Расчет фундамента на винтовых сваях – это один из ключевых моментов проектирования строительства. После выполнения расчета составляется схема расположения винтовых свай. Выполнять расчет можно только после составления планировки дома и всех его пристроек. Кроме того, нужно заранее определиться и с используемыми материалами для возведения строения. Очень важно учитывать тип грунта, на котором будет строиться дом.
Схема устройства фундамента на сваях.
При самостоятельном выполнении расчета можно воспользоваться уже выведенными табличными значениями. Однако точность таких данных будет приблизительной, так как подобные таблицы могут не учитывать некоторых факторов. Поэтому для более точных результатов рекомендуется проводить индивидуальные вычисления.
Несущая способность винтовых свай
Свайный фундамент, как единая конструкция, должен обладать достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку, которую оказывает на него само строение и дополнительные факторы.
Каждая свая фундамента должна быть способна выдержать определенный вес.
Виды свай для разных типов грунта.
Каждый элемент фундамента на винтовых сваях представляет собой металлоконструкцию из стальной трубы с лопастями в нижней части. Они должны быть изготовлены строго определенной формы, в противном случае конструкция не будет достаточно прочной. Лопасти способны предотвратить вырