Свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Расчет количества винтовых свай для каркасного дома

вкл. 26 Сентябрь 2015 . Опубликовано в Строительство

Лёгкость конструкции стен каркасного дома позволяет отказаться от монолитного бетонного фундамента и обойтись быстромонтируемыми винтовыми сваями. Такой фундамент к тому же монтируется намного быстрее, не нужно ждать застывания бетона.

Есть и другие преимущества: винтовые сваи подойдут практически для любого вида грунта, не нужна тяжёлая техника для производства земляных работ, монтаж стандартных винтовых свай можно выполнить одним или двумя работниками. Самое важное – правильно рассчитать количество винтовых свай для каркасного дома и смонтировать их на одном уровне.

Также необходимо рассчитать нагрузку стен и крыши каркасного дома на будущий фундамент. Расчёт нагрузки должен учитывать вес всех строительных материалов, а также возможную динамическую нагрузку (возможный вес снега, давление ветра и т.п.).

Итак, расчёт количества винтовых свай содержит несколько этапов:

  • Определение состава грунта с помощью георазведки.
  • Сбор нагрузок на будущий фундамент.
  • Расчёт требуемого количества свай исходя из их длины и диаметра.

Определение состава грунта

Понять, какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома и каким должно быть их количество, поможет геологическая разведка — исследования грунта под будущим каркасным домом. Специалист по георазведке бурит на участке глубокие скважины (число их и глубина регулируется соответствующими строительными нормами). Извлечённый столб грунта отдаётся в лабораторию на анализы. Результат такого исследования определяет плотность и состав грунта, что влияет непосредственно на его несущую способность. Это позволит в первую очередь определить длину сваи.

Длина сваи определяет прочность зацепления фундамента за глубинные, самые прочные слои грунта. Слишком короткие сваи поставят под угрозу всю постройку. Обязательно нужно обратить внимание на рельеф участка и отметить все перепады по высоте, это усложнит расчёт свайного фундамента.

Если нет возможности заказать геологические исследования (или возводимое здание небольшое и сравнительно лёгкое), их можно выполнить самостоятельно. Задача здесь – определить место залегания плотных грунтов – глинистые, песчаные, скалистые. В самом низком месте будущего пятна застройки необходимо выкопать яму глубиной не менее 50 см. Если в этих пределах уже встречаются плотные грунты, то длина свай будет минимальна – порядка 2,5 м. Если яма выкопана, а вынутый грунт полностью состоит из неплотных отложений – торф, плывун, то дальше можно бурить с использованием обычного бура. Бур устанавливается вертикально и постепенно закручивается в землю. Периодически необходимо его вынимать и снимать, подробнее на этом сайте, с ножей бура грунт. Так нужно бурить до тех пор, пока на ножах не будут встречаться куски плотных отложений. Бурение в этом случае прекращается и замеряется глубина получившейся ямы с помощью обычного отвеса (верёвка и груз). Эту длину необходимо прибавить к 2,5 м и получить первоначальное значение длины сваи для самого низкого места. Для остальных мест длина скважины должна быть скорректирована с учётом измеренного перепада высот. При этом лучше длину всегда брать с запасом: избыточная прочность такого фундамента всегда лучше недостаточной. После этого этапа будет ясно, какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома по длине. Длина сваи позволит рассчитать несущую способность каждой сваи по определённым таблицам.

Сбор нагрузок на свайный фундамент

Второй фактор расчёта количества свай – вес будущего каркасного дома. Нагрузки зависят от трёх факторов:

  • Вес стройматериалов.
  • Нагрузки, возникающие в ходе эксплуатации дома.
  • Динамические нагрузки (снег, ветер и т.п.).

Вес дома определяется в основном весом всех строительных материалов. Необходимо посчитать всё: стены, крыша, отделочные материалы. Вес стройматериалов определяется на основе проекта дома. По размерам здания приближённо считается, например, объём древесины стен в кубометрах, который затем нужно умножить на удельный вес древесины (килограмм на кубометр), чтобы получить вес в килограммах или тоннах.

Следующая цифра –эксплуатационные нагрузки. Усреднённый вес всех жителей и предметов обстановки (мебель, техника и т.п.), равный 350 килограмм на кв.м, нужно умножить на общую площадь дома. Если эксплуатация дома будет подразумевать повышенную нагрузку (например, тренажёрный зал, бильярдный стол и т.п.), стоит взять эту цифру с запасом.

Динамические нагрузки рассчитываются по справочным формулам. Потенциальный вес снега рассчитывается исходя из площади кровли и усреднённой нагрузки снега, это справочная цифра для каждого региона своя.

Просуммировав все нагрузки, можно определить совокупную нагрузку, которая будет определять минимальную несущую способность всех свай.

Расчёт необходимого количества винтовых свай

После сбора исходных данных можно приступать к предварительному расчёту. Для каждого вида винтовых свай существуют таблицы, позволяющие рассчитать несущую способность одной сваи в тоннах, которая рассчитывается умножением площади пяты сваи на определённую ранее несущую способность грунта. Зная эту цифру, можно рассчитать предварительное количество свай, разделив совокупную нагрузку на несущую способность одной сваи. Дальше необходимо уточнить расчёт, распределив места установки свай на схеме здания. Необходимо учесть следующее:

  • Сваи должны размещаться во всех углах здания, под пересечениями стен и их стыковками.
  • Под стенами, а также внутренними перегородками, где предусмотрена обвязка фундамента, должны располагаться сваи с равным шагом (2 или 3 метра).
  • Если проект предусматривает тяжёлые конструктивные элементы (печь, камин, бассейн), число свай нужно увеличить, здесь лучше сделать дополнительный расчёт нагрузки.

Читать еще:

На современном рынке отделочных материалов представлено колоссальное количество их разновидностей, которые отличаются качественными и эксплуатационным …

Хорошее напольное покрытие просто необходимо. Причем его прочностные характеристики непременно высокие, так как именно на пол оказывается основное мех …

Для большинства систем, которые связаны с жизнеобеспечением жилища, неизменным компонентом выступает вода. …

О каком бы сооружении не шла речь, ему в любом случае потребуются сваи. Для того, чтобы забивка этих элементов осуществлялась качественно, требуется и …

Асфальт пока остается самым популярным видом покрытия для дорог, не смотря на постоянное появление на рынке современных дорожных материалов. Он практи …

Расчет количества свай для фундамента

Определить целесообразность выполнения свайного фундамента для той или иной постройки можно с учетом общей нагрузки, типа грунта и рельефа стройплощадки. Качественно выполненное основание убережет вас от множества проблем, которые появляются при неудовлетворительной закладке. Неправильный расчет свайного фундамента может привести к трещинам на стенах, неравномерной осадке здания и даже обрушению. Если на вашем участке песчаный, глинистый или торфяной грунт с повышенной влажностью, рекомендуется установка фундамента из свай. Его экономичность, быстрота возведения и длительный срок эксплуатации (около 100 лет) свидетельствуют о необыкновенной практичности и надежности. Такой фундамент обеспечивает хорошую вентиляцию и не дает древесине гнить. Отремонтировать его не составит труда.

Расчет количества свай для фундамента

Понятно, что чем тяжелее постройка, тем более внушительным должно быть ее основание. Как правило, расчет свай для фундамента зависит от длины периметра несущих стен и материала самой постройки. Потому что все конструкции строения, принимающие на себя нагрузку, должны располагаться на прочном фундаменте.

