Правила расчета фундамента свайного типа

Свайный фундамент выбирается при строительстве дома на слабых, неоднородных и неустойчивых грунтах, площади дома свыше 200 м2 (в этом случае вложения на монолитную конструкцию превышают затраты на установку опор и обвязки), возведении построек на неровных участках. Длина опор подбирается исходя из перепада высотных отметок и параметров грунта: они закладываются ниже уровня промерзания, основание должно упираться в устойчивые слои почвы. Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации дома при минимуме вложений важно правильно рассчитать их число, все факторы способны учесть только специалисты, но применить несложный алгоритм может любой начинающий строитель.

Строительство свайного основания

Оглавление:

  1. Как рассчитать основание?
  2. Определение подходящего диаметра
  3. Несущая способность свай
  4. Примеры расчетов
  5. Полезные рекомендации

Методика расчета свайного фундамента

Исходными данными служат параметры грунта, тип и площадь дома и ожидаемые весовые нагрузки. Расчет проводится на этапе составления проекта, все используемые материалы и объемы строительных конструкций должны быть известны. Определяется величина совокупных нагрузок, включающая:

1. Фактическую массу: стен, полов, кровли, перекрытий. Для получения этого параметра нужно знать удельный вес каждого стройматериала, при отсутствии информации от производителя применяются табличные данные.

2. Полезную нагрузку. Согласно СНиП 2.01.07.85 среднее значение, используемое при расчете фундаментов на сваях для жилых построек, составляет 150 кг/м2, зная площадь здания, несложно найти искомую величину. Учет этажности обязателен.

3. Снеговую нагрузку. Объем выпадаемого покрова зависит от региона, согласно вышеупомянутому стандарту на юге РФ ее расчетное значение – 50 кг/м2, в средней полосе – 100, на севере – 190.

Совокупная весовая нагрузка, действующая на фундамент, умножается на поправочный коэффициент (1,2). Далее следует найти несущую способность одной штуки и рассчитать их требуемое число. Важно правильно выбрать тип и размеры сваи, параметры грунта и глубина промерзания должны быть подтверждены (в лаборатории или путем забивки эталонного образца), в противном случае возрастает риск опрокидывания здания или экономически неоправданных затрат. Для определения количества стройматериала и проверки собственного расчета стоит воспользоваться онлайн-калькулятором, также с его помощью можно составить схему размещения опор.

Из чего состоит основание

Выбор оптимального диаметра

Требуемое сечение зависит прежде всего от типа и веса постройки. В частном строительстве наиболее востребованы винтовые сваи в 57, 76, 89 и 108 мм, последние две используются для возведения фундаментов жилых домов, в особо сложных случаях приобретаются изделия с диаметром в 133 мм. Рекомендуемая сфера применения приведена в таблице (для лопастного типа):

Диаметр, мм Максимальная несущая способность, кг Оптимальный тип постройки
57 800 Легкие ограждения из рабицы
76 3000 Заборы средней тяжести (из дерева, профлиста и пористых блоков), легкие хозяйственные постройки
89 3000-5000 Ограждения из тяжелых стройматериалов, фундаменты для каркасного дома, пристройки, бани и другие одноэтажные здания
108 5000-7000 Одно- и двухэтажные дома из бруса, легких марок бетона, каркасно-щитовых конструкций

Диаметр всегда подбирается из учета потенциальной нагрузки, фундамент для каркасной бани, беседку или пристройку возводят на 89 мм сваях, жилой малоэтажный дом – 108 мм. Для тяжелых строений (кирпичных, трехэтажных и т.д.) этот тип не рекомендуется, его выбирают при отсутствии других вариантов, расчет опор в этом случае требует привлечения специалистов.

Свайный винтовой фундамент

Определение несущей способности одной сваи

Среднее значение этой характеристики зависит от диаметра трубы и лопастей, длины и прочности грунта-основания, оно обязательно указывается производителем. При желании величина допустимой нагрузки находится по формуле: N=F/k, где:

  • F – неоптимизированное значение несущей способности, которое можно рассчитать самостоятельно, достаточно умножить диаметр лопастей винтовой сваи на прочность основания (табличная величина).
  • K – поправочный коэффициент: 1,2 при точном знании типа грунта (проведении зондирования и лабораторных испытаний), 1,25 – определении характеристик почвы с помощью установки эталона (оптимальный вариант в плане затрат и потраченного времени), 1,4-1,75 – при отсутствии данных о геологических особенностях участка или самостоятельных испытаниях.

Эта формула не учитывает глубину заложения лопастей и характер работы (на выдергивание или на сжатие), правильно рассчитать несущую способность одной винтовой сваи могут только специалисты. Для упрощения рекомендуется применять табличные данные. На завершительном этапе общий вес дома делится на допустимую нагрузку для одной опоры, итоговое число округляют в ближайшую большую сторону. Все полученные данные используются в дальнейшем при расчете ростверка. Схема размещения составляется с учетом строительных требований, плана несущих конструкций и рекомендуемого интервала, зависящего в свою очередь от веса материалов стен.

Схема устройства фундамента

Пример расчета

Следует рассчитать количество винтовых опор для двухэтажного деревянного дома 10×10 м, масса которого известна (46 т). Строительство ведется в средней полосе РФ, на участке с лессовой почвой.

  • Находится полезная нагрузка на каждый этаж здания: 10×10×0,15=15 т, с учетом этажности ее общая величина равняется 30 т.
  • С учетом нормативов (средняя масса покрова для данного региона составляет 190 кг/м2) рассчитывается снеговая нагрузка: 10×10×0,19=19 т.
  • Рассчитывается общая нагрузка на фундамент для дома: (46+30+19) ×1,2=114 т, здесь 1,2 – коэффициент запаса.
  • В таблицах находится несущая способность одной опоры, с учетом типа постройки (двухэтажный дом среднего веса) рекомендуемый диаметр сваи – 108 м, для данного региона минимальная глубина заложения составляет 2,5 м. На лессовых почвах ее несущая способность равняется 3,6, нагрузка на одну единицу находится путем деления общего веса на это значение: 114/3,6=31,67≈32 шт.

Для обеспечения надежной эксплуатации деревянного здания на данном участке требуется 32 сваи диаметром в 108 м. Аналогичным образом можно рассчитать основу для дома из пеноблоков или из любого другого материала.

Способы монтажа свай

Рекомендации

Многие частные застройщики используют упрощенный вариант расчета свайного фундамента. В этом случае длина и диаметр винтовых свай выбираются из учета ориентировочного веса постройки (см. таблицу выше) и глубины промерзания, а общее количество получают после составления схемы. При этом придерживаются максимально допустимого расстояния между опорами: 3 м – для деревянных и каркасных домов, 2 – для зданий из пено- и газобетонов, шлакоблока, 3-3,5 – для ограждений и легких построек.

Далее выбирается схема расположения опор: они обязательны по всем основным внешним углам, на местах стыка несущих конструкций и перегородок, под печью, тяжелым котлом или камином (не менее 2). После их обозначения оставшееся расстояние разделяют с учетом шага, указанного выше. Опоры нужно разместить как можно равномернее, иначе нагрузки будут распределяться неправильно. Этот способ расчета не рекомендуют выбирать при строительстве на сложных грунтах, требуемая частота расположения труб может значительно превышать нормативную.

Обязательным условием является обвязка: нижняя из бруса или металла, расположенных поверх опор или в виде монолитного ж/б ростверка, равномерно распределяющего нагрузки. Выбор нужного варианта доверяют специалистам, для жилых малоэтажных домов предпочтение отдается второму. Рассчитать правильно фундамент в разы сложнее, чаще всего просто соблюдаются минимальные размеры: 30 см по высоте ленты, 40 – по ширине, с закладкой армокаркаса и металлических связанных прутьев толщиной не менее 10 мм. Приступать к следующему этапу работ разрешается только после набора ростверком прочности (28 дней).



Автор:
Евгений Клеменко
Share

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 stroitel lab