Основные схемы размещения
Существует несколько разновидностей схем расположения свай:
- Свайное поле.
- Свайный куст.
- Свайная полоса.
Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.
Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.
Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.
При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.
Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей
Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени
Расчет несущих характеристик сваи
Несущие характеристики сваи в конкретном типе грунта являются важными, поскольку в случае пренебрежения ими может возникнуть ситуация, когда характеристики сваи превысят возможности почвы и появятся усадки. Вследствие негативного влияния проседания почвы вес здания будет распределен неравномерно и могут возникнуть нежелательные деформации или частичное разрушение объекта.
Определить несущую способность грунта можно только после проведения изысканий. Затем, зная состав залегающих слоев и с использованием таблиц из нормативных документов можно вычислить несущую способность почвы. В таблице 1 приведены значения для типичных грунтовых составов.
Несущая способность грунта в зависимости от его состава
После этого определают несущие характеристики одной сваи. Для этих целей также необходимо пользоваться справочными данными для конкретного типа свай либо данными от производителей свайных элементов для буронабивных или винтовых свай. В качестве примера в Таблице 2 приведены данные по определению несущих способностей винтовой сваи 89х300 (Т).
Влияние плотности грунта на несущие способности сваи 89х300 (Т)
Расчет количества винтовых или буронабивных свай для фундамента производится обычным делением полной нагрузки объекта на несущую способность одной опоры.
Каким должен быть шаг размещения свай?
Полученное значение количества свай является недостаточным для расчета фундамента, так как их размещать можно только определенным образом, соблюдая определенный шаг, чтобы не нарушить плотность грунта и не ухудшить его несущие способности.
Рекомендуем посмотреть видео на тему размещения опор на необходимом расстоянии.
Максимальный шаг для домов из разных материалов составляет:
- Для деревянных на основе готовых каркасов, бревен либо бруса допустимый интервал между сваями составляет 3 м.
- Для домов на основе пенобетонных блоков или шлакоблока шаг между сваями должен быть до 2-х метров.
Минимальный шаг свай фундамента ограничен несущими способностями грунта. При установке буронабивных свай или закручивании винтовых происходит уплотнение почвенных слоев. Поэтому слишком близкое расположение является не только нецелесообразным с технической, а и финансовой точки зрения.
Сбор нагрузок
Расчет количества свай для фундамента начинается с вычисления нагрузки, которую оказывают на опоры и почву элементы здания — стены, перекрытия, стропильная система, кровля. В расчет принимается собственный вес фундамента, ветровая и снеговая нагрузка, силы морозного пучения. Для расчета веса каркасного дома можно использовать данные из таблицы ниже.
Таблица 1. Вес материалов и конструкций каркасного дома.
Конструктивные элементы, кг/м 2
Стены, утепленные минватой толщиной 100-150 мм
Межкомнатные перегородки (гипсокартон, брус)
Перегородки со звукоизоляцией (гипсокартон, брус, утеплитель)
Чердачное перекрытие по балкам, с обрешеткой и утеплителем
Кровельный пирог (кровельные материалы, обрешетка, гидроизоляция, контробрешетка, утеплитель, стропила), кг/м 2
с керамической черепицей
с битумной черепицей
Вес одной двухлопастной сваи длиной 2,5 м, кг
Временные нагрузки, кг/м 2
полезная (мебель, бытовая техника, сантехника)
снеговая и ветровая
Из таблицы СНиП «Нагрузки и воздействия» с учетом климатического района
Снеговая и ветровая нагрузки рассчитываются с учетом типа крыши, угла наклона скатов. Если угол превышает значение 60 градусов, снеговая нагрузка уменьшается, но увеличивается ветровая. Приведенные в таблице значения являются справочными, для получения расчетных показателей цифры умножают на коэффициент надежности для каждого вида конструкций.
Таблица 2. Коэффициент надежности.
Теплоизоляция, засыпка, бетонная стяжка
изготовленная на стройплощадке
Изучаем свойства грунта для расчета винтовых свай
Основание свайного типа положительно зарекомендовало себя при строительстве объектов в местностях с проблемным грунтом:
- насыщенным глиной;затопляемым;подвижным.
Геодезические исследования включают:
- лабораторный анализ грунта;определение уровня грунтовых вод.
Указанные работы осуществляются специалистами геодезических организаций и стоят достаточно дорого. При возведении частного строения необязательно пользоваться услугами профессиональных геодезистов. Можно самостоятельно проанализировать характер почвы.
Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований
Для этого необходимо провести экспериментальное закручивание:
- углубиться в грунт буром на 0,5–0,8 м ниже нулевой отметки;визуально оценить состояние почвы в лопастях бура;определить возможную глубину вкручивания.
