Dbo24.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай? (видео)

Как рассчитать необходимое количество винтовых свай? (видео)

Опубликовано Артём в 21.07.2019 21.07.2019


Придерживаясь профессионального подхода к строительным работам, в ходе проектирования следует произвести необходимые расчёты.

Они позволят сократить время и силы на выполнение всего объёма задач и существенно сэкономят материалы.

Способы расчета

Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований и предполагаемой нагрузки, которую они должны будут выдержать. В специализированных компаниях и проектных бюро можно заказать профессиональный сложный расчет свайно-винтовой основы, в который будут внесены различные параметры и особенности конструкции, а также учтена несущая способность почвы на участке, отведенном под постройку будущего дома. Мы же предлагаем воспользоваться упрощенным вариантом и провести расчет винтовых свай, опираясь на практический опыт устройства подобных сооружений.

Варианты ростверков для винтовых свай

Зависимость размера оголовка от диаметра опоры

Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:

Параметры винтовой части сваи, мм
D внутреннийD внешнийшаг гибки лопасти
572003
892504
1083005
1333506

Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.

Несущая способность грунта

Несущую способность грунта рассчитать могут только специалисты, опирающиеся на геологические исследования строительной площадки. Для частных застройщиков достаточно знать состав грунтов и уметь пользоваться справочными таблицами.

В каждом населенном пункте старожилы обычно знают, на какой глубине расположен несущий слой грунта, и что он собой представляет. Вам остается лишь заглянуть в справочник и найти соответствующие характеристики.

Примерная таблица несущей способности грунтов:

Тип грунтаРасчетное сопротивление (кг/кв. см)
ГлинаПолутвердая6
Тугопластичная5
Мягкопластичная4
Суглинки и супесиПолутвердая5,5
Тугопластичная4,5
Мягкопластичная3,5

Подобные таблицы содержатся не только в строительных справочниках, но и в СНиПах.

Выбор длины сваи

Важно с абсолютной точностью определить размер сваи, если длина окажется меньше, сооружение просядет в землю.

Для этого, в первую очередь, необходимо исследовать грунт. Затем установить какой рельефа на вашем участке (характер перепадов высоты).

Для определения типа грунта в самом низком месте участка выкопайте лунку на глубину примерно 50 см, если на этой глубине появляется глина и песок, то это означает, что длина сваи, которая будет использоваться, должна быть 2,5 м;

Если же вы наблюдаете поступление грунтовых вод, торфяные отложения, то, с помощью садового бура, вам необходимо продолжить исследовать грунт, пока не обнаружится глина и песок. Периодически вытаскивайте бур, чтобы очистить от грунта. По длине бура вы определите глубину, на которой располагается плотный слой грунта. Процедура не из легких и требует профессионального подхода.

При перепаде высот в 1 метр необходимая длина сваи 2,5 метра для верхнего ряда сваи, 3 метра – для среднего и 3,5 метра – для нижнего (цифры приведены из расчета длины строения 6 метров). Для подстраховки, при перепаде высот от 0,5 метра, добавьте к длине сваи 0,5 метра, из практики, при установке сваи на разновысотном рельефе по нижнему краю не хватает по 20-30 см.

Размещение опор в плане

Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.

Расположение опор дома бывает четырех типов:

  • Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
  • Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
  • Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
  • Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.

Важно! Самые распространенные типы свайно-винтового фундамента — ленточный и одиночный. Именно они предусмотрены в проектах частных домов и небольших зданий.

Пример расчёта

Имея полностью готовый план строения, выяснив глубину залегания основного грунта (1.8 метра), производим следующие вычисления:

  1. Вес постройки + 15-20% — 55000 кг
  2. Протяженность внутренних, внешних стен — 60 метров
  3. Количество углов фундамента, пересечений стен — 9 штук
  4. Предварительное число свай — 39 штук
  5. Модель — СВС-76
  6. Вес опоры — 50 кг, 39 штук весят 1950 кг
  7. Скорректированное количество элементов — 42 шт.
Читать еще:  Применение скользящих опор для стропил

Остается разнести сваи по плану — на места углов, пересечений стен, между ними на равном расстоянии 1-2.5 метра.

Несущая способность свай в зависимости от грунта

Порядок расчета

Чтобы в будущем не возникло проблем, рекомендуется перед началом монтажа провести предварительные расчеты. Расчет фундамента на винтовых сваях и его проектирование включает в себя:

  1. изучение основания под здание (геологические изыскания);
  2. сбор нагрузок;
  3. расчеты;
  4. чертежи;
  5. составление смет.

Выполнение всех этих пунктов обязательно. Пропуск какого-либо из них может привести к недостаточной несущей способности или перерасходу материалов.

Изучение характеристик грунта

При строительстве капитальных объектов должны проводится инженерно-геологические изыскания и лабораторные исследования почвы. Для этого выполняют бурение скважин с выемкой проб грунта. Глубину скважин для каждого строения определяют в индивидуальном порядке. Эти работы выполняются специалистами и их стоимость достаточно высока.

При строительстве индивидуального дома к услугам геологов можно не прибегать, а выполнить исследование грунта самостоятельно. Для этого выкапывают шурф глубиной на 50 см ниже глубины сваи и дают оценку найденным слоям грунта. По возможности изучение почвы производят в нескольких точках, одна из них обязательно должна располагаться в самой низкой части территории. Также работы можно вести с помощью бура, оценивая грунт на его лопастях.

Важно выяснить тип грунта и наличие в нем водонасыщенных слоев. Вода значительно снижает несущую способность. Если обнаружена небольшая линза плохой почвы можно попробовать расположить сваи таким образом, чтобы обойти ее. Одним из достоинств свайных фундаментов является то, что обеспечение несущей способности осуществляется не только за счет опирания на нижний слой, но и за счет трения по всей поверхности сваи.

Сбор нагрузок

Чтобы произвести грамотный расчет, необходимо вычислить нагрузку, которую коробка здания оказывает на опоры. Величину находят путем сложения следующих значений:

  • вес стен и перегородок;
  • вес перекрытий;
  • вес кровли;
  • собственный вес фундамента;
  • полезная нагрузка;
  • вес снегового покрова.

Для каркасного дома при вычислении можно воспользоваться таблицей.

Тип нагрузкиВеличина
Стены с утеплением толщиной 150 мм30-50 кг на квадратный метр стены
Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм без утеплителя27,2 кг/м 2
Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм с утеплителем*33,4 кг/м 2
Деревянное перекрытие по балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3100-150 кг/м 2
Кровельный пирог, кг/м 2
С покрытием из металлочерепицы40-60
С покрытием из керамической черепицы80-120
С покрытием из битумной (гибкой) черепицы50-70
Собственный вес фундамента
ø133 мм длиной 1,65м27 кг
ø133 мм длиной 9 м124 кг
ø108 мм длиной 1,65 м22 кг
ø108 мм длиной 9 м95 кг
ø89 мм длинной 1,65 м14 кг
ø89 мм длинной 9 м60 кг
Временные нагрузки
Полезная (мебель и оборудование)150 кг/м 2
Снеговаяпо табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

*утеплитель укладывается для повышения звукоизоляции.

Значения веса фундамента приведены только для крайних длин, в среднем, масса одного погонного метра сваи диаметром 108 мм находится в пределах 10-13 кг, диаметром 133 мм — 14-16 кг, диаметром 89 мм — 9-7 кг. Точный вес сваи определенной длины можно узнать у производителя.

Читать еще:  Создаём индивидуальный стиль интерьера как сшить шторы самостоятельно

Для определения снегового района строительства пользуются картами из СП «Строительная климатология». Если угол наклона кровли составляет 60 градусов и более, снеговую нагрузку не включают в расчеты.

Приведенные в таблице значения являются нормативными, чтобы получить расчетные, их нужно умножить на коэффициент надежности, указанный ниже.

· изоляционных слоев, засыпок, стяжек:

o изготавливаемых в заводских условиях

Диаметр винтовых свай

Чтобы произвести грамотный расчет свайного поля необходимо подобрать их диаметр. Чаще всего для индивидуального строительства применяются изделия диаметром 108 мм. Они подойдут для каркасного дома высотой в два этажа. Одно изделие способно выдержать нагрузку 5-7 тонн.

Если необходимо рассчитать фундаменты под массивные и высокие ограждения или одноэтажные каркасные постройки стоит остановить выбор на сваях диаметром 89 мм. Одно изделие в этом случае сможет выдержать нагрузку 3-5 тонн.

Под подсобные сооружения, навесы, небольшие заборы достаточно будет использовать сваи диаметром 76 мм. Несущая способность до трех тонн.

Длина винтовых свай

Для свайного фундамента на участках с устойчивыми грунтами достаточно будет использовать изделия длиной 2,5 м. В этом случае также необходимо учитывать перепады высот территории и предусматривать дополнительный запас. Опирание свайного поля по всему периметру должно происходить на одном уровне.

Для возведения свайно-винтового фундамента на грунтах с плохими характеристиками выполняют изучение грунта с помощью бура. Им нужно дойти до глинистого слоя. Длину сваи назначают так, чтобы она входила в этот слой.

Можно применить так называемый «метод контрольного вкручивания» — в отверстия внутри тела сваи заводится лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются. Таким образом определяют глубину залегания несущего пласта и определить необходимую длину свай.

Важно! Расчет свайно-винтового фундамента должен предусматривать запас по длине. Если длина изделия больше, после монтажа его можно легко обрезать до нужного значения с помощью режущего инструмента по металлу. Запас рекомендуется предусматривать 0,2-0,5 м в зависимости от сложности рельефа местности.

Количество изделий для свайного поля

Зная диаметр и несущую способность одной сваи поля и нагрузку от всего дома, можно рассчитать их количество. В этом случае окончательную цифру из сбора нагрузок, умноженную на коэффициенты надежности, необходимо разделить на несущую способность одного изделия. Расчет достаточно прост и при наличии всех исходных данных не вызовет затруднений.

После того, как определено количество винтовых изделий для свайного фундамента, необходимо равномерно распределить их по периметру стен. В обязательном порядке опоры устанавливаются под углы дома. После определения количества и шага, по возможности нужно выполнить чертеж или эскиз будущего фундамента на сваях, это позволит избежать ошибок при монтаже.

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
Читать еще:  Современные методы очистки труб

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector