущих стен.
  3. Далее под всеми наружными и внутренними несущими стенами должны быть расположены сваи с равным шагом (шаг выбираем в зависимости от типа сооружения и материала, из которого оно будет возводиться, 2 или 3 метра).
  4. Внутреннюю площадь здания также необходимо заполнить свайным полем. В этом случае также придерживаемся выбранного шага свай.
  5. Если в доме планируется расположить камин, то под него стоит также заложить свайный фундамент. Минимальное количество свай под печь или камин – 2 штуки. Если вес этих конструкций будет значительным, то может потребоваться большее число свай.
  6. После предварительного размещения считаем общее число свай.

Фото винтовых свай на рельефеРасчёт винтовых свай на рельефе

Этапы проектирования свайных фундаментов

Расчёт и проектирование винтовых свай выполняется в определённом порядке. Весь процесс сведён в общую таблицу.

Этап проектирования Особенности
Определяем состав грунтов На территории строительства делаем несколько скважин глубиной 12 метров. После извлечения столб отдаётся на исследование, во время которого специалист определяет состав грунта, плотность, несущую способность, влажность и др.На территориях со сложными основаниями необходимо проводить специальные испытания свай под максимальной нагрузкой.
Сбор нагрузок Подсчитываются вертикальные и горизонтальные воздействия, влияющие на свайные элементы и ростверки (обвязки).
Расчёт винтовых свай Имея показатели состояния грунтов и общую величину нагрузок, производится расчёт винтовых свай. В ходе этого расчёта получаем показатели длины и диаметра одного элемента, материала, из которого они будут выполнены, их количества и планировку свайного поля. 
Расчёт стоимости винтовых свай Подсчитывается общая стоимость фундамента. Причём учитываются не только материалы, но и работы по монтажу свай.

Чертеж винтовых свай для слабых грунтов Расчёт винтовых свай для слабых грунтов

Расчёт винтовых свай деревянного дома

Чтобы читателю было понятно, как выполняется расчёт винтовых свай, проведём конкретный расчёт на примере одноэтажного деревянного дома длиной 6 м и шириной 4 м. Материал стен – брус. В доме есть одна межкомнатная перегородка.Конечно, такой расчёт винтовых свай можно было бы выполнить и на специальном «калькуляторе фундаментов», но нас интересует проведение данного расчёта вручную, согласно описанной выше методике. Именно такой способ мы и рассмотрим ниже.Винтовые сваиВинтовые  сваи

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: 1 2 3

mainstro.ru

Расчет винтовых свай для фундамента

Можно ли самостоятельно выполнить расчет количества винтовых свай, а также узнать необходимое положение на плане, расстояние между прутьями, диаметр и длину? Да, если вы дружите с математикой и способны использовать формулы. Если же вы не уверены в своих силах, то расчет количества свай и других параметров фундаментов лучше доверить профессионалам. Но изучить данный материал будет полезно всем хозяевам, которые собираются строить дом. Чтобы материал лучше закрепился, мы подробно разберем пример, где будет проведен расчет винтового фундамента.

Факторы, которые стоит брать в расчет:

  • Наличие места для монтажа каждого прута;
  • Уровень заглубления для винтовых опор;
  • Количество прутьев;
  • Последнее — тип почвы.

Чтобы посчитать общее количество, в расчет стоит брать такие характеристики, как диаметр, расстояние между сваями, а также несущая способность изделий вместе с длиной. Иногда мастера используют в строительстве сразу несколько видов винтовых опор. Этот шаг делается для этого, чтобы обеспечить максимальную устойчивость и долговечность постройки.

Расчет количества

 

Простая схема, демонстрирующая, как используются винтовые и железобетонные опоры.Простая схема, демонстрирующая, как используются винтовые и железобетонные опоры.

 

Состоит расчет количества прутьев из 3-х этапов, на первом из которых определяется общая нагрузка. Сам этап можно поделить еще на несколько пунктов для облегченного восприятия:

  1. Масса будущего дома. Сюда входят все элементы: фасадная отделка, межэтажные перекрытия, а также элементы интерьера.
  2. Расчетная нагрузка, которая проявляется после заселения и постоянной эксплуатации здания людьми. В нормативных документах есть отдельный СНиП, посвященный нагрузкам и воздействием. В документе указано, что полезная нагрузка не должна превышать 150 кг/м2 для частного дома или 200 кг/м2 для офисного здания.
  3. Нагрузка в зимний период от снежной массы. Особенно этот пункт важен в холодных регионах, где за зиму может выпасть много снега. Для примера можно взять третий снеговой район РФ. Для него в нормативных документах указано, что давление не должно быть больше 180 килограмм на каждый квадратный метра крыши.
  4. Нагрузки, полученные из предыдущих пунктов, должны быть сложены и перемножены на 1,1-1,2 – общий коэффициент. В итоге получится цифра общей нагрузки, с её помощью можно будет посчитать не только количество, но и определить нужно расстояние между сваями.

 

Следующий этап – это поиск показателя несущей способности земли на участке, где будет вестись строительные работы. Благодаря этому параметру можно узнать, какую нагрузку может выдержать одна опора. Помимо почвы на этот показатель влияет и климатические особенности. К примеру, в холодных регионах глубина промерзания грунта больше, если сравнить с теплыми районами страны.

 

Существуют два варианта, которые позволяют определить несущую способность земли:

  1. Специалисты проводят геологические исследования, которые подробно описаны в пункте 4.10 СНиП, относящемся к свайным основаниям.
  2. Использование готового показателя. Этот вариант выбирается в том случае, если нет возможности провести исследования. В строительных документах присутствует расчетная нагрузка практически для каждого типа грунта.

Тут вы можете найти расчетную минимальную нагрузку для каждого типоразмера опорного элемента фундамента:

tabl

[ads-mob-1]

Определение расстояния между опорами

Расстояние между сваями должно быть примерно 2-3 метра, при частном строительстве четкие параметры редко соблюдаются. Но такое расстояние между сваями подойдет для дома с обычной нагрузкой (одноэтажная или двухэтажная стандартная постройка). Если жилище будет большим, а расстояние между сваями не будет превышать 3 метров, то дом может осесть.

В любом случае, решать, какое должно быть расстояние между сваями должен профессионал. К примеру, если здание будет построено на участке, где постоянно присутствуют ветра, то нагрузка на опоры уже изначально будет на 20% больше. Чтобы перестраховаться от несчастных случаев, инженеры добавляет не 20%, а 30-35% нагрузки. Есть такие нагрузки, которые начинают проявляться только после завершения строительства.

 

Пример расчетов

Для примера будет взята Новосибирская область, где мы будем возводить постройку из деревянного бруса. В проектной документации указано, что несущие стены должны быть сделаны из бруса с размером 150х150 миллиметров. Высота несущих стен по плану составляет 3,5 метров, а периметр будущей постройки и фундамента – 20 м (сруб составляет 4х6 метров). Жилище будет состоять из 4-х стен, потолка, пола, внутренних перегородок, сделанных из бруса, печки и деревянной мебели.

Удельная масса такого материала для строительства составляет 600 кг/м3. Чтобы понять, сколько нужно сруба, следует сложить все стены и перемножить на высоту: 9,45 м3. Внутренняя нагрузка на один квадратный метра дома составляет 100 килограмм. Теперь можно получить общий вес: 9,45+600+24×100=8070 килограмм.

Опоры для строительства фундамента под жилище из бруса.Опоры для строительства фундамента под жилище из бруса.

 

Теперь переходим к снеговому давлению. Открыв СНиП, мы найдем Новосибирскую область, где норма нагрузки на один квадратный метр составляет 180 кг. В итоге снеговое давление находится следующим образом 180×24=4320 кг.

Чтобы найти ветровую нагрузку, необходимо взять сумму 40+15h и перемножить ее на площадь будущей постройки. Буква «h» здесь означает высоту несущей стены. 24x(40+15×3,5)=2220 кг.

Чтобы понять, какое должно быть расстояние между сваями и сколько должно быть опор, также нужно знать динамическую нагрузку постройки. В нашем случае это 350 кг/м2. В проекте будущего дома нагрузка будет 24×350=840 кг. Общее давление на почву будет равно 23010 кг – этот показатель можно получить при сложении всех полученных нагрузок. Расстояние между сваями в этом случае должно быть не более 3 метров, так как нагрузка от конструкции из бруса будет маленькой.

 

Для нашего примера идеальным количество будут 12 свай, диаметр сечения которых составит 150х150 мм. Четыре опоры будут расположены по углам постройки, под длинными стенами дома будет по две сваи, а под короткими – по одной. Две опоры будут использоваться для укрепления перегородок внутри постройки. Теперь можно найти и несущую способность каждого прута, для 23010 делим на 12, в итоге получается 1917,5 кг.

Здесь показан другой пример, где расчет фундамента проводится для дома 6x12.Здесь показан другой пример, где расчет фундамента проводится для дома 6×12.

 

Полезная формула

Профессионалы выполняют расчет нагрузки на одну опору при помощи основной формулы, которая выглядит следующим образом:

(TTd2/4)xR

Выглядит сложно, но если разобраться во всех переменных, то понять формулу сможет даже человек, незнакомый с высшей математикой:

  • R – радиус;
  • ТТ- число Пи, которые вы наверняка знаете – 3,14;
  • d –диаметр болта.

Для примера возьмем диаметр болта 30 см, а радиус будет составлять 4 кг. Если выполнить расчет, то получится 2826 кг.

rfund.ru

Расчет винтовых свай для экономии всех ресурсов

Фундамент на винтовых сваях позволяет экономить до 60% материальных ресурсов, возводится за 2-3 дня, в любое время года, не требует абсолютно никаких земляных работ и применения техники, а также прекрасно подходит для любого рельефа.

Свайный винтовой фундамент – наименее трудоемкий вид основания. Больших трудностей не вызывает и расчет такого фундамента. Этим объясняется популярность свайных оснований в любом строительстве. Противопоказаний к использованию такие сваи не имеют.Расчет винтовых свай

В соответствии с рекомендациями СП и СНИП, расчет фундамента выполняют по такому принципу:

  1. После инженерно-геологических расчетов выясняют параметры грунта для опоры ─ состав, несущую способность, плотность, химические и физические свойства. Все эти данные нужны для последующих расчетов, и их точность напрямую влияет на оптимизацию сметы строительства.
  2. Далее выполняют сбор нагрузок ─ всех сил и моментов, которые нагружают основание. Рассматриваются статические (масса постройки и пр.) и динамические (нагрузка снега и т.п.) воздействия.
  3. Потом ─ предварительное проектирование, формирующее «черновую» конструкцию фундамента.
  4. Параметры, которые определяются при «черновом» проектировании, требуют проверки, поэтому следующим шагом предварительную конструкцию надо пропустить через программы, которые моделируют взаимодействие основания с грунтом и строением. В итоге получают оптимальную для данных условий конструкцию
  5. Осталось сделать чертежи и прочую проектную документацию.

Этапы расчета основания на винтовых сваях

  1. Первый шаг – определение состава почвы. На строительном участке надо пробурить скважины на глубину 12 м ─ по максимальной длине одинарной сваи. Грунт из скважины отправляют в лабораторию для анализа влажности, глубины, несущей способности, глубины промерзания и других характеристик. Для особо сложных участков, кроме лабораторных исследований, рекомендуют и статические испытания контрольных и натурных свай, которые нагружают до отказа опоры.
  2. На очередном этапе выполняется сбор нагрузок с вычислением вертикальных и горизонтальных усилий, которые влияют на опоры и ростверк.
  3. Теперь рассчитывают винтовые сваи для фундамента вычисления на основе информации о несущей способности, нагрузках, прочностных характеристиках материала опор. По результатам этих вычислений определяются габариты опор, высота цоколя, форма свайного поля и количество свай.
  4. По этим данным рассчитывают стоимость фундамента на винтовых сваях на основе средней стоимости стройматериалов и работ по сборке фундамента.

Как рассчитать винтовые сваи

От теории к практике ─ определим для примера, сколько нужно винтовых свай для деревянного дома размерами 6 Х 4 м с одной межкомнатной перегородкой. Как правило, расчет винтовых свай проводят с помощью специальных программ – «калькуляторов фундамента», но эту последовательность можно воспроизвести и в ручном режиме.

  1. Анализ почвенного состава. При сооружении небольшого фундамента для относительно легкого дома не обязательно проводить инженерно-геологические работы . Можно использовать в расчетах табличные данные, которые соотносят несущую способность грунта с типом почвы. Для таких расчетов надо открыть шурф, который обнажает грунтовой слой (можно использовать и котлован для септика). Если на дне котлована обнаружился песчаник, следовательно, несущая способность такого грунта – 5-6 кг/кв. см, если добрались до суглинков – несущая способность ниже – 2-3 кг/кв. см. Средняя несущая способность в итоге получается 3-4 кг/кв. см.
  2. Сбор нагрузок. Его рассчитывают по массе стройматериалов, нагрузкам при эксплуатации, снеговым и ветровым воздействиям. Вес дома определяют по удельному весу материалов и объему строения. На дом габаритами 6 х 4 м в среднем уходит 12 кубов бруса для несущих стен и 3-4 куба для кровли, чердачного и цокольного перекрытий. Если удельная масса дерева 550-600 кг/куб. м, объем материала для такого дома будет соответствовать 9-10 т. Эксплуатационную нагрузку определяют как произведение площади дома на средний вес оборудования, мебели, количества проживающих людей. Если средняя масса 350 кг/кв. м, то эксплуатационная нагрузка будет: 6х4х350=8,4т.Ветровую нагрузку определяют через площадь пола умножением на коэффициент (40+15Н), Н в этой формуле – высота фасада строения, в указанном примере – 3,5 м. ветровая нагрузка: 6х4х(40+15х3,5)=2,2т.Снеговую нагрузку можно рассчитать по площади кровли, умножением на коэффициент средней массы снежного покрова (180 кг/кв. м для жилья в средней широте). При высоте фронтона 2 м площадь двускатной крыши дома – 34 кв. м. Снеговая нагрузка в итоге: 34х180=6,1т. Сбор нагрузок в указанном примере показывает, что на грунт и фундамент будут давить 26,7 т общей массы строения.

Расчет параметров свай

Для того, чтобы рассчитать количество и определить расстояние между сваями для фундамента, надо вычислить несущую способность одной винтовой сваи умножением на площадь пяты (лопасти винта) сваи несущую способность грунта. Площадь пяты выбирают из специальной таблицы, где указывается диаметр всех нормированных (по ГОСТу) винтовых свай. Минимальный диаметр сваи – 300 мм, отсюда площадь пяты – 706 кв. см.

А при несущей способности грунта в 3-4 кг/кв. см несущая способность сваи равна 2,1-2,8 т. Таким образом, для выдерживания нагрузки в 26,7 т достаточно 10-12 свай. Габариты опор берут по общим рекомендациям. Например, для деревянных строений советуют сваи СВ108 с диаметром стержня в 108 мм. Глубину погружения винтовых свай определяют по уровню промерзания грунта. Большинство опор углубляют на 2,5 м.

Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. Если под расчетным домом заложить металлический или деревянный ростверк, то максимальный шаг (расстояние между винтовыми сваями) будет 2-2,5 м. Формируя свайное поле, надо учитывать и межкомнатную перегородку, закладывая опоры и под ней.

www.svaisnab.ru

несущая способность и основные нагрузки

Расчет фундамента на винтовых сваях — это один из ключевых моментов проектирования строительства. После выполнения расчета составляется схема расположения винтовых свай. Выполнять расчет можно только после составления планировки дома и всех его пристроек. Кроме того, нужно заранее определиться и с используемыми материалами для возведения строения. Очень важно учитывать тип грунта, на котором будет строиться дом.

Схема устройства фундамента на сваях

Схема устройства фундамента на сваях.

При самостоятельном выполнении расчета можно воспользоваться уже выведенными табличными значениями. Однако точность таких данных будет приблизительной, так как подобные таблицы могут не учитывать некоторых факторов. Поэтому для более точных результатов рекомендуется проводить индивидуальные вычисления.

Несущая способность винтовых свай

Свайный фундамент, как единая конструкция, должен обладать достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку, которую оказывает на него само строение и дополнительные факторы.

Каждая свая фундамента должна быть способна выдержать определенный вес.

Виды свай

Виды свай для разных типов грунта.

Каждый элемент фундамента на винтовых сваях представляет собой металлоконструкцию из стальной трубы с лопастями в нижней части. Они должны быть изготовлены строго определенной формы, в противном случае конструкция не будет достаточно прочной. Лопасти способны предотвратить вырывание труб из грунта.

Оптимальные параметры подобных металлоконструкций — это 11 см (или 108 мм, что встречается чаще) диаметр и 2,5 м длина. Толщина металла должна составлять 5 мм. Именно такие параметры позволяют получить наиболее оптимальную опору. Изготовление фундамента на таких опорах позволяет возводить любые конструкции, достаточно только провести несложные вычисления для определения необходимой несущей способности опор и их оптимального количества.

Вернуться к оглавлению

Основные правила расчета свайно винтового фундамента

Начинать вычисления необходимо с определения веса будущего строения. Эта величина показывает суммарный вес стен, перекрытий, балок, кровли, дверей и окон, мебели, сантехники, жильцов и всего того, что будет находиться в доме вплоть до гостей. Для этих вычислений можно воспользоваться данными о весе и толщине используемых материалов, которые предоставляют производители. Эти технические показатели могут облегчить расчет винтовой конструкции.

В качестве примера приведем вычисление веса для небольшого дома (с площадью 20 м²) из бруса 15х15 см высотой 3 м. Если планировка дома предусматривает 4 стены и 2 перегородки, то вес бруса составит 600 кг. Примерная нагрузка, которую создают потолок, пол и мебель на 1 м², составляет 100 кг. Используя эти данные, выполните следующие вычисления: 0,15*0,15*600*(30*3+3*20)+100*20=3620 кг.

Схема внецентренно нагруженного свайно-винтового фундамента

Схема внецентренно нагруженного свайно-винтового фундамента с трапециевидной эпюрой давления под ростверком.

Следующий этап — определение снеговой нагрузки, то есть веса того снега, который может лежать на крыше. При этом очень важно учитывать регион, для которого ведется расчет, и интенсивность осадков в нем. Средняя снеговая нагрузка составляет 180 кг/м². То есть для дома площадью 20 м² она составит: 180*20=3600 кг.

Далее определите ветровую нагрузку. Для ее вычисления нужно площадь строения умножить на сумму его высоты, умноженной на 15, и числа 40. То есть в рассматриваемом примере получим: 20*(40+15*3)=1700 кг.

Как правило, начинающие строители допускают одну и ту же ошибку при расчете нагрузки на винтовой фундамент, не учитывают динамические нагрузки. Ее среднее значение — 350 кг/м².Точное определяется в зависимости от типа грунта, на котором ведется строительство. Для дома в 20 м² динамическая нагрузка составит: 20*350=7000 кг.

Далее необходимо сложить все полученные значения, чтобы определить общую нагрузку на винтовые сваи. Получится: 7000+1700+3600+3620=15920 кг. Строительство дома площадью 20 м² может быть выполнено на 9 или на 12 сваях. Лучше выполнить большее количество опор, чтобы нагрузка распределялась более равномерно. Если вы остановитесь на 12 сваях, то нагрузка на каждую составит: 15920/12=1326 кг. Желательно закладывать винтовые сваи с большей несущей способностью, например 1400 кг, чтобы перестраховаться и создать запас для экстремальных нагрузок.

Таким образом, самостоятельно рассчитать свайный фундамент не сложно. Очень важно при этом учитывать все нагрузки, которые оказываются на основу здания.

moifundament.ru