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

Расчет свайно-винтового фундамента

В свайно-винтовом фундаменте в качестве несущих элементов используются металлические винтовые сваи разного диаметра и длины. Для того, чтобы сделать расчет свайно-винтового фундамента специалисты используют сложные расчеты в которых учитывают все нагрузки, которые действуют на такой фундамент и несущую способность грунтов на участке строительства. Но, можно сделать и упрощенный расчет, который основан на опыте устройства фундаментов такого типа.

Выбор оптимального диаметра винтовых свай

Винтовые сваи, которые используются для устройства фундамента под дом и хозяйственные постройки могут быть диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Диаметр свай подбирают в зависимости от того фундамент под какое здание или сооружение собираются устраивать и его веса:

• - винтовые сваи диаметром 57 мм, чаще всего, используются для устройства заборов с небольшим весом, например из сетки;
• - сваи диаметром 76 мм с несущей способностью до 3000 кг, обычно 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 устройства фундаментов под легкие одноэтажные дома (каркасные, щитовые), различные пристройки и хозяйственные строения, а также для тяжелых заборов;
• - сваи диаметром 108 мм с несущей способностью 5000-7000 кг используют для устройства фундаментов под одно- и двухэтажные дома с небольшим весом (каркасные, из бруса, бревна, пеноблоков или газобетона).

Расчет длины винтовых свай

Одним из важных моментов расчета свайно-винтового фундамента является правильное определение длины свай. Потому, что в случае недостаточной их длины возможно проседание дома или других сооружений под собственным весом в процессе их эксплуатации.

Длину свай необходимо выбирать в зависимости от двух факторов: плотности грунта и перепада высотных отметок на участке будущего строительства.

Плотность грунта

Для того, чтобы достоверно знать характеристики грунта на участке, лучше всего использовать данные геологических исследований. Если же на участке не производились геологические исследования характеристик грунтов, то можно использовать упрощенный способ определения его плотности. С помощью лопаты выкопать небольшой шурф, глубиной 0,5-1 м в самой низкой отметке участка.

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

Перепад высот на участке

Для выбора длины свай, кроме учета платности грунта, необходимо также учесть перепад высот на участке. Если на участке имеется перепад высот, то если по плотности пород выбраны сваи длиной от 2,5 м, то они подойдут для самого верхнего ряда. Сваи же, которые будут расположены в более низких местах должны быть длиннее на разность высотных отметок точек в которых они будут установлены. Разность высот можно определить с помощью нивелира или водяного уровня, отвеса и рулетки.

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

Упрощенный расчет необходимого количества свай

Необходимое количество 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 бруса или бревен) - расстояние должно быть не более 3 м;
• - для домов из газобетона, пенобетон, пенно- или шлакоблоков - не более 2 м;
• - для легких заборов - 3- 3,5;
• - не более 3 м (при наличии большой ветровой нагрузки - не более 2,5 м).

• Взять или составить план (схему) будущего фундамента или первого этажа дома;
• Сначала необходимо расположить сваи по всем углам здания;
• После этого необходимо расположить сваи в местах стыков наружных и внутренних стен (несущих перегородок);
• Между уже расположенными сваями необходимо отметить положение свай под наружными и внутренними стенами с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было не более того, которое определено ранее, в зависимости от вида и веса дома;
• Остальное внутреннее пространство необходимо заполнить сваями так, чтобы между ближайшими сваями было расстояние не более 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 будут терраса, крыльцо, пристройка необходимо обозначить места установки свай по тому же принципу;
• Теперь, когда места расположения всех свай обозначены, остается подсчитать их общее количество.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Ростверк – горизонтальная железобетонная фундаментная балка или плита, 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 изготавливаться из бетона марки не ниже 150.

Для того, чтобы устроить ростверк по сваям необходимо рассчитать необходимые его размеры. Для этого существуют специальные расчеты, но в этой статье мы их привадить не будем. Рекомендуемые же минимальные размеры ленточного ростверка свайного фундамента: высота – 30 см, ширина – 40 см.

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

• Какую опору выбрать?
  • Выбор нужного диаметра
  • Выбор нужной длины
• Расчет необходимого количества винтовых свай

Фундамент из винтовых свай является не только более дешевой, но и качественной альтернативой обычному ленточному фундаменту. Надежность будущего фундамента напрямую зависит не только от технологии монтажа, но и от правильно проведенных расчетов.

На участках земли где на глубине в 30-40 см появляется песок или глина можно использовать винтовые сваи длиной 2,5 метра.

Такая операция, как расчет необходимого числа винтовых свай, предусматривает наличие целого ряда факторов:

• тип грунта;
• правильное размещение опор по периметру будущего здания;
• глубину, на которую необходимо ввинчивать стержни;
• общий вес конструкции будущего здания и др.

Стоит учесть, что при строительстве на слабых грунтах рекомендуется применять деревянные перекрытия и несущие стены небольшого веса. В подсчете необходимого нет ничего сложного. Главное – иметь план будущей постройки и следовать выложенному порядку расчета.

При строительстве можно не только уберечься от ошибок, возникающих в будущем трещин и перекосов, но и существенно снизить стоимость возведения сооружения. Для этого домовладельцу нужно рассчитать свайный фундамент для дома. До проведения подсчетов нужно начертить схему и определиться с размерами, материалами.

• узнать свойства и характеристики земли;
• подсчитать нагрузку на нее от строения;
• подсчитать площадь подошвы всего основания;
• выбрать походящие характеристики буронабивной сваи и количество опор.

Если местнорсть давно обжитая, то можно воспользоваться опытом старых успешных построек

Узнаем свойства грунта

Чтобы оценить характеристики земли, нужно вырыть несколько скважин по всей территории застраиваемого участка глубиной около 2 метров. Домовладелец должен принимать решение о типе земли, основываясь на ее виде, глубине расположения и толщине каждого слоя . Скважины должны находиться строго на участке строительства! Домовладелец может столкнуться со следующими видами грунта:

• скальный или полускальный;
• песчаный;
• глинистый или суглинок;
• иловый;
• торфяной;
• супесь.

Первые два вида грунта характеризуются высокими несущими возможностями, из-за чего на них можно сооружать любой вид основания под дом. Сооружение свайного в такой ситуации нецелесообразно.

Остальные типы грунта относятся к пучинистым, поэтому вид свайного фундамента для них подбирают, учитывая следующие показатели, которые подскажут, как рассчитать свайно ростверковый фундамент:

• глубина расположения пучинистой прослойки земли – суглинок, торф или другой тип грунта может быть расположен на всей глубине земли, на ее поверхности. Одним из вариантов строительства может стать замена части такой земли непучинистым составом, например, песком, после чего можно сооружать уже свайный или свайно-ростверковый фундамент;
• уровень грунтовой воды. Если грунтовые воды находятся на глубине 1 метр и выше, желательно соорудить плитное основание, если же они расположены глубже, подойдет свайно-ростверковый фундамент;
• глубина замерзания грунта. Если грунт пучится на протяжении всего уровня замерзания, его заменяют непучинистым составом или строят свайный фунамент.

Рассчитываем площадь основания

S – вычисляемая площадь, буквой F обозначена общая нагрузка дома, в которую включают его вес с фундаментом, вес снега, людей, оборудования, мебели и так далее. Под Ro подразумевается сопротивление грунта. Yn – это коэффициент, отражающий надежность и равный 1,3.

Если в доме планируется впоследствии надстройка нового этажа, то запас прочности следует увеличить примерно вдвое

Yc – коэффициент, указывающий на условия работы, который зависит от показателей грунта:

• 1,0 – для пластичной глины и тяжелого каменного дома;
• 1,1 – для пластичной глины и каркасных домов или жестких крупных домов, в которых длина стен больше их высоты в 4 раза;
• 1,2 – для непластичной глины, мелкого сухого песка, для каркасных или деревянных домов, каменных домов, где длина стен будет в полтора раза меньше их высоты; для длинных жестких зданий на крупном песке;
• 1,3 – для любых зданий на мелком песке;
• 1,4 – для зданий каркасных, длинных и жестких на крупном песке.

Точную таблицу свойств и формулу вычислений дает СНиП.

Качество и количество свай

R – это сопротивление грунта, точное значение которого можно посмотреть в СНиПе, F – это общая площадь опирания, m – значение, характеризующее условия работы сваи (за среднее значение можно принять 1, но предварительно нужно сверить его с нормативом из СНиПа).

Для железобетонных свай можно принять следующее значение:

• если диаметр опирания равен 15 см, а площадь – 177 см кв., несущая способность свай составит 1062 кг;
• при показателе опирания в 15 см, его площадь будет равна 314 см кв., а несущие возможности сваи будут равны 1884 кг;
• диаметр опирания в 25 см и площадь в 491 см кв. определяют несущие способности в 2946 кг;
• 30 см значения опирания и 707 см кв. его площади дают 4242 кг несущей способности;
• показатель диаметра опирания, равный 40 см, площадь, равная 1256 см кв., дадут несущую способность в 7536 кг;
• если диаметр опирания равен 50 см, площадь – 1963 см кв., свая выдержит 11775 кг веса.

Запомните минимальное расстояние между осевыми линиями двух свай – не более трех диаметров сваи, и рассчитывайте свайный фундамент своими руками!

Рассчитываем цену свайного фундамента

В стоимость фундамента надо включать и удаляемый впоследствие лес и крепеж для опалубки ростверка

• материалов и их доставки на участок;
• аренды или покупки оборудования;
• услуг строительной компании.

Уже давно не секрет, что правильность выбора основания для дома и качество строительства определяют срок службы и удобство жизни в нем. Производить расчет винтовых свай для фундамента необходимо еще на стадии разработки проекта, так как без этой информации не представляется возможным подготовить смету, закупить инструмент и материалы.

Особенности конструкции

Металлические винтовые сваи для фундамента благодаря своей универсальности заслужили широкое применение среди застройщиков.

В чем же состоят особенности свай?

• Конструкция. Это сварная труба с острым концом, на которой приварены лопасти в форме винта - фиксирующий элемент, не позволяющий свае при вспучивании грунта смещаться со своего посадочного места, стабильно удерживая всю постройку.
• совершается с четким контролем вертикальности трубы, производится механическим или ручным способом. Основное требование - бурение происходит до стабильного слоя грунта. Вкручивание свай производится независимо от времени года и осадков.

Показатели, влияющие на расчет

Расчет винтовых свай для фундамента потребует определить суммарную нагрузку на основание дома, которая складывается из:

1. Массы постройки, устанавливаемой на фундамент. При проектировании дома масса является расчетным показателем, он определяется заложенными в конструкцию материалами.
2. Дополнительной нагрузки, включающей в себя снег, мебель, оборудование и людей. Информацию для необходимо брать из одобренных нормативных документов СНИП № 2.01.07-85. Полезная нагрузка в виде людей и мебели принимается в среднем 150 кг на м 2 .
3. Для определения необходимо проведение инженерно-геодезических исследований, так как без этих работ объект не пройдет госэкспертизу. Расчет выполняется согласно СНИП № 2.02.03-85.
   Для частного строительства домов до 3 этажей выполнить исследования можно и своими силами.

После выполнения расчета номинальных нагрузок необходимо учесть коэффициент запаса, равный 1,2.

Виды свай

Выполнить расчет фундамента из винтовых свай для дома невозможно без предварительного выбора их вида. Каждый типоразмер рассчитывается под определенный тип возводимого объекта.

Зависимость диаметра сваи от вида нагрузки

Диаметр трубы, мм	Назначение
		Под опорные столбы различного вида ограждения.
		Для легких дачных построек.
		Тяжелые заборы, дома каркасного типа одноэтажные, беседки, веранды.
		Здания в 2 этажа каркасного типа, а также деревянные постройки из бруса.
		Под дома средней тяжести из пеноблоков.
		Для тяжелых конструкций из кирпича и двух-, трехэтажных домов.
		Редко используются для жилых домов, больше для промышленных объектов.

Выбор длины зависит от:

• Горизонтальности строительной площадки: если имеются значительные перепады по высоте, то возможен выбор свай различной длины.
• Характер грунта. Надежная установка предполагает вкручивание до стабильного грунта и ниже уровня промерзания почвы на 25÷40 см. При этом свайная часть должна уйти в грунт не выше чем 1500 мм.

Длина стандартизирована:

• Короткие: 1,65÷2,5 м.
• Длинные: до 11,5 м (шаг 500 мм).

Расчет количества винтовых свай для фундамента: этапы

Понадобится:

• План участка в масштабе, на котором необходимо нанести планируемое основание с осевыми линиями.
• Привязать к линиям коммуникации: трубу канализационную из сантехнических комнат и из кухни, с прорисовкой диаметров.
• Результаты инженерно-геологических исследований.

Расположение:

• Одиночное - точечные опоры под легкие конструкции или дачные домики.
• Лентой - последовательное расположение с определенным шагом.
• Кустом - для тяжелых домов с множеством перегородок и под каждую опору в каркасной постройке.

Расчет винтовых свай для фундамента проводится с учетом особенности планировки:

• Расстояние между точками опоры должно быть не менее 2500 мм.
• Свая должна устанавливаться в местах пиковых нагрузок, которые сосредотачиваются в центре пересечения перпендикулярных линий, а именно:

1. В углах здания.
2. На стыках несущих стен и перегородок.
3. Промежуточные опоры должны устанавливаться равномерно, в том числе и по диагоналям основных ячеек постройки.
4. Размер свай и лопастей определяется в зависимости от вида нагрузки и характеристик грунта.

Влияние грунта на расчет

Какие бы ни были выбраны сваи винтовые для нагрузки невозможен без определения несущей способности почвы. Так, не всегда грунт имеет необходимый состав, позволяющий выдержать без проседания постройку.

Важно! Выбранная свая не должна превышать величину выдерживаемой нагрузки почвы.

Для определения сначала определяется состав почвы, а затем сравнивается с характеристиками, приведенными в таблице.