Читать еще:  Сколько метров должно быть от забора до сарая по закону

Последовательность расчета выглядит следующим образом:

  • Определяем суммарную нагрузку постройки на сваи, которая складывается из:
  • веса стен (бревенчатые – 600 кг/м3, газобетонные – 400-900 кг/м3, каркасные до 150 мм – 20-30 кг/м2) – как правило это основная нагрузка на фундаменте;
  • веса крыши (шифер – 60-80 кг/м2, рубероид – 30-50 кг/м2, листовая сталь – 20-30 кг/м3);
  • эксплуатационной нагрузки (мебель, техника, люди) – 100 кг/м2;
  • веса перекрытий (деревянные – 70-100 кг/м2, цокольное на деревянных балках – 100-150 кг/м2, железобетонное из пустотелых плит – 350 кг/м2);
  • снеговой нагрузки (для южных широт – 50 г/м2, для средних – 100-150 г/м2, для северных – 200 г/м2);
  • ветровой нагрузки, которую считают по формуле W = (40+15h)*S, здесь h – это высота строения от уровня грунта до конька крыши, а S – это общая площадь дома.

В итоге все расчеты по весовым нагрузкам на фундамент складываются.

  • Затем, по общей площади строения и минимальному расстоянию находят оптимальное количество опор. Минимально допустимое расстояние между двумя опорами должно составлять 1,7 м.
  • Очень важно для расчета определить несущую способность грунта на площадке. Если она более 2,5 кг/см2, то установка винтового фундамента на данном участке возможна под любые постройки. По ней происходит вычисление площади пяток свай.
  • По сведенному весу и общей площади пяток определяют минимально допустимое количество опор для фундамента.
  • Затем определяют типоразмер свай, а также их реальное количество.

На каждый наружный и внутренний угол строения приходится 1 опора. Важно определиться с их длиной: в большинстве случаев применяют сваи 2,5 м. Если ее недостаточно, то здание может просесть.

Нужно отметить, что при постройке фундамента могут использоваться сваи нескольких видов. Так, под несущими стенами будут располагаться опоры большего диаметра, а под остальными – меньшего. Например, для свайного фундамента одноэтажного дома 6×6 будет достаточно 12 свай диаметром 108 мм. А для веранды можно использовать опоры меньшего поперечного размера – 89 мм.

Правильный расчет количество свай и их квалифицированный монтаж исключает просадку фундаментов и перекос несущих стен. А заложенный запас прочности гарантирует, что основание получится крепким и надежным. Дополнительно для прочности и равномерной нагрузки можно осуществить обвязку фундамента.

Выбирая сваи, в первую очередь выясняют:

  • марку используемой стали;
  • толщину металла;
  • диаметр сваи;
  • наличие защитного покрытия.

Чтобы определить тип, размер и длину сваи для фундамента, а также их необходимого количества и не закупать лишние стройматериалы, требуются определенные знания и опыт. Рекомендуем обратиться к специалистам нашего завода, и вы получите точный расчет свайных фундаментов, сэкономив при этом собственное время и бюджет. Наши профессиональные монтажные бригады осуществят установку всех необходимых опор в соответствии с проектной документацией и в кратчайшие сроки. Свайный фундамент от компании «ЗСК» — это качественно, надежно и выгодно!

Остались вопросы?

Звоните, и наши менеджеры Вас проконсультируют:

Оптимальное расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома

Каркасные дома чаще всего строятся с использованием свайно-винтового фундамента. Эта технология экономит время на монтаж фундамента и не требует проведения земляных работ. Какое должно быть расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома? Какие тонкости нужно знать перед началом работ? Давайте попробуем разобраться.

Особенности свайного фундамента

Этот тип фундамента не подходит для строительства зданий из тяжелых материалов (кирпич, бетон и т. д.). Он предназначен исключительно для возведения легких строений, таких как каркасники.

Конструкция отличается простотой монтажа. Работы проводятся по следующему алгоритму:

  • Выбор и очистка участка. Удаляются деревья, кусты и трава. В зоне проведения работ не должно проходить никаких коммуникаций.
  • Разметка территории. Это необходимо для максимально точного монтажа свай. Разметка проводится согласно заранее подготовленному проекту, где подробно указано месторасположения каждой опоры. Максимально допустимое расхождение с проектом — 2 см.
  • Монтаж свай. По разметке для каждой сваи делается небольшое углубление — 15-20 см, чтобы опору было легче ставить. Устанавливаем сваю и вкручиваем.
  • Монтаж свай — кропотливая работа. Для этого нужно привлечь 3-4 человека. В первую очередь опору нужно собрать: в верхней части свай есть специальное отверстие, куда вставляется лом (диаметров 3 см). На него далее монтируется рычаг — он помогает упростить процесс вкручивания опоры.
  • В качестве рычага берется труба длиной 3-3,5 м. Чем длиннее рычаг, тем проще вращается опора. Кроме того, важно, чтобы сваи входили в землю ровно. Для этого используется строительный уровень, который прикладывается к столбу во время вкручивания.
  • Далее ставим опору в подготовленное углубление и начинаем вкручивать. Для этого два человека берутся за рычаг с обеих сторон опоры и двигаются в направлении против оси. За один полный оборот свая погружается в землю примерно на 20 см.

Важно! Если свая входит в землю неровно, ее необходимо выровнять.

Поэтому прослеживать уровень вхождения следует на протяжении всего процесса. Важно помнить, что чем глубже опора погружена в землю, тем труднее проходит выравнивание.

Бывает, что «первые» шаги даются сложно, и винт не хочет поворачиваться. В таких случаях углубление для опоры увеличивается на 10-15 см, а на рычаги, в качестве дополнительной вертикальной нагрузки, вешается какой-то груз. Когда опора будет легко проворачиваться, груз можно снять.

Работа со сваями

После монтажа винтовых свай проводятся дополнительные работы. В первую очередь стоит убедиться, что все опоры установлены ровно. До нулевого уровня дома от земли должно быть минимум 60 см. Выравниваем все сваи, чтобы они находились в одной плоскости. Для этого можно использовать болгарку.

Далее опоры бетонируют, чтобы придать им прочности. Это исключит вероятность крена и деформации будущего фундамента. Также необходимо выгнать из полостей воздух, чтобы фундамент в дальнейшем не разрушался.

Смесь засыпается во внутреннюю пустоту сваи, также необходимо уложить армирование, это придаст конструкции надежности. Для этого готовится цементно-песочная смесь. Ее расход составляет 35 кг на 1 сваю.

Заключительный этап монтажа опор — привариваются оголовки. После этого выполняется обвязка брусом. Если использовать швеллер вместо бруса, тогда можно обойтись без оголовков. Это поможет значительно сэкономить.

Работа со свайно-винтовым фундаментом исключает следующие действия:

  • Проведение подгонки свай под один уровень во время ввинчивания. Эта работа проводится после завершения монтажа всех опор, в противном случае это может спровоцировать проседание фундамента в дальнейшем;
  • Удлинение неровно ввинченных свай;
  • Монтаж опор меньше, чем на 1,5 м в грунт;
  • Создание подготовительных отверстий для опор в земле глубже 50 см;

Нельзя осуществлять монтаж опор с поврежденным покрытием. Это приведет к коррозии и разрушению свай.

Определение несущей способности грунта

Для монтажа свайно-винтового фундамента необходимо знать о несущих способностях грунта. Проект дома, и фундамента в том числе, создается на основе этих данных. Узнать структуру не сложно, для этого можно заглянуть в Интернет или поспрашивать у соседей.

Даже после выяснения этой информации проверить почву на участке лучше самостоятельно. Для этого необходимо взять старый бур для рыбалки и в дальнем углу участка пробурить отверстие. Это поможет наглядно увидеть состояние почвы: ее влажность глубина залегания горизонтов и т. д.

Для проверки рекомендовано бурить отверстие ниже предполагаемого уровня погружения свай. Это поможет ознакомиться с качествами нижних горизонтов почвы, которые и играют основную роль для фиксации опор.

Читать еще:  Услуги спецтехники для копания фундамента и вывоз грунта брянск

Идеальный шаг между опорами

Шаг винтовых свай, установленных под каркасный дом, составляет до 3 м. Чаще всего эта цифра уменьшается до 1-1,5 м между опорами. На это влияют особенности почвы, массы и предназначения строения. Рассчитывать расстояние между сваями для каждого дома необходимо индивидуально.

Важно! Сваи обязательно должны равномерно располагаться по всему строению. Находиться по внешним и внутренним углам, под несущими стенами.

Расстояние между сваями также обусловливается длиной ростверка, так как он должен обоими концами ложиться на оголовок опоры. Это не берется в учет, только если монтируется бетонный ростверк.

Немного сложнее рассчитывать размещение опор для плитного фундамента. Как правило, для этого используется специальная проектная документация. Но принцип размещения опор не меняется: их располагают под несущими стенами и колоннами каркасника.

Размещение опор в плане

Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.

Расположение опор дома бывает четырех типов:

  • Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
  • Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
  • Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
  • Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.

Важно! Самые распространенные типы свайно-винтового фундамента — ленточный и одиночный. Именно они предусмотрены в проектах частных домов и небольших зданий.

Особенности расчета

Вычислить правильное расстояние между опорами важно по следующим причинам: если опоры будут находиться слишком далеко друг от друга, может произойти посадка здания, маленькое расстояние между сваями значительно увеличит финансовые затраты на строительство. Профессиональные строители рекомендуют при проведении расчетов учитывать:

  • Вес каркасного строения в целом;
  • Массу мебели, техники, коммуникационных систем;
  • Коэффициент запаса;
  • Свойства самих свай;
  • Нагрузку от ветра и снега;
  • Устойчивость почвы.

При расчете также учитываются такие показатели, как:

  • Полезная нагрузка. Ее определяют положениями СНиП (строительными нормами и правилами);
  • Снеговая нагрузка. Индивидуальна для каждого региона, поэтому ее нужно находить именно для вашей местности;
  • Коэффициент запаса всегда применяется стандартный — 1,1-1,25.

Как только проведены расчеты, необходимо зафиксировать полученные данные. Для этого рисуется схема. На ней четко обозначается месторасположение каждой отдельной сваи на плане фундамента. Это упростит распределение опор непосредственно при работе. При любом результате расчетов колонны обязательно располагаются по углам здания, в зоне сопряжения несущих конструкций. Оставшиеся опоры расставляются под лагами пола будущего дома, распределять их нужно равномерно.

Проводим вычисления

Чтобы правильно рассчитать расстояние между сваями для вашего каркасного дома, наглядно рассмотрим, как их проводить, на примере одноэтажной постройки из деревянного бруса. Его площадь составляет 6х6 м. Вычисляем объем древесины, для этого берем во внимание высоту стен дома с учетом крыши и их толщину. Представим, что у нас получилось 20 000 м3.

Далее берем массу одного куба древесины (800 кг конкретно в нашем примере) и умножаем ее на 20 000 м3. У нас получается 16 тонн, именно такую нагрузку на фундамент дает чистый каркас.

Далее сюда необходимо прибавить массу отделочных и кровельных материалов (примерно 2 тонны).

Далее следует вычислить:

  1. Полезная нагрузка. 36 м2(площадь дома)*150 кг/м2 = 5,4 тонны.
  2. Снеговая нагрузка. 36 м2*120 кг/м2 = 4,32 тонны.

Суммируем все три результата и получаем 27,72 тонны. Далее умножаем это число на коэффициент запаса — 1,1. В результате мы получаем 30,492 тонны нагрузки.

В строительстве мы будет использовать сваи с диаметром 8,9 см. Одна такая опора рассчитана на 2 тонны нагрузки. Минимальное количество свай рассчитывается следующим образом: 30,492/2=16. Это минимальное количество свай, которое располагается по периметру здания. Также необходимо установить дополнительные сваи под лаги пола и несущие станы.

