Правила расчета фундамента свайного типа

Фундамент на жб сваях подбирается во время строительства дома на слабых, неоднородных и нестабильных грунтах, площади дома более 200 м2 (в данном случае вложения на конструкцию из монолита превышают расходы на установку опор и обвязки), возведении строений на неровных участках. Длина опор выбирается исходя из перепада высотных отметок и показателей грунта: они закладываются пониже уровня обмерзания, основа должна упираться в стойкие грунтовые слои. Для обеспечения хорошей и неопасной эксплуатации дома при минимуме вложений важно правильно высчитать их число, все факторы способны предусмотреть только профессионалы, однако использовать несложный алгоритм может каждый начинающий строитель.

Методика расчета свайного основания

Отправными данными служат грунтовые параметры, вид и площадь дома и ожидаемые весовые нагрузки. Расчет проходит на шаге проектного составления, все применяемые материалы и объемы конструкций строительства обязаны быть известны. Определяется величина совместных нагрузок, включающая:

1. Фактическую массу: стен, полов, кровли, перекрытий. Для получения данного параметра необходимо знать удельный вес каждого строительного материала, при отсутствии информации от изготовителя используются табличные данные.

2. Полезную нагрузку. По СНиПу 2.01.07.85 усредненное значение, применяемое при расчете свайных фундаментов для построек жилого назначения, составляет 150 кг/м2, зная площадь строения, очень легко отыскать искомую величину. Учет этажности обязателен.

3. Нагрузку снгега. Объем выпадаемого покрова зависит от региона, согласно упомянутому выше стандарту на юге РФ ее расчетное значение – 50 кг/м2, в средней полосе – 100, на севере – 190.

Совокупная весовая нагрузка, действующая на сам фундамент, умножается на поправочный показатель (1,2). Дальше необходимо найти несущую способность одной штуки и высчитать их нужное число. Важно правильно подобрать вид и размеры сваи, грунтовые параметры и глубина обмерзания обязаны быть подтверждены (в лаборатории или путем забивки эталонного образца), в другом случае увеличивается риск опрокидывания строения или экономически ненужных затрат. Для определения количества строительного материала и проверки своего расчета имеет смысл воспользоваться онлайн-калькулятором, также с его помощью можно составить схему расположения опор.

Выбор благоприятного диаметра

Нужное сечение зависит в первую очередь от типа и веса постройки. В индивидуальном строительстве больше всего популярны сваи винтового типа в 57, 76, 89 и 108 мм, последние две применяются для строительства фундаментов домов для жилья, в очень трудных случаях покупаются изделия с диаметром в 133 мм. Рекомендованная область использования приведена в таблице (для лопастного типа):

Диаметр, мм	Самая большая несущая способность, кг	Подходящий вид постройки
57	800	Легкие ограждения из рабицы
76	3000	Ограждения средней тяжести (из древесины, металлопрофиля и пористых блоков), легкие хозпостройки
89	3000-5000	Ограждения из тяжёлых строительных материалов, фундаменты для сборно-щитового дома, пристройки, бани и прочие строения с одним этажом
108	5000-7000	Одно- и дома в два этажа из бруса, легких марок бетона, каркасно-щитовых конструкций

Диаметр всегда выбирается из учета возможной нагрузки, фундамент для бани из каркаса, альтанку или пристройку строят на 89 мм сваях, жилой дом усадебного типа – 108 мм. Для тяжёлых зданий (кирпичных, трехэтажных и т.д.) данный тип не рекомендуется, его подбирают при отсутствии иных вариантов, расчет опор в данном случае просит вовлечения мастеров.

Обозначение несущей способности одной сваи

Усредненное значение этой характеристики зависит от трубного диаметра и лопастей, длины и прочности грунта-основания, оно в первую очередь указывается изготовителем. Если появится желание величина допустимой нагрузки находится по формуле: N=F/k, где:

• F – неоптимизированное значение несущей способности, которое можно высчитать собственными силами, достаточно помножить диаметр лопастей сваи на винтовой основе на стабильность основания (табличная величина).
• K – поправочный показатель: 1,2 при точном знании типа грунта (проведении зондирования и испытаний в лаборатории), 1,25 – определении параметров почвы при помощи установки эталона (идеальный вариант в плане расходов и израсходованного времени), 1,4-1,75 – при отсутствии данных о геологических особенностях участка или самостоятельных испытаниях.

Эта формула не берет в учет глубину закладки лопастей и характер работы (на выдергивание или на сжатие), правильно высчитать несущую способность одной сваи на винтовой основе могут только профессионалы. Для упрощения лучше всего использовать табличные данные. На завершительном шаге общий вес дома разделяется на допустимую нагрузку для одной опоры, финальное число округляют в ближайшую большую сторону. Все данные которые получены применяются в дальнейшем во время расчета элемента основания дома. Схема расположения составляется с учетом рекомендаций по строительным работам, плана конструкций несущего типа и рекомендуемого интервала, зависящего со своей стороны от веса материалов стен.

Пример расчета

Нужно рассчитать кол-во винтовых опор для в два этажа дома из дерева 10?10 м, масса которого известна (46 т). Строительство проводится в средней полосе РФ, на участке с лессовой почвой.

• Находится полезная нагрузка на каждый этаж строения: 10?10?0,15=15 т, с учетом этажности ее общая величина равняется 30 т.
• С учетом норм (средняя масса покрова для этого региона составляет 190 кг/м2) рассчитывается нагрузка снгега: 10?10?0,19=19 т.
• Рассчитывается общая нагрузка на сам фундамент для дома: (46+30+19) ?1,2=114 т, тут 1,2 – показатель запаса.
• В таблицах находится несущая способность одной опоры, с учетом типа постройки (дом в два этажа среднего веса) оптимальный диаметр сваи – 108 м, для этого региона самая маленькая глубина закладки составляет 2,5 м. На лессовых почвах ее несущая способность равняется 3,6, нагрузка на одну единицу находится делением общего веса на это значение: 114/3,6=31,67?32 шт.

Для обеспечения хорошей эксплуатации древесного строения на данном участке требуется 32 сваи диаметром в 108 м. Подобным образом можно высчитать основу для дома из пенобетонных блоков или из любого иного материала.

Многие индивидуальные застройщики применяют самый простой вариант расчета свайного основания. В данном случае длина и диаметр свай винтового типа подбираются из учета ориентировочного веса постройки (см. таблицу выше) и глубины обмерзания, а общее кол-во получают после составления схемы. При этом придерживаются максимально возможного расстояния между опорами: 3 м – для древесных и домов из сэндвич-панелей, 2 – для строений из пено- и блоков из ячеистого бетона, строительного блока, 3-3,5 – для ограждений и простых построек.

Дальше подбирается схема расположения опор: они обязательны по всем ключевым внешним углам, на местах стыка конструкций несущего типа и перегородок, под печью, тяжёлым котлом или камином (не менее 2). После их определения оставшееся расстояние делят с учетом шага, вышеуказанного. Опоры необходимо расположить как можно равномерно, иначе нагрузки будут распределяться неверно. Такой способ расчета не советуют подбирать во время строительства на трудных грунтах, требуемая частота расположения труб способна заметно превосходить нормативную.

Необходимым требованием считается обвязка: нижняя из бруса или металла, размещенных сверху опор либо в виде монолитного ж/б элемента основания дома, одинаково распределяющего нагрузки. Выбор необходимого варианта доверяют мастерам, для жилых домов усадебного типа предпочтение отдают второму. Высчитать правильно фундамент в несколько раз тяжелее, очень часто просто соблюдены самые маленькие размеры: 30 см по высоте ленты, 40 – по ширине, с закладкой армирующего каркаса и железных связанных прутьев толщиной не менее 10 мм. Приступать ко второму этапу работ позволяется лишь после набора подземным армирующим поясом сооружения прочности (28 дней).