Величина нагрузки кг/м 2, переносимая разными типами почвы

Вид почвы		Сопротивление грунта кг/см 2 для сваи, опущенной на 2м (СНИП 2.02.03-85)
	Мелкий, влажный
	Мелкий, мокрый
Суглинки

Для того чтобы произвести расчет винтовых свай для фундамента, требуется определить тип почвы:

• Песок крупной фракции: 2,5÷5 мм одна песчинка, до 2 мм - средний. Не изменяет своих размеров.
• Супесь получается путем смешивания песчаной с незначительным процентом (10%) глинистой породы.
• Если содержание глины до 30%, получется суглинок. При намокании смесь не растекается, а может быть скатана в шар, но при нажатии появляются трещины.
• Если комок влажного грунта при давлении не трескается, а пластично раздавливается, состав глины выше 30%.

Обратите внимание! Чем больше содержание глины - тем выше вспучивание грунта.

• Торф - мягкий и воздушный состав не предполагает несения нагрузок.

Близость грунтовых вод и степень влагостойкости определяется бурением скважины на глубину опускания сваи. Если в постоявшей яме образовалась вода, то имеет место влагонасыщенный грунт с близким расположением водоносного слоя.

Сваи винтовые для фундамента: отзывы покупателей

• Расчет количества свай
• Особенности расчета количества свай
  • Пример расчета свайного фундамента

Популярность свайно-винтового фундамента для частного домостроительства набирает обороты. Этот вид фундамента является весьма экономичным, в 2-2,5 раза дешевле, чем ленточный. Кроме того, свайный фундамент можно устанавливать в любое время года, он долговечен и прост в установке (монтаж занимает не более 1 дня), для его сооружения не требуется специальная техника и знания. Винтовые фундаменты могут быть возведены на торфяных и переувлажненных грунтах, склонах, участках со сложным рельефом. Еще одним неоспоримым преимуществом является то, что сваи можно использовать повторно, что актуально для временных сооружений.

Свайно – винтовой фундамент становится очень популярным фундаментом для дома. Он дешевле ленточного в 2,5 раза, устанавливать его можно круглый год, а монтаж не занимает больше одного дня.

Для того чтобы свайно-винтовой фундамент был качественным, необходимо правильно сделать его расчет.

• тип подстилающих грунтов;
• количество винтовых опор;
• уровень заглубления сваи;
• место установки каждой опоры.

Кроме того, следует учитывать, что у сваи, как и у любого строительного материала, есть параметры, которые необходимо принимать во внимание, если нужно рассчитать их количество:

• диаметр;
• длина;
• несущая способность.

Винтовые сваи для различных типов домов.

Первый параметр важен при строительстве винтового основания под тяжелые сооружения. Остальные параметры важны для того, чтобы правильно распределить нагрузку на почву. Длина сваи должна быть достаточной, чтобы она опиралась на твердые подстилающие породы и не проваливалась. Несущая способность отвечает за тот же параметр, а именно устойчивость всего фундамента к нагрузкам.

Чтобы определить, сколько надо опор для основания под частный дом, необходимо определиться с типом подстилающего грунта. Если он стабильный, с ровной поверхностью, то расчет будет весьма прост и не займет много времени. Если же на участке имеются различные типы грунта или сложный рельеф, то при расчете возможны некоторые проблемы.

Следует принимать во внимание, что при возведении свайного фундамента под частный дом можно использовать несколько видов свай, что позволит создать крепкую основу будущего дома. Немаловажным фактором для этого будет являться и материал, из которого изготовлены сваи.

Расчет количества свай

Как же определить, сколько нужно опор для качественного основания? Расчет их количества, необходимого для того, чтобы возвести качественный фундамент, состоит из трех этапов.

На первом этапе нужно определить общую нагрузку. Она включает в себя несколько факторов:

1. Вес будущего сооружения, включая внутренние стены, межэтажные перекрытия, мебель и предметы интерьера, крышу и фасадную отделку.
2. Расчетная полезная нагрузка, которая создается при эксплуатации дома людьми. Она рассчитывается исходя из п. 3.11 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». Согласно СНиП, полезная нагрузка на частный дом составляет 150 кг/м 2 , а для офисных сооружений – 200 кг/м 2.
3. Снеговая нагрузка на дом, которая составляет давление массы снега на крышу и фундамент при сезонном скоплении. Расчет снеговой нагрузки описан в п. 5.2 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». К примеру, для третьего снегового района России расчетное давление снега составляет 180 кг на каждый м 2 поверхности крыши;.
4. Общая нагрузка от перечисленных факторов суммируется и перемножается на коэффициент 1,1-1,2, чтобы получить значение нагрузки для расчета количества опор под частный дом.

Схемы свайных фундаментов из различных материалов.

Вторым этапом расчета является , расположенных на участке строительства. Эта характеристика определяет предельную нагрузку на каждую сваю фундамента. Она зависит не только от самого грунта, но и от особенностей климата. При преобладании холодных температур глубина промерзания почвы намного больше, чем в регионах с теплым климатом.

Похожие статьи