Расчет свайного фундамента руководство

Пошаговая инструкция по возведению свайно-ленточного фундамента своими руками

Построить самостоятельно опорное основание для своего дома задача не из лёгких. Надо иметь хотя бы минимальный опыт в строительном деле и обладать определёнными знаниями.

Свайно-ленточный фундамент (СЛФ) — конструкция довольно сложная. Но советы друзей и знакомых строителей, а также эта статья принесут несомненную пользу. Если всё это есть, то успех в этом деле обеспечен.

О том, как возвести свайно-ленточный фундамент своими руками, расскажем в статье.

Отличия СЛФ от других оснований

Основное отличие СЛФ от других видов свайных оснований состоит в том, что фундамент такого типа представляет собой единую монолитную конструкцию, объединяющую одновременно в себе сваи и ростверк.

Большой плюс этого основания заключается в том, что заливка жидким бетоном производится за один раз, и не приходится заниматься разными работами по устройству монолитных стоек и монтажу опорного периметра из разных материалов.

Единый монолит СЛФ работает, как одна система, в отличие от других видов оснований, где железобетонные сваи реагируют на нагрузки иначе, чем ростверк из металлопроката или деревянного бруса.

Это качество конструкции обеспечивает фундаменту большую несущую способность и высокую надёжность. Единый армокаркас в монолитном бетоне равномерно распределяет нагрузку по всему объёму фундамента.

Если косогор с большим уклоном, то за счёт разной высоты свай здание на ростверке, как бы повисает в воздухе, «игнорируя» сложный рельеф местности.

Единственным и существенным недостатком такого типа оснований является невозможность устройства подвальных помещений и цокольного этажа.

Подготовка к работе

Подготовительный период строительства фундамента включает в себя:

Расчёт

Прежде чем приступить к расчёту фундамента, нужно собрать нагрузки от дома, воздействующие на опорные конструкции. Определение максимального давления на грунт нужно для вычисления оптимальной опорной площади.

Суммируют вес:

• всех конструкций,
• технологического оборудования,
• трубопроводов,
• мебели и всего того, что может находиться в доме одновременно, включая и людей.

Также учитывают снеговую нагрузку на кровлю — её величину берут из СНиПа.

Нужно точно установить характеристики грунта. Их можно узнать из вертикальной съёмки места строительства. В каждом местном отделении архитектуры и землеустройства такие документы есть в наличии. В них обязательно указывается глубина промерзания, уровень грунтовых вод и отметка залегания несущего слоя грунта.

Если нет возможности взять копию вертикальной съёмки, то обращаются в местную геологоразведочную службу для проведения изыскательских работ. Характеристики грунта можно установить испытанием образцов почвы, взятых из пробуренных скважин.

Анализируя данные грунтового основания, рассчитывают длину сваи. Она складывается из глубины заложения фундамента и высоты её надземной части. Продольный размер точечной опоры должен быть таким, чтобы её пята находилась ниже зоны промерзания, выше грунтовой воды и была погружена в несущий слой грунта не менее чем на 300 мм.

Оптимальное количество свай определяют путём деления опорной площади на величину пяты одной сваи. Причём саму площадь высчитывают с помощью условно принятой удельной нагрузки от дома, которая должна быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Величину сопротивления почвы берут из вертикальной съёмки.

Расчёт ростверка, как правило, сводится к принятию условного поперечного сечения ленты, где высота принимается в размере не менее 400 мм (это связано с оптимальным размещением продольных стержней арматуры на минимальном расстоянии от верхней и нижней внешней поверхности ленты на 30 – 50 мм). Ширину монолитной полосы принимают равной толщине стен плюс по 30 мм с каждой стороны.

Для выдержки оптимального расстояния между нижним поясом арматуры и дном опалубки ростверка под стержни подкладывают пластиковые опоры или деревянные подпорки. Это даёт гарантию защиты металла слоем бетона от коррозии.

Материалы

Перед началом производства работ заготавливают необходимые материалы для строительства фундамента. Если нет водопровода, на участке устанавливают ёмкость с необходимым запасом воды.

На место завозят:

Для формирования свай готовят оболочки из асбестоцементных, металлических или пластиковых канализационных труб. Для облицовки внутренних поверхностей опалубки необходимо запастись полиэтиленовой плёнкой.

Инструменты

Нужно составить следующий список, согласно которому нужно приготовить следующие инструменты:

1. Лазерный уровень.
2. Садовый бур.
3. Совковые и штыковые лопаты.
4. Шнур и реперы (деревянные колышки или отрезки арматуры).
5. Тачка.
6. Пила, ножовка, молоток, мастерки, степлер.
7. Растворомешалка.

Технология самостоятельного строительства ленточного основания на сваях с пошаговой инструкцией

Следует сразу оговорить то, что данная инструкция не является прямым руководством точного выполнения пунктов, а носит рекомендательный характер. В каждом конкретном случае застройщик вносит в неё свои коррективы, связанные с условиями местного строительства.

Специалисты рекомендуют следовать выполнению нижеуказанных пунктов:

• определение расстояния между сваями;
• разметка и земляные работы;
• установка свай;
• изготовление и монтаж опалубки ленты;
• армирование свай и ростверка;
• гидроизоляция и вентиляция фундамента;
• заливка фундамента бетоном;
• теплоизоляция.

Определение расстояния между опорами

Несмотря на расчётное количество свай, расстояние между ними регламентируется нормами строительства лёгких зданий из расчёта 1500 – 2000 мм.

Минимальный промежуток между сваями при расположении ростверка над поверхностью земли должен быть не менее 1,5 м. Это объясняется тем, что нужно минимизировать нагрузку на балку (пролёт ростверка).

На план фундамента сначала наносят разметку угловых опор, а потом размещают точки установки свай через каждые 1,5 – 2 м, в зависимости от положения монолитной ленты в пространстве.

Если планом строительства предусмотрено устройство монолитной плиты под котёл или другое тяжёлое оборудование, то под неё подводят опоры через каждые 1000 мм.

Разметка и земляные работы

Работы производят в следующем порядке:

1. Перед началом работ с территории строительного участка убирают мусор, растительность и удаляют плодородный слой почвы.
2. Разметку свайных опор и мелкозаглублённой ленты начинают от одного угла плана фундамента и разносят её по смежным сторонам. Трассу пробивают двойным шнуром, которым отмечают ширину ростверка. Центры будущих скважин фиксируют деревянными колышками.
3. План СЛФ может представлять один или несколько прямоугольников. Правильность их построения проверяют равенством диагоналей между противоположными углами с помощью шнура.
4. По разметке прорывают траншеи до проектной отметки с учетом толщины щебёночно-песчаной подушки.
5. Садовым буром сверлят отверстия в грунте на проектную глубину.
6. Дно траншей и скважин заполняю щебнем и песком толщиной каждого слоя 100 – 150 мм, с последующей трамбовкой.
7. Лазерным уровнем и рейкой проверяют равенство отметок дна траншей и скважин.

Установка свай

Согласно рекомендациям профессиональных строителей, скважины делают несколько шире, чем внешний диаметр свайных оболочек. Это нужно для корректировки вертикальности точечных опор.

Установленную трубу можно будет сдвинуть или наклонить, если отверстие в грунте выполнено с незначительным отклонением от вертикали. Положение сваи фиксируют, закрепив её отрезками бруса.

Изготовление и монтаж опалубки ленты

Между опалубками мелкозаглублённой ленты и ростверка над землёй существует большая разница.

Она заключается в том, что в первом случае выставляются дощатые щиты только по сторонам траншей, а в другом варианте опалубка представляет собой открытый короб с крепким днищем.

Если для боковин достаточно использовать доски толщиной 25–30 мм, то для изготовления днища короба используют древесину толщиной не менее 50 мм. В некоторых случаях, между сваями устанавливают дополнительные подпорки для опалубки наземного ростверка.

Чтобы жидкий бетон не протекал через щели между досками, внутреннюю поверхность щитовых ограждений и дно траншей покрывают полиэтиленовой плёнкой. Её крепят к доскам степлером или маленькими гвоздиками. Плёнка способствует формированию гладкой поверхности монолитной ленты.

Щиты укрепляют подпорками и распорками из бруса. Доски сбивают в щиты гвоздями. Если опалубку собирают из строительной фанеры, то её элементы собирают в единую конструкцию шурупами с помощью шуруповёрта.

В тех местах, где ростверк должен опираться на сваи, вырезают отверстия диаметром равным отверстию трубы.

Армирование

После установки оболочек свай и опалубки ростверка переходят к их армированию. В трубы опускают арматуру, это может быть один или несколько вертикальных стержней периодического профиля ø 8 – 10 мм с гладкими отрезками ø 6 мм, соединённые вязальной проволокой.

Стержни вертикальной арматуры выносят вверх на высоту достаточную для соединения с армокаркасом ростверка. В опалубку укладывают сегменты армокаркаса, которые связывают проволокой между собой и выпусками арматуры свай.

Гидроизоляция и вентиляция

Защита от влаги железобетонных конструкций является важной задачей сохранения целостности монолита. Гидроизоляцию свае-ленточного фундамента выполняют после снятия опалубки.

На боковые стороны ростверка наплавляют горячей битумной мастикой рулонный материал (рубероид) либо напыляют жидкую резину.

Сваи, оболочка которых сделана из асбоцементных или пластиковых труб, в гидроизоляции не нуждаются. Их гидрофобный материал абсолютно не восприимчив к влаге.

Вентиляция подпольного пространства, ограждённого мелкозаглублённой монолитной лентой, играет большую роль в предотвращении застоя воздуха, стимулирующего возникновение:

• скоплений вредных микроорганизмов,
• плесени,
• грибков,
• повышенного уровня влажности.

Чтобы избежать этих негативных явлений в монолите фундамента устраивают продухи.

Продухи закладывают в опалубку перед заливкой бетоном. Их делают из обрезков полиэтиленовых труб. Они образуют в ленте сквозные отверстия, расположенные напротив друг друга в противоположных сторонах периметра ростверка. Обычно трубки закладывают с шагом 3 – 4 метра.

Как правильно заливать?

Бетонный раствор готовят в растворомешалке, соблюдая пропорции частей песка, щебня и цемента.

Для фундаментов используют бетон марки 300. Для его приготовления нужно применять цемент М 400–500. Выполнение этого условия обязательно.

В процессе перемешивания ингредиентов в мешалку постепенно добавляют воду до получения однородного раствора густой консистенции. Раствор к месту заливки доставляют тачкой.

Сначала заливают свайные трубы с послойной трамбовкой. Если есть возможность, то применяют электрический вибратор. После этого заливают бетоном опалубку ростверка, также используя вибратор или трамбовку из подручного материала.

Поверхность бетона укрывают плёнкой для защиты от пересыхания в солнечные дни и переувлажнения во время дождя. По истечении 30 дней опалубку демонтируют и снимают плёнку.

Теплоизоляция

Мелкозаглублённый СЛФ защищают от проникновения холода утеплением отмостки вокруг дома. Для этого пазухи между фундаментом и цоколем перед устройством отмостки засыпают керамзитом или закрывают листами из пенополистирола. При возведении свайного ростверка на высоте утепляют перекрытия 1-го этажа.

Много важной и полезной информации о возведении ленточно-свайного фундамента найдете в этом разделе.

Видео по теме статьи

Этапы самостоятельного изготовления свайно-ленточного фундамента — в видео:

Заключение

Возведение фундамента дело ответственное и требует определённого опыта и знаний. От качества выполненных работ зависит долговечность и надёжность опорного основания здания.

Если возникают сомнения в собственных силах, то лучше не браться за строительство свайно-ленточного фундамента своими руками, а обратиться к профессиональным строителям.

Источник

Расчет осадки свайного фундамента: методы и особенности

На пучинистом грунте (мелкопесчанистом, пылевидном, глинистом) оптимальный вид основания под дом – свайно-ростверковый фундамент.

