Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента

Расчет фундамента на винтовых сваях с обвязкой (ростверком)

Чаще всего фундамент на винтовых сваях выбирают те застройщики, кому “повезло” с участком — глубокие торфяники, предельно высокий УГВ, постоянные весенние паводки, сложный рельеф. Выбора не остается, приходится приспосабливаться к обстоятельствам. Хотя если все обдумать и рассчитать, найти опытных и ответственных строителей, этот тип фундамента окажется неплохим вариантом практически для любых условий. Про достоинства и недостатки свай я уже писал ранее, а сейчас поговорим о том, какие материалы выбрать и как правильно их рассчитать.

Порядок расчета:

  • Геология и геодезия участка.
  • Разновидности винтовых свай.
  • Основные параметры — длина и диаметр.
  • Количество винтовых свай и их расположение.
  • Расчет ростверка (обвязки).

Геодезические и геологические исследования

Расчет начинается с полноценных геологических и геодезических исследований. Дело в том, что свая должна прорезать слабый грунт и закрепиться в грунте в достаточно плотном слое. Более того, нужно учитывать, что мощность этого плотного слоя должна быть не менее 1 метра. Бывает, что под 15–20 сантиметровым крепким слоем снова идет слабый, поэтому шурфы необходимо делать достаточно глубокими.

Не обязательно брать в руки лопату и копать ямы. Исследования вполне можно проводить с помощью бура. Главное, оценить УГВ и тип грунта.

Если в каком-то месте обнаружился небольшой по площади участок плохой почвы, можно расположить сваи таким образом, чтобы не затронуть его. При этом, естественно, нужно учитывать планировку дома.

Наиболее простым и дешевым способом оценки “слоеного почвенного пирога” является вкручивание опытной сваи. Во время погружения проводится измерение крутящего момента и уже в соответствии с ним “диагностика” грунта.

Разновидности винтовых свай

Существует 4 типа винтовых свай. Для частного строительства применяют первых два.

  • Опоры с одной лопастью. Самый распространенный вид свай для строительства загородных домов
  • Опоры с двумя лопастями. Выдерживают тяжелые дома. Для ввинчивания в грунт необходима спецтехника
  • Сваи для вечной мерзлоты. Требуют применения сложной специальной технологии и применение в частном домостроительстве не целесообразно
  • Узколопастные сваи. Пускают в дело в каменистой местности

Бытует мнение, что лучше использовать сваи с литыми наконечниками. Мол, в процессе эксплуатации они ведут себя лучше чем опоры со сварными наконечниками. С этим можно поспорить. Во-первых, коррозии подвержен не только наконечник, но и весь ствол. И если со временем труба проржавеет, то толку от куска литой стали на глубине будет немного. Во-вторых из-за толстой лопасти трубы с литыми наконечниками трудно ввинчивать даже спецтехникой, а вручную практически невозможно. Ну и в-третьих, сварка гораздо дешевле.

Следующий шаг. Необходимо определиться с толщиной и маркой металла. Их выбирают на основании результатов анализа грунта и в зависимости от расчетной нагрузки.

  • Сильная агрессивность грунта — сваи из стали 09Г2С.
  • Средняя агрессивность — Ст20.
  • Слабая агрессивность — Ст3.

Что касается толщины свай, то для малых нагрузок используют:

  • опоры с одной лопастью — толщина лопасти до 6 мм, толщиной стенки менее 4,5 мм;
  • опоры с двумя лопастями — толщина стенки до 3,5 мм, толщина лопасти менее 5 мм.

Для тяжелых строений и участков с агрессивными грунтовыми условиями необходимы опоры:

  • с одной лопастью — толщина лопасти более 6 мм, толщина стенки от 4,5 мм;
  • с двумя лопастями — толщина стенки от 3,5 мм, толщина лопасти от 5 мм.

Помимо толщины и марки металла важно чтобы на сваю было нанесено антикоррозийное покрытие. Оно должно не только отличаться хорошими характеристиками, но и отвечать условиям эксплуатации свай.

Определение диаметра и длины опор

Длина свай зависит от глубины залегания плотного грунта и перепада высот на участке. Замеряют длину пробуренного отверстия, к нему добавляют необходимую высоту надземной части.

Выравнивание свай по горизонтали – обязательный и важный пункт! Поэтому при расчете длины необходимо предусматривать запас 20–30 см (при большом перепаде высот до 50 см).

Выбор диаметра свай зависит от нагрузок, которые они будут испытывать в процессе эксплуатации. Для строительства загородных домов используют сваи диаметром от 76 до 133 мм.

  • 76 мм — диаметр лопасти 200 мм, допустимые нагрузки от 1 до 4 тонн. Подходит как основа под беседки, пристройки, тяжелые заборы;
  • 89 мм — диаметр винта 250 мм, нагрузка передаваемая на грунт от 2 до 6 тонн. Используют для строительства одноэтажных каркасных домов, летних кухонь и т.д.
  • 108 мм — допустимые нагрузки от 2,5 до 8 тонн, диаметр лопасти 300 мм. Подходит для строительства 1–2 этажных домов из бруса, каркасных строений. В наше время является самой популярной на рынке.
  • 133 мм — диаметр винта 350 мм, воспринимает нагрузку от 3,5 до 11 тонн. Прекрасно подходит под пеноблочные дома. Глубина погружения до 6 м.

Не зная геологию участка лучше брать в расчет минимально допустимую нагрузку на каждую сваю.

Перед тем как выбрать диаметр нужно просчитать нагрузки, которые будут приходится на фундамент. Для оценки нагрузок нужно учитывать не только площадь будущего дома, но и то из какого материала будут построены стены, перекрытия, кровля. Часто нагрузка от отделочных материалов и мебели составляет 30–40% от общей. В средней полосе и северных районах необходимо оценить снеговую нагрузку.

Расчет количества свай

Если известна общая нагрузка, которая от здания будет передаваться на фундамент и несущая способность одной опоры, рассчитать количество можно одним арифметическим действием.

Допустим, планируемая нагрузка 75 тонн, а средняя несущая способность одной сваи 5 тонн. Делим 75 на 5, в результате получает 15 штук.

Это число является весьма приблизительным. Вполне возможно, что после определения мест установки и шага расстановки опор, расчетное количество опор увеличится.

Шаг расстановки опор:

  • для домов из пено- и газобетона — не более 2 метров;
  • для деревянных домов — не более 3 метров.

Места установки опор:

  • по углам дома;
  • в местах пересечения или примыкания несущих стен;
  • там, где будет установлена печь или камин требуется от 2 до 4 (в зависимости от веса) опор;
  • на углах крыльца, эркера, терассы и т.д.

Количество свай, исходя из мест установки и максимально допустимого шага между ними, и количество по несущей способности и весу дома иногда отличаются друг от друга. Необходимо придерживаться большего значения, от этого несущая способность фундамента только увеличиться.

Рассчитываем обвязку (ростверк)

Поставить дом можно на сваи и без ростверка. Но, вес дома на разных участках неодинаков. По этой причине со временем здание может давать неравномерную усадку, и как результат на стенах появятся трещины. Ростверк является силовым поясом, посредником между домом и сваями. Он принимает нагрузку и равномерно распределяет ее на опоры.

Чаще всего для обвязки свай применяют деревянный брус, двутавровые балки, металлический швеллер (балка в сечении похожая на букву П). Иногда делают и бетонную обвязку. Она значительно нагружает фундамент, хоть и способна выдержать большую нагрузку.

Расчет ростверка осуществляют по аналогии с плитным или ленточным фундаментом, в зависимости от того какой тип обвязки необходим. Добавляется только перевязка со сваями. Статьи про то, как рассчитать арматуру и бетон для разных видов фундаментов можно найти у нас на сайте, в этом разделе.

Минимально допустимые размеры ростверка:

  • ширина — 40 см;
  • высота — 30 см;

Диаметр арматуры составляет — 10–12 мм. Используют марку бетона М300, М350.

Свайно-винтовой фундамент с ростверком надежней и качественней чем обычный свайный фундамент, и позволяет сэкономить деньги там, где возведение ленточного или плитного фундамента обойдется в “копеечку”.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: