Свайный фундамент количество свай. Свайный фундамент: расчет количества свай, несущей способности и нагрузки

Практически любой расчет свайного фундамента сводится к определению их диаметра, длинны, количества и шага, а также к разбивке их положения на плане, как по периметру, так и внутри дома. В данной статье мы рассмотрим, как при необходимости самостоятельно можно сделать упрощенный расчет такого вида фундамента с использованием винтовых и буронабивных свай.

Расчет свайно-винтового фундамента

В свайно-винтовом фундаменте в качестве несущих элементов используются металлические винтовые сваи разного диаметра и длины. Для того, чтобы сделать расчет свайно-винтового фундамента специалисты используют сложные расчеты в которых учитывают все нагрузки, которые действуют на такой фундамент и несущую способность грунтов на участке строительства. Но, можно сделать и упрощенный расчет, который основан на опыте устройства фундаментов такого типа.

Выбор оптимального диаметра винтовых свай

Винтовые сваи, которые используются для устройства фундамента под дом и хозяйственные постройки могут быть диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Диаметр свай подбирают в зависимости от того фундамент под какое здание или сооружение собираются устраивать и его веса:

• - винтовые сваи диаметром 57 мм, чаще всего, используются для устройства заборов с небольшим весом, например из сетки;
• - сваи диаметром 76 мм с несущей способностью до 3000 кг, обычно выбирают, для легких хозяйственных построек или заборов средней тяжести (деревянных или из профлиста);
• - сваи диаметром 89 мм и несущей способностью 3000-5000кг, как правило, применяют для устройства фундаментов под легкие одноэтажные дома (каркасные, щитовые), различные пристройки и хозяйственные строения, а также для тяжелых заборов;
• - сваи диаметром 108 мм с несущей способностью 5000-7000 кг используют для устройства фундаментов под одно- и двухэтажные дома с небольшим весом (каркасные, из бруса, бревна, пеноблоков или газобетона).

Расчет длины винтовых свай

Одним из важных моментов расчета свайно-винтового фундамента является правильное определение длины свай. Потому, что в случае недостаточной их длины возможно проседание дома или других сооружений под собственным весом в процессе их эксплуатации.

Длину свай необходимо выбирать в зависимости от двух факторов: плотности грунта и перепада высотных отметок на участке будущего строительства.

Плотность грунта

Для того, чтобы достоверно знать характеристики грунта на участке, лучше всего использовать данные геологических исследований. Если же на участке не производились геологические исследования характеристик грунтов, то можно использовать упрощенный способ определения его плотности. С помощью лопаты выкопать небольшой шурф, глубиной 0,5-1 м в самой низкой отметке участка.

Если под почвенным слоем залегают плотные породы, такие как плотная глина или песок, то в этом случае целесообразно выбрать винтовые сваи длиной 2,5 м. Если же под верхним слоем находятся породы низкой плотности: торф, плывун или грунтовые воды то необходимо с помощью садового бура углубить шурф до уровня залегания плотных пород и по длине бура расчитать необходимую длину свай.

Перепад высот на участке

Для выбора длины свай, кроме учета платности грунта, необходимо также учесть перепад высот на участке. Если на участке имеется перепад высот, то если по плотности пород выбраны сваи длиной от 2,5 м, то они подойдут для самого верхнего ряда. Сваи же, которые будут расположены в более низких местах должны быть длиннее на разность высотных отметок точек в которых они будут установлены. Разность высот можно определить с помощью нивелира или водяного уровня, отвеса и рулетки.

Желательно, при перепаде высот более 0,5 м, к каждой полученной длине сваи добавить 0,5 м, потому, что часто на практике случается, что при установке свай в низких местах не хватает 10-20 см их высоты.

Упрощенный расчет необходимого количества свай

Необходимое количество свай зависит от размеров и веса строения, которое будет удерживаться свайным фундаментом. В среднем расстояния между сваями могут быть следующими:

• - для деревянных домов (каркасных, каркасно-щитовых, из бруса или бревен) - расстояние должно быть не более 3 м;
• - для домов из газобетона, пенобетон, пенно- или шлакоблоков - не более 2 м;
• - для легких заборов - 3- 3,5;
• - не более 3 м (при наличии большой ветровой нагрузки - не более 2,5 м).

• Взять или составить план (схему) будущего фундамента или первого этажа дома;
• Сначала необходимо расположить сваи по всем углам здания;
• После этого необходимо расположить сваи в местах стыков наружных и внутренних стен (несущих перегородок);
• Между уже расположенными сваями необходимо отметить положение свай под наружными и внутренними стенами с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было не более того, которое определено ранее, в зависимости от вида и веса дома;
• Остальное внутреннее пространство необходимо заполнить сваями так, чтобы между ближайшими сваями было расстояние не более расчетного (2 или 3 м);
• В месте будущего расположения печи или камина должно быть предусмотрено не менее двух свай (в зависимости от размеров отопительного прибора);
• Если в доме будут терраса, крыльцо, пристройка необходимо обозначить места установки свай по тому же принципу;
• Теперь, когда места расположения всех свай обозначены, остается подсчитать их общее количество.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Ростверк – горизонтальная железобетонная фундаментная балка или плита, которую сооружают для равномерного распределения нагрузки от веса дома на все сваи. Поэтому свайно ростверковые фундаменты сооружают как при строительстве домов из газобетона или пеноблоков , так и деревянных. Ленточные ростверки могут быть сборными и в виде монолитной ленты. Те и другие должны изготавливаться из бетона марки не ниже 150.

Для того, чтобы устроить ростверк по сваям необходимо рассчитать необходимые его размеры. Для этого существуют специальные расчеты, но в этой статье мы их привадить не будем. Рекомендуемые же минимальные размеры ленточного ростверка свайного фундамента: высота – 30 см, ширина – 40 см.

Для обеспечения достаточной жесткости ростверка его армируют стальной арматурой диаметром 10-12 мм в продольном и поперечном направлении, связывая между собой с помощью вязальной проволоки в виде армопояса. Между арматурой и краем ростверка должно оставаться расстояние не менее 2,5 см для полного покрытия её бетоном и защиты от коррозии.

Как правило, перед началом возведения построек на загородном участке проводится изучение залегающих на нем грунтов. Именно в зависимости от грунтов следует выбирать вид фундамента для строительства дома, гаража или бани.

Если вам достался хороший участок на высоком месте с песчаными сухими грунтами, не подверженным пучинистым явлениям, то можно заложить мелкозаглубленный ленточный фундамент. На слабых грунтах можно применять жесткую конструкцию монолитного железобетонного фундамента.

Но, если участок строительства сформирован пучинистыми грунтами, то оптимальным будет выбор фундамента глубокого заложения, опирающегося на основание не подверженное сезонному промерзанию.

В этом случае фундамент может быть как ленточным, так и столбчатым (свайным). Лента используется для массивных капитальных строений и требует гораздо большего количества строительных материалов, что приводит к увеличению затрат на строительство.

Как правило, для малоэтажного индивидуального загородного строительства вполне достаточно столбчатого фундамента. Сегодня существует несколько различных разновидностей столбчатых фундаментов в зависимости от используемых материалов.

В предыдущей публикации мы подробно рассмотрели, как построить фундамент ТИСЭ. Но его строительство невозможно, без предварительного расчета и определения требуемого количества свай, их диаметра и глубины заложения.

Давайте подробно рассмотрим, как самостоятельно рассчитать количество свай для фундамента дома или бани на загородном участке.

Алгоритм расчета фундамента

Основной задачей расчета любого фундамента является определение его высоты, ширины, площади опирания и конструкции в зависимости от веса постройки и грунтов, на которые будет через проектируемый фундамент этот вес передаваться.

Поэтому алгоритм расчета сводится к подсчету:

• веса строения;
• снеговой нагрузки;
• эксплуатационной нагрузки;
• площади опирания фундамента в зависимости от сопротивления грунтов.

Определение веса строения

Имея на руках проект здания, можно узнать его вес. Сложив массу всех используемых в строительстве конструктивных элементов, приведенных в спецификациях к чертежам.

Если вес каких-либо конструкций не указан, его можно определить пользуясь таблицей удельного веса строительных материалов:

Также для приблизительных подсчетов можно воспользоваться таблицей веса строительных конструкций в зависимости от материала:

Чтобы подсчитать вес стен, нужно сложить вес материала, из которого они построены (например, вес всех кирпичей) с весом используемых для возведения связующих растворов, а также вес отделки (штукатурка или обшивка сайдингом).

Вес перекрытий складывается из веса балок, плит, утеплителя, полового покрытия и потолочной отделки нижележащего этажа.

Уже давно не секрет, что правильность выбора основания для дома и качество строительства определяют срок службы и удобство жизни в нем. Производить расчет винтовых свай для фундамента необходимо еще на стадии разработки проекта, так как без этой информации не представляется возможным подготовить смету, закупить инструмент и материалы.

Особенности конструкции

Металлические винтовые сваи для фундамента благодаря своей универсальности заслужили широкое применение среди застройщиков.

В чем же состоят особенности свай?

• Конструкция. Это сварная труба с острым концом, на которой приварены лопасти в форме винта - фиксирующий элемент, не позволяющий свае при вспучивании грунта смещаться со своего посадочного места, стабильно удерживая всю постройку.
• совершается с четким контролем вертикальности трубы, производится механическим или ручным способом. Основное требование - бурение происходит до стабильного слоя грунта. Вкручивание свай производится независимо от времени года и осадков.

Показатели, влияющие на расчет

Расчет винтовых свай для фундамента потребует определить суммарную нагрузку на основание дома, которая складывается из:

1. Массы постройки, устанавливаемой на фундамент. При проектировании дома масса является расчетным показателем, он определяется заложенными в конструкцию материалами.
2. Дополнительной нагрузки, включающей в себя снег, мебель, оборудование и людей. Информацию для необходимо брать из одобренных нормативных документов СНИП № 2.01.07-85. Полезная нагрузка в виде людей и мебели принимается в среднем 150 кг на м 2 .
3. Для определения необходимо проведение инженерно-геодезических исследований, так как без этих работ объект не пройдет госэкспертизу. Расчет выполняется согласно СНИП № 2.02.03-85.
   Для частного строительства домов до 3 этажей выполнить исследования можно и своими силами.

После выполнения расчета номинальных нагрузок необходимо учесть коэффициент запаса, равный 1,2.

Виды свай

Выполнить расчет фундамента из винтовых свай для дома невозможно без предварительного выбора их вида. Каждый типоразмер рассчитывается под определенный тип возводимого объекта.

Выбор длины зависит от:

• Горизонтальности строительной площадки: если имеются значительные перепады по высоте, то возможен выбор свай различной длины.
• Характер грунта. Надежная установка предполагает вкручивание до стабильного грунта и ниже уровня промерзания почвы на 25÷40 см. При этом свайная часть должна уйти в грунт не выше чем 1500 мм.

Длина стандартизирована:

• Короткие: 1,65÷2,5 м.
• Длинные: до 11,5 м (шаг 500 мм).

Расчет количества винтовых свай для фундамента: этапы

Понадобится:

• План участка в масштабе, на котором необходимо нанести планируемое основание с осевыми линиями.
• Привязать к линиям коммуникации: трубу канализационную из сантехнических комнат и из кухни, с прорисовкой диаметров.
• Результаты инженерно-геологических исследований.

Расположение:

• Одиночное - точечные опоры под легкие конструкции или дачные домики.
• Лентой - последовательное расположение с определенным шагом.
• Кустом - для тяжелых домов с множеством перегородок и под каждую опору в каркасной постройке.

Расчет винтовых свай для фундамента проводится с учетом особенности планировки:

• Расстояние между точками опоры должно быть не менее 2500 мм.
• Свая должна устанавливаться в местах пиковых нагрузок, которые сосредотачиваются в центре пересечения перпендикулярных линий, а именно:

1. В углах здания.
2. На стыках несущих стен и перегородок.
3. Промежуточные опоры должны устанавливаться равномерно, в том числе и по диагоналям основных ячеек постройки.
4. Размер свай и лопастей определяется в зависимости от вида нагрузки и характеристик грунта.

Влияние грунта на расчет

Какие бы ни были выбраны сваи винтовые для нагрузки невозможен без определения несущей способности почвы. Так, не всегда грунт имеет необходимый состав, позволяющий выдержать без проседания постройку.

Важно! Выбранная свая не должна превышать величину выдерживаемой нагрузки почвы.

Для определения сначала определяется состав почвы, а затем сравнивается с характеристиками, приведенными в таблице.

Для того чтобы произвести расчет винтовых свай для фундамента, требуется определить тип почвы:

• Песок крупной фракции: 2,5÷5 мм одна песчинка, до 2 мм - средний. Не изменяет своих размеров.
• Супесь получается путем смешивания песчаной с незначительным процентом (10%) глинистой породы.
• Если содержание глины до 30%, получется суглинок. При намокании смесь не растекается, а может быть скатана в шар, но при нажатии появляются трещины.
• Если комок влажного грунта при давлении не трескается, а пластично раздавливается, состав глины выше 30%.

Обратите внимание! Чем больше содержание глины - тем выше вспучивание грунта.

• Торф - мягкий и воздушный состав не предполагает несения нагрузок.

Близость грунтовых вод и степень влагостойкости определяется бурением скважины на глубину опускания сваи. Если в постоявшей яме образовалась вода, то имеет место влагонасыщенный грунт с близким расположением водоносного слоя.

Сваи винтовые для фундамента: отзывы покупателей

• Какую опору выбрать?
  • Выбор нужного диаметра
  • Выбор нужной длины
• Расчет необходимого количества винтовых свай

Фундамент из винтовых свай является не только более дешевой, но и качественной альтернативой обычному ленточному фундаменту. Надежность будущего фундамента напрямую зависит не только от технологии монтажа, но и от правильно проведенных расчетов.

На участках земли где на глубине в 30-40 см появляется песок или глина можно использовать винтовые сваи длиной 2,5 метра.

Такая операция, как расчет необходимого числа винтовых свай, предусматривает наличие целого ряда факторов:

• тип грунта;
• правильное размещение опор по периметру будущего здания;
• глубину, на которую необходимо ввинчивать стержни;
• общий вес конструкции будущего здания и др.

Стоит учесть, что при строительстве на слабых грунтах рекомендуется применять деревянные перекрытия и несущие стены небольшого веса. В подсчете необходимого нет ничего сложного. Главное – иметь план будущей постройки и следовать выложенному порядку расчета.

Эскиз составляющих элементов свайного фундамента с роствертком

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди тех частных застройщиков, которые хотят возвести качественное основание в максимально сжатые сроки на ландшафте сложной структуры. Ведь ростверк может быть незаглубленным или малозаглубленным, а это существенная экономия средств на его возведение.

Но, существует проблема правильного расчета необходимого количества несущих конструкций, их типа и шага установки, поэтому перед возведением нужно сделать полный сбор информации.

Также, сначала проводится проектирование фундамента с учетом характеристик будущего здания, ведь от того, сколько будет установлено свай, зависит конечная стоимость возведения дома, а уже затем проводится расчет свайного фундамента.

Какую информацию нужно предварительно собрать?

1. Получить подробную информацию о состоянии грунтов, высоте залегания водных горизонтов и степени подвижности отдельных пластов.
2. Разработать проект будущего дома с учетом используемых строительных материалов, дополнительно предусмотреть погрешность на мебель и другие материалы.
3. Рассчитать, сколько нужно по массе всех строительных материалов для постройки дома.
4. Уточнить глубину залегания прочных слоев породы и степень их пучения.
5. Подобрать оптимальный тип свай и характеристики ростверка.
6. Посчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество несущих конструкций.

Как правило, проектирование таких фундаментов предусматривает сбор всей информации о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, делать которые должен профессиональный строитель с опытом работы в такой сфере.

Также, учитывая открытую площадку между домом и грунтом, крен конструкции под воздействием ветра неизбежен, и его обязательно нужно учитывать.

При расчетах таких фундаментов также иногда учитывается, сколько и каких нужно гидроизоляционных материалов для защиты основания. Проектирование и расчет этого фундамента состоит с нескольких ключевых этапов:

• выбор оптимального диаметра используемых свай;
• расчет максимально допустимой длины конструкции;
• расчет минимального количества материалов, на которых будет расположен ростверк;
• расчет несущей способности буронабивных свай как альтернативы фабричным;
• расчет и выбор ростверка.

На этапе проектирования нужно сразу определиться, какой тип конструкции будет использоваться. Ведь от их характеристик зависит максимально возможное количество конструкций, их допустимый диаметр и технология возведения.

Выбор оптимального диаметра конструкции

Понятно, что каждый тип рассчитан на свою допустимую нагрузку, поэтому в некоторых случаях профессионалы считают диаметр самостоятельно и подгоняют под заводские нормы. Итак, сейчас на рынке строительных материалов можно заказать конструкции с диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Подбираются они по некоторым правилам:

1. Диаметр 57 мм рассчитан на небольшую нагрузку, поэтому часто используется для возведения фундаментов для заборов, сараев, других хозяйственных построек небольшой массы.
2. Диаметр 76 мм рассчитан на максимальную нагрузку до 3 тонн, поэтому используется для строительства легких хозяйственных построек.
3. Диаметр 89 мм уже отличается большей несущей способностью, выдерживает нагрузку до 5 тонн на единицу, поэтому оптимален для возведения жилых одноэтажных каркасных зданий.