Важно! Если здание 2-х этажное, нагрузка умножается на 2.

Это обобщенный пример, как проводятся расчеты, но в нем не учитываются индивидуальные особенности местности и самого проекта. Рекомендуется доверить эту работу, как и проектирование здания, профессионалам. Это гарантирует надежность и долговечность фундамента.

В заключение

Построить каркасный дом на свайно-винтовом фундаменте просто, но для его надежности нужно знать, какое расстояние должно быть между опорами. Мы рассказали обо всех тонкостях расчета шага между сваями.

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай?

Фундамент – это основа здания, а его правильный расчет – это основа долголетия всего строения. Для того чтобы рассчитать необходимое количество винтовых свай, их ширину и прочие параметры, необходимые для возведения фундамента, нужно придерживаться выверенной стандартизированной методики. Она включает в себя набор формул, в которые необходимо подставить геодезические данные о специфике конкретной местности и табличные значения, соотносящиеся с искомыми параметрам фундамента. Для того чтобы высчитать количество винтовых свай под фундамент в частном доме, необходимо вникнуть во все особенности и тонкости расчетов.

Назначение

Фундамент на винтовых сваях – отличное решение для местности со сложным рельефом, которое к тому же отличается умеренной ценой. Специфика этой технологии позволяет осуществить монтаж опор в течение 3 дней и при этом гарантирует надежность фундамента как минимум 100 лет. Для получения качественного результата необходимо учесть все факторы, заложенные в техпроцесс: равномерное распределение нагрузки, особенности грунта, глубину промерзания почвы, наличие и специфику подземных вод и т. п.

В результате всех вычислений появляются данные, дающие ответ на такие вопросы, как:

  • необходимая высота винтовых свай;
  • диаметр винтовых свай;
  • глубина их установки;
  • необходимое количество винтовых свай;
  • общая стоимость материалов.

Порядок вычислений

Всегда первый шаг в любой работе – это проектирование.

Для проведения расчетов можно использовать стандартизированную методику для винтовых свай, описанную в СНиП 2.02.03–85. В ее основе лежат данные по геодезическим исследованиям конкретного участка земли.

В них входят следующие сведения:

  • описание рельефа участка;
  • состав и плотность грунта;
  • уровень залегания грунтовых вод;
  • глубина промерзания почвы;
  • посезонный уровень осадков в регионе застройки.

При помощи этих данных вычисляется количество винтовых свай для фундамента (К).

Для расчетов понадобятся такие показатели:

  • общая нагрузка на фундамент (Р), представляющая собой сумму масс всех использованных материалов;
  • коэффициент надежности (к), являющийся корректирующим показателем для значения общей нагрузки на сваи;
  • несущая способность грунта – табличное значение;
  • площадь пяты сваи, находящаяся в прямой зависимости от ее диаметра, – табличное значение;
  • максимально допустимая нагрузка (S), показатель для одной сваи – табличное значение.

Далее следует подстановка значений в формулу следующего вида: К=Р*к/S.

Коэффициент надежности (к) коррелирует с общим количеством свай и имеет соответствующие значения:

  • к=1.4, если свай от 11 до 22 штук;
  • к=1.65 – от 5 до 10 штук;
  • к=1.75 – от 1 до 5 штук.
Читать еще:  Как построить забор из поликарбоната в саду своими руками пошагово?

На каждую сваю ложится нагрузка, равная общей нагрузке, деленной на количество опор. Чем их меньше, тем сильнее нагрузка на одну сваю и тем быстрее она приходит в негодность, а вместе с ними весь фундамент и дом.

Правильный расчет заключается в подборе такого количества свай, которого хватит на весь период эксплуатации строения, но без чрезмерных излишков, являющихся пустой тратой средств.

При помощи приведенной формулы, коэффициента для винтовых свай расчет нагрузок и дальнейшее строительство не сопряжено с особыми трудностями.

