Расчет свайно винтовой фундамент – количество и длина свай, нагрузка, пример для дома 6 на 6

Расчёт винтовых свай

Чтобы сделать расчёт винтовых свай, можно использовать специальный калькулятор для свай. Однако этот расчёт будет приблизительным. Если вы желаете научиться правильно рассчитывать винтовые сваи вручную, можете воспользоваться нашими инструкциями.

1. Общие положения
2. Какой диаметр свай выбрать?
3. Подсчёт длины свайного элемента
4. Винтовые сваи: определяем количество элементов
5. Этапы проектирования свайных фундаментов
6. Расчёт винтовых свай деревянного дома
   6.1.Определение характеристик грунта
   6.2.Подсчитываем нагрузки на фундамент
   6.3.Расчёт винтовых свай

Винтовые сваи 

Расчёт винтовых свай – важный этап проектирования здания  

Расчёт винтовых свай производится и для сооружений на воде
Свайные фундаменты – это основания здания или сооружения, которые требуют наименьших затрат на своё устройство и могут выполняться на любых типах грунта. В связи с этим свайные фундаменты очень популярны как в жилом, так и в промышленном строительстве. Кроме этого расчёт винтовых свай делается легко и без лишних сложностей.

Общие положения

Расчёт винтовых свай и дальнейшее строительство по нормативным документам должно выполняться в следующей последовательности:

1. Определение параметров грунтового основания. Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.
2. Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.п.).
3. Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.
4. Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов,  ветровые воздействия и т.д. В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.
5. Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

Винтовые сваи для разных типов грунтов 

Какой диаметр свай выбрать?

В зависимости от назначения винтовые сваи бывают различного диаметра. Чтобы правильно его подобрать, вы должны точно знать назначение будущего сооружения и возможные нагрузки на основание. В зависимости от этого сваи подразделяются на:

• винтовые сваи, используемые для лёгких оград из сетки, их  диаметр 5,7 см;
• сваи диаметром 7,6 см подходят для возведения лёгких сооружений (бытовки, навесы, хозяйственные сооружения, уборные и т.п.) и для монтажа заборов из дерева или профнастила, свая может выдержать нагрузки до 3 т;
• винтовые сваи диаметром 8,9 см с несущей возможностью в 3-5 т применяются для установки массивных ограждений с большой высотой, каркасных коттеджей низкой этажности и всевозможных достроек к ним;
• винтовая свая диаметром 10,8 см с несущей возможностью в 5-7 т подходят для сооружения двухэтажных построек каркасного типа и для домов из нетяжёлого камня, древесины.

Винтовые сваи: строение 

Расчёт винтовых свай для одноэтажного дома 

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: 1 2 3

mainstro.ru

4 способа расчетов свайного фундамента: как рассчитать сваи, столбы, ростверк – на онлайн калькуляторе и вручную

При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для конкретного здания и типа грунтов. Все остальные способы дадут только приблизительный результат.

Есть определенные правила расчета свайных фундаментов и все их надо учитывать

Типы свайных фундаментов

Свайные фундаменты имеют несколько преимуществ перед обычными ленточными или плитными, такие как:

• Снижение расхода материалов.

• Возможность устройства на сильнопучинистых грунтах.

• Возможность монтажа на участках с большим уклоном.

• Высокая скорость монтажа в случае применения винтовых свай. Фундамент под обычный загородный дом монтируется за 1-2 дня, нет необходимости ждать полного набора прочности бетоном в течение 28 суток.

Сваи применяются 3 видов:

• Забивные.

• Буронабивные. Как один из вариантов буронабивных свай монтируют так называемые сваи ТИСЭ, с уширением внизу. Такая конструктивная особенность снижает нагрузку на грунт и позволяет фундаменту эффективно противостоять силам выталкивания, возникающим при морозном пучении грунтов.

• Винтовые.

Забивные элементы в частном строительстве применяются крайне редко, т.к. требуют привлечения тяжелой строительной техники.

Разновидности свайных фундаментов

Расчет фундамента

Расчет любого типа основания начинается с определения типа грунта и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант «как у соседа» в данном случае неприменим, т.к. эти параметры могут различаться даже в пятне застройки. Исходя из рекомендаций специалистов, выбирается тип основания.

Приведенные методики расчета примерны и не учитывают некоторые факторы, которые могут оказать влияние на сооружаемый фундамент.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про панели для фундамента.

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180кг/м2 общей площади сооружения.

Распределение снеговых нагрузок в зависимости от климатических зон

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P= ϒcr*R0*S+u ϒcf*fi*hi , где

• R0 – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи

• S – площадь основания

• ϒcr – коэффициент условий работы грунтов под основанием

• u – периметр сечения

• ϒcf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности

• fi – сопротивление грунта на боковой поверхности

• hi – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства — 200-300 мм.

Глубина погружения выбирается произвольная, но не менее глубины промерзания грунта +0,5м, либо по глубине залегания несущего слоя грунта, так же следует учесть уровень грунтовых вод.

Нормативное сопротивление грунта R0, коэффициенты условий работы ϒcr и ϒcf определяется по таблицам из СНиП 2.02.03-85.

По таким таблицам специалисты определяют нормативное сопротивление грунта, но сначала нужно узнать тип грунта, для чего проводится анализ почвы

После вычисления несущей способности опорного элемента вычисляется их количество, для чего нагрузка на основание F умножается на коэффициент надежности, равный 1,2, и делится на несущую способность P. Если получилось нецелое число – значение округляется до целого в большую сторону.

В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительных опор, например при сооружении в здании печи или монтаже тяжелого оборудования.

Далее сумму длин несущих стен делят на количество свай. Таким образом вычисляется шаг свайного поля. Для определения необходимого количества бетонного раствора складывается объем свай, который вычисляется перемножением площади сечения на высоту сваи. Высота сваи учитывается не до уровня земли, а до заданной верхней точки.

Для этих вычислений также можно воспользоваться калькулятором свайного фундамента, указав форму основания, подставив необходимые переменные и выбрав в специальных полях формы табличные значения из нормативных документов.

Интерфейс онлайн калькулятора свайных фундаментов

Расчет столбчатого фундамента

Столбчатым называют свайный фундамент, в котором сваи расположены на поверхности земли или заглублены не более чем на 0,5 м. Такой тип оснований может использовать только для строительства небольших легких сооружений, например гаража, хозяйственного блока маленькой бани или дачного домика по каркасной технологии или из бруса.

Расчет столбчатого фундамента производится также, так и свайного, однако при вычислении несущей способности столба не учитываются боковые нагрузки, таким образом, формула для расчетов получается следующая:

P= ϒcr*R0*S

Столбы могут изготавливаться монолитным способом, как и сваи либо изготавливаться из кирпича, шлакоблока или бетонных блоков. Во втором случае сечение получается квадратное или прямоугольное, и площадь вычисляется перемножением длин сторон. Это нужно учитывать при расчетах с помощью калькулятора столбчатого фундамента.

Интерфейс калькулятора столбчатого фундамента

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про виды фундаментов.

Расчет фундамента на винтовых сваях

Для вычисления основания на винтовых сваях применяется та же методика, что и для буронабивных свай, однако расчеты упрощаются, т.к. винтовые сваи – типовое изделие, и несущую способность сваи не нужно вычислять самостоятельно, достаточно посмотреть значение в таблице и разделить нагрузку от сооружения на этот параметр. При расчетах за площадь основания сваи принимается площадь лопасти.

Чтобы определить, какую нагрузку должен выдерживать элемент фундамента, нужно рассчитать примерное количество свай. Для этого длина несущих стен делится на предполагаемый шаг монтажа опор, обычно 2-3 м. Затем, делением суммарной нагрузки сооружения на фундамент на количество опор, вычисляют нагрузку на 1 сваю. Необходимая площадь опоры определяется по формуле

S=F=1,2/R0

где F – нагрузка на сваю, 1,2 – коэффициент надежности, R0 – нормативное сопротивление грунта. Зная площадь лопасти, вычисляют ее диаметр по формуле D=2√S/π, и по получившемуся значению выбирают из сортамента ближайший в большую сторону типоразмер.

Такие данные нужно ввести для расчетов в онлайн калькулятор фундамента на винтовых сваях

Применив для расчета количества свай для фундамента калькулятор, можно выбрать наиболее подходящий для заданных условий и выгодный экономически размер свай путем подстановки различных параметров. Глубина погружения свай определяется на основании глубины залегания несущего слоя грунта и уровня грунтовых вод.

Расчет свайно-ростверкого фундамента

При строительстве на сложных грунтах, на участках с большим уклоном, либо при строительстве из кирпича, газобетонных или других блоков по верхней поверхности свай изготавливают ленту, которая называется ростверк. Выполнен он может быть монолитным из железобетона или сборным (сварным) из металлопроката. При расчете свайно-ростверкого фундамента к нагрузкам от сооружения добавляется еще и вес самого ростверка. При изготовлении ростверка из металлопроката, двутавра или швеллера, вес вычисляется умножением длины ленты на удельный вес профиля, который указывается в сортаменте. Для железобетонной конструкции – вычисляется объем бетона (площадь сечения ленты на длину) на плотность материала, равную 2400 кг/м3.

Наглядный пример проведения расчета на онлайн калькуляторе смотрите в следующем видеоролике:

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и ремонта фундаментов под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Расчеты любого типа фундамента гораздо удобнее производить при помощи строительных калькуляторов, ведь отпадает потребность в поисках нужных параметров в различных справочниках. После ввода необходимых данных, таких как габаритные размеры и форма фундаменты, нагрузка на фундамент, тип грунтов, глубина промерзания и уровень грунтовых вод автоматически вычисляются конструкционные размеры и количество необходимого материала. Однако не следует забывать, что фундамент – важнейший элемент здания, определяющий прочность всей конструкции, поэтому все самостоятельные расчеты, не важно, по формулам или с применением калькуляторов – скорее, справочный материал, для примерного подсчета материалов и трудозатрат, а, следовательно, стоимости сооружения. Точные вычисления и составление рабочих чертежей лучше поручить специалистам.

m-strana.ru

Инструкция по расчету + Видео!

Расчет количества винтовых свай под дом

Строительство фундаментного основания на винтовых сваях является популярной инновацией. Ранее, винтовые сваи в основном использовались при строительстве объектов, расположенных на воде или в прибрежных районах. Такой выбор был обусловлен тем, что при возведении такого типа фундаментной опоры не требует проведения бетонных работ, которые очень трудно проводить наг грунтах с высоким содержанием влаги.

Видео — расчет свайного фундамента

Эстафету широкого использования винтовых свай приняли военные инженерные подразделения. Их выбор обуславливался тем, что при использовании винтовых свай существенно сокращалось время проведения строительных работ, что было особенно критично при быстром продвижении войск.

Таким образом, использование винтовых свай при строительстве фундамента дает два основных преимущества:

• возможность возведения фундаментных опор на заболоченных влажных грунтах, почве с большим содержанием влаги или на участках с неровным рельефов.
• Использование винтовых свай существенно сокращает время проведения строительных работ. Кроме того, строительство фундамента на винтовых сваях можно проводить практически в любое время года.

Варианты возведения зданий на винтовых сваях

С использованием винтовых свай можно осуществлять строительство практически любых типов сооружений. В зависимости от тяжести здания и рассчитываемой нагрузки на фундамент подбираются сваи с определенным диаметром. Винтовые сваи небольшого диаметра могут закручиваться в землю с использованием простой мускульной силы. Сваи же большого  диаметра должны размещаться в земле с использованием механизированных устройств.

fundamentt.com

Расчет свайно-винтового фундамента | К-ДОМ

Установка свайно-винтового фундамента требует скрупулезного расчета. Для любого столбчатого фундамента определение места установки опор и расчет их несущей способности принципиально отличается от расчета монолитных фундаментов. В данном случае вес конструкции и прочие нагрузки распределяются не равномерно по всему монолиту, а приходятся на каждую отдельную сваю.

1. Нагрузки на фундамент

Основные нагрузки на фундамент несет вес будущей конструкции. Если строится дом, то для определения общей нагрузки необходимо знать вес

• Обвязки фундамент
• Нижнего перекрытия
• Стен внешних и внутренних
• Верхнего перекрытия и потолка
• Стропильной системы крыши
• Кровельного материала
• Инженерных коммуникаций
• Оконных и дверных блоков
• Отделочных материалов
• Крыльца и веранды, если они находятся на одном фундаменте с домом

Кроме того, на грунт, как конечную опору строения, оказывают нагрузки и сами винтовые сваи – чем больше будет диаметр применяемых труб, тем больше вес.

Основные нагрузки на фундамент

Все перечисленные параметры являются исходными и неизменными после постройки и ввода дома в эксплуатацию. Эксплуатация дома привносит новые нагрузки на фундамент, в частности

• Вес людей в доме
• Вес оборудования
• Вес мебели и бытовых приборов
• Вес снега на кровле

Очевидно, что эксплуатационные нагрузки будут непостоянными, но учитывать их в расчете нужно по максимуму.

Все указанные нагрузки являются вертикальными. Но кроме них при эксплуатации дома добавляются боковые воздействия:

• Сила ветра, давящая на стены и скат крыши
• Сейсмические нагрузки
• Силы пучинистости грунта зимой
• Конструкционные нагрузки, связанные с изменениями линейных размеров элементов здания (усушка древесины, увлажнение и проч)

Все нагрузки различаются не только по своей силе, но и по месту приложения, а также по времени воздействия. Различают следующие виды нагрузок:

1. Равнораспределенные – вес самого здания или снега на кровле
2. Сосредоточенные, такие как вес оборудования или мебели на ограниченном участке дома
3. Статические – постоянные во времени
4. Динамические – например, ударная нагрузка порывов ветра или вибрация от работы тяжелого оборудования

В некоторых случаях нагрузки могут совпадать, усиливая общее воздействие на опору, и это тоже должно быть учтено в расчете фундамента.

2. Основные опорные точки

При расчете необходимо иметь представление о том, как действуют те или иные нагрузки – отсюда можно определить положение опорных точек столбчатого фундамента. Для этого рассмотрим конструкцию здания и то, как перераспределяются по ней нагрузки.

Так, вес кровли и снега на нем передается на стропильную систему. Та, в свою очередь установлена на боковые стены и в некоторых случаях на верхнее перекрытие. Перекрытие тоже опирается на боковые и внутренние несущие стены. В некоторых случаях крыша может выступать за периметр основания дома и опираться на отдельные опоры – столбы или колонны – в этом случае часть нагрузок на стены уменьшается, но в устройстве фундамента должны быть предусмотрены дополнительные опорные точки.

Таким образом, очевидно, что вертикальные нагрузки со стороны кровли и крыши в основном направлены на стены здания.

Это означает, что опорные точки  фундамента должны быть расположены в первую очередь под стенами. Как правило, опоры ставятся по периметру всего здания и по линиям  расположения несущих стен. Сами стены со своим весом и нагрузками, переданными от верхней части здания, давят на обвязку фундамента.

Нижнее перекрытие оказывает давление в первую очередь на боковые опоры, т.е. на балки нижней обвязки фундамента – по периметру и в более сложном по поперечным балкам.

Как упоминалось выше, в здании могут иметься дополнительные элементы, повышающие общий вес дома. Примером может служить массивное котельное оборудование. Несмотря на то, что вес любых предметов, находящихся в помещении, передается более-менее равномерно на нижнее перекрытие, в таких особо нагруженных местах создаются дополнительные локальные нагрузки на сами балки перекрытия, точнее на участки, расположенные непосредственно под местом расположения оборудования.

Очевидно, что они требуются создания отдельных опорных точек.

Винтовые сваи в опорных точках

3. Учет характеристик грунта

Характеристики грунта с точки зрения установки фундамента определяют в первую очередь его несущую способность, то есть устойчивость к нагрузкам со стороны установленных на нем конструкций без проседания. Она измеряется в тн/м2  или кгс/см2. Наиболее значимыми для несущей способности грунта являются

• Тип грунта
• Степень уплотнения
• Влажность

Для изучения параметров грунта в общем случае необходимо проводить геологические изыскания. Однако стоимость их достаточно высока, и на практике строители пользуются наработанными опытом обобщенными параметрами для тех или иных грунтов, а также пользуются упрощенными методами определения свойств грунта.

Во-первых, существуют определенные известные характеристики для основных видов грунта, на котором планируется постройка – песчаных или глинистых.

Во-вторых, проводится пробное вкручивание свай.

Для самостоятельного определения типа грунта можно использовать известный способ —

скатать шарик из земли и растереть ладонями. При этом можно увидеть, что:

1. Шар из песка практически не скатывается, и при растирании чувствуются отдельные песчинки
2. Шар из песчаного грунта (до 90% состава) формируется, но разрушается при самых небольших нагрузках
3. Шар из суглинка (до 30% глины) держит форму, но при воздействии нагрузками трескается по краям
4. Шар из глины отлично формируется и при надавливании не дает трещин

Плотность различных типов грунтов и их несущая способность определена практикой и приводится в таблицах. Приведем некоторые параметры для наиболее употребимых грунтов:

• Крупнозернистый песок – 5-6 т/м2
• Средний песок – 4-5 т/м2
• Мелкозернистый зернистый песок – 3-4 т/м2
• Мелкозернистый влажны песок – 2-3 т/м2
• Супесь – 2,5-3 т/м2
• Увлажненная супесь– 2-2,5 т/м2
• Крупнозернистый песок – 5-6 т/м2
• Суглинок – 2-3 т/м2
• Глина – 2,5-6 т/м2
• Влажная глина – 1-4 т/м2

Насыщенность влагой тоже можно определить простым проверенным способом. Отрыть небольшую (до полуметра глубиной) ямку: если через некоторое время в ней будет скапливаться вода, то грунт можно считать влажным. В противном случае – сухим.

Обобщая сказанное, можно с уверенностью сказать, что для самостоятельного расчета фундамента можно смело использовать данные, приведенные выше. Как правило, тип грунта в данной местности известен.

Пробное вкручивание поможет выявить, насколько общий тип грунта, характерный для близлежащих участков может локально отличаться от среднего.

4. Определение параметров свай

Для того, чтобы определить параметры свай, устанавливаемых в качестве фундамента, необходимо знать их несущую способность. Расчеты показывают, что допустимая нагрузка на сваю зависит от диаметра трубы, толщины стенки, длины сваи и ширины лопасти.

Теоретически несущая способность сваи рассчитывается по формуле

F=S*Ro

S – площадь опоры, т.е. лопасти

Ro – прочностная характеристика грунта

Поскольку учет параметров грунта взят не из геологических исследований, а из таблиц, необходимо применить понижающий коэффициент. В большинстве случае он берется равным порядка 1,4-1,7, то есть фундамент рассчитывается с запасом прочности до 70%.

Опытным путем установлены усредненные характеристики различных свай. Так сваи диаметром 108 мм способны выдерживать нагрузку до 5-7 тонн. При диаметре 89 мм – предельная несущая нагрузка – около 3-5 тонн. Самые тонкие сваи  диаметром 73 мм способны выдержать до 3 тонн веса.

Выбор длины винтовой сваи зависит в основном от типа грунта, на которую будет опираться лопасть. Так на участках с устойчивым грунтом достаточно длины сваи 2,5 метра. Окончательный выбор должен учитывать запас на перепад высот на участке под строительство.

5. Расчет количества свай

Из предыдущего параграфа видим, что количество свай на тот или иной фундамент можно определить, разделив общий вес дома на несущую способность одной сваи.

Приведем приблизительный расчет количества свай для обычного дома.

Так, вес его будет складываться из веса всего здания, умноженного на коэффициент надежности для того или иного типа конструкций. Он равен при постоянной нагрузке:

1. Для деревянных конструкций – 1,05
2. Металлических конструкций – 1,2
3. Стяжек, изоляции – 1,3
4. Для снеговой нагрузки – 1,4

6. Распределение свай по площади фундамента

Существуют основные правила распределения свай:

1. В обязательном порядке сваи устанавливаются под углы здания. Это самые напряженные точки, так как здесь сходятся нагрузки как минимум от двух стен.
2. При необходимости под каждую стену устанавливается еще одна или несколько свай, в зависимости от длины стен, в том числе и внутренних несущих
3. В участки с повышенной нагрузки сваи также устанавливаются по углам.

Приведем расчет количества свай для дома с мансардой, который оказывает нагрузку на фундамент до 50 тонн с учетом приведенных коэффициентов.

Количество, необходимое для возведения фундамента для такого дома:

• Сваи диаметром 108 мм – 50/6= 8,3 сваи. Реально требуется 9 свай.
• Сваи диаметром 89 мм – 50/4=12,5 свай. С запасом берется 13 свай.

При прямоугольном сечении 6х4,5м и одной несущей стене 6х3 м сваи устанавливаются: 4 по углам, остальные вдоль стен.

Рассмотрим применение сваи 89 мм. По углам здания ставится 4 сваи. Две сваи устанавливаются по концам внутренней несущей стены. Таким образом, остается 13-6=7 свай. Одну целесообразно установить под среднюю точку несущей стены, а остальные распределить по периметру. Если добавить еще две сваи, то на каждую из боковых стен (кроме угловых) будет приходиться по 2 сваи. Тогда шаг их установки оставит 1.5 метра, что вполне соответствует хорошему запасу прочности.

План свайного поля

7. Заключение

Расчет фундамента имеет большое значение в закладке основы под строительства, особенно на слабых грунтах и естественных уклонах площадки под постройку дома. Его можно провести самостоятельно, но при строительстве большого дома лучше обратиться к специалистам.

Фирма «К-ДОМ» специализируется в возведении фундаментов на винтовых сваях и имеет наработки в расчете фундаментов любой сложности. Мы готовы оказать консультационные услуги, провести контрольное вкручивание и дать компетентные рекомендации по использованию того или иного типа фундамента, а также установить свайно-винтовой фундамент под ключ.

k-dom74.ru

Расчет свайного фундамента — теория и практика

Винтовая свая представляет собой стальную трубу с заостренным наконечником и режущими лопастями в нижней части. Сваи устанавливаются в грунт путем вкручивания с помощью специальной техники или вручную.

Расчет нагрузки на фундамент формируется из нескольких составляющих

Весовая нагрузка дома

Вес дома складывается из следующих слагаемых:

• вес стен. Определяется исходя из типа строительных и отделочных материалов:

1. каркасно-панельные стены толщиной до 150 мм – 30-20 кг/кв. м;
2. бревенчатые – 600 кг/куб. м;
3. из пенобетона – 400-900 кг/куб. м;
4. кирпичные – 600-1200 кг/куб. м.

• вес элементов крыши. Для различных видов кровли принимаются следующие значения:

1. из листовой стали – 20-30 кг/куб. м;
2. рубероидное покрытие – 30-50 кг/кв. м;
3. черепица – 60-80 кг/кв. м.

• вес перекрытий. Зависит от материала перекрытий и плотности используемого утеплителя:

1. чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200 кг/куб. м – 70-100 кг/кв.м;
2. цокольное по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200 кг/куб. м – 100-150 кг/кв. м;
3. железобетонное монолитное – 500 кг/кв. м;
4. бетонные пустотные плиты перекрытия – 350 кг/кв. м.

Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование и т.д.).

Условно принимается равной 100 кг/кв. м.

Снеговая нагрузка.

Значения выбирается в зависимости от региона и составляет;

• 50 кг/кв. м для южных областей;
• 100 кг/кв. м для средней полосы;
• до 190 кг/кв. м для северных регионов.

Ветровая нагрузка.

Для ее расчета используется формула S*(40+15h), где

1. S – площадь дома;
2. h – высота дома.

Общая нагрузка умножается на коэффициент 1,3 (для обеспечения запаса прочности) или на 2 (если планируется строительство 2-го этажа).

Как правильно определить количество винтовых свай

Для расчета количества винтовых свай для фундамента дома необходимо расчетную нагрузку на фундамент разделить на несущую способность одной опоры, которая зависит от ее диаметра и длины. Для строительства индивидуальных жилых домов используются опоры стандартного образца диаметром 108 мм и длиной 2,5 м. Рабочая нагрузка на такую сваю составляет 4-8 т.

Для легких строений могут выбираться менее массивные опоры диаметром:

• 57 мм – для легких заборов;
• 76 мм – для деревянных ограждений и заборов из профлиста. Несущая способность сваи – до 3 т;
• 89 мм – для тяжелых заборов и каркасных построек. Несущая способность – 3-5 т.

Число опор может быть больше расчетного, если это удобно при разбивке.

Алгоритм вычисления расстояния между сваями

Расчет фундамента на винтовых сваях включает в себя определение шага между винтовыми сваями. Для этого необходимо общую протяженность стен (внутренних и внешних) разделить на требуемое количество опор. Распределяя опоры по периметру фундамента, рекомендуется расстояние между сваями под внутренней несущей стеной уменьшать на 10-15 %. Это связано с повышенными нагрузками от балок или плит перекрытий, действующих с двух сторон.

Каким должно быть минимальное расстояние между винтовыми сваями? Оно не должно быть меньше:

• 3 м для деревянных и каркасных домов;
• 2,5 м для домов из газобетона, пеноблоков, шлакоблоков и пенобетона;
• 2 м для домов из тяжелого камня и кирпича.

Опоры обязательно устанавливаются по углам фундамента, на стыке внешних стен и несущих перегородок, на внешних углах пристроек (террас, балконов и пр.).

Пример расчета свайно-винтового фундамента для деревянного дома

Расчет фундаментных опор для дома из бруса размером 4х6 м и высотой 3,5 м с пологой крышей из мягкой кровли и внутренней несущей стеной выглядит следующим образом:

1. Определяется общая масса сооружения. С учетом удельного веса бруса – 600 кг/куб. м и примерного веса мебели – 100 кг/кв. м совокупная масса дома составляет примерно 5 т. Для обеспечения запаса прочности и возможности надстройки второго этажа принимаем общий вес, равный 10 т.
2. Вычисляется вес снегового покрова. Максимальная снеговая нагрузка для дома площадью 24 кв. м составит 4,5 т (для районов средней полосы это значение уменьшается в 2 раза, для южных – в 4 раза).
3. По формуле рассчитывается ветровая нагрузка. Ее значение – 2,2 т.
4. Суммируются все расчетные нагрузки. Дом из бруса будет оказывать давление на фундамент примерно 17 т.
5. Определяется число свай. Для этого общая нагрузка в 17 т делится на рабочую нагрузку 1 сваи – 4 т. При строительстве фундамента необходимо использовать минимум 5 свай. При этом могут потребоваться дополнительные опоры для установки в углах фундамента и соблюдения минимального шага в 3 м.

Несущие способности винтовой сваи достаточно высоки, такие фундаменты устойчивы к сезонному вспучиванию и не требуют предварительной подготовки площадки к их установки. Монтаж фундамента должен проводиться только после выполнения расчетов несущей нагрузки и изучения свойств грунта.

evrostroy-spb.ru

Расчет винтовых свай для фундамента

Можно ли самостоятельно выполнить расчет количества винтовых свай, а также узнать необходимое положение на плане, расстояние между прутьями, диаметр и длину? Да, если вы дружите с математикой и способны использовать формулы. Если же вы не уверены в своих силах, то расчет количества свай и других параметров фундаментов лучше доверить профессионалам. Но изучить данный материал будет полезно всем хозяевам, которые собираются строить дом. Чтобы материал лучше закрепился, мы подробно разберем пример, где будет проведен расчет винтового фундамента.

Факторы, которые стоит брать в расчет:

• Наличие места для монтажа каждого прута;
• Уровень заглубления для винтовых опор;
• Количество прутьев;
• Последнее — тип почвы.

Чтобы посчитать общее количество, в расчет стоит брать такие характеристики, как диаметр, расстояние между сваями, а также несущая способность изделий вместе с длиной. Иногда мастера используют в строительстве сразу несколько видов винтовых опор. Этот шаг делается для этого, чтобы обеспечить максимальную устойчивость и долговечность постройки.

Расчет количества

 

Простая схема, демонстрирующая, как используются винтовые и железобетонные опоры.

 

Состоит расчет количества прутьев из 3-х этапов, на первом из которых определяется общая нагрузка. Сам этап можно поделить еще на несколько пунктов для облегченного восприятия:

1. Масса будущего дома. Сюда входят все элементы: фасадная отделка, межэтажные перекрытия, а также элементы интерьера.
2. Расчетная нагрузка, которая проявляется после заселения и постоянной эксплуатации здания людьми. В нормативных документах есть отдельный СНиП, посвященный нагрузкам и воздействием. В документе указано, что полезная нагрузка не должна превышать 150 кг/м2 для частного дома или 200 кг/м2 для офисного здания.
3. Нагрузка в зимний период от снежной массы. Особенно этот пункт важен в холодных регионах, где за зиму может выпасть много снега. Для примера можно взять третий снеговой район РФ. Для него в нормативных документах указано, что давление не должно быть больше 180 килограмм на каждый квадратный метра крыши.
4. Нагрузки, полученные из предыдущих пунктов, должны быть сложены и перемножены на 1,1-1,2 – общий коэффициент. В итоге получится цифра общей нагрузки, с её помощью можно будет посчитать не только количество, но и определить нужно расстояние между сваями.

 

Следующий этап – это поиск показателя несущей способности земли на участке, где будет вестись строительные работы. Благодаря этому параметру можно узнать, какую нагрузку может выдержать одна опора. Помимо почвы на этот показатель влияет и климатические особенности. К примеру, в холодных регионах глубина промерзания грунта больше, если сравнить с теплыми районами страны.

 

Существуют два варианта, которые позволяют определить несущую способность земли:

1. Специалисты проводят геологические исследования, которые подробно описаны в пункте 4.10 СНиП, относящемся к свайным основаниям.
2. Использование готового показателя. Этот вариант выбирается в том случае, если нет возможности провести исследования. В строительных документах присутствует расчетная нагрузка практически для каждого типа грунта.

Тут вы можете найти расчетную минимальную нагрузку для каждого типоразмера опорного элемента фундамента:

[ads-mob-1]

Определение расстояния между опорами

Расстояние между сваями должно быть примерно 2-3 метра, при частном строительстве четкие параметры редко соблюдаются. Но такое расстояние между сваями подойдет для дома с обычной нагрузкой (одноэтажная или двухэтажная стандартная постройка). Если жилище будет большим, а расстояние между сваями не будет превышать 3 метров, то дом может осесть.

В любом случае, решать, какое должно быть расстояние между сваями должен профессионал. К примеру, если здание будет построено на участке, где постоянно присутствуют ветра, то нагрузка на опоры уже изначально будет на 20% больше. Чтобы перестраховаться от несчастных случаев, инженеры добавляет не 20%, а 30-35% нагрузки. Есть такие нагрузки, которые начинают проявляться только после завершения строительства.

 

Пример расчетов

Для примера будет взята Новосибирская область, где мы будем возводить постройку из деревянного бруса. В проектной документации указано, что несущие стены должны быть сделаны из бруса с размером 150х150 миллиметров. Высота несущих стен по плану составляет 3,5 метров, а периметр будущей постройки и фундамента – 20 м (сруб составляет 4х6 метров). Жилище будет состоять из 4-х стен, потолка, пола, внутренних перегородок, сделанных из бруса, печки и деревянной мебели.

Удельная масса такого материала для строительства составляет 600 кг/м3. Чтобы понять, сколько нужно сруба, следует сложить все стены и перемножить на высоту: 9,45 м3. Внутренняя нагрузка на один квадратный метра дома составляет 100 килограмм. Теперь можно получить общий вес: 9,45+600+24×100=8070 килограмм.

Опоры для строительства фундамента под жилище из бруса.

 

Теперь переходим к снеговому давлению. Открыв СНиП, мы найдем Новосибирскую область, где норма нагрузки на один квадратный метр составляет 180 кг. В итоге снеговое давление находится следующим образом 180×24=4320 кг.

Чтобы найти ветровую нагрузку, необходимо взять сумму 40+15h и перемножить ее на площадь будущей постройки. Буква «h» здесь означает высоту несущей стены. 24x(40+15×3,5)=2220 кг.

Чтобы понять, какое должно быть расстояние между сваями и сколько должно быть опор, также нужно знать динамическую нагрузку постройки. В нашем случае это 350 кг/м2. В проекте будущего дома нагрузка будет 24×350=840 кг. Общее давление на почву будет равно 23010 кг – этот показатель можно получить при сложении всех полученных нагрузок. Расстояние между сваями в этом случае должно быть не более 3 метров, так как нагрузка от конструкции из бруса будет маленькой.

 

Для нашего примера идеальным количество будут 12 свай, диаметр сечения которых составит 150х150 мм. Четыре опоры будут расположены по углам постройки, под длинными стенами дома будет по две сваи, а под короткими – по одной. Две опоры будут использоваться для укрепления перегородок внутри постройки. Теперь можно найти и несущую способность каждого прута, для 23010 делим на 12, в итоге получается 1917,5 кг.

Здесь показан другой пример, где расчет фундамента проводится для дома 6×12.

 

Полезная формула

Профессионалы выполняют расчет нагрузки на одну опору при помощи основной формулы, которая выглядит следующим образом:

(TTd2/4)xR

Выглядит сложно, но если разобраться во всех переменных, то понять формулу сможет даже человек, незнакомый с высшей математикой:

• R – радиус;
• ТТ- число Пи, которые вы наверняка знаете – 3,14;
• d –диаметр болта.

Для примера возьмем диаметр болта 30 см, а радиус будет составлять 4 кг. Если выполнить расчет, то получится 2826 кг.

rfund.ru

как рассчитать количество опор, креплений, стоимость

Свайные фундаменты – это наименее трудоемкая разновидность основания. Особых затруднений не вызывает даже расчет фундамента на винтовых сваях. Поэтому основания на сваях популярны не только в «бытовом», но и в коммерческом строительстве. К тому же, свая практически не имеет «противопоказаний к применению».

Впрочем, в этой статье мы хотим рассказать вам не о достоинства фундаментов на стержневых или трубчатых опорах. Наша цель – познакомить читателей с теорией и практикой расчета таких оснований.

↑

Расчет свайно-винтового фундамента: общие сведения

Согласно типовым рекомендациям, указанным в соответствующих СП и СНИП, расчет оснований выполняется следующим образом:

• В самом начале, на основе инженерно-геологических изысканий, определяют параметры опорного грунта (несущую способность, состав, плотность, физические и химические свойства). Эти данные будут использованы в последующих расчетах. И от их точности зависит процесс оптимизации сметы строительства.
• На следующем этапе выполняется сбор нагрузок – аккумулирование всех сил и моментов, нагружающих основание. Причем в качестве источников нагрузки рассматривают как статические (вес строения и прочее), так и динамические (снеговую нагрузку и так далее) усилия.
• Далее наступает этап предварительного проектирования, в процессе которого формируется «черновая» конструкция фундамента.
• Все параметры, вычисленные на этапе «чернового» проектирования нуждаются в проверке. Поэтому на следующем этапе предварительную конструкцию «прогоняют» сквозь специальные программы, моделирующие процесс взаимодействия основания с грунтом и строением. В итоге получается оптимизированная под конкретные условия конструкция.
• В финале, на основе окончательных расчетов выполняются чертежи, и составляется прочая проектная документация.

↑

Этапы проектирования свайно-винтовых оснований

С учетом вышеуказанных рекомендаций расчет основания на винтовых сваях предполагает следующие действия:

• Па первом этапе определяется состав почвы. Для этого на участке бурят несколько скважин, заглубленных на 12 метров (максимальная длина одинарной сваи). Извлеченный из скважин грунт исследуется в лаборатории, где определяют его несущую способность, влажность, глубину промерзания и прочие характеристики. Кроме того, на особо сложных участках кроме исследования грунта выполняют еще и статические испытания натурных и контрольных свай, нагружаемых до отказа опоры.
• На следующем этапе выполняют сбор нагрузок, вычисляя вертикальные и горизонтальные усилия, влияющие на опоры и ростверк.
• Следующий этап —  расчет винтовых свай для фундамента – предполагает вычисления, проводимые на основе информации о нагрузках, несущей способности основания и прочностных характеристиках конструкционного материала опор. В результате этих вычислений определяют габариты опор, высоту цоколя, количество свай и форму свайного поля.
• В финале, по полученным данным выполняют расчет стоимости фундамента на винтовых сваях, проводимый на основе усредненной стоимости строительных материалов и работ, проводимых в процессе сборки фундамента.

Но хватит теории. Давайте перейдем к практике и проведем черновой расчет свайного основания для дома из бруса с габаритами 6 на 4 метра, разделенного одной межкомнатной перегородкой.

↑

Пример расчета фундамента на винтовых сваях

В большинстве случаев расчет свайного основания (в том числе и винтового типа) ведется на специальных программных продукта – так называемых «калькуляторах фундамента». Но всю последовательность вычислений, проводимых таким «калькулятором» можно произвести и вручную.

И далее по тексту мы изложим именно «ручную» методику расчетов. Причем все вычисления будут изложены именно в том прядке, который был описан при изложении типовой методики расчетов свайного основания. Итак..

↑

Определение характеристик почвы

Как говорилось выше, все характеристики почвы определяют в ходе инженерно-геологических изысканий. Однако для сооружения небольших фундаментов под относительно легкие строения можно воспользоваться и усредненными, табличными данными, увязав несущую способность грунта с типом почвы.

Правда, в этом случае вам придется отрыть шурф, обнажающий слой грунта на глубине погружения сваи. Причем в качестве шурфа можно использовать котлован для септика.

И если на дне вашего котлована обнаружится песчаник, то несущая способность вашего грунта равна 5-6 кг/см2. Ну а если вы докопали до суглинков, то несущая способность снизится до 2-3 кг/см2. В итоге, усредненная несущая способность будет равна 3-4 кг/см2.

↑

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок предполагает  расчет по массе стройматериалов, эксплуатационной, снеговой и ветровой нагрузкам.

Масса строения 6х4 метра определяется по объему и удельному весу стройматериалов. В среднем на такой дом расходуют около 12 кубов бруса на несущие стены и еще 3-4 куба на обустройство кровли, цокольного и чердачного перекрытия. При удельной массе дерева в 550-600 кг/м3 такой объем пиломатериалов «потянет» на 9-10 тонн.

Эксплуатационная нагрузка считается исходя из площади строения, умноженной на усредненный вес оборудования, мебели и жильцов. И при значении среднего веса в 350 кг/м2 эксплуатационная нагрузка равняется 8,4 тонны (6х4х350).

Ветровая нагрузка определяется по площади пола умноженной на коэффициент (40+15Н), где Н – это высота фасада дома. При высоте фасада в 3,5 метра, ветровая нагрузка равна 2,2 тонны (6х4 х (40+15х3,5)).

Снеговая нагрузка вычисляется по площади кровли, умноженной на коэффициент среднего веса снежного покрова (180 кг/м2 для жилищ, расположенных в средних широтах).  И при высоте фронтона в 2 метра площадь двускатной кровли нашего дома равна 34 м2. В итоге, снеговая нагрузка равняется 6,1 тонны (34х180).

Таким образом, сбор нагрузок предполагает, что на грунт и основание будут давить не менее 26,7 тонн общего веса строения.

↑

Расчет параметров свай

Перед тем, как рассчитать количество винтовых свай для фундамента и определить шаг расположения опор, следует вычислить несущую способность одной сваи. Для этого нужно умножить на площадь пяты (винтовой лопасти) опоры несущую способность грунта.

Площадь пяты выбирается по специальной таблице, в которой указан диаметр всех нормированных (производимых по ГОСТ) винтовых свай. Наименьший диаметр такой сваи равен 300 миллиметрам. Следовательно, площадь пяты опоры равняется 706 см2.

А при несущей способности грунта в 3-4 кг/см2 несущая способность сваи будет равна 2,1-2,8 тонны.

Таким образом, для удержания нагрузки в 26,7 тонны достаточно 10-12 свай. Габариты опор берутся по общим рекомендациям. Например, для деревянных конструкций в большинстве случаев советуют опору СВ108 с диаметром стержня в 108 миллиметров.

Глубина погружения опоры определяется по уровню промерзания грунта. Поэтому большинство опор погружают до отметки 2,5 метра и более.

Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. И если под нашим домом заложат металлический или деревянный ростверк то максимальный шаг (расстояние между двумя соседними опорами) будет равен 2-2,5 метрам. Причем формируя свайное поле нужно заложить опоры еще и под межкомнатную перегородку.

opalubok.ru