Методика расчета свайного основания

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.

Особенности свайной основы

Оглавление:

  1. Что следует учитывать?
  2. Диаметр и длина свай
  3. Расчет веса постройки
  4. Необходимое количество опор

В европейской части страны под вновь возводимые здания обустраивают свайный фундамент. Он является одним из разновидностей оснований, где 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. Основным достоинством ростверковой технологии являются небольшой объем земляных работ и быстрота возведения. Стоит только пробурить отверстия и произвести монтаж готовых элементов.

Методика

Любой просчет свайного фундамента 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. Основные 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.

Следует помнить, что при расчете необходимо учитывать все три характеристики грунта.

1. Скальный грунт является надежным основанием. 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, следовательно, 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. Использование свайного фундамента 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.

Из чего состоит основание

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.


 

Схема устройства основы

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.

Способы монтажа свай

Пример расчета веса дома

Допустим, нужно рассчитать дом с такими параметрами:

1. размер 10х9 м;

2. дом 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

Для решения этой задачи 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.

Таким образом, свайный фундамент является быстрым и экономичным способом создания базы для будущей постройки. Он дает возможность строить различные здания на проблемных почвах и при любых погодных условиях. А правильный расчет позволит возвести долговечное и прочное основание 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.





Граватар Иван Яскевич
Автор:
Иван Яскевич
Share
Подпишитесь, чтобы не пропустить новинки
Подписаться
 Последние комментарии
stroitel list © 2017