Расчет количества свай

Расчет количества свай

Важные моменты

При самостоятельном проектировании свайно-винтового фундамента необходимо учитывать, что изделия изготавливаются разной длины и диаметра. Они, также, отличаются по количеству и размеру установленных на наконечнике лопастей, которые, в свою очередь, бывают литыми или наваренными. Такое разнообразие связано с вариантами использования опор, зависящими от рельефа местности, грунтовых условий и высоты уровня грунтовых вод.

Наиболее востребованными считаются винтовые сваи диаметром:

  • 57мм – для заборов из сетки-рабицы;
  • 76мм – для легких хозяйственных строений и заборов из профнастила или деревянного частокола;
  • 89мм – для каркасных или щитовых одноэтажных домов, а также кирпичных заборов;
  • 108мм – для домов из пено- и газоблоков, а также бревенчатых строений.

Конечно, это не то правило, которому необходимо следовать безоговорочно, а всего лишь оптимальные варианты, проверенные специалистами в своей работе. В каждом конкретном случае требуются уточнения.

Важным фактором в проектировании свайного фундамента является грамотное определение длины опор. Для этого понадобятся исследования грунта в целях установления глубины залегания плотного слоя, который может стать надежным основанием для винтовых свай. Необходимо понимать, что если их острие «повиснет» в слабом грунте, то со временем строение обязательно просядет.

Для самостоятельного исследования подземных пород рекомендуется воспользоваться садовым буром.

При помощи инструмента выбуривают шурф на самом низком участке будущей застройки до того момента, пока он не упрется в плотный грунтовый слой. Определить границе не трудно – бур станет тяжело проворачиваться. Длину свай принимают с некоторым запасом – трубу всегда бывает легче укоротить, чем нарастить. При окончательном определении длинномерности опорных изделий учитывают глубину промерзания почвы и рельеф местности.

Как узнать количество свай

Чтобы понять, сколько опор потребует свайно винтовой фундамент, расчет количества свай начинают с вычерчивания плана строения. На бумагу его следует наносить с учетом точных размеров по периметру и обязательно – с расположением внутренних несущих стен. Такая схема станет основополагающей в дальнейших расчетах.

В первую очередь на плане крестиками или жирными точками следует отметить все внешние и внутренние углы сооружения, будь то дом, забор или баня. Далее – указать места сопряжения внутренних несущих стен друг с другом и с внешним контуром ограждающих конструкций. Во всех этих местах будут устанавливаться сваи. Также опоры необходимо будет ввинтить в конечных точках выступающих элементов строения, не образующих углов с основным контуром. Это может относиться к крыльцу, террасе, воротам и т.д.

На втором этапе определяется шаг свай:

  • для газобетонных и пенобетонных домов – не более 2 метров;
  • для легких деревянных строений – не более 3 метров;
  • для заборов – не более 3 метров;
  • для парусных построек при большой ветровой нагрузке – не более 2 метров.

Данные размеры являются приблизительными, так как для каждой из свай существует такой показатель, как несущая способность. Здесь существует закономерность – чем больше будет диаметр сваи, тем более существенные нагрузки она сможет принять. Данные параметры указывает производитель в технической документации на винтовые изделия. Конечно же, немаловажную роль в этом случае играет еще и несущая способность грунта.

Итак, для определения количества подземных опор придется определить приблизительный вес строения, полезные и временные нагрузки. Для этого существуют специальные таблицы, предоставляющие данные с учетом материалов, назначения сооружения, его этажности и климатической зоны. Данные чаще всего указываются в расчете на квадратный или погонный метр объекта.

При расчетах нагрузок необходимо брать во внимание коэффициенты запаса.

После вычисления массы, которая будет воздействовать на свайный фундамент, переходят к выяснению, сколько же свай потребуется для возведения надежного фундамента. Для этого суммированную величину нагрузок делят на несущую способность выбранной винтовой опоры. Полученное в результате число свай равномерно распределяют между намеченными ранее на плане точками.

Если расстояние между опорами получается слишком маленьким, то за основу принимают винтовую сваю большего диаметра. И наоборот. Рассмотренный способ расчета свай является приблизительным, поэтому для капитальных строений он не предназначен. Более детальные вычисления производятся с учетом расчетных нагрузок и несущей способности грунта. А это уже находится в компетенции специалистов.

Каркасные дома очень удобно строить на свайно-винтовом фундаменте.

Этот тип основания прочен, долговечен и относительно недорог. Залог успешного сооружения свайно-винтового фундамента – правильное определение необходимого количества свай и их основных параметров (длина, диаметр).

Сначала нужно вычислить вес будущего каркасного дома. При этом необходимо учитывать вес не только стен, пола, кровли, лестниц, дверей и т. п., но и всего того, что будет находиться в доме (мебель, коммуникации, бытовая техника, люди, животные и т. д.). Величины лучше брать с запасом.

Рассчитав вес дома, мы должны вычислить общую нагрузку на винтовые сваи. Для этого нам надо знать значение не только весовой, но и снеговой, ветровой и динамической нагрузки.

При определении снеговой нагрузки учитывается тот снег, который будет скапливаться на крыше. Средние величины снеговой нагрузки зависят от количества осадков, рассчитаны для каждого региона РФ и приводятся в СНиП. Ветровую нагрузку считают по формуле Sп*(40+15*h), где Sп – площадь пола, а h – высота дома. Динамическая нагрузка вычисляется при помощи умножения ее среднего значения (350кг/м2) на площадь дома.

Далее нужно рассчитать, какой длины должны быть сваи. Рекомендуется провести пробное бурение с целью определения состава и плотности почвы, сопротивления грунта вертикальным нагрузкам. Пробное бурение поможет выбрать оптимальную длину свай.

Затем определяется необходимый диаметр свай. Его подбирают исходя из весовой нагрузки, которая будет приходиться на сваю. Чем больше диаметр, тем большую нагрузку может выдержать свая.

После определения необходимого количества и размеров свай можно планировать их распределение по участку. Расстояние между сваями не должно превышать 3 м, при этом под перекрытиями, стыками и несущими стенами опоры должны присутствовать обязательно.

Проиллюстрируем изложенное выше конкретным примером.

Дано: нужно построить в Ленинградской области каркасный дом площадью 5х5 м и высотой 3 м.

Решение:

— весовая нагрузка здания вместе со строительными материалами, мебелью, техникой, домашней утварью и жильцами будет составлять примерно 3 500 кг;

— снеговая нагрузка = 180 кг/м2 (расчетный показатель веса снегового покрова в Ленинградской области согласно СНиП) * 25 м2 (площадь потолка) = 4 500 кг;

— ветровая нагрузка =25*(40+15*3) = 2 125 кг;

— динамическая нагрузка = 350 * 25 = 8 750 кг;

Итого: 3 500 + 4 500 + 2 125 + 8750 =18 875кг

Для фундамента дома таких размеров нам понадобится 12 свай, то есть несущая способность одной опоры должна быть равна 18 875/12 = 1 572,9 кг.

Исходя из этого значения, мы подбираем диаметр свай (можно использовать сваи диаметром 89 – 108 мм).

Так как в Ленинградской области преобладают торфяные и глинистые почвы, оптимальной длиной свай будет 2,5 м.

Таким образом, мы видим, что основные расчеты, связанные со строительством фундамента на винтовых сваях, совсем не сложны и вполне доступны непрофессионалу. Любой владелец загородного участка, собирающийся строить дом на винтовых сваях, легко может заранее самостоятельно определить, сколько опор ему понадобится и какие размеры они будут иметь.

Перейти к калькулятору

Способы погружения готовых свай в грунт

Рис. Способы погружения свай:

а – забивка; б – вибропогружение; в – задавливание; г – завинчивание; д – погружение в лидер (в очень плотных грунтах, промерзших грунтах); 1 – молот; 2 – металлический оголовок; 3 – деревянная или резиновая прокладка(для смягчения удара)

5.2.а Забивные сваи

При забивке свай в обезвоженные грунты. За счет подачи воды (под большим напором) под нижний конец сваи, грунт размывается, что значительно уменьшает сопротивление погружению.

Рис.11.7. Забивка сваи механическим молотом:

1 – мачта копра; 2 – подвесной молот; 3 – металлический наголовник; 4 – свая

5.2.б Вибропогружение

сваи наиболее эффективно при насыщенных водой песках. В этом случае вертикальные колебания, создаваемые вибратором, передаются сваей грунту, который разжижается, что приводит к резкому уменьшению сил трения по боковой поверхности и она легко погружается в грунт. После прекращения вибрирования структура грунта быстро восстанавливается и трение по боковой поверхности сваи увеличивается.

5.2.в Вдавливание свай с помощью гидродомкратов; применяется когда нельзя использовать забивку или вибропогружение (вблизи существующих зданий) и при усилении существующих фундаментов.

5.2.г Ввинчиваниесваи, у кот.на конце винтовые лопасти (винтовые сваи), осуществляется кабестанами.

По прочности материала свая-стойка рассчитывается как центрально нагруженный сжатый стержень.

Расчет несущей способности висячей сваи по материалу ,

где φ – коэффициент продольного изгиба, обычно φ=1;

γс – коэффициент условий работы,

для свай сечением менее 0,3×0,3мγс=0,85;

для свай большего сечения γс=1;

γm – коэффициент условий работы бетона (0,7…1 – в зависимости от вида свай);

Rb– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, зависит от класса бетона (кПа);

A – площадь поперечного сечения сваи, м2;

γa– коэффициент условий работы арматуры,γa=1;

Rs– расч. сопротивление сжатию арматуры (кПа);

As – площадь поперечного сечения арматуры, м2.

Сваи, изготовляемые в грунте (на месте)= набивные, их разновидности:буронабивные

Материал: бетон, ЖБ с армокаркасом или ЦП р-р.

По способу изготовления:

· сваи без оболочки;

· сваи с оболочкой, извлекаемой из грунта;

· сваи с неизвлекаемой оболочкой.

5.3.а. Сваи без оболочки

* В сухих и маловлажных грунтах, где не надо крепить стенки скважин.

* В водонасыщенных глинистых -под защитой глинистого раствора, который создает избыточное давление в скважине.После в забой скважины бетонная смесь, вытесняет раствор глины.


Набивные сваи– это устраивают путем укладки (набивания) бетонной смеси или песка (грунта) в полости (скважины) в грунте. В зависимости от способов создания в грунте полости и методов укладки и уплотнения материала сваи подразделяют набуронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрам-бованные, песчаные и грунтобетонные.

Виды буронабивных свай. Технология их устройства.Это набивная, скважина пробурена.

Последовательность изготовления такой сваи:

а – бурение скважины; б – устройство уширения механическим способом (взрывом,давлением бет. смеси); в – установка арматурного каркаса; г – опускание в скважину бетонолитной трубы; д – заполнение скважины бетонной смесью; е – извлечение бетонолитной трубы с вибрацией; ж – формирование головы сваи в инвентарном кондукторе

Буронабивные сваи классифицируются:

2.3 По форме сваи бывают цилиндрической формы одного или разного сечения, в том числе с уширением нижнего конца.

2.4 Материалом для изготовления буронабивных свай служит бетонная смесь, бетонная смесь с арматурной сталью, а также цементно-песчаные растворы.

2.5 По способу армирования буронабивные сваи делятся на армированные пространственными каркасами на всю длину сваи или на ее часть.

2.6По способу изготовления:

— не треб.спец. мероприятий по креплению стенок;

— сваи, стенки скважин удерживаются глинистым раствором или давлением воды;

— сваи с креплением стенок обсадными трубами.

Скважину, помимо бурения, можно получить:

— пробить инвентарным сердечником, трубой с закрытым нижним концом;

— вытрамбовать специальной трамбовкой;

— взрывом гирлянды зарядов взрывчатого вещества в скважинеd100мм. + значительное уплотнение грунта вокруг скважины.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *