Как определить расстояние между винтовыми сваями
Содержание:
- Сбор информации для проектирования
- Расчет расстояния между сваями
- Как правильно рассчитать расстояние
- 3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента
- Влияние опорного слоя
- Как правильно выбрать шаг?
- Расчет расстояния между сваями
- Какую информацию нужно предварительно собрать?
- Выбор оптимального диаметра конструкции
- Минимальное и максимальное значение
- Методика расчета
- Расстояние между винтовыми сваями под фундаменты со сложным контуром
- Методика расчетов
- Как рассчитать количество свай для фундамента
- Устройство винтового фундамента
- Утепление каркасного дома
Сбор информации для проектирования
Несущая способность винтовой сваи
Критически важными показателями, влияющими на количество необходимых опорных элементов, являют несущая способность грунтов и действующие на фундамент нагрузки.
Теоретический расчёт свай по грунту
Для проведения анализа проводят разведочные выработки грунта в месте строительства. Согласно п.5.5. Свода Правил если нагрузка на куст свай будет превышать 3 Нм, то шурф бурят на глубину 5 метров ниже опорного конца.
На лёгких грунтах — насыпных, песчаных, слабоглинистых и набухающих — бурение проводят до подстилающих плотных пород, на которые будут опираться сваи.
Для самостоятельного расчёта количества опор «по грунту» произвести не всегда возможно, для этого надо обладать инженерными знаниями.
Формула выглядит так: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Обозначения параметров:
- F — несущая способность;
- Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты из таблиц Свода Правил;
- А — площадь опоры;
- U — периметр стенок сваи;
- F — сила трения боковых стенок;
- R — несущая способность грунта, полученная по таблице или в результате натурных испытаний;
- L — длина сваи.
Подставив требуемые значения в формулу, вычисляют, какую нагрузку способна выдержать одна опора.
Инструментальное измерение параметров грунта
Существуют способы опытным путём определить несущую способность грунтов.
Метод статических нагрузок заключается в проведении следующего комплекса работ:
- На стройплощадке устанавливают пробные стойки фундамента, выдерживают время для набора прочности, если свая буронабивная.
- Прикладывают к опоре нагрузку от ступенчатого домкрата.
- Точными измерительными приборами замеряют усадку после приложения нагрузки.
- По специальному алгоритму и таблицам вычисляют несущую способность.
По опыту строителей такой способ считается наиболее точным.
Метод динамических нагрузок предусматривает ударные нагрузки на контрольную сваю с одновременным замером усадки основания после каждого воздействия. По результатам получают искомую величину максимальной возможной нагрузки.
Зондирование с помощью пробной сваи и установленных к ней датчиков позволяет получить данные по сопротивлению каждого слоя грунта, если они неоднородные.
Вычисление нагрузки
Нагрузка стен и перекрытий на фундамент
Полную нагрузку на фундамент определяют расчётным путём.
Складывают:
- массу свай и ростверка;
- вес стен, перекрытий, кровли;
- снеговую, ветровую и эксплуатационную нагрузку.
Удельные веса строительных материалов можно получить из справочников и данных производителей.
Снеговая нагрузка принимается по результатам многолетних наблюдений в регионе постройки. Значения отражены в строительных справочниках.
Для регионов с сильными ветрами давление потоков воздуха составляют значительные величины. Пренебрегать ими при расчётах нельзя, особенно для крыш с крутыми скатами.
Под эксплуатационной нагрузкой понимают массу людей, проживающих или находящихся в доме временно. Добавляют вес предметов мебели и бытовых электрических и сантехнических приборов.
Расчет расстояния между сваями
Для получения нужного показателя проводятся нижеприведенные расчеты.
Анализ грунта
При выборе типа фундамента всегда учитывается то, какими несущими способностями обладает грунт. Если постройка небольшая, то провести исследование можно самостоятельно. Для этого достаточно сделать несколько ям глубиной до 2-х метров. Если на глубине 50-ти сантиметров прочность высокая, то подойдут опоры длиной около 2,5 метров.
При плохих несущих показателях выбирают сваи длиной до 4-хметровПодобным образом можно определить есть ли глина, или грунт песчаный.
Для больших сооружений рекомендуется заказывать анализ грунта у компаний, которые специализируются на предоставлении подобных услуг, так как самостоятельно определить уровень расположение грунтовых вод и глубину промерзания почвы достаточно сложно.
Расчет необходимого материала
Количество опор зависит от шага их расположения и площади помещения, а также планировки. Поэтому при определении этого показателя на планировке дома указывается расположение опор на значимых участках: углы, стены, расположение каминов и так далее. Зачастую выбираются сваи, диаметр которых.
Шаг установки свай
Для определения шага установки следует провести сбор нагрузок, только после чего выполняется соответствующий расчет.
При сборе нагрузок учитываются:
- Вес перекрытий вместе с материалами, выступающими в качестве напольного покрытия.
- Вес стен и перегородок.
- Нагрузка, оказываемая каркасом кровли и черепицей.
- Для умеренного климата проводят учет нагрузки, оказываемой выпадающими осадками в виде снега.
- Вес мебели и техники, которые в дальнейшем будут устанавливаться в помещении.
Проводит расчет нагрузки следует путем умножения объема, к примеру, стен на показатель плотности используемого материала. Некоторые показатели требуется брать с таблиц. Общий полученный результат умножается на 1,2-1,3 для обеспечения запаса прочности.
При выборе металлических опор, диаметр которых составляет 108 мм стоит учитывать, что они могут выдержать нагрузку около 5 тонн – на этот показатель делят значение нагрузки, оказываемой сооружением на фундамент.
Как правильно рассчитать расстояние
Существует много разных методик расчета винтовых свай. Большинство из них некорректно и не дают никакого полезного результата. Грамотный расчет можно сделать, руководствуясь СП 50-102-2003, где изложены все необходимые формулы и методики.
Проблема в том, что простых способов не существует, придется производить достаточно сложные вычисления с высокой вероятностью ошибки. Поэтому необходимо обращаться к специалистам или, как минимум, использовать онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные значения буквально за пару минут и совершенно бесплатно.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Браться самостоятельно за расчет фундамента, не имея соответствующей подготовки и опыта, настоятельно не рекомендуется из-за высокой вероятности ошибок и неправильного употребления различных специальных значений.
Если все-таки необходимо рассчитать шаг опор, следует сначала начертить план свайного поля (или использовать план первого этажа). Сначала сваи расставляют по всем углам и точкам примыкания стен.
После этого по линиям размещения нагрузки (несущих стен) распределяют сваи, исходя из их количества.
Иногда, при равномерном распределении веса по всем опорам, поступают просто — вычисляют общую длину несущих стен и делят ее на расчетное количество свай.
Например:
Вес дома — 300 т. Номинальная нагрузка на сваю — 5 т (ВС-108).
Общее количество свай:
300 : 5 = 60 шт.
Общая длина опорных линий — 40 м.
Тогда расстояние между соседними сваями будет:
60 : 40 = 1,5 м.
3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента
Перед заливкой бетоном каждая из скважин армируется. Арматура раскладывается продольно по всей длине сваи. Для каждой из столбовых опор достаточно 4-6 прутьев диаметром 12-10 мм. Для придания устойчивости каждая из арматур предварительно сваривается между собой проволокой. Получается своеобразный каркас (закладная), который вставляется в подготовленную скважину. Арматура обязательно должна выступать над сваей – ее длина должна быть такова, чтобы сцепление с ростверком было достаточным. Расстояние от стен скважины (в случае установки опалубки – от стен опалубки) до прута – не менее 5 см.
Во избежание появления воздушных карманов бетонирование должно осуществляться послойно по 25-30 см. Каждый последующий слой плотно утрамбовывается лопатой-штыковкой или вибратором. Чтобы не допустить швов на стыках, заливка каждого последующего слоя производится до высыхания предыдущего.
Влияние опорного слоя
Дом на свайном основании Установка дома на винтовые, буронабивные, забивные столбы преследует цель, кроме распределения нагрузки, достичь более плотных слоев, на которые можно опереться. Самостоятельно можно вырыть пробные шахты на участке для определения глубины их залегания. Количество – не менее 2. Если пласт наклонный, уступами, надо больше для ясности картины.
Характеристики почв при расчете по нагрузке берут в справочнике. При сложном сочетании условий выполняют анализ контрольной сваи.
Тип и способ установки влияют на количество точек опоры фундамента площадью распределения нагрузки. Висячие элементы работают по боковой поверхности. Винтовые трубы создают уплотнение материала под собой. Буронабивные опоры имеют подошву шире колонны.
Все они проходят ниже уровня промерзания, чтобы создать устойчивость к движению верхних слоев земли при пучении.
Как правильно выбрать шаг?
Расстояние между соседними силовыми элементами рассчитывают, исходя из количества свай, а также их диаметрами. Для этого вначале определяют проектные нагрузки и анализируют особенности конструкции.
В случае с одиночным и ленточным расположением за основу берут периметр постройки и делят на количество свай. Результат сравнивают с минимально и максимально допустимыми параметрами и, в случае необходимости, подбирают шаг.
Ошибки в расчете расстояния между опорными элементами приведут к перерасходу средств, либо к риску проседания стен, если несущая способность фундамента в местах с максимальной нагрузкой будет недостаточной.
Расчет расстояния между сваями
Чтобы определить расстояние между сваями свайного фундамента, надо знать две величины: необходимое количество свай и размеры здания в плане.
Алгоритм расчета количества опор примерно одинаков для всех их видов, потому достаточно рассмотреть один вариант – например, буронабивные сваи.
Исходными данными для расчета являются:
- анализ грунтов в зоне строительства;
- максимальная нагрузка будущего дома на грунт;
- площадь дома.
Анализ грунтов
Определить состав грунта на участке можно самостоятельно (если планируется возведение легкой постройки). Для этого на месте будущего фундамента надо выкопать несколько ям глубиной примерно 2 метра.
В процессе рытья «скважин» вы увидите, какой тип грунта вам будет попадаться, и на какой глубине находится плотный слой (например, твердая глина).
Собираем нагрузки
Общая нагрузка на грунт определяется как сумма весов всех строительных материалов, которые предполагается использовать при строительстве, снеговой и ветровой нагрузки.
Две последние величины — нормативные.
Определяем необходимое количество свай
Для определения необходимого количества опор надо выполнить следующие действия:
- рассчитать площадь подошвы одной сваи;
- полученный результат умножить на сопротивление (4);
- общую нагрузку поделить на произведение площади подошвы и сопротивления.
Получив число опор, необходимо произвести корректировку нагрузки: ведь и сами сваи давят на грунт. Вес буронабивной сваи считается без учета ее расширения.
Умножив вес одного элемента на их общее количество, получим дополнительную нагрузку на грунт.
Шаг установки свай
Как определить расстояние между сваями фундамента, зная их количество и габаритные размеры здания? Кажется, нет ничего проще: расчет расстояния между сваями под фундамент заключается в делении периметра постройки на количество опор.
Но и здесь есть некоторые нюансы – существуют минимально и максимально допустимые расстояния между опорами:
- минимальное расстояние между буронабивными сваями фундамента по осям не должно быть менее трех диаметров опоры;
- максимальное расстояние между сваями фундамента – от 5 до 6 диаметров сваи.
Из вышеизложенного правила есть несколько исключений:
- при строительстве на песчаных грунтах минимально допустимое расстояние между бетонными сваями фундамента составляет 4 диаметра. При уменьшении шага возникает переуплотнение грунта, что приводит к усложнению монтажных работ;
- деревянные сваи устанавливаются с минимальным шагом 70 см независимо от их диаметра;
- минимально допустимый шаг для железобетонных опор составляет 90 см.
В зависимости от типа фундамента сваи могут размещаться рядным способом или в шахматном порядке. Первый способ применяется в свайно-ленточном фундаменте, второй — в свайно-ростверковом.
Расстояние между сваями свайно-ростверкового фундамента не должно превышать шести диаметров столба. В противном случае опора будет подвергаться воздействию повышенной нагрузки и работать как одиночная. Это приведет в конечном итоге к разрушению ростверка и даже обрушению постройки.
Максимально допустимый шаг зависит от размещения опор:
- в один ряд – 1,33 м;
- в два ряда – 2,67 м.
Какую информацию нужно предварительно собрать?
Выбор свай для фундамента с учетом влияющих факторов
- Получить подробную информацию о состоянии грунтов, высоте залегания водных горизонтов и степени подвижности отдельных пластов.
- Разработать проект будущего дома с учетом используемых строительных материалов, дополнительно предусмотреть погрешность на мебель и другие материалы.
- Рассчитать, сколько нужно по массе всех строительных материалов для постройки дома.
- Уточнить глубину залегания прочных слоев породы и степень их пучения.
- Подобрать оптимальный тип свай и характеристики ростверка.
- Посчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество несущих конструкций.
Как правило, проектирование таких фундаментов предусматривает сбор всей информации о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, делать которые должен профессиональный строитель с опытом работы в такой сфере.
Также, учитывая открытую площадку между домом и грунтом, крен конструкции под воздействием ветра неизбежен, и его обязательно нужно учитывать.
При расчетах таких фундаментов также иногда учитывается, сколько и каких нужно гидроизоляционных материалов для защиты основания. Проектирование и расчет этого фундамента состоит с нескольких ключевых этапов:
- выбор оптимального диаметра используемых свай;
- расчет максимально допустимой длины конструкции;
- расчет минимального количества материалов, на которых будет расположен ростверк;
- расчет несущей способности буронабивных свай как альтернативы фабричным;
- расчет и выбор ростверка.
На этапе проектирования нужно сразу определиться, какой тип конструкции будет использоваться. Ведь от их характеристик зависит максимально возможное количество конструкций, их допустимый диаметр и технология возведения.
Выбор оптимального диаметра конструкции
Способы применения свай для фундамента различного диаметра
Понятно, что каждый тип рассчитан на свою допустимую нагрузку, поэтому в некоторых случаях профессионалы считают диаметр самостоятельно и подгоняют под заводские нормы. Итак, сейчас на рынке строительных материалов можно заказать конструкции с диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Подбираются они по некоторым правилам:
- Диаметр 57 мм рассчитан на небольшую нагрузку, поэтому часто используется для возведения фундаментов для заборов, сараев, других хозяйственных построек небольшой массы.
- Диаметр 76 мм рассчитан на максимальную нагрузку до 3 тонн, поэтому используется для строительства легких хозяйственных построек.
- Диаметр 89 мм уже отличается большей несущей способностью, выдерживает нагрузку до 5 тонн на единицу, поэтому оптимален для возведения жилых одноэтажных каркасных зданий.
А вот диаметр 108 мм уже способен нести на себе каркасные жилые здания с несколькими этажами. Только возводить их нужно из относительно легких строительных материалов, ведь допустимая нагрузка на одну сваю составляет до 7 тонн.
Минимальное и максимальное значение
Наименьшее значение шага зависит от толщины почвы, которая уплотняется лопастями вокруг сваи в процессе ее вкручивания.
Исключение составляют такие случаи:
- Технология монтажа винтовых свай предполагает монтаж опорных элементов под углом. Тогда минимальный шаг будет равен 1,5Ø.
- На участках с большим уклоном расстояние принимается минимально возможным.
- При строительстве на достаточно плотных и стабильных грунтах промежуток между опорами может быть равен восьми диаметрам. Этот же диапазон подходит для строительства легких построек, которые будут эксплуатироваться по минимуму.
- На площадках с высоким содержанием песка оптимальным считается шаг, равный четырем диаметрам. Расстояние уменьшают, если грунт чрезмерно уплотнен.
Методика расчета
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:
- до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
- до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
- до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
- до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.
Строительство дома из бруса
Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:
- составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
- расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
- установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
- между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
- оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
- там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
- на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
- теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.
Расстояние между винтовыми сваями под фундаменты со сложным контуром
При монтаже винтовых фундаментов со сложным контуром ( с большим количеством углов под эркеры ) под каждый угол следует устанавливать винтовую сваю.
Винтовой фундамент для дома с эркером
Такой способ монтажа сохраняет целостность конструкции и равномерно распределяет нагрузку по всей площади фундамента. Независимо от размеров крыльца под выступающие части обязательно устанавливаются сваи. Это не даст не желательных просадок в дальнейшей эксплуатации строения.
Особенно необходимо устанавливать сваи под каждый угол при монтаже швеллера на них. Расстояние между промежуточными сваями не должно превышать трех метров.
Получить консультацию и заказать фундамент можно позвонив нам по телефону 981-84-08
Шаг винтовых свай
Как видно из вышеперечисленного шаг между винтовыми сваями выбирается исходя из необходимых требований к каждой конструкции
Но важно учесть, что три метра между сваями это крайнее расстояние. При устройстве заборов на основе винтовых свай шаг между сваями берется произвольный, при условии
что сваи не испытывают больших нагрузок в процессе эксплуатации. К примеру сетка «рабица» и тому подобные легкие материалы.
Расстояние между винтовыми сваями
Какое расстояние между винтовыми сваями оставлять? Выбрать необходимый шаг не сложно, особенно для легких дачных построек таких как каркасные дома, пользующихся все большей популярностью в последнее время
важно учитывать, необходимо что бы все части конструкции постройки опирались на свои точки распределения веса. Не должно когда часть элементов конструкции строения «повисает» в воздухе и не опирается на предназначенную точку на винтовой свае
Следовательно другие сваи будут испытывать усиленную критическую нагрузку, что в свою очередь возможно может привести к негативным последствиям. Устраивать постройку на свайном фундаменте нужно так, что бы вес располагался равномерно, если особенности конструкции или дефекты такие, что не позволяют контактно перенести полезную нагрузку на сваю, то необходимо предусмотреть промежуточный связующий элемент между элементами строения и фундамента, такими материалами могут быть дерево или металл. Каждая свая принимает на себя расчетную нагрузку от всей постройки, причем учитывается и снеговая нагрузка в зимний период. При обвязки свайного поля швеллером или другим тяжелым материалом (бетонная лента, плита) необходимо учитывать и эту нагрузку на винтовые сваи. Как описывалось выше расстояние между винтовыми сваями не должно превышать трех метров, особенно для каркасных домов. где расстояние более 3 м. способствует провисанию бруса или доски.
Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома
Расстояние между винтовыми сваями для каркасных домов может различаться исходя из особенностей архитектурных решений при проектировании. Обязательно устанавливаются сваи в местах замковых соединений первого венца постройки, под углами эркеров, в местах где должны ложиться лаги. необходимо помнить, что чем больше свай в «поле» фундамента, тем большую нагрузку фундамент способен держать и наоборот. Так же особенности грунтов и рельефа могут влиять на количество и расстояние при размещении свай. Участки с сильным уклоном, болотистые, сильно заводненные в низинах требуют при устройстве винтовых фундаментов использовать большее количество свай, особенно это справедливо для болотистых с большим слоем торфа и подвижных грунтов, с использованием силового каркаса в виде обвязки швеллером и других связующих стальных материалов.
Минимальное расстояние между сваями Описание выбора расстояния между винтовыми сваями. Установка винтовых свай под сложные фундаменты. В этой статье описывается выбор расстояния меду винтовыми сваями учитывая нагрузку строения на фундамент.
Методика расчетов
Расчет расстояния между опорами для свайного фундамента выполняют в несколько этапов. Для этого потребуется:
- оценить массу дома;
- определить нужное количество свай, учитывая их тип, размеры, несущую способность и параметры грунта.
По завершении расчетов планируют расположение опор под фундаментом дома таким образом, чтобы они находились не только под углами наружных стен, но и под конструкциями из тяжелых материалов. Нагрузка, действующая на опоры, должна быть одинаковой, также как и расстояние между ними.
Оценка массы здания
Вес здания определают, суммируя массу всех его конструктивных элементов, и добавляя нагрузку от снега, внутренней обстановки и других составляющих. Полученную величину умножают на коэффициент запаса прочности.
Необходимо учитывать вес дома при расчете опор
Однако такой вариант расчета довольно сложен, поэтому массу дома определают, используя статистические данные. Согласно им, обычно вес наружных стен по величине почти совпадает с весом остальных элементов и содержимого с учетом снеговой нагрузки.
Специфика строительства каркасных сооружений и домов из sip-панелей заключается в использовании материалов с хорошей несущей способностью и небольшой массой. Поэтому расчет общего веса для таких зданий вычисляют, увеличивая массу наружных стен втрое.
Объем несущих конструкций получают, умножая их длину по периметру дома на толщину и высоту. Для дальнейших расчетов необходимо знать плотность стен, которая зависит от вида используемых материалов и указывается в справочной литературе.
Определение числа опор
Для расчета количества свай полученную массу дома с учетом дополнительного запаса прочности нужно разделить на несущую способность одного конструктивного элемента. Расчет величины нагрузки, которую должна выдерживать опора для фундамента, определают следующие параметры:
- длина и диаметр лопастей сваи;
- прочность материала;
- структура и плотность грунта на уровне расположения лопастей после закручивания.
Характеристики почвы зависят от ее вида и определаются по справочнику.
Посмотрите видео, как рассчитать количество опор для сооружения основания.
Расстояние между сваями
В отличие от других видов свай минимальное расстояние между винтовыми опорами не регламентируется, но во многом зависит от прочности ростверка. Согласно практическим данным по расчетам, полученным во время строительства домов в российских условиях, оно составляет 1,7 м на площадках с обычным грунтом.
Рекомендуем посмотреть видео о том, как пользоваться онлайн-калькулятором для расчета основания.
Максимальное расстояние зависит от материала стен и для одноэтажных зданий должно быть:
- для каркасных и сборно-щитовых сооружений – 3 м;
- для строений из бруса или бревен – не менее 3 м;
- для зданий из кирпича – 2 м;
- для домов из шлакоблоков и газобетона – 2,5 м.
Для более высоких сооружений шаг между опорами свайного фундамента делают меньше.
Как рассчитать количество свай для фундамента
Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.
А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.
1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи
Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:
В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.
2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи
Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:
Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:
Таблица 2
Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7. Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай. Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.
3. Расчет нагрузки от конструкции здания
На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли. Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов. И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.
4. Подсчет требуемого количества свай
Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:
Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:
- Первые должны быть установлены в точках пересечения несущих конструкций;
- Остальные монтируются равномерно между обозначенными углами;
- Минимальное расстояние между отдельными сваями 3 метра;
5. Глубина установки свай и расстояние между ними
Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:
- Уровень прочности сваи по материалу и конструкции;
- Несущую способность грунта;
- Провести расчет осадки свайного фундамента, со временем возникающей под нагрузкой здания;
- Дополнительные параметры (температурный режим в течение года, объем осадков, нагрузки от ветра и др.).
Устройство винтового фундамента
Фундамент на винтовых сваях используется при строительстве легких построек, вспомогательных помещений. При возведении тяжелых жилых домов использовать такой тип не рекомендуется.
Инструкция по монтажу винтовых оснований следующая:
Схема размеров винтовых свай.
Выбор места. При определении с местом строительства необходимо убедиться в том, что в местах устройства фундамента не проложены инженерные коммуникации (кабель, трубопровод и пр.).Разметка плана фундамента.
Разметка выполняется согласно проекту дома, где также указаны все данные об основании, его размерах и конфигурации. Все отметки необходимо выполнять с максимальной точностью, допуская погрешность по любому измерению не более 2 см.Ввинчивание свай. Осуществляется это следующим образом.
В месте расположения опоры делается небольшое углубление (примерно 15-25 см). В подготовленную яму устанавливается свая. В отверстие опоры вставляется лом, диаметр которого не более 3 см, далее устанавливается труба с квадратным сечением, образуя своего рода рычаг.
Для рычага лучше всего использовать металлическую трубу с сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 м. Длины рычага — 2-3,5 м с каждой стороны. Причем чем длиннее труба, тем проще будет крутить рычаг и тем глубже зайдет свая.
Ввинчивание опоры осуществляется при помощи круговых движений, совершаемых вокруг ее оси. За один оборот опора должна уходить в землю примерно на 20 см. Во время процесса нужно постоянно следить за ровным положением элементов фундамента.
При необходимости проводится выравнивание опоры. Следить за ровностью следует сразу, при вхождении опоры, т. к.
с каждым новым витком придать нормальное положение фундаменту будет все сложнее. Проверяется точность установки строительным уровнем или отвесом. Допустимое отклонение от оси — 1-2 градуса.
Если при ввинчивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву, то следует углубить яму до 50 см.
И при установке опоры нужно увеличить вертикальную нагрузку, для чего на рычаг дать дополнительную нагрузку. Как только опора зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Закручивать сваи лучше при помощи трех или пяти человек.
Винтовые опоры ввинчиваются на глубину, предусмотренную проектом. Но она должна быть не менее 1,5-1,8 м и достигать плотных слоев почвы.
Все винтовые сваи вкручиваются вышеуказанным способом. После того как они все будут установлены, их следует подрезать болгаркой.
Это делается для того, чтобы они были одинаковой высоты. Для ровности обрезки используется строительный уровень. Рекомендуется оставлять винтовые сваи высотой до 50-60 см от земли.
Следующий этап — бетонирование винтовых свай.
Это необходимо сделать, чтобы придать опорам дополнительную прочность и надежность. Кроме того, из полости выгоняется лишний воздух. После данной процедуры фундамент сможет выдержать большую нагрузку, исключается возможность деформаций и крена опор.
Для засыпки в сваю следует брать цементно-песчаную смесь или бетонный раствор. Средний расход на одну сваю — 0,02 куб. метра раствора или 35 кг цементно-песчаной смеси.
Заключительный этап — приваривание оголовков и изготовление обвязки брусом. Брус можно заменить швеллером. В этом случае делать оголовки не нужно, что позволяет сэкономить на возведении фундамента.
При изготовлении свайного фундаментазапрещаются следующие действия:
- подгонка свай под уровень при их завинчивании. В дальнейшем при эксплуатации фундамент может не выдержать нагрузки и просесть;ввинчивание опор под углом по отношению к оси более чем 2 градуса;удлинение свай, которые при были криво закручены;ввинчивание свай на глубину менее 1,5 метра;изготовление углублений под опоры глубиной более 50 см;использование свай с поврежденным антикоррозионным покрытием.
Если соблюдены все эти правила и инструкция по монтажу свай, то можно получить устойчивое основание под постройку, которая прослужит долго и надежно.
Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.
Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.
Утепление каркасного дома
В качестве изолирующих материалов для каркасного дома рекомендуется использовать.
- Минеральную вату.
- Эковату.
- Пенополистирольные утеплители.
- Полиуретановые наполнители.
Утепление каркасного дома на сваях начинают с применения изоляционного слоя утеплителя фирмы Технониколь, для достижения максимальной эффективности. Данный утеплитель производится из диабаза и габбро, при этом имеет минимальную толщину изоляционного листа. Утеплители, произведенные по технологии фирмы Технониколь, хорошо защищают каркасный дом от теплопотерь и гасят наружные звуки, обеспечивая жильцам акустический комфорт. Поверх минерального утеплителя Технониколь можно безопасно укладывать магистрали, а также компоненты системы теплый дом.