Как рассчитать фундамент на винтовых сваях

Расчет несущей способности свайного фундамента

Методика расчёта необходимого количества свай для фундамента с исходными данными и конкретными примерами. Провести точный и правильный расчёт нагрузки свайного фундамента с учётом всех параметров, требований, норм и правил может каждый человек, знающий сопромат и разбирающийся в математике. На практике это сложно и не нужно неспециалисту, а возможные просчёты могут привести не только к убыткам. Но понять принцип расчёта поможет краткая упрощённая методика:

• Подсчитывается общий вес сооружения.
• Определяются снеговая и ветровая нагрузки исходя из средних обобщённых данных.
• Подсчитывается полезная или бытовая нагрузка.
• Подсчитывается общий вес ( сбор весов).
• Ориентируясь на полную площадь строения и минимально допустимый шаг свай .определяется их общее максимальное количество
• Подсчитывается суммарная площадь оснований свай.
• Подбирается типоразмер и реальное количество свай.
• На основе максимальных значений расстояний между сваями с учётом равного распределения нагрузок формируется план свайного поля.
• С учётом распределения нагрузок от строения проектируется и рассчитывается ростверк .

Конкретные цифры для расчётов

В случае, когда сложно либо невозможно определить несущую способность грунта, принимается значение 2,5 кгсм2,  это усреднённый показатель для грунтов российской средней полосы.

Исходные данные для расчёта свайных фундаментов

Максимальный шаг винтовых свай для малоэтажного и хозяйственного индивидуального строительства:

• строения из бревна или бруса 3 м;
• сооружения каркасного либо сборно-щитового типа 3 м;
• здания с несущими стенами из облегчённых блоков 2,5 м;
• дома из кирпича и полнотелых бетонных блоков 2 м;
• монолитные сооружения 1,7 м.

Для кустов свай под печи, колонны и подобные сооружения с сосредоточенной нагрузкой допустимое минимальное расстояние между сваями 1,5 м, для веранд и аналогичных построек 1,2 м.

Вес конструкций и частей зданий

Для сбора весов допустим приблизительный подсчёт. Ошибка в большую сторону приведёт к небольшому увеличению стоимости работ. Если же реальные нагрузки окажутся больше расчётных, то возможно разрушение фундамента и здания в целом.

Предпочтительный ориентир при отсутствии точной информации максимальное значение.

Стены :

• кирпичные 600-1200кгм2;
• бревенчатые 600 кгм2;
• газо- и пенобетонные 400-900 кгм2;
• каркасные и панельные 20-30 кгм2.

Крыши с учётом стропильной системы:

• листовая сталь, в т.ч. металлопрофиль и металлочерепица 20-30 кгм2;
• листы асбоцементные 60-80 кгм2;
• рубероид и другие мягкие покрытия 30-50 кгм2.

Перекрытия:

• деревянные с утеплителем 70-100 кгм2;
• цокольные с утеплителем 100-150 кгм2;
• монолитные армированные 500 кгм2;
• плитные пустотелые 350 кгм2.

Снеговая и ветровая нагрузки подсчитываются с учётом средних региональных показателей с поправочными коэффициентами. Средняя эксплуатационная (полезная) нагрузка с учётом веса людей, оборудования, техники, мебели, домашней утвари — 100 кгм2. После сведения веса необходимо применить к результату коэффициент запаса 1,2.

Пример подсчёта потребности в сваях

Для примера расчёта возьмём одноэтажный дачный дом:

• с крышей из металлочерепицы;
• стены бревенчатые;
• перекрытия деревянные;
• размер 6 Х 6 м;
• без фундаментальной печи;
• высота стен 2,4 м.

Расчет:

• вес стен из бревна: 2,4 (высота) Х 24 (периметр) Х 600 = 34560;
• вес перекрытий: 36 (площадь) Х2 Х 100 = 7200;
• вес крыши: 54 (площадь) * 20 = 1080;
• полезная нагрузка: 100 Х 36 = 3600.

Сборный вес дома: 34560+7200+1080+3600=46440 кг.

Снеговую нагрузку определяем для севера нашей страны по номинальной массе снежного покрова 190 кгм2. Отсюда расчет равен: 6х6х190=6840 кг.

Итоговый сборный вес: (46440+6840) Х 1,2 (запас) = 63936 кг.

Выбираем сваю самого популярного размера 89*300мм при её погружении на 2,5 м с несущей способностью 3,6 т, а сводный вес также переводим в тонны. 63,9 : 3,6 = 17,75 шт. — понадобится 18 штук винтовых свай.

Далее сваи распределяются по свайному полю с учётом первоочередной установки в углах, примыканиях и пересечениях. Количество буронабивных свай будет соответствовать расчёту количества свай винтовых при соблюдении аналогичных параметров.

Для расчёта нагрузок, подбора оптимальных параметров свай и их количества, а также расчёта ростверка, разработаны специальные компьютерные программы, например, StatPile и GeoPile, облегчающие и упрощающие задачу по устройству фундаментов.

Расчёт ростверка

Назначение ростверка равномерное распределение нагрузок на свайную конструкцию. Расчёты параметров ростверка учитывают силы продавливания основания в целом, по каждому углу и воздействия на изгиб.

Довольно сложные подсчёты застройщикам могут заменить стандартные решения, применение которых возможно только небольших индивидуальных строений:

• Материал исполнения ростверка: металлический швеллер, двутавр, монолитный бетон с армированием, брус или бревно сечением не менее материала стен.
• Голова сваи должна входить в ростверк не меньше, чем на 10 см для монолитного исполнения
• По ширине ростверк не может быть меньше толщины стены.
• Высота должна быть не меньше 30 см для бетона.
• Ростверк должен располагаться как минимум на 20 см над уровнем почвы.
• Соединение опор с ростверком может быть жёстким либо свободным.

Источник: fasad-prosto.ru

Как рассчитать фундамент на винтовых сваях с ростверкой и без

Для европейской части России под деревянные дома используют в основном свайный и свайно-ростверковый фундаменты. Правильно рассчитать такой фундамент важно не только в целях экономии, но и для создания прочного и долговечного основания дома. Как рассчитать свайный фундамент самостоятельно можно узнать, прочтя статью до конца.

Как устроена конструкция свайного фундамента

Монтаж свайного фундамента проходит в два этапа:

1. Проектирование: чертеж, расчет материалов и количества свай под определенную конструкцию, намечают и делают разметку.
2. Монтаж свайной конструкции. Этот этап может выполняться специалистами при помощи техники или своими руками. По своей технологии монтаж можно подразделить на виды:

• Вибрационный,
• Ударный,
• Завинчивание (используют специальные винтовые св аи),
• Виброударный.
• Бурение с последующей заливкой или забивкой.

Расположение свай может быть различного типа:

1. Одиночное.
2. Ленточное.
3. Кустовое.
4. Сплошное (полосками или в шахматном порядке).

После того как сваю погрузили в почву, происходит обработка или срез ее оголовки.

Конструкция ростверка

Ростверк сооружается несколькими способами:

Так же ростверк отличают по технологии погружения в почву:

• Низкая (полностью закрытую грунтом).
• Повышенная (располагается на почве).
• Высокая (конструкция смонтирована над уровнем почвы).

Как рассчитать примерную стоимость

В стоимость свайного фундамента включены:

1. Составление проекта и расчет сметы.
2. Испытание сваи.
3. Цена за сваи.
4. Доставка и монтаж.
5. Монтаж ростверка, материалы+работа.

Все это включено в конечную стоимость. Сократить расходы можно, либо устанавливая своими руками, либо приобретение и доставку материалов осуществить самостоятельно на оптовых рынках. Крупные компании предлагают материал по оптовым ценам и считают его стоимость, включая ее в строительство дома из бруса.

Что влияет на монтаж

Перед монтажом фундамента необходимо рассчитать нагрузку. Нагрузка включает в себя вес самого дома + вес конструкции свайного фундамента + объекты входящие в конструкцию (кровля, стены, перекрытия, окна, двери, лестница) + отделка ( гидро и тепло-материалы) + внешнее влияние.

При типовом строительстве вес используемого строительного материала умножают на его количество. При этом учитывается средний вес мебели и жильцов. По ГОСТам для жилого дома эту нагрузку считают как площадь сооружения, умноженная на 0,18 т/м2.

Нагрузка снега берется из нормативных актов данного региона. Правильную ветреную нагрузку рассчитывают: произведение площади на 40+15 умноженное на высоту дома. Все эти полученные величины суммируют и это является нагрузкой на фундамент от конструкции.

Как рассчитать количество свай

При определении количества свай учитывается общий вес всего построенного дома из клееного бруса или другого материала, разделенный на несущую способность отдельной сваи. У различного вида свай несущая способность отличается. Для удобства читателей рассмотрим подробно правильный расчет свайно-винтового фундамента с ленточным и без.

Несущая способность одной сваи примерно 3,5. Определяем общий вес дома с учетом ветровой снежной нагрузки, и умножаем на коэффициент запаса 1,3. Эту цифру делим на 3,5.

Расчет фундамента дома из дерева 7х9 м с мансардой

Дом 7х9 из каркаса примерно весит 40 тонн, из бруса или оцилиндрованного бревна 70 тонн.

Расчет фундамента с винтовыми сваями для брусового дома

Стоит свая винтовая с диаметром 108 мм и толщиной стенок 4 мм, с длиной 3 м и лопасти по 30 см от 1750 рублей.

Для двухэтажного строительства дома из профилированного бруса с коробкой 6х9 необходимо минимум 12 свай. Получается минимальная стоимость материал будет 21 000 руб. Монтаж винтовых свай обойдется в среднем от 350 руб./м — от 12 600 руб.

Расходы на монтаж (дополнительные):

Оголовка перед основной обвязкой брусом-200, на 12 свай 2400 руб. Применение сварных наконечников для винтовых свай — 500 х12 = 6 000 руб.

Применение усиленной лопасти для винтового фундамента 450 за винт — 12 х 450 = 5 400.

Общие расчеты затрат: Монтаж 25 750 + применение техники 2000 руб/час + доставка ( От 10 руб.км). И это без учета сверхурочных работ, которые придется оплатить по повышенному тарифу.

Плюсы винтового фундамента:

1. Монтаж при использовании техники быстрый.
2. Можно использовать на песочном и плавучем грунте.
3. Нет вибрации при монтаже винтовой сваи.
4. Если со временем дом захочется разобрать, то винтовые сваи можно использовать повторно.

Но судя по отзывам пользователей имеются минусы:

1. Нельзя использовать на горных известковых почвах.
2. Подверженные коррозии.
3. Несущая способность небольшая (не подходят для тяжелых конструкций, для домов из бруса или бревна самое-то, и выбрать его будет правильно и выгодно).

Рассчитываем ростверку

Ростверк рассчитывается в зависимости от конструкции (сборная или монолитная). В общую стоимость входит: монтаж, материал и доставка. В целях экономии можно сделать опалубку самостоятельно.

Для примера рассмотрим расчет дома 6х8 на свайно — ленточном фундаменте

• Средний вес строения 63 т, нагрузка ровняется 81, 9. По СНиП коэффициент надежности равен — 1,4
• Несущая способность — 6
• Высота ленточной ростверки 80 см
• Средний вес на глинистой почве 20 кН/м3.
• Количество свай рассчитывается: 81900 разделить (6000 разделить 1,4- 1х0,8х20) = 19,18 округляем в большую сторону -20 свай.
• Забивка железной сваи 30х30 от 750 руб./м.п. 20х730=43 800 руб.
• Техника от 2 000 за час. + доставка (предположим 10 км) — 500 руб.
• Теперь рассчитаем, сколько стоит монтаж с ростверкой: монтаж ленточного фундамента с опалубкой от 6 000 рублей, без опалубки 45 00. Дом 6 х 8-28 м. Получается стоимость ленточной обвязки с опалубкой 168 000 руб.
• Мы уже рассчитывали, сколько стоит монтаж свай, плюсуем все эти цифры = 212 300 руб.

Можно рассчитать стоимость ростверки, которую заливают самостоятельно:

• Средняя ширина ленточного фундамента 40 см, высота 80 см, длина, как уже считали, 28 м. Для заливки используется бетон из цемента М400 и песка с щебнем. Кроме этого, необходимы доски для опалубки и арматура.
• Цемент М400 — 40 кг от 180 руб. Понадобиться около 43 тыс. руб.
• Песок — 12 500 руб.
• Щебенка средней фракции — 15 500 руб.
• Доски для монтажа опалубки — 10 000 руб.
• Арматура — 6 000 руб.

Мы рассчитали затраты на материал свайного и винтового фундамента. Какой из них лучше подходит под определенный дом, определяют в зависимости от геодезии и веса конструкции.

Источник: o-bruse.ru

В какой ситуации актуален правильно выполненный расчет винтовых свай?

Как правило, варианты фундамента на винтовых сваях выбирает мало строителей загородных домов. Тем не менее, именно такой вариант создания основания строения бывает необходим при расположении территории выполнения работ на верховодке, в районе высокого залегания грунтовых вод, при сложном рельефе на участке строительства и в некоторых других ситуациях. Для успешного выполнения подобной деятельности потребуется грамотно выполнить расчет винтовых свай, используя онлайн калькулятор, который выполнит расчет фундамента.

Альтернативным видом выполнения данного этапа становится осуществление самостоятельной деятельности и готовность выполнить расчет количества винтовых свай самостоятельно. Специалисты уверены, что именно самостоятельный расчет винтового фундамента становится основой создания надежного строения.

Порядок проведения расчета винтовых свай

Самым простым решением будет решение использовать калькулятор расчета винтовых свай. Результат получится приблизительным. Точный результат можно получить, проведя расчеты самостоятельно.

Общие правила выполнения расчета

Оценивая порядок проведения работ и рассчитывая, какие винтовые сваи купить и в каком количестве, потребуется определить последовательность выполнения действий:

1. Определяются параметры грунтового основания, основанные на базе выполненных инженерно-геологических исследований. Это поможет выявить показатели, представляющие такие параметры, как несущая возможность грунтов, составляющие, плотность, актуальные физико-химические характеристики.
2. Далее проводится сбор нагрузок, при котором учитываются вес строения, вес мебели и инвентаря, которые в нем будут находиться, потенциальные динамические нагрузки, включая вес накапливающегося в морозные месяцы снега или возможную ветровую климатическую нагрузку.
3. Следующие шагом становится создание схемы расположения винтовых свай для фундамента
4. Использование полученных данных основывается на их введении в специализированную компьютерную программу. Программа готова осуществить на базе анализа комплекса информации расчет фундамента, создающегося с учетом конкретных в данной ситуации природных и актуализированных геологических условий
5. Последним шагом на этом этапе становится расчет количества винтовых свай и составление рабочих чертежей, которые станут основой формирования свайного поля.

Выбор оптимального диаметра свай

Большое значение играет правильный расчет свайно-винтового фундамента с учетом назначения строения, которое предполагается возвести.

• Создавая основания для выполнения легкой ограды из сетки, нужно рассчитать фундамент на винтовых сваях 5,7 см в диаметре
• Легкие сооружения, как бытовки, хоз. постройки, предполагают расчет винтовых свай 7,8 см в диаметре
• Массивные сооружения предполагают использование свай с диаметром 8,9 см, несущая способность, способной достигать параметра в 3 т
• Диаметр 10,8 см и несущая возможность, достигающая такого параметра, как 5-7 т, используются для выполнения домов из древесины, строений в два этажа каркасного типа

Как определяется длина используемых свай

При выполнении работ нужно определить, сколько потребуется свой и какой они должны быть длины.

Создание прочного свайного фундамента, создаваемого для дома, требует обязательного расчета оптимальной длины выбранного количества винтовых свай, учитывая два ведущих момента:

• Присутствующий перепад, который есть между отметками по высоте, показывающий рельеф конкретного участка проведения работ
• Особенности грунтов на рассматриваемом участке проведения работ и их актуальная на момент выполнения работ плотность

При отсутствии данных профессиональных геологических изысканий эти параметры определяются методом выкапывания ямы на самом низком участке проведения работ глубиной пятьдесят см. Рассматриваемая яма выкапывается до выявления уровня расположения песчаных или в качестве второго варианта глинистых грунтов. Если они располагаются на значительной глубине, потребуется использование бура. Длина определяется на основании глубины расположения таких грунтовых оснований.

В случае, когда перепад высот на месте при проведении строительства, превышает половину метра, расчет винтовых свай калькулятор производит с автоматическим допуском в уже указанные 50 сантиметров к каждой длине элемента. Для строительства дома порядка 6 метров длиной сваи в самой нижней отметке будут иметь длину в 2,5 метра. В середине будут использоваться сваи, имеющие длину три метра. В верхнем краю длина составит три метра.

Порядок определения количества элементов

Важно знать, как рассчитать количество элементов и правильно выполнить расчет количества свай будущего прочного и надежного фундамента:

1. Для определения шага размещения свай нужно брать промежуток не более 3 метров
2. Оценивая, как рассчитать фундамент в строениях, которые будут изготовлены из шлакоблоков, в виде альтернативы пенобетона, газобетона, определение шага свай выполняется с промежутком не более 2 метров
3. При выполнении легкого ограждения, винты может разделять 3,5 метра
4. Планируя построить ограждения из дерева или профнастила, необходимо сократить шаг до 2,5 метров

Как проводится расчет размещения свай

На основании рассчитанных данных, осуществляется подготовка проекта разметки будущей территории выполнения работ. Все рассчитываемые показатели учитывают при разбивке и подсчета количества используемых в конкретном случае элементов:

1. Расположение винтовых свай, находящихся по углам строения
2. Учет необходимости размещения опор, которые располагаются в местах стыковки выполняемых несущих стен, районах их пересечения
3. Сваи с установленным при составлении чертежа равным шагом располагаются по всем несущим строящимся стенам. Их число определяется в зависимости от используемого при конкретном строительстве шага.
4. Чтобы рассчитывать элементы, которые будут располагаться на внутренней площади строения, также учитывается рекомендованный шаг из размещения
5. Дополнительный свайный фундамент понадобится в месте предполагаемой установки печи или камина

Общее число элементов рассчитывается с учетом указанных требований. Для точного определения количества используемых при строительстве фундамента элементов на этом этапе удобно использовать калькулятор онлайн.

В этой ситуации использование автоматизированного расчета удобно возможностью ввести необходимые параметры. В том числе среднюю массу строительной системы, тип выбранного кровельного покрытия, проведение расчета площадей без учета оконных и дверных проемов и многое другое.

Система учтет параметры используемых свай, её несущую способность, уровень общей нагрузки, которая будет приходиться на фундамент. Полученную величину нужно будет округлить самостоятельно в большую сторону. Для соблюдения шага расположения элементов часто бывает необходимо добавить одну-две сваи по каждой из несущих стен.

В случае, если к дому прилегают легкие постройки, террасы, веранды, расчет создания свайного фундамента для их строительства потребуется выполнить отдельно. Отдельный подход потребует и расчет свайного фундамента для участков расположения в доме тяжелых конструкций. Например, печи или места установки тяжелого насосного оборудования.

При этом важно соблюдать, чтобы винтовая часть всей свайных элементов располагалась на одном уровне.

Заключение

Итогом выполнения этого достаточно кропотливого расчета становится быстрое и легкое выполнение надежного свайного фундамента, готового стать основанием строения на долгие десятилетия.

Источник: rumydom.ru

Как рассчитать фундамент на винтовых сваях

Частые вопросы на начальном этапе строительства: “Какую нагрузку несут винтовые сваи с литым наконечником? Какой диаметр свай выбрать для фундамента деревянного дома, террасы, бани и т.п…?“

Выбирая винтовые сваи, необходимо учесть все возможные конструктивные особенности строения. Нужно учитывать материалы из которых строится ваше здание, его особенности и конструкция — результат этих калькуляций: нагрузка сооружения на свайно-винтовой фундамент. Калькуляцию нагрузок, делают с небольшим, но запасом.

Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:

Самые популярные стальные сваи используемые в загородном строительстве каркасных домов, а также домов из бревна и бруса — это винтовые сваи СВЛ-89 и винтовые сваи СВЛ-108. Их длина зависит от грунта на строительном участке. Самый популярный и часто используемый размер – 108мм при длине сваи 3 метра.

Для строительства сооружений из газобетона или кирпича, используют винтовые сваи типа СВЛ-133 и выше.

Расчет свайно-винтовых фундаментов

Расчет свайно-винтовых фундаментов выполняется по предельным состояниям 1-ой и 2-ой группы. Расчет 1-ой группы для предельных состояний производят по:

• прочности материала свай и свайных ростверков;
• несущей способности грунта основания свай;
• несущей способности оснований свайных фундаментов;
• если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или крутопадающими слоями грунта и т.п.

Расчеты по предельным состояниям 2-ой группы производят по:

• осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок;
• перемещениям свай (горизонтальным углам поворота головы свай) вместе с грунтом основания от действий горизонтальных нагрузок и моментов.

Особенности процесса проектирования свайного фундамента

Для того, чтобы определить, как правильно производить расчет нагрузок свайного фундамента, необходимо учесть следующие параметры:

1. при глубине залегания в 1,7 метра, учитывают: общий вес сооружения, который будет оказывать нагруки на фундамент и грунт;
2. фактический вес, который включает в себя: вес стен, вес перекрытий и потолков, вес крыши, кровельного покрытия, фасадной и внутренней отделки;
3. расчет полезной нагрузки, которая создается при эксплуатации дома (по СНиП для жилого дома равна 150 кг/м²). К такой нагрузке можно отнести: вес мебели, людей, вещей и бытового оборудования;
4. снеговая нагрузка, которая рассчитывается из справочных данных по региону строительства;
5. коэффициент запаса (обычно используется равным 1,1);
6. грузонесущая способность грунта на том месте, где происходит установка фундамента;
7. глубина для залегания одной опоры (принимается за 1,7 метра – оптимальное значение для грунта из плотной глины).
8. винтовая свая 76*200*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка составляет 2000 кг;
9. 89*250*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 3000 кг;
10. 108*300*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 5000 кг.

Пример расчета свайно-винтового фундамента 2-х этажного дома с размером 6х8 метров

Рассмотрим пример расчета фундамента из винтовых свай при строительстве 2-х эт. дома площадью 6000х8000 мм. У него будет сооружаться пологая крыша и 1 внутренняя несущая стена. Ставится этот дом на глинистой почве с несущей способностью в 4,5 кг/см².

Математические расчеты следующие:

1. площадь кровли дома – 50 м²;
2. площадь чердака – 50 м²;
3. площадь для перекрытий 1-го и 2 этажа – 100 м²;
4. площадь всех внешних стен – 160 м²;
5. площадь несущей внутренней стены – 50 м²;
6. периметр фундамента – 34 м.

В результате получаем следующие данные по нагрузкам на фундамент:

1. при использовании плосского шифера для кровли, ее вес составит 2,5 тонны;
2. вес чердачного перекрытия – 3,5 тонны;
3. перекрытий для этажей – 10 тонн;
4. вес внешних стен – 16 тонн;
5. вес внутренних стен – 5 тонн;
6. ростверка + сваи – 3 тн;
7. полезная нагрузка (мебель, оборудование, примерное количество проживающих) – 26 тонн;
8. вес снега – 5 тонн (из справочника региона);
9. итого общий вес всего строения – 71 т.

При получении данных нужно пользоваться специальными справочными данными и нормами, которые зависят от материала, применяемого в строительстве дома.

Теперь почитаем сколько составит расчетная нагрузка, для этого, к общему весу сооружения прибавляем 30%, в результате получаем 92,3 тонны. Шаг винтовых свай под внутренней несущей стеной должен быть на 30% больше, чем для внешних стен.

Согласно всем полученным данным, одна винтовая свая СВЛ-108 с литым наконечником, будет иметь несущую способность в 4,65 тонн, а общее количество свай для фундамента 2-х этажного дома площадью 48м2 составит 20 шт.

Источник: litey.ru