При окончательных расчетах необходимо распределить нагрузки под несущими конструкциями и критическими точками с излишним давлением на фундамент с учетом:

  • типа свай (висячих или стоек);
  • массы;
  • значения кренового усилия.

Рассчитывая винтовой фундамент и оказываемые на него нагрузки, необходимо учитывать следующие показатели:

  • общая масса строения (постоянная), измеряется в килограммах, является суммой масс таких элементов:
    • стен и перегородок;
    • перекрытий;
    • крыши;
  • дополнительные нагрузки (временные, переменные):
    • масса снега на крыше;
    • масса всех предметов в доме: мебели, оборудования, отделочных материалов и жильцов (среднее значение 350 кг/кв. м);
  • динамические нагрузки кратковременного характера, возникают от воздействий:
    • порывов ветра;
    • осадочных процессов;
    • колебаний температур.

Разновидности

В зависимости от строения (формы) винтовой сваи разнится специфика ее применения.

Выделяют такие распространенные виды:

  • широкопластная с литым наконечником – используется для небольших строений при простом грунте;
  • многопластная с несколькими лопостями на разном уровне – используется при повышенной нагрузке на сложном грунте;
  • с переменным периметром – узкопрофильное изделие для специфических условий;
  • узкопластная с литым зубчатым наконечником – применяется в условиях вечной мерзлоты и каменистой почвы.

Технические характеристики

Выделяют несколько основных технических характеристик у винтовых свай.

К ним относятся:

  • длина ствола и материал изготовления;
  • диаметр сваи;
  • разновидность лопастей и их метод закрепления на стволе.

Сваи изготавливаются со стандартизированными габаритами под выполнение соответствующих задач:

  • 89 мм (диаметр лопасти 250 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 5 тонн, в основном это каркасные одноэтажные дома;
  • 108 мм (диаметр лопасти 300 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 7 тонн: каркасные одно- и двухэтажные дома, постройки из бруса и пеноблочные сооружения;
  • 133 мм (диаметр лопастей 350 мм) – при расчетной нагрузке на одну опору не более 10 тонн: кирпичные и газобетонные дома с использованием металлических элементов.

Выбор длины свай базируется на показателе плотности почвы: свая должна опираться только на твердые грунты.

Также их длина зависит от имеющихся перепадов высот на участке:

  • глубина залегания суглинка менее 1 метра – длина свай 2,5 метра;
  • при рыхлых грунтах или плывуне длина сваи определяется глубиной погружения бура до твердых пластов;
  • при неровностях участка разница в длине свай может варьироваться от 0,5 метра и более в зависимости от конкретного случая.

Количество опор и интервал их расположения

К табличным значениям расположения опор друг относительно друга относятся такие значения:

  • от 2 до 2,5 метров – для домов с деревянным каркасом и блочных строений;
  • 3 метра – для зданий из бруса или бревен.

При расположении свай фундамента для равномерного распределения нагрузок должны учитываться следующие правила их расстановки:

  • под каждым углом дома;
  • в точке пересечения несущей стены и внутренней перегородки;
  • возле входного портала;
  • внутри периметра здания с интервалом в 2 метра;
  • под камином как минимум 2 сваи;
  • под несущей стеной, в месте размещения балкона, мезонина или подобной конструкции.

Ростверк – элемент фундамента, необходимый для равномерного распределения нагрузки, оказываемой строением на фундамент. Для обеспечения надежности ростверка нужно рассчитать ряд параметров, при этом тип ростверка значения не имеет.

В расчеты входят:

  • сила продавливания фундамента;
  • сила продавливания, воздействующая на каждый угол отдельно;
  • сила воздействия на изгиб.

Если используется высокий ростверк, вся нагрузка воздействует на сваи. Вертикальная нагрузка действует снизу, деформирующая нагрузка – сбоку. Такие расчеты очень сложны и требуют профессиональных знаний. Для расчетов необходимо воспользоваться стандартами индивидуального строительства.

Они определяют следующие нормы:

  • соединяться опоры с ростверком могут двумя способами: жестким и свободным;
  • глубина вхождения головы сваи в ростверк – минимум 10 см;
  • расстояние между землей и ростверком – не менее 20 см;
  • толщина ростверка не может быть меньше толщины стен и минимально равняется 40 см;
  • ростверк должен иметь высоту более 30 см;
  • ростверк укрепляется продольным и поперечным армированием с сечением прута от 10 до 12 мм.

Пример подсчета

Данный пример служит целью подробно показать применение формул при расчетах свайно-винтового фундамента.

Исходными данными для дома с периметром 10х10 являются:

  • дом, возведенный по каркасной технологии, крыша покрыта шифером, есть крыльцо;
  • габариты фундамента – 10х10, высота постройки – 3 метра;
  • внутри установлены две перегородки, которые, пересекаясь, делят помещение на 3 комнаты;
  • скат крыши – 60 градусов;
  • каркас выполнен из бруса с сечением 150х150;
  • ростверк выполнен из бруса с сечением 200х200;
  • стены выполнены из СИП-панелей.

Далее осуществляются расчеты следующих элементов конструкции:

  • площадь стен:
    • несущих: 10*3*4= 120 кв. м;
    • перегородок: 10*3+5*3= 45 кв. м;
  • масса стен (масса 1 кв. м стены из бруса и перегородки взята из таблицы средних значений):
    • несущих: 50 кг*120=6000 кг;
    • перегородок: 30 кг*45=1350 кг;
    • общая: 6000+1350=7350 кг;
  • масса перекрытий на 100 кв. м.:
    • цокольное: 150 кг*100=15000 кг;
    • чердачное: 100 кг*100=10000 кг;
    • крыша: 50 кг*100=5000 кг;
    • общая: 15000*10000+5000=30000 кг;
  • масса дополнительных элементов (внутреннее наполнение дома, тип бытовой техники, отделки, количество жильцов и т. п), берется табличное среднее значение для 1 кв. м в 350 кг:
    • 350*100=35000 кг.;
  • общая масса строения:
    • 35000+30000+7350=72350 кг;
  • для примера берется коэффициент надежности, равный 1,4;
  • максимальная нагрузка на пяту сваи с диаметром в 300 мм – 2600 кг при условии, что сопротивление грунта равно 3 кг /куб. см (почва со средней плотностью, глубоким залеганием воды и уровнем промерзания не больше 1 метра);
  • высчитываем количество свай по формуле К=Р*к/S: К=72350*1,4/2600=39 свай.

Дополнительные рекомендации

В процессе расчета количества свай и их распределения по всей площади фундамента существует множество мелких особенностей, каждая из которых так или иначе сказывается на улучшении конечного результата:

  • при установке фундамента из винтовых свай на сложном нестабильном грунте для усиления опорной конструкции используется обвязка с применением металлического уголка или швеллера на уровне цоколя;
  • при отсутствии геодезических данных для расчетов лучше использовать параметры, соответствующие минимальной расчетной нагрузке, то есть создавать максимальный запас прочности;
  • для улучшения качества расчетов, кроме формул и табличных данных, стоит применять программу для проектировки: она пересчитает все параметры и опровергнет или подтвердит ручной расчет;
  • наименее прочные сваи обладают стволами из шовных труб с приваренными лопастями;
  • по нормам цоколь не должен подниматься больше чем на 60 см над землей, при этом запас сваи по длине должен составлять от 20 до 30 см.

Расчетное количество свай не всегда является оптимальным: могут присутствовать дополнительные обстоятельства, требующие применения их большего количества. Кроме того, небольшой запас прочности благоприятно сказывается на долговечности фундамента.

При монтаже свай на неровном участке желательно оставлять запас по длине в районе 20–50 см. В дальнейшем излишки можно будет отрезать или произвести выдергивание. А вот при недостатке – придется забивать новую сваю.

О том, как рассчитать количеситво винтовых свай, смотрите в видео ниже.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector