Упрощенный расчет свайного фундамента

Фундамент для частного дома своими руками

Практически любой расчет свайного фундамента сводится к определению их длинны, диаметра, количества и шага, а также к разбивке их положения на плане, как по периметру, так и внутри самого дома. В данной статье мы расскажем о том, как при необходимости самостоятельно сделать упрощенный расчет такого типа фундамента с использованием буронабивных и винтовых свай.

Содержание статьи:

>Расчет свайно винтового фундамента

Расчет свайно-винтового фундамента

В свайно-винтовом фундаменте в качестве несущих элементов используются металлические винтовые сваи разной длины и диаметра. Для проведения расчета свайно-винтового фундамента специалистами используются сложные расчеты в которых учитываются все нагрузки, действующие на такой вид фундамента и несущая способность грунтов на участке строительства. Однако, можно сделать и упрощенный расчет, который будет основан на опыте устройства фундаментов данного типа.

Выбор оптимального диаметра винтовых свай

Винтовые сваи, используемые для возведения фундамента под дом и хозяйственные постройки могут быть диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Диаметр свай следует подбирать в зависимости от того, под какое здание или сооружение вы собираетесь устанавливать фундамент:

винтовые сваи диаметром 57 мм, зачастую, используются для устройства заборов с малым весом, например изготовленных из сетки;

сваи диаметром 76 мм с несущей способностью до 3000 кг, чаще всего, выбирают, для легких хозяйственных построек или заборов средней тяжести (деревянных или из профлиста);
сваи диаметром 89 мм и несущей способностью 3000-5000кг, как правило, применяют для возведения фундаментов под легкие одноэтажные дома (щитовые, каркасные), различные пристройки и хозяйственные строения, а также для тяжелых заборов;
сваи диаметром 108 мм с несущей способностью 5000-7000 кг выбирают для устройства фундаментов под одно- и двухэтажные дома с небольшим весом (каркасные, из бревна или бруса, пеноблоков или газобетона).

Расчет длины винтовых свай

Одним из главных моментов расчета свайно-винтового фундамента является правильное определение длины свай. Ведь в случае недостаточной их длины может произойти проседание дома или других сооружений под собственным весом в процессе их эксплуатации.

Длину свай следует выбирать с учетом двух факторов: плотности почвы и перепада высотных отметок на участке строительства.

Плотность грунта

Чтобы достоверно знать характеристики почвы на участке застройки, лучше всего использовать данные геологических исследований. Если на участке не производились геологические исследования характеристик грунтов, тогда допустимо использовать упрощенный способ определения плотности почвы. Для этого необходимо выкопать небольшой шурф, глубиной 0,5-1 м в самой низкой отметке участка используя лопату.

Если под почвенным слоем залегают плотные породы, такие как песок или плотная глина, тогда целесообразно выбрать винтовые сваи длиной 2,5 м. Если под верхним слоем находятся породы низкой плотности: плывун, торф или грунтовые воды, тогда необходимо при помощи садового бура углубить шурф до уровня залегания плотных пород и по длине бура рассчитать необходимую длину свай.

Перепад высот на участке

Для того, чтобы выбрать длину свай, кроме учета плотности грунта, следует также учесть перепад высот на участке строительных работ. Если на участке имеется перепад высот, то, если по плотности пород выбраны сваи длиной от 2,5 м, они подойдут для самого верхнего ряда. Сваи же, которые будут располагаться в более низких местах, должны быть длиннее на разность высотных отметок точек в которых они будут установлены. Разность высот можно вычислить при помощи водяного уровня или нивелира, отвеса или рулетки.

Желательно, при перепаде высот более 0,5 м, к каждой полученной длине сваи добавить 0,5 м, потому как, на практике часто случается, что при установке свай в низких местах не хватает 10-20 см их высоты.

Упрощенный расчет необходимого количества свай

Число свай зависит от размеров и веса строения, которое будет удерживаться свайным фундаментом. В среднем расстояния между сваями могут быть следующими:

для деревянных домов (каркасных, каркасно-щитовых, из бревен или бруса) — расстояние не должно быть больше 3 м;
для домов из пенобетона, газобетона, пенно- или шлакоблоков — не должно превышать 2 м;
для легких заборов — 3- 3,5 м;
не более 3 м (при наличии большой ветровой нагрузки — не более 2,5 м).

Чтобы правильно подсчитать необходимое количество свай для устройства фундамента под дом следует:

Взять или составить план (схему) будущего фундамента или первого этажа дома;
Для начала необходимо расположить сваи по всем углам здания;
После этого следует расположить сваи в местах стыков наружных и внутренних стен (несущих перегородок);
Между расположенными сваями необходимо отметить положение свай под внутренними и наружными стенами с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было не более того, которое определено ранее, в зависимости от веса и вида дома;
Остальное внутреннее пространство необходимо заполнить сваями так, чтобы между ближайшими сваями было расстояние не больше расчетного (2 или 3 м);
В месте будущего расположения печи или камина должно быть предусмотрено не менее двух свай (в зависимости от размеров отопительного прибора);
Если в доме предполагается обустройство террасы, крыльца или же пристройки, тогда необходимо обозначить места установки свай по такому же принципу;
Когда места расположения всех свай будут обозначены, вам останется лишь подсчитать их общее количество.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Иногда, во время сооружения свайного фундамента под дом или хозяйственные постройки вместо винтовых используют буронабивные бетонные или бутобетонные сваи, которые изготавливают посредством бетонирования подготовленных для них скважин. Глубина установки таких свай определяется в зависимости от характеристик грунтов на участке и глубины промерзания почвы в районе строительства. Таким образом, глубина свай должна быть больше глубины промерзания грунта как минимум на 0,5 м (0,2 м – песчано-гравийная подушка, 0,3 м — сама свая).

Количество и сечение буронабивных свай определяется в соответствии с расчетом несущей способности фундамента и весом строения, которое будет удерживать фундамент. Несущая способность фундамента из буронабивных свай, в свою очередь, определяется исходя из сопротивления, как материала самого фундамента, так и грунта (основания и боковой поверхности). Для буронабивной сваи длиной 1,5 — 3 м несущую способность можно рассчитать по такой формуле:

P = 0,7хRнхF+0,8хUхfinхli, где:

P — несущая способность сваи;
0,7- коэффициент однородности грунта;
Rн- нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи (принимается по таблицам в зависимости от типа и характеристик грунта);
F — площадь опирания сваи, м²;
0,8- коэфф. условий работы
U — периметр буронабивной сваи, м;
fin – нормативное сопротивление грунта боковой поверности сваи, т/м²(определяетсятся по таблицам);
li — высота несущего слоя грунта, который соприкасается с боковой поверхностью сваи, м.

Табличные значения нормативного сопротивления грунта мы здесь не указываем, однако их, при желании, можно с легкость найти в сети интернет.

Следует отметить, что буронабивные сваи, чаще всего, изготавливаются диаметром 200-250 мм и размещаются с шагом, составляющим 2-2,5 м.

Расчет ростверка свайного фундамента

Свайный фундамент может состоять из одних свай и тогда нижняя обвязка постройки укладывается непосредственно по сваям, а может включать в себя ростверк.

Ростверк представляет собой горизонтальную железобетонную фундаментную балку или плиту, которую сооружают для равномерного распределения нагрузки от веса дома на все сваи. Поэтому свайно ростверковые фундаменты сооружают как при строительстве домов из газобетона или пеноблоков, так и деревянных. Ленточные ростверки могут быть сборными и в виде монолитной ленты. Те и другие должны быть изготовлены из бетона марки не ниже 150.

Чтобы устроить ростверк по сваям, следует рассчитать необходимые его размеры. Для этой цели существуют специальные расчеты, однако в этой статье мы их приводить не будем. Рекомендуемые же минимальные размеры ленточного ростверка свайного фундамента: высота – 30 см, ширина – 40 см.

Для обеспечения достаточной жесткости ростверка его следует армировать стальной арматурой диаметром около 10-12 мм в продольном и поперечном направлении, связывая арматуру между собой при помощи вязальной проволоки в виде армопояса. Между арматурой и краем ростверка должно оставаться расстояние не меньше 2,5 см для полного покрытия её бетоном и защиты от коррозии.

Сопряжение ростверка со сваями может быть свободноопирающимся или жестким. В первом случае роствтерк свободно опирается на верхнее основание свай, во втором — арматура ростверка связывается с выпусками арматуры свай.

Расчет свайного фундамента видео

Вместе с этим материалом часто читают:

Строительство фундамента под дом своими руками