Как рассчитать количество свай для фундамента под террасу

Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента

Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме с наружной и внутренней стороны дома. Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями. Весь этот процесс можно выполнить самостоятельно, тем более что существует упрощенный расчет основы с применением свай.

Способы расчета

Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований и предполагаемой нагрузки, которую они должны будут выдержать. В специализированных компаниях и проектных бюро можно заказать профессиональный сложный расчет свайно-винтовой основы, в который будут внесены различные параметры и особенности конструкции, а также учтена несущая способность почвы на участке, отведенном под постройку будущего дома. Мы же предлагаем воспользоваться упрощенным вариантом и провести расчет винтовых свай, опираясь на практический опыт устройства подобных сооружений.

Варианты ростверков для винтовых свай

Определение диаметра опор

Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:

• 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
• 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
• 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
• 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.

Диаметр элементов зависит от веса постройки

Факторы, влияющие на длину опор

От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:

1. Плотность почвы.
2. Перепад высоты между разными точками участка.

Плотность грунта

Глубина погружения опоры

Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.

Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.

Перед вами таблица плотности и несущей способности различных почв.

Вид грунта	Плотный грунт	Грунт средней плотности
Песок (крупная фракция)	6	5
Песок (средняя фракция)	5	4
Супесь (в сухом виде)	3	2.5
Супесь пластичная (влажная)	2.5	2
Песок (мелкая фракция)	4	3
Песок влажный (мелкая фракция)	3	2
Глина	6	2.5
Глина влажная	4	1
Суглинок	3	2
Суглинок влажный	3	1

Перепад между высотами участка

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

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

(function(w, d, n, s, t) <
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() <
Ya.Context.AdvManager.render( <
blockId: “R-A-510923-1”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-510923-1”,
async: true
>);
>);
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
>)(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);

Учет разницы высоты

Методика расчета

Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:

• до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
• до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
• до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
• до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.

Строительство дома из бруса

Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:

• составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
• расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
• установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
• между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
• оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
• там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
• на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
• теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.

Рассчитываем ростверк

Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.

Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

Фундамент с железобетонным ростверком

1. Высота – 30 см.
2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

Источник

Терраса на винтовых сваях своими руками

По всем вопросам установки террас на винтовых сваях, Вы можете обратиться в наш офис по телефону 8(495) 374-54-28 или по электронной почте info@terra-wood.ru. Если Вы не сможете сами построить террасу, позвоните нам. У нас есть специалисты, которые Вам смонтируют террасу или дом на сваях

Если у вас есть опыт в строительстве и немного свободного времени, вы вполне можете построить примыкающую к дому террасу своими руками, используя фундамент на основе винтовых свай.

• Расчет фундамента не требует комплексных инженерных знаний — с этой задачей без труда справится даже непрофессионал.
• Монтаж террасы или веранды можно проводить практически на любом грунте, включая наиболее сложные типы.
• Отсутствует необходимость в предварительном выравнивании рельефа и других подготовительных работах.
• Возвести пристройку можно в рекордные сроки (как правило, весь процесс занимает от 3 до 5 дней).
• Отсутствует необходимость в привлечении тяжелой техники (все работы производятся вручную, для их выполнения достаточно 2 — 3 человек), что помогает существенно удешевить строительство и полностью исключает вероятность повреждения ландшафтного дизайна на участке.

В этой статье мы рассмотрим основные аспекты выбора винтовых свай и порядок выполнения работ по монтажу примыкающей к дому террасы.

Как выбрать винтовые сваи для фундамента?

Конструкционно винтовые сваи представляют собой полые металлические стержни с заостренным концом, снабженные винтовыми несущими лопастями. Они различаются по таким параметрам, как диаметр и длина несущего ствола, конфигурация и количество лопастей, толщина металлопроката и тип наконечника.

Целью этого материала не является рассмотрение всех возможных вариантов винтовых свай, мы расскажем лишь о тех, что применяются в сфере дачного строительства.

Определимся с диаметром и длиной свай.

• С диаметром свай все просто: для монтажа террасы подойдут даже самые тонкие опоры. К примеру, сваи с диаметром ствола всего 57 мм способны выдерживать вес в 1 тонну, а поскольку нагрузка будет равномерно распределяться между множеством опор, этого более чем достаточно.
• Длина ствола сваи рассчитывается исходя из особенностей почвы. Винтовые сваи ввинчиваются на глубину промерзания грунта, при этом они должны возвышаться не менее чем на 30 — 50 см над уровнем земли. Таким образом, если глубина промерзания составляет 1,5 метра, нам понадобятся опоры длиной как минимум 2 метра.
• Стволы подавляющего большинства винтовых свай для установки дачных пристроек, веранд и других легких объектов производятся из углеродистой стали обыкновенного качества Ст3 (ГОСТ 380-2005). При этом наиболее оптимальным выбором является так называемая спокойная сталь (Ст3сп) — гомогенный пластичный сплав, отличающийся высокой коррозионной стойкостью.
• Для изготовления лопастей свай используется углеродистая конструкционная сталь Ст10 (ГОСТ 16523-97), которая отличается поверхностной твердостью. Для строительства объектов в холодных регионах будет оправдано применение свай из более дорогой конструкционной стали Ст20, способной выдерживать значительные нагрузки при отрицательных температурах (вплоть до -40C) и подходящей для использования в агрессивных грунтах.

По конфигурации лопастей выделяют:

• Узколопастные сваи (диаметр винтовых лопастей не превышает 1,5 диаметра ствола), которые используются при работе с плотными сезоннопромерзающими грунтами;
• Широколопасные сваи (диаметр лопастей в 1,5 раза или более превышает диаметр ствола), которые подходят для дисперсных грунтов с низкой несущей способностью.

В свою очередь, широколопастные сваи подразделяются на одно- и многолопастные. Однолопастные сваи отличаются относительной простотой монтажа, однако малоустойчивы к воздействию горизонтальных нагрузок, в связи с чем не подходят для слабых грунтов. Многолопастные сваи, напротив, способны с одинаковой эффективностью противостоять выдергивающим, вдавливающим и боковым нагрузкам, что делает их оптимальным выбором для суспесей, суглинков и заторфованных грунтов.

Какой должна быть толщина стенки ствола сваи?

Для строительства беседок, террас и веранд используются преимущественно тонкостенные сваи, толщина стенок которых не превышает 3,5 мм. Модификации с более толстыми стенками (до 4,5 мм) применяют при работе с особо плотными грунтами, поскольку они способны выдержать большую нагрузку при завинчивании. Толстостенные сваи (6 мм и более) практически не применяются в гражданском строительстве, однако они могут использоваться и при возведении легких конструкций на грунтах, характеризующихся сильной хлоридной и сульфатной агрессией.

Выбираем тип наконечника свай

По форме выделяют конусовидные и цилиндрические зубчатые наконечники (форма последних напоминает алмазную коронку для бурения бетона), а также наконечники с косым срезом. Сваи с конусовидными наконечниками подходят для большинства типов грунтов. Зубчатые наконечники разрабатывались для строительства в условиях вечной мерзлоты. Винтовые сваи с косым срезом хорошо зарекомендовали себя при работе с каменистыми грунтами.

Подведем итоги: какие сваи нужны для строительства террасы?

Для фундамента под примыкающую к дачному дому террасу, возводимого на не агрессивном грунте в средней полосе России, подойдут винтовые сваи диаметром от 57 мм и длиной от 2 метров, снабженные конусовидными сварными наконечниками и обладающие следующими характеристиками:

• однолопастные с толщиной стенки ствола до 4,5 мм, диаметром лопасти до 500 мм и ее толщиной до 6 мм (для дисперсных грунтов с малой несущей способностью);
• многолопастные с толщиной стенки ствола до 3,5 мм, диаметром лопасти до 300 мм и ее толщиной до 5 мм (для плотного грунта с хорошей несущей способностью).

Что касается количества свай, то нужно исходить из площади веранды. Расчеты выглядят так. Сваи размещаются в несколько параллельных рядов, по одной опоре приходится на каждый угол конструкции, при этом расстояние между соседними сваями не должно превышать 1–1,5 метра. Пример свайного фундамента под прямоугольную пристройку приведен на фото ниже.

Этапы монтажа террасы на винтовых сваях

• лопата,
• монтажный оголовок для завинчивания свай,
• стержень для фиксации монтажного оголовка (это может быть стальной лом или арматура),
• пара труб (используются в качестве рычагов),
• магнитный уровень,
• бетономешалка,
• сварочный аппарат,
• болгарка для обрезки свай,
• воронка для удобной заливки бетона.

Для заливки винтовых свай подойдет бетон М200, который также применяют для строительства фундаментов малоэтажных построек мелкого заложения. В таблице ниже приведены объемные соотношения компонентов для приготовления раствора.

Компонент	Пропорции
Цемент М400	1
Песок	2.8
Щебень	4.8
Вода	⅕ от общего объема

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу фундамента. Для удобства мы разбили весь процесс на шаги.

Шаг 1. Перед началом работ участок расчищается, после чего производится изъятие верхнего слоя грунта (около 15–20 см), который замещается песком. Затем с помощью колышков и бечевки размечаются места установки винтовых свай.

Шаг 2. В отмеченных местах устанавливаются и завинчиваются сваи. Для этого на сваю надевается монтажный оголовок, который фиксируется на стволе с помощью стержня или лома, а в качестве рычагов используются металлические трубы подходящего диаметра. Монтаж удобнее всего осуществлять вдвоем.

Вкручивание производится на глубину промерзания грунта (для средней полосы России – 1,5 метра). Перед этим сваи можно обработать битумом, который обеспечит дополнительную защиту от коррозии.

В ходе завинчивания необходимо контролировать угол наклона ствола с помощью закрепленного на нем магнитного уровня: винтовая свая должна быть установлена строго вертикально.

Шаг 3. После заглубления производится обрезка свай с таким расчетом, чтобы каждая опора возвышалась над уровнем грунта не менее, чем на 30 — 50 см.

Шаг 4. Внутрь свай заливается бетон. Это позволяет повысить их устойчивость за счет увеличения массы и обеспечивает защиту от коррозии, поскольку бетон вытесняет из внутренней полости весь воздух, способствующий окислению металла.

Шаг 5. После отвердевания бетона на верхний конец сваи приваривается оголовок, который в дальнейшем будет служить опорой для ростверка.

Шаг 6. Устанавливается ростверк. В самом простом варианте он представляет собой брусья из хвойных пород древесины сечением 150*150 или 200*200 мм, уложенные на сваи параллельно друг другу и зафиксированные на оголовках с помощью болтов. Также брус укладывается по контуру фундамента, формируя деревянную раму. На углах брусья стыкуются с помощью пазовых соединений «вполдерева», как показано на фото ниже.

Шаг 7. На брусья перпендикулярно укладываются алюминиевые лаги с интервалом 50 см. Их фиксация к брусьям осуществляется при помощи саморезов.

Шаг 8. Поверх лаг настилается древесно-композитный декинг. Его удобно фиксировать при помощи скрытых монтажных клемм типа «ласточкин хвост» или аналогичных. Такой подход избавляет от необходимости использования саморезов и не портит внешний вид террасы.

Возведение террасы на винтовых сваях: советы профессионалов

В любой сфере существуют свои маленькие хитрости, и закладка свайного фундамента не является исключением. Вот несколько практических приемов, которые помогут упростить процесс возведения террасы своими руками, а также повысить надежность всей конструкции.

• Запаситесь рычагами разной длины
  По мере заглубления вращать сваю будет все сложнее из-за возрастающей силы трения грунта по боковой поверхности ствола опоры. Чтобы упростить монтаж, используйте трубы разной длины, постепенно наращивая плечи рычагов по мере закручивания.
• Уделите особое внимание выравниванию свай при заглублении
  Каждая из винтовых свай должна располагаться строго вертикально. Погрешность даже в 2 градуса способна в будущем спровоцировать деформацию и разрушение пристройки. Существует простой, но эффективный способ контроля положения опор. Для этого вам понадобятся сразу два магнитных уровня, которые необходимо установить на сваю под углом в 90 градусов друг относительно друга в плоскости поперечного сечения ствола. Этот прием позволит заметить малейшее отклонение опоры от вертикальной оси.
• Не допускайте прямого соприкосновения разных металлов
  При возведении свайного фундамента достаточно часто используют сочетание стального ростверка и алюминиевых лаг. Такой подход полностью оправдан: сталь превосходит брус по прочностным характеристикам, а алюминий чрезвычайно устойчив к воздействию факторов окружающей среды, при этом отличается малым весом, что особенно важно при работе на слабых грунтах.

Типичной ошибкой начинающих мастеров является укладка алюминиевого профиля непосредственно на стальной ростверк. Дело в том, что алюминий и сталь обладают разными окислительно-восстановительными потенциалами. При контакте эти металлы образуют гальваническую пару, что в конечном счете приводит к их интенсивному разрушению под воздействием процессов электрохимической коррозии. Чтобы этого избежать, достаточно уложить в местах соприкосновения стали и алюминия резиновые прокладки, немного превосходящие по ширине алюминиевые балки.

Источник