Подбираем по диаметру и длине винтовые сваи – расчет для фундамента
Спиральные опоры отличаются диаметром рабочей поверхности. Указанный размер зависит от вида возводимых объектов:
- установка облегченных ограждений и небольших деревянных заборов производится с использованием элементов с витками диаметром 57 мм;
Чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка
- прочность фундаментов для хозяйственных помещений, бытовок, оград из металлопрофиля обеспечивает размер спирали, равный 76 мм;устойчивость массивных оград, фундаментов каркасных строений, а также различных пристроек достигается благодаря увеличенному до 89 мм диаметру;возведение многоэтажных зданий, сооружение бревенчатых и каменных пристроек требуют увеличенного до 108 мм сечения;монтаж каркасных многоэтажных строений, массивных построек и сооружение пирсов требует мощной основы с диаметром спирали 133 мм.
Для обеспечения устойчивости возводимых строительных конструкций в различных регионах используют опоры, отличающиеся длиной.
Размер определяется следующими моментами:
- особенностями климата;плотностью почвы;высотными перепадами;глубиной промерзания;действующими нагрузками;сопротивлением грунта;глубиной расположения твердых слоев.
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент
Специалисты рекомендуют учитывать следующие рекомендации при выборе длины:
- применять элементы длиной 1–1,2 м в южных регионах;использовать опоры размером 2–2,5 м в северных зонах.
Используя так называемый способ контрольного ввинчивания, несложно определить максимальную глубину погружения до уровня плотного несущего пласта почвы.
Для этого следует ввинтить одну спиральную опору, контролируя правильность ее расположения по вертикали. Значительное возрастание усилия завинчивания свидетельствует о достижении рабочей частью твердых слоев. Обязательно увеличьте на 20–40 см допуск на длину опоры, особенно в условиях сложного рельефа с высотными перепадами.
Рассчитав нагрузки и определив рабочие размеры, приступайте к следующему этапу работ.
Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента
Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:
- Измеряемые.
- Расчетные.
К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:
- Состав слоев.
- Уровень залегания грунтовых вод.
- Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
- Глубина залегания и состав плотных слоев.
К расчетным параметрам относятся:
- Величина нагрузки на основание.
- Несущая способность опоры.
- Схема расположения стволов.
- Параметры свай и ростверка.
Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.
ВАЖНО!
Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию
Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.
Изучаем свойства грунта для расчета винтовых свай
Основание свайного типа положительно зарекомендовало себя при строительстве объектов в местностях с проблемным грунтом:
- насыщенным глиной;затопляемым;подвижным.
Геодезические исследования включают:
- лабораторный анализ грунта;определение уровня грунтовых вод.
Указанные работы осуществляются специалистами геодезических организаций и стоят достаточно дорого. При возведении частного строения необязательно пользоваться услугами профессиональных геодезистов. Можно самостоятельно проанализировать характер почвы.
Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований
Для этого необходимо провести экспериментальное закручивание:
- углубиться в грунт буром на 0,5–0,8 м ниже нулевой отметки;визуально оценить состояние почвы в лопастях бура;определить возможную глубину вкручивания.
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
Рассчитываем ростверк.
Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.
Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.
Свайный фундамент расчет свай.
Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.
Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:
Свайный фундамент расчет свай.
Фундамент с железобетонным ростверком.
- Высота – 30 см.
- Ширина – 40 см.
Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.
Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.
С каким шагом устанавливаются винтовые сваи
Винтовые сваи используются под строительство легких сооружений, особенно, если они – самодельные. На них часто монтируются заборы из различных материалов.
Если вы решили обнести свои владения забором из сетки-рабицы, расстояние между сваями свайно-винтового фундамента должно быть не более 3-3,5 метра.
Расстояние между винтовыми сваями фундамента более тяжелого забора, сооруженного из дерева или профлиста, составляет максимум 3 метра. А если в регионе имеют место сильные ветры, лучше шаг опор уменьшить до 2,5 метров.
Вышеизложенные сведения помогут домашнему мастеру построить надежный свайный фундамент. Однако надо помнить, что профессиональный расчет параметров свайного фундамента обычно приводит к экономии материалов и трудозатрат.
Видео о плюсах и минусах свайных фундаментов.
Расчет фундамента на изгиб
Многие строители не раз сталкивались с проблемой изгиба несущей конструкции через неверно подобранные материалы или ошибки в расчетах. Соответственно, смета уже никуда не годится, ее нужно оперативно переделывать и проводить новые расчеты. Поэтому в строительных нормах четко указано, что расчет на изгиб проводится только в сечении по грани колонны и по внешнему контуру ростверка.
Есть несколько методик расчетов на изгиб, но подбираются они в каждом конкретном случае индивидуально, исходя от внешних условий. Самый быстрый вариант – это суммирование всех моментов от реакций запроектированных свай, дополнительно учитываются локальные нагрузки.
Схема армированной сваи.
Но такая методика используется, если используются железобетонные сваи. А вот когда используется стальная свайная конструкция, тогда лучше брать методику расчета по сечению колонн. Также таким методом рассчитывается и необходимое количество, и допустимый максимальный диаметр арматуры.
Расчет фундамента на винтовых сваях – последовательность действий
Привлекательность спиральных опор для обустройства фундамента индивидуальной постройки связана с их невысокой стоимостью и возможностью ускоренной установки.
Застройщики часто желают быстро возвести свайную основу на винтовых опорах. При этом они не всегда выполняют расчет количества винтовых свай с учетом особенностей грунта и несущей способности. Это может привести к нарушению устойчивости возводимого строения.
Выполнение предварительных расчетов до начала монтажных мероприятий позволяет избежать непредвиденных ситуаций.
Расчет свайно-винтового фундамента предусматривает следующие этапы:
геодезические изыскания, связанные с определением характеристик грунта;определение фактических нагрузок, которые будут воспринимать опоры;подбор диаметра спиральной части с учетом особенностей и массы строения;вычисление рабочей длины свай для конкретных условий;расчет количества винтовых свай, обеспечивающих устойчивость постройки;проектирование документации, содержащей координаты размещения опорных точек;составление сметы на фундамент из винтовых свай, расчет затрат.
Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме
Соблюдение указанного алгоритма и выполнение каждого из этапов является обязательным. Попытка исключить из перечня любой пункт может вызвать снижение нагрузочной способности, а также повышенные затраты, связанные с перерасходом стройматериалов.
Расчет свайного фундамента.
Расчет несущей способности свай в соответствии с нормативными документами.
Площадь сечения сваи и его форма имеет значительное влияние на несущую способность сваи. Логично предположить, что существует оптимальное сечение сваи, обладающее наибольшей несущей способностью и, в то же время, удовлетворяющее конструктивным требованиям. Общепринятым конструктивным параметром сваи является отношение её длины к диаметру. При высотном строительстве, особенно в тех случаях когда верхняя часть геологического разреза представлена слабыми грунтами отношение длины сваи к диаметру (l/d) должно составлять не менее 30.
Для анализа возможных конструкций фундамента были произведены расчеты несущей способности свай различной длины и диаметров. Были рассмотрены диаметры свай 1,8; 2,0; 2,2; 2,5 и 3,0м. Рассматривались длины свай, соответствующие заглублению нижних концов свай в слой недислоцированных вендских глин на 10…90 м (что соответствует отметкам от -40…-120 м абс.).
Расчет несущей способности сваи по существующим нормативным документам имеет ограничение, существенно влияющее на расчет в рассматриваемых инженерно-геологических условиях. Принятая в СНиП методика расчета несущей способности сваи была разработана для относительно неглубоких свай (до 30…45м от поверхности земли), что не позволяет учитывать повышение сопротивления по пяте и боковой поверхности сваи на больших глубинах. Указанная особенность видна на рис.4.1.1 –сопротивление сваи в однородном грунте с увеличением её длины не возрастает, что противоречит основополагающим законам механики грунтов.
Рассмотрев характер изменения предельного сопротивления на боковой поверхности сваи в зависимости от глубины можно отметить, в грунтах с показателем текучести равным 0,2 сопротивление линейно возрастает с глубиной, что позволяет применить линейную экстраполяцию. При этом такое допущение добавляет некоторый запас надежности – на рассматриваемой площадке механические свойства грунта с глубиной возрастают нелинейно.
Таким образом, расчет несущей способности свай путем экстраполяции приведенных в таблицах СНиП значений по глубине является теоретически обоснованным и близким к нормативной методике. С увеличением глубины заложения свай в грунте растут вертикальные и горизонтальные напряжения, что в свою очередь вызывает увеличение предельных значений трения по боковой поверхности сваи и сопротивления по пяте.
Сопоставление расчетных значений сопротивления свай по пяте с экспериментальными, полученными на площадке ОДЦ «.», показало, что экспериментальные значения близки к расчетным, полученным путем экстраполяции таблиц СНиП.
В мировой практике существует общепризнанный, однако, не вошедший в действующие нормативные документы РФ (однако отражен в рекомендациях ) способ расчета по прочностным характеристикам грунта. Его суть заключается в разбиении сваи на элементарные слои по длине, определение действующего горизонтального напряжения в каждом из элементарных слоев и последующем определении предельного сопротивления по боковой поверхности по теории Кулона-Мора. При этом к значению предельного сопротивления вводится коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности, учитывающий влияние способа производства работ.
Корректировка расчетного количества свай
В процессе расчета числа свай определяется их минимально допустимое количество. Но иногда может потребоваться корректировка результата в сторону увеличения: максимальное расстояние между винтовыми опорами не должно превышать 3 м.
Оно лимитируется прочностью ростверка. Так что принятое количество свай может быть больше расчетного.
Как видите, расчет фундамента из винтовых свай для дома – дело не совсем простое. Если у вас нет склонности к такого рода работе – воспользуйтесь услугами инженеров: для них это дело привычное.
Специалист выполнит расчет гораздо быстрее, ведь у него есть опыт, да и вся необходимая литература всегда под рукой.
Видео о расчете фундамента на винтовых сваях.
Подготовка к расчетам
Данные, которые будут использоваться для подсчета несущей способности свай, получают после проведения геологических процедур и расчета планируемого давления на постройку. Сбор этих данных крайне важная работа, так как именно от них зависит правильность результата подсчетов.
Таблица, которая позволяет определить разновидность грунта по характеристикам.
Определение несущей способности свай не может базироваться на данных, собранных на соседних участках.
Даже в пределах одной земельной территории геологические показатели могут довольно сильно варьироваться. Несколько скважин по периметру участка, позволят собрать детальную информацию о качестве грунта. Ошибка в сборе данных может привести к довольно неприятным последствиям.
Оптимальное расстояние
Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.
Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.
Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.
Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.
В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.
Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.
Выбор оптимального шага свай. Оценка чувствительности модели к различным расчетным факторам.
Процесс проектирования
Процесс проектирования свайного основания высотного здания во многом является итерационным. Многие расчетные параметры свайного основания, такие как распределение нагрузок на индивидуальные сваи, распределение нагрузки от верхнего строения на подземную часть здания, осадки фундамента в плане и по глубине, распределение усилий в сваях по глубине взаимосвязаны и сильно влияют друг на друга. При изменении одного параметра фундамента неизбежно изменятся и другие, при этом результат этих изменений известен лишь приблизительно и должен быть уточнен трудоемким пространственным расчетом. Как правило изменяется не один параметр фундамента, а несколько сразу, что еще более затрудняет анализ произошедших в характере работы фундамента изменений.
Широко известным и распространенным методом расчета свайных фундаментов является модель ячейки бесконечного в плане свайного основания. Расчеты по схеме свайной ячейки более детально описывают работу центральных свай в фундаментах большого размера в плане за счет меньшего размера конечных элементов и в тоже время существенно менее трудоемки. Меньшая трудоемкость позволяет изменять один параметр в одном расчете и тем самым изолировать влияние одного фактора от других.
Целью выполнения расчетов по схеме свайной ячейки было определение расчетной характеристики нагрузка-осадка для шага свай 1,5; 2,0; 2,5; 3; 4 и 5 диаметров. Кроме того, в настоящей работе были проведены расчеты, рассматривающие влияние следующих факторов на характеристику нагрузка-осадка свайной ячейки:
Все расчеты выполнялись для свай диаметром 2,0 м. Абсолютные величины осадок приведены условно, т.к. расчет выполнялся в предпосылке свайной цилиндрической ячейки, т.е. бесконечного свайного поля.
влияние изменения прочностных характеристик в диапазоне 70…130% от фактических;
влияние прочности контакта свая-грунт (в расчете моделировалось изменением прочности интерфейсных элементов);
влияние модуля деформации бетона с учетом ползучести;
влияние неоднородности деформационных характеристик основания.
На рисунке 4.5.2 приведена характеристика нагрузка-осадка для свайных ячеек с шагом свай 3…10м, в диапазоне давления на ростверк 200…1500 кПа. По горизонтальной оси отложено давление, по вертикальной осадка, а шаг свай обозначен различными цветами. В дальнейшем, результаты приведенные на рис 4.5.1 будут рассматриваться как базовые при сравнении с остальными.
Следует отметить, что значения осадок, представленные на рис.4.5.2…4.5.7 следует анализировать с учетом того факта, что расчеты выполнялись в предпосылке свайной цилиндрической ячейки, т.е. бесконечного свайного поля. Другими словами, по результатам представленных расчетов следует оценивать качественные изменения в характере работы ячейки.
В таблице 4.5.1 приведены отношения осадки свайной ячейки к значению осадки при шаге свай 3м. Из таблицы можно оценить, как изменяется осадка при увеличении расстояния между сваями. Видно, что при увеличении шага свай с 3 до 5 м, осадка ячейки изменяется всего на 10…12%, при увеличении шага с 5 до 6 м еще на 14…19%. Дальнейшее увеличение шага приводит к нелинейному возрастанию осадки, что говорит о переходе значительного объема грунта в область пластических деформаций. Кроме того, об этом свидетельствует и отношение осадки при максимальной нагрузке к осадке при минимальной нагрузке, при заданном шаге свай. В диапазоне шага свай 3…5м (1,5…2,5d) отношение осадок не превышает 1%, а при шагах от 6 до 10 м нелинейно увеличивается и составляет 4…20%.
Назад
Вперёд
Общие сведения по результатам расчетов
- Общая длина ростверка
– Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок. - Площадь подошвы ростверка
– Соответствует размерам необходимой гидроизоляции. - Площадь внешней боковой поверхности ростверка
– Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента. - Общий Объем бетона для ростверка и столбов
– Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом. - Вес бетона
– Указан примерный вес бетона по средней плотности. - Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
– Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай. - Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
– Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты. - Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
– Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения. - Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
– Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП. - Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
– Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю. - Минимальный диаметр арматуры столбов
– Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай. - Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
– Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона. - Величина нахлеста арматуры
– При креплении отрезков стержней внахлест. - Общая длина арматуры
– Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста. - Общий вес арматуры
– Вес арматурного каркаса. - Толщина доски опалубки
– Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор. - Кол-во досок для опалубки
– Количество материала для опалубки заданного размера.
Подбираем по диаметру и длине винтовые сваи – расчет для фундамента
Спиральные опоры отличаются диаметром рабочей поверхности. Указанный размер зависит от вида возводимых объектов:
- установка облегченных ограждений и небольших деревянных заборов производится с использованием элементов с витками диаметром 57 мм;
Чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка
- прочность фундаментов для хозяйственных помещений, бытовок, оград из металлопрофиля обеспечивает размер спирали, равный 76 мм;устойчивость массивных оград, фундаментов каркасных строений, а также различных пристроек достигается благодаря увеличенному до 89 мм диаметру;возведение многоэтажных зданий, сооружение бревенчатых и каменных пристроек требуют увеличенного до 108 мм сечения;монтаж каркасных многоэтажных строений, массивных построек и сооружение пирсов требует мощной основы с диаметром спирали 133 мм.
Для обеспечения устойчивости возводимых строительных конструкций в различных регионах используют опоры, отличающиеся длиной.
Размер определяется следующими моментами:
- особенностями климата;плотностью почвы;высотными перепадами;глубиной промерзания;действующими нагрузками;сопротивлением грунта;глубиной расположения твердых слоев.
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент
Специалисты рекомендуют учитывать следующие рекомендации при выборе длины:
- применять элементы длиной 1–1,2 м в южных регионах;использовать опоры размером 2–2,5 м в северных зонах.
Используя так называемый способ контрольного ввинчивания, несложно определить максимальную глубину погружения до уровня плотного несущего пласта почвы.
Для этого следует ввинтить одну спиральную опору, контролируя правильность ее расположения по вертикали. Значительное возрастание усилия завинчивания свидетельствует о достижении рабочей частью твердых слоев. Обязательно увеличьте на 20–40 см допуск на длину опоры, особенно в условиях сложного рельефа с высотными перепадами.
Рассчитав нагрузки и определив рабочие размеры, приступайте к следующему этапу работ.
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
- нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
- нагрузка на ростверк.
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
| Конструкция | Нагрузка |
|---|---|
| Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см | 30-50 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 20 см | 100 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 30 см | 150 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 38 см | 684 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 51 см | 918 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления | 27,2 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением | 33,4 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя | 100-150 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см | 500 кг/кв.м. |
| Пирог кровли с использованием покрытия из | |
| листов металлической черепицы и металлических | 60 кг/кв.м. |
| керамочерепицы | 120 кг/кв.м. |
| битумной черепицы | 70 кг/кв.м. |
| Временные нагрузки | |
| От мебели, людей и оборудования | 150 кг/кв.м. |
| от снега | определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района |
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
| Тип нагрузки | Коэффициент |
|---|---|
| Постоянная для: – дерева – металла – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона – изготавливаемых на заводе – изготавливаемых на участке строительства | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
| От мебели, людей и оборудования | 1,2 |
| От снега | 1,4 |