Определение допустимой нагрузки на винтовую сваю

Для применения под домом принята рекомендуемая свая с диаметром ствола 108 мм и диаметром винтовой части 300 мм. Глубина завинчивания принята из следующих соображений. Нормативная глубина промерзания по Московской области составляет 1,4 м, расчетная глубина промерзания под неотапливаемым зимой домом 1,6 м. Винтовая уширенная часть сваи длиной 0,3 м должна располагаться ниже расчетной глубины промерзания. Поэтому глубина завинчивания сваи принята равной 1,9 м. При такой глубине завинчивания в пучинистых грунтахи действии касательных сил пучения свая устойчива.

Несущая способность винтовой сваи определена в наиболее часто встречающихся грунтах – суглинках, имеющих консистенцию от полутвердой до мягко-пластичной. Расчеты выполнены при следующих усредненных значениях характеристик грунтов:

• суглинок полутвердый Jl = 0,2, угол внутреннего трения – 24°, удельное сцепление – 3,1 тс/м2;
• суглинок тугопластичный Jl = 0,4, угол внутреннего трения – 21°, удельное сцепление – 2,8 тс/м2;
• суглинок мягкопластичный Jl = 0,6, угол внутреннего трения – 16°, удельное сцепление – 1,6 тс/м2.

Суглинок в текучепластичном состоянии (Jl > 0,75) не рассматривается, так как Строительные Нормы запрещают использование таких грунтов в качестве основания при непосредственном опирании на них фундаментов. Необходимо завинчивать сваи ниже таких грунтов, часто на большую глубину. Применение винтовых свай под легкими домами может оказаться нецелесообразным, так как для таких случаев есть другие, более экономичные решения.

Расчет несущей способности винтовых свай выполнен по формуле (15) раздела «Винтовые сваи» СНиП «Свайные фундаменты» с учетом дополнений раздела «Особенности проектирования свайных фундаментов малоэтажных сельских зданий».

В соответствии с указаниями того же СНиП () расчетная нагрузка N, допустимая на одиночную сваю в составе фундамента определяется по формуле:

где F – несущая способность винтовой сваи; Уk – коэффициент надежности, принимается равным 1,4, если несущая способность сваи определена расчетом по формуле (15).

Коэффициент надежности может быть меньшим – 1,2, если несущая способность определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой. В нашем случае меньший коэффициент не применим. Результаты расчетов представлены в следующей таблице:

Как следует из расчетов, обещанного чуда с винтовыми сваями не наблюдается. Если в полутвердых грунтах допустимая нагрузка на винтовую сваю соответствует декларируемой величине, то в тугопластичных грунтах она в 1,8 раза меньше, а в мягкопластичных меньше в 3,5 раза.

Для оценки полученных результатов выполнен также расчет буровой железобетонной цилиндрической опоры диаметром 0,3 м, заглубленной на 1,9 м в те же грунты. Получено, что в полутвердых грунтах допустимая нагрузка на буровую сваю меньше, чем на винтовую, в 1,4 раза, в тугопластичных грунтах допустимые нагрузки – одного порядка, а в мягкопластичных грунтах допустимая нагрузка на буровую сваю в 1,5 раза больше.

Вывод из полученных результатов: несущая способность отдельной сваи и фундамента в целом существенно зависит от физико-механических характеристик грунтов. Поэтому без инженерно-геологических изысканий не обойтись. Результаты могут быть плачевными.

Общие требования и виды свай

При проектировании свайных фундаментов основываются на:

• инженерно-геологических изысканиях;
• особенностях сооружения – конструктивных, эксплуатационных, технологических;
• сейсмичности региона;
• величине и направлении полезных, а также временных нагрузок;
• технико-экономических обоснованиях и сравнениях с другими вариантами.

В СП и СНиП производится определение вида свай:

• по варианту заглубления – забивные и винтовые, вдавливаемые и вибропогружаемые, набивные и буровые;
• по способу опирания на грунт – стоячие и висячие;
• по материалу – деревянные, металлические, бетонные и железобетонные;
• по форме поперечного и продольного сечения;
• по наличию армирования;
• по типу пяты и т.д.

В СНиП указывается, что расчеты свайных фундаментов должны производиться по предельным состояниям, разделенным на две группы. Первая относится к прочности материала, а также к несущей способности и устойчивости оснований. Вторая имеет отношение к осадкам свай в результате воздействия вертикальных нагрузок, к различным перемещениям в горизонтальном направлении подземных опор вместе с грунтовыми слоями и, кроме того, к образованию глубоких трещин в железобетонных фундаментных конструкциях.

Допустимая осадка фундамента, согласно требованиям СНиП, рассчитывается по второй группе предельных состояний.

Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком

определяется по табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

• шаг свай;
• длина сваи до края ростверка;
• сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле: P = (0,7 R S) + (u 0,8 fin li), где:

• P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
• R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
• S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
• u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
• fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
• li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
• 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Сортамент стальной арматуры

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

– Исходные данные:

Тип грунта в основаниифундамента:

Пылевато-глинистые,крупнообломочные с пылевато-глинистымзаполнителем &ltIL&lt0.5

Расчёт основанияпо деформациям

Способ определенияхарактеристик грунта:

Исходные данные длярасчёта:

Расчётноесопротивление грунта основания 40 тс/м2

Высота фундамента(H) 2.7 м

Размеры подошвыфундамента: b= 1.8 м, a= 2.2 м

Глубина заложенияфундамента от уровня планировки (безподвала) (d) 2.3 м

Усреднённыйкоэффициент надёжности по

Расчетные нагрузкина фундамент:

НаименованиеВеличинаЕд. **мQy0тсq0тс/м2на грунт

Грунты, как основания, для всех видов фундаментов, кроме свайных, делят на естественные и уплотненные, то есть, такие, которые искусственно закреплены. Для свайных основания делят на однослойные и двухслойные, разделяя их на слабые, средней прочности и прочные грунты. При этом для двухслойных оснований исключено сочетание слабых со средней прочности, а в других сочетаниях вторым слоем должен быть прочный грунт.

При закладке фундамента стоить брать во внимание не только землю на которой будет стоять фундамент, а так же и прилегающие территории.

Расчет оснований по деформациям относится к определению предельных состояний первой группы. Расчет осадки свайного фундамента относится к расчету предельных состояний второй группы.

Расчет ростверка

Расчет ростверка свайного фундамента выполняется примерно так же, как и вычисления для ленточного типа опорной части дома. Чтобы рассчитать ширину ленты потребуется воспользоваться формулой:

B — необходимая ширина ростверка;

М — масса дома (за вычетом массы свай);

L — длина ростверка;

R — несущая способность грунта (слоя у поверхности).

Этот расчет подойдет для ленты, расположенной непосредственно на земле или с небольшим заглублением. Для висячего ростверка расчет будет более сложным, выполнять его самостоятельно проблематично.

Армирование ростверка

Подобрав ширину ростверка буронабивного фундамента, необходимо грамотно его армировать. Можно использовать требования к стальным стержням из СП «».

В качестве материала для армирования выбирают пруты класса А400 (Alll). Максимально допустимый диаметр рабочих прутов — 40 мм. Минимальные значения приведены в таблице.

Вид арматуры	Диаметр прутов
Продольная (рабочее)	длина стороны ростверка меньше 3м	общее сечение всего армирования = 0,001*В*H, где B— ширина ростверка, а H — высота. По площади сечения диаметр находят с помощью сортамента арматуры. Количество стержней принимается четным (одинаковое число сверху и снизу). Диаметр назначают не менее 10 мм
длина стороны ростверка больше 3м	то же, но диаметр назначают не менее 12 мм.
Поперечное (горизонтальное)	6 мм
Вертикальное при высоте ростверка меньше 80 см	6 мм
Вертикальное при высоте ростверка больше 80 см	8 мм

Пример расчета свайного буронабивного фундамента

Исходные данные для расчета:

• одноэтажный кирпичный дом с мансардой, толщина стены 380 мм;
• размеры в плане 7 на 9 метров, внутренних несущих стен нет (только перегородки), высота этажа 3 м;
• кровля стропильная мансардная с покрытием из металлочерепицы;
• грунты на участке — полутвердая глина с коэффициентом пористости 0,6, залегает на 3 м, R = 72 т/м2, fin = 3,5 т/м2 (взято значение для глубины 1 м).

Сбор нагрузок удобнее выполнять в табличной форме. Необходимо не забывать коэффициенты по надежности.

Нагрузка	Величина, кг
Наружные кирпичные стены 380 мм	(9 м(длина)*2 шт + 7 м (ширина)*2 шт)*4,5м(высота на первом этаже + на мансарде)*0,38 м*1800 кг/м3 (плотность кирпича)*1,2 (коэффициент) = 118200 кг
Перегородки из гипсокартона без шумоизоляции высотой 2,7 м (от пола до потолка)	30 м (длина на весь дом)*2,7 м (высота)*27,2 кг*1,2 = 2645 кг
Железобетонные монолитные перекрытия толщиной 200 мм	2шт (на 2 этажа) *7 м (ширина дома )*9 м (длина дома)*160 кг/м2 (средняя масса перекрытия на кв. м) *1,3 = 26210 кг
Кровля	7 м*9 м*60 кг (масса кв. метра кровли из металлочерепицы) *1,2 (коэффициент надежности) /соs30ᵒ (угол наклона ската) = 5215 кг
Полезная нагрузка на перекрытия (2 шт., пол первого и пол второго этажей)	2 шт *7 м*9 м*150 кг/м2 (нормативное значение для жилья) *1,2 = 22680 кг
Снег (нормативное значение снеговой нагрузки взято для г. Москва)	7м*9м*180 кг (нормативное значение) *1,4/cos30° = 13050 кг

Ростверк предварительно принимаем шириной 0,4 м и высотой 0,5 м. Длина буронабивной сваи предварительно — 3 м, сечение диаметром 40 см, устанавливаются с шагом 1,5 м.

Количество свай = 32 м (L, длина ростверка)/1,5 м (шаг свай) +1 = 22 шт. (округляем до целых в меньшую сторону). S = 3,14*0,42/4 (формула площади через диаметр, см. ранее) = 0,126 м2.

Масса ростверка: 0,4м *0,5 м *32 м (длина) *2500 кг/м3 (плотность ж/б)* 1,3 (коэффициент) = 20800 кг.

Масса свай: 22 шт.*3 м *0,126 м2 *2500 кг/м3 *1,3 = 27030 кг.

Суммарная масса всего дома = 235830 кг = 236 т.

Нагрузка на погонный метр = Q = 236 т/32 м = 7,36 т/м.

Алгоритм расчета свайного фундамента с ростверком

Вычисление полезных нагрузок

Полезная нагрузка – это сумма веса мебели, людей, половых покрытий, бытовых приборов, облицовок. Рассчитывается приблизительно, согласно нормам колеблется между 100 и 200 кг. на единицу площади перекрытия помещения.

S – совокупная площадь перекрытия дома.

Вычисление снеговых нагрузок

Карта снеговых нагрузок для расчета

Снеговая нагрузка – давление на поверхность кровли снежного покрова. Нормативное снеговое давление определено для каждого региона индивидуально. Например, С. Н в Иркутске колеблется между 392 кг/м 2 и 560 кг/м 2 .

N – вес снегового покрова;

S – площадь кровли здания.

Вычисление массы здания

Масса здания – сумма веса элементов дома: стен, стропильной системы, перекрытий, кровли, стяжки.

M – масса строения;

m – удельный вес элемента.

V = усредненный вес 1 м 2 стройматериала;

S = площадь элемента.

Пример составления сводки для вычисления массы здания:

Элемент	Вес, кг/м 2
Кирпичные стены (150 мм)	220-270
Железобетонное перекрытие	500
Рубероидное покрытие	20-50

Вычисление совокупных нагрузок

Совокупные нагрузки – это сумма воздействий на опоры.

С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н

К. Н – коэффициент надежности, соответствующий предельному состоянию. Прописан в своде правил №*. Например, для жилых зданий – 1,2.

Вычисление грузонесущей способности сваи

Грузонесущая способность – это давление, которое выдерживает опора. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на сопротивлении почвы.

• Fdf = u * ∑ Ycr * Fi * Hi;
• Fdr = Ycr * R * A;
• Fd = Ycr * (Fdf + Fdr).

Fd – грузонесущая способность сваи;

Ycr — коэффициент работы столба в почве после заложения (=1);

u – внешний периметр сечения опоры;

Fi – сопротивление грунта у боковой стенки столба;

Hi – толщина грунта, соприкасающаяся с боковой стенкой опоры;

R – нормативное сопротивление почвы под основой столба;

А – площадь опоры.

Нормативные значения или формулы для их нахождения даны в своде правил *.

Расчет количества свай ростверкового фундамента

Количество свай – минимальное число опор, поддерживающих сооружение.

В обязательном порядке опоры устанавливаются на углах дома, а также в местах стыковки стен. Расстояние между столбами свайно-ростверкового фундамента — 2-2,5 м.

n – количество столбов

Вычисление длины свай

Длина сваи – глубина заложения стержня, необходимая для устойчивого положения основания конструкции. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на высоте пластов.

Подошва углубляется на 1 метр в твердые породы (крупный песок). К длине на уровне растительного слоя добавляется 40-50 см. (определяет высота обвязки) для соединения опор и рамы.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк – железобетонная рама, которая соединяет верхнюю часть столбов, а также служит опорной конструкцией для несущих элементов здания.

Расчет свайного фундамента с ростверком выполняется в соответствии с предельными состояниями. Предельное состояние – состояние, при котором конструкция получает необратимую деформацию или локальное повреждение, а также не способна сопротивляться внешним воздействиям. Классификация пределов:

• 1 группа: несущая способность грунта, прочность материалов свай и обвязки, глубина заложения;
• 2 группа: усадки, повороты опор и контактной почвы под воздействием внешних факторов, например, мерзлоты.

При расчете свайного фундамента с ростверком для практически верного заложения учитываются силы трения при усадке, например в почвах с грунтовыми водами. Принимают во внимание тип свай, а также величину креновых нагрузок.

Согласно вышеуказанной классификации и сборникам правил №, № размер обвязки и глубина ее заложения рассчитываются по формулам:

1. Fаi ≤ Rbt * h01 * ∑ Uі * Ві – устойчивость к продавливанию угловой опорой.
2. Мхі = ∑ Fі * Хі – Мfx – устойчивость к изгибам.
3. Q ≤ 1.5 * b * Ho * Rbt * – устойчивость к поперечному давлению.

Fаi – нормативное давление на угловую сваю;

Rbt – сопротивление рамы к растяжению;

h01 – глубина заложения обвязки на угловой опоре;

Uі – сила давления опоры на раму;

Ві = К * (Hоі / Соі) – расчетный коэффициент (свод №);

Мхі – изгибающие моменты, действующие на ростверк;

Fі – нормативная нагрузка на столбы;

Хі – расстояние между осями опор и нижней гранью рамы;

Мfx – изгибающие факторы местного типа, действующие на обвязку;

Q – нормативная устойчивость столбов вне рамы (испытывают наибольшее поперечное давление);

b – ширина ростверка свайного фундамента;

Ho – глубина заложения ростверка в свайном фундаменте.

Расчет свайного фундамента с ростверком производят согласно рекомендациям сборников №*, №, №, №

С каким шагом устанавливаются винтовые сваи

Винтовые сваи используются под строительство легких сооружений, особенно, если они – самодельные. На них часто монтируются заборы из различных материалов.

Если вы решили обнести свои владения забором из сетки-рабицы, расстояние между сваями свайно-винтового фундамента должно быть не более 3-3,5 метра.

Расстояние между винтовыми сваями фундамента более тяжелого забора, сооруженного из дерева или профлиста, составляет максимум 3 метра. А если в регионе имеют место сильные ветры, лучше шаг опор уменьшить до 2,5 метров.

Вышеизложенные сведения помогут домашнему мастеру построить надежный свайный фундамент. Однако надо помнить, что профессиональный расчет параметров свайного фундамента обычно приводит к экономии материалов и трудозатрат.

Видео о плюсах и минусах свайных фундаментов.

Источник