Главным этапом в создании проекта будущего строения является правильный расчет свайного фундамента. Если будет допущена даже небольшая ошибка, то срок его эксплуатации значительно уменьшится. Параметры такого основания могут отличаться между собой – это материал свай, способы установки и форма самого ростверка. Каждый фундамент на сваях должен учитывать климатические характеристики, нагрузки, особенности грунта и местности.
В европейской части страны под вновь возводимые здания обустраивают свайное основание. В качестве опорных элементов применяют сваи, которые погружают в грунт на определенную глубину. Верхние их части соединяют ростверком, представляющим собой цельную железобетонную конструкцию. Используют ее там, где почва не подходит для традиционного фундамента – это глубокопромерзающий, пучинистый или слабый грунт. Достоинством ростверковой технологии являются небольшой объем земляных работ и быстрота возведения. Стоит только пробурить отверстия и произвести монтаж готовых элементов.
Методика
Любой просчет свайных фундаментов предполагает определение количества, длины, диаметра опор, расстояния между ними и расположение внутри постройки и по периметру. Для того чтобы правильно его рассчитать, необходимо оценить почву на строительном участке. Типы грунтов: скальный, глинистый, песчаный, торфяной, суглинок и супесь. Оценка делается с целью выбора типа основания и исходя из:
- глубины нахождения пласта пучинистого грунта;
- уровня грунтовых вод;
- глубины промерзания почвы.
При расчете необходимо учитывать все три характеристики грунта.
1. Скальный грунт является надежным. В некоторых случаях он сможет заменить отдельные части фундамента, при условии его достаточной твердости и целостности. Камень не деформируется и не подвергается сезонному промерзанию и расширению. Строить дом можно непосредственно на естественную основу, но перед этим ее нужно обработать и выровнять.
2. Песчаные почвы промерзают, но при этом несильно деформируются. Не задерживая, они пропускают воду. На таких грунтах делают малозаглубленные фундаменты на глубину до 100 см, но пониже уровня замерзания в выбранном районе.
3. Хрящеватый грунт представляет собой смесь земли, глины, песка и гравия. Это надежное основание для домов с различной массой и количеством этажей, использовать сваи будет нецелесообразно.
4. У глинистых пород различные характеристики. Но их пучинистость, высокая подвижность и неспособность к пропусканию воды делают закладку очень трудоемким процессом, здесь подойдут именно сваи.
5. На супесях и суглинках строительство дома возможно на ленточном типе.
6. На торфяниках возводят только легкие постройки с основанием из плит.
После установления типа грунта и выбора вида свайного фундамента нужно определить, на какую глубину происходит промерзание почвы. Это значение показывает уровень заглубления, и рассчитываются габаритные размеры элементов для постройки опоры. Нижний конец должен находиться ниже уровня замерзания не менее чем 50 см, тогда они удержат массу дома без деформаций и сдвигов, которые появляются при сезонных изменениях в грунте. Соответствующие данные можно найти на карте региона.
Выбор диаметра опор
Используемые для строительства фундамента для дома из пеноблоков, а также хозяйственных пристроек винтовые сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. В зависимости от предназначения здания и его массы подбирают поперечный размер свай.
- сваи диаметром 57 мм используют для строительства заборов с незначительным весом, например, сетка-рабица;
- размер в разрезе 76 мм и несущей способностью до 3 тонн применяют для небольших построек и заграждений средней массой (профлист, дерево);
- диаметр 89 мм с максимальной нагрузкой до 5 тонн подходит для каркасных, щитовых фундаментов и для тяжелых заборов;
- сваи диаметром 108 см и несущей способностью от 5 до 7 тонн применяют для возведения основы для каркасного дома, из пеноблоков, бревна, бруса и газобетона.
Также рекомендуем ознакомиться с особенностями возведения пристроек из пеноблоков в данной статье.
Длина свай
Более точное определение длины винтовых опор – это один из основных этапов расчета. Если она будет недостаточной, то в процессе эксплуатации построек возможно их провисание под собственным весом. Длину свай подбирают в зависимости от грунтовой плотности и перепада отметок высот на месте строительства. В самой низкой точке участка выкапывают небольшой шурф глубиной от 50 см до 1 метра. Если под слоем почвы находятся плотная глина или песок, то предпочтение лучше отдать винтовым сваям длиной 2.5 м. В случае залегания таких пород, как плывун, торф, грунтовые воды, необходимо сделать глубже шурф до места нахождения пород с большей плотностью и определить длину свай.
Если разность высот на участке больше 50 см, то к каждой длине опоры добавляют еще 50 см.
Функцию несущих элементов несут винтовые металлические опоры различного диаметра и длины. Для вычисления свайно-винтового фундамента используются расчеты, где учитываются все нагрузки, воздействующие на прочность почвы на строительном участке и на саму основу. Давление на основание дома определяется суммированием массы всех материалов из которых будет возводиться дом и сезонных нагрузок – снега.
Пример расчета веса дома
Допустим, нужно рассчитать дом с такими параметрами:
1. размер – 10х9 м;
2. с одним этажом;
3. высота этажа – 2,5 м;
4. одна несущая стена внутри дома;
5. перекрытия цокольное и чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200 кг/м3;
6. кровельный материал – шифер и рубероид;
7. месторасположение – средняя полоса страны.
- Длина стен составляет: (10+9)х2+9=47 м.
- Площадь всех стен при высоте 2,5 метра: 47х2,5=117,5 м2.
- Площади цокольного и чердачного перекрытий равны: 10х9=90 м2.
- Площадь крыши плюс 50 см напуска с 4-х сторон: 11х10=110 м2.
- Из справочника выбираем удельный вес используемых материалов и временную нагрузку (снег).
- Вес стен: 117.5х270=31725 кг.
- Вес всех перекрытий цоколя: 90х150=13500 кг.
- Вес чердачного перекрытия: 90х100=9000 кг.
- Вес кровельного покрытия: 110х(50+50)=11000 кг.
- Временная нагрузка: 110х100=11000 кг.
- Всего: 31725+13500+9000+11000+11000=76225 кг или 76 тонн.
Количество винтовых свай
Учитывается общая масса дома, поделенная на несущую способность одной сваи, которая примерно равна 3,5. Вес дома с нагрузкой умножаем на 1,3 (коэффициент запаса) и полученное число делим на 3,5.
- Считаем: 76х1,3/3,5=28 опор.
Рассчитать количество винтовых свай можно еще при помощи плана фундамента. В местах пересечения стен и в углах отмечаем опорные точки. В зависимости от веса дома и материала распределяем сваи с установленным шагом. Не применяя сложные формулы, можно использовать правила расчета точек опоры под периметром строения:
- шаг свай для домов из легкого бетона не должно быть больше 2 м;
- под фундамент для каркасной бани и дома расстояние между опорами рекомендуется делать чуть меньше 3 м.
Свайный фундамент дает возможность строить различные здания на проблемных почвах и при любых погодных условиях, а правильный расчет позволит возвести долговечную и прочную основу для дома.
Онлайн калькулятор быстро и точно рассчитает размеры опалубки, самого основания, длину и диаметр используемой арматуры и необходимый объем бетона, но можно и самому правильно произвести нужные вычисления.
