Как построить плитно-свайный фундамент
Свайно-плитный фундамент специалисты рекомендуют использовать при сооружении высотных домов. В частном строительстве такой тип выбирается редко. Его применяют на сложных и проблемных грунтах. СПФ состоит из тандема свай и монолитной плиты. Объединение двух конструкций позволяет усилить несущие способности каждой из них, сделать основу прочной и долговечной.
Монолитная плита или ростверк соединяет отдельно стоящие столбы в единую конструкцию. Каждый элемент имеет свое назначение:
- опоры делают незначительным уровень усадки, уводя несущую нагрузку в грунт;
- плита препятствует наклону свай при сдвигах почвы.
Нагрузка на каждую часть распределяется неравномерно: столбы берут на себя 85 % тяжести здания, а на ростверк остается 15 %.
Специалисты рекомендуют применять установку такого фундамента при возведении домов на сыпучих грунтах: конструкцию всегда можно усилить дополнительными опорами. Не повредят сейсмические процессы и сильные морозы, потому что они вбиваются ниже уровня промерзания.
Предварительный расчет основания
Проектирование фундамента СПФ должны проводить профессионалы. Индивидуальные параметры на основе геодезических измерений и анализа грунта вносят в специальную программу на компьютере с windows https://pk-s.kz/ustanovka-windows-10-almaty, где и производится окончательный расчет. Грамотный проект учитывает плюсы и минусы конкретного объекта: несущую способность почвы, вес будущего здания, площадь строительства.
Основным моментом в проектировании считается определение толщины бетонной плиты. Необходимо учесть весь объем нагрузки, который будет приходиться на ростверк. В расчет включают вес самого дома, будущей меблировки, техники, жильцов. Разработаны специальные таблицы, которые помогают вычислениям.
Обычно, если иное не указано в проектной документации, строители используют опоры размером 30х40 см. За единицу измерения расстояния между сваями берут диаметр столба. Минимальный интервал составляет 3d, максимальный — 6d. Но эти цифры довольно условны, потому что точно определить количество, сечение и уровень заглубления под силу только профессионалу.
Когда монтируют свайный фундамент?
1. Регионы с повышенной сейсмической активностью.
2. Участки с проблемной почвой: близкое размещение грунтовых вод, пучение, значительное промерзание.
3. Для здания из пенобетона, которое восприимчиво к вибрациям.
4. Строительство пристройки к уже готовому дому.
5. Отсутствие экспертных данных про площадку. Эксперименты недопустимы, поэтому целесообразно выбрать СПФ.
- Подготовительные работы.
- Установка свай.
- Заливка плиты.
1. Подготовка участка.
Земельный участок необходимо максимально разровнять:
- выкорчевать деревья и кустарники;
- засыпать ямы;
- сравнять экскаватором бугры.
Грунт максимально уплотняют, на этом этапе проводится обустройство дренажной системы и подготовка площадки к протягиванию инженерных коммуникаций. Разметка выполняется в точном соответствии с предварительно сделанным расчетом. Во время работы обязательно отмечают месторасположение каждой сваи, а также ее нулевой уровень. Их с помощью подъемного крана раскладывают по границе фундамента.
Если схема здания предусматривает цокольный этаж, то производят выемку грунта, который вывозят за пределы участка. По периметру готового котлована ставят шпунтовое ограждение и вертикальные бетонные плиты, которые будут служить стенами в подвальном помещении.
2. Монтаж столбов.
На этом шаге задействовано специальное оборудование: копровая установка и лебедка. Строители обвязывают бетонную опору стальными канатами, затем копр размещает ее строго вертикально в обозначенное место. Сваю закрепляют и соединяют с молотом копра, который вбивает столбы в землю с огромной мощностью. Забивка продолжается до тех пор, пока не достигается проектная глубина. Затем копр передвигают к месту расположения следующего элемента согласно схеме.
Все бетонные опоры обязательно обрезают по нулевому уровню, потому что сверху будет располагаться монолитная плита. Следует учесть, что технология предусматривает удаление исключительно бетона. Железную арматуру оставляют нетронутой, чтобы обеспечить жесткую связку между двумя частями основания.
Какое между сваями должно быть расстояние, регламентируется проектной документацией. Чем их больше, тем выше стоимость готовой конструкции. Столбы устанавливают по углам, под несущими стенами, в местах соединения межкомнатных перегородок.
3. Заливка ростверка.
Предварительно по всему периметру свайно-плитного фундамента монтируется опалубка. Изготавливают ее непосредственно на строительной площадке из досок. Монолит является одновременно верхней частью СПФ и полом первого этажа. Поэтому требуется проведение гидроизоляционных работ. Стены опалубки выстилают рубероидом, а на поверхности грунта устраивают подушку из щебня и песка. Такие мероприятия значительно сокращают теплопотери, и стоимость отопления здания в будущем.
В процессе армирования делают связку железной проволоки плиты и арматуры, выходящей из опор. Ростверк СПФ располагается на высоте 15 см от уровня грунта. Заливку опалубки производят одновременно по всему периметру. Нельзя откладывать монтаж бетонной плиты на следующий день, потому что вероятно образование швов, которые значительно снижают прочность конструкции.
Приготовление раствора проводят из мелко- и среднефракционного песка. Применение крупных частиц при заливке усложнит уплотнение бетона внутри каркаса. Утрамбовывают цементную смесь методом вибропрессования. Поверхность ростверка аккуратно выравнивают и оставляют до полного застывания, которое длится 1 месяц. Именно такой срок требуется бетону для набора прочности.
1. Применяют разные виды свай. Например, асбестоцементные трубы. Их часто выбирают владельцы частных домов, чтобы удешевить стоимость строительства.
2. Вместо железобетонных столбов, если технология позволяет, можно использовать дубовые бревна диаметром не менее 18 см. Концы оснащают металлическими колпаками для предотвращения раскалывания, а сам столб пропитывают защитными средствами.
3. В холодное время года разрешено заливать плитный фундамент, но соблюдать определенную технологию. В цементный раствор добавляют специальные составы, которые препятствуют быстрому затвердеванию бетона, а залитый каркас накрывают защитной пленкой. Прогревать с помощью обогревательных элементов нежелательно. Структура будет разнородной, что отрицательно скажется на прочности.
Строительные предприятия включают в смету расходов:
- оплату труда работников;
- материалы;
- затраты на использование техники и оборудования;
- проведение экспертизы и услуги проектировщика.
| Наименование работ | Цена, рубли за 1 погонный метр |
| Погружение сваи методом ударной забивки | 280 |
| Статическое испытание | 35000 |
| Динамическое испытание | 1500 |
| Железобетонный ростверк (в зависимости от сечения) | 2000-4000 |
Источник
Как выполнить расчет свайно-плитного фундамента
Такой фундамент представляет собой уникальнейшее изобретение в области строительных технологий, применяемое для строительства многоэтажек. Такое фундаментное основание состоит из таких частей, как ростверк и бетонные сваи, повышенной прочности и устойчивости.
Если грунт на застраиваемом участке подвержен вспучиваниям и подвижкам, такой фундамент является находкой.
Он позволяет сэкономить на цокольном этаже и подвале. А кроме того, такой фундамент позволяет уменьшить неравномерные осадки строения. В обязательном порядке перед началом строительства рекомендуется рассчитать данный тип фундамента. Это позволит составить предварительную смету для фундамента и заготовить правильное количество строительных материалов.
По своему устройству подобного типа основание состоит из одной плиты или из некоторого количества отдельных бетонных плит и свай. В первой случае стяжка не нужна и потому он предпочтительней.
Именно такому фундаменту и посвящена данная статья.
Общее про свайно-плитный фундамент
Это усовершенствованное фундаментное основание, славящееся хорошей эффективностью и надежностью. Связанные со строительством многоэтажных домов проблемы, возросшие нагрузки, приходящиеся на фундамент, заставили сильно продвинуться в фундаментных технологиях.
И эти изменения в строительстве привели к появлению новых комбинированных фундаментных основ.
Плитно-свайный фундамент начал использоваться сравнительно недавно, но довольно быстро стал одним из самых популярных, благодаря своим качествам.
Он состоит из одной или нескольких надежных бетонных плит и соединенных с нею свайных столбов. Такое сочетание выполняет свои функции много лучше, других фундаментов.
Чтобы правильно сделать расчет такого фундамента, необходимо учесть все важные особенности такого сочетания, а именно:
- жесткость всех включенных в основу свай;
- неравномерность расположения всех входящих в фундаментное основание свай;
- взаимодействие плиты с почвой;
- взаимодействие свай через грунт;
- взаимодействие свай с плитой через грунт;
- верный расчет прилагаемых усилий абсолютно к каждому свайному стволу.
ФОТО. Комбинированный свайно-плитный фундамент
Если сваи устанавливаются редко, то фактор взаимовлияния свай и плиты в расчет можно не брать. А вот когда сваи устанавливаются часто расчет, рассматривающий взаимовлияние сваи и плиты, обязателен. Его выполняют по формулам упругости.
Надо сказать, что сейчас такой расчет для любого фундамента не представляет трудности. С приходом компьютерной техники в строительство этот процесс значительно облегчен.
Создано много программ, позволяющих сделать расчеты без труда. Одна из таких программ называется GeoPlate.
Эта уникальная программа автоматически выполняет целый ряд вычислений:
- Вычисление осадки фундаментной плиты.
- Расчет осадки всего свайно-плитного фундамента.
- Расчет угла возможного наклона фундаментной плиты.
- Учет всех физических и геометрических свойств плиты.
- Учет неравномерности расположения свайных стволов.
Благодаря этой программе можно учесть все мельчайшие детали и произвести выполнить грамотно правильный расчет.Такие программы есть в каждом строительном агентстве и фирме. Но при желании можно расчет провести и самому, если есть желание и хоть малейший опыт в этом деле.
Основные расчеты касаются именно плиты, потому как она несет главную нагрузку.
Расчет фундамента
Расчет основания дома должен предусматривать связь между стволами свай и почвой. Сваи размещены под монолитом, потому масса строящегося дома распределится в равной степени на все стволы свай.
Таким методом можно исключить просадку основания дома. Сроки строительства фундамента становится возможным значительно сократить, если применять в этом случае готовые плиты из железобетона. Места стыковки заливают бетоном, в результате этого получившаяся плита являет собой как бы готовый строительный плацдарм.
Современная утилита расчета фундаментного основания здания может моделировать даже поведение почвы. Общеизвестно, что строительство такой основы требует основательных земляных работ.
После подготовки котлованной выемки ее дно трамбуют и уплотняют пластом гравия, смешанного с песком. Песок увлажняют, чтобы он дал максимальную просадку.
На утрамбованном слое располагают гидроизоляционную подушку, после чего заливают тонкий пласт бетона. Потом укладывается каркасная арматура, которая необходима для большей прочности бетона. После этого кладется еще один пласт бетона. Столь большие слои стройматериалов, которые идут на формирование плиты, а также работы, связанные с подготовкой котлована, делают такое фундаментное основание очень дорогостоящим.
Самая высокая стоимость при расчете такого фундамента относится к бетону, который понадобится на создание фундаментной площадки под домом.
Чтобы определить количество бетона, который понадобится для заливки плиты фундамента, необходимо вычислить ее объем. Возьмем, например, дом 6 х 6 м и минимум толщины фундамента 10 см, тогда объем плиты будет равен 6 х 6х 0,1 = 3, 6 м 3 . Столько бетона понадобится для плиты фундамента без учета ребер жесткости. Поскольку ребра жесткости делают через три метра,в данном случае их понадобится три вдоль ребра и три поперек.
Высота каждого такого ребра должна быть равна толщине плиты, длина 6 м, а ширина 0,8-1 величины высоты. Если мы берем форму ребра в виде прямоугольника, то его объем составит 0,1 х 0,08 х 36 = 0,288 м 3 . Итак, на цельную плиту 6 м х 6 м с и шесть ребер жесткости понадобится 3,89 м 3 бетона.
Как произвести расчет толщины плиты
Выполняя расчет толщины фундаментной плиты учитывают следующее:
- величину зазора между сетками арматуры;
- толщину бетонного слоя над верхним и нижним поясами арматурной сетки;
- толщины прутьев арматуры.
Идеальной толщиной плиты для большей части построек считается 20-30 см. Но в действительности этот параметр существенно зависит весьма состава состав грунта, количества и качества свай, равномерности залегания твердых пород на строительной площадке.
Да и размеры наземной части тоже влияют на толщину плиты.Чем толще несущие стены, тем большая толщина плиты требуется. Иначе возникший изгибающий момент может привести к образованию трещин.
Определение оптимальной площади плиты
Площадь плиты зависит от суммы нагрузки и сопротивления грунтовой поверхности. Для этого дополнительно вводят еще в формулу коэффициент надежности по нагрузке.
Расчет площади проводится с помощью формулы:
План свайно-плитного фундамента
S > Kн x F/Kp x R.
Kн – равняется коэффициенту надежности плиты по нагрузке;
F – представляет полную нагрузку на плиту (этот коэффициент включает еще и общую массу будущего здания вместе с оборудованием, людьми, мебелью. И учитывает ветровую и снеговую нагрузки.);
Кр – коэффициент условий(зависит от грунта под фундаментом и берется в интервале 0,7-1,05);
R – коэффициент сопротивления грунта(зависит от типа и берется из таблиц, содержащихся в справочниках по строительству).
Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.
Расчет толщины плиты фундамента, можно сказать окончен. Получилась предельно допустимая толщина. Превысить нельзя из-за характеристик грунта. Но в данном случае не учтен такой фактор, как прочность бетона на сжатие, который зависит от марки.
Существенно уменьшить толщину также помогают сваи.
Расчет свайной части фундамента
Расчет этой части основания дома не менее важно. Если допустить ошибку, срок службы строения сократится на несколько десятков лет.
При наличии на территории строительной площадки есть усложненные рельефы или слабые грунты, без свай не обойтись. Но их тоже следует рассчитать.
Если участок имеет алую несущую способность, то произведя правильный расчет свайной части фундамента, можно избежать рытья глубокого котлована для плиты и большой толщины самой плиты. Это облегчит массу постройки.
Для правильного расчета нужно определить глубину промерзания грунта, после чего прибавить к указанной глубине 20-25 см. Это будет глубина заложения свай. Далее, нужно установить высоту расположения грунтовых вод. Этот фактор повлияет на количество свай. Нужно также брать в расчеты следующие данные:
- насколько прочен используемый материал;
- какова несущая способность грунта;
- какие сваи будут использованы;
- есть ли перепады грунта;
- на какую глубину будут усаживаться сваи под действием плиты и дома;
- какие сезонные нагрузки будут действовать на строение.
Скриншот процесса планировки в PLAXIS 3D
Свайно-плитный фундамент должен возводиться строго по рабочему плану. По этой причине лучше будет, если рассчитывать и возводить такой фундамент будет профессионал.
К расчету усадки данного фундамента, необходимо добавить осадку «продавливания» отдельной сваи. Для подсчета такой усадки можно выделить часть грунта в форме цилиндра, поперечное сечение которого равно сечению сваи.
Затем производится два вида расчетов:
- когда сверху цилиндра находится свая и грунт;
- когда там же расположен кусочек условного материала.
Такие расчеты выполняет программа PLAXIS или специальная программа нелинейных подсчетов. Такую программу используют архитекторы для расчетов нагрузки на свайно-плитный тип фундамента.
Расчет стоимости фундаментного основания
После подсчета необходимого для строительства количества материалов, можно без труда составить и стоимость всего строительства.
Кроме чистой стоимости нужного количества материалов, следует также учесть расходы на их доставку.
Также в стоимость входит оплата техники на участке.
Аренда строительного миксера, электромешалки бетона и другой техники.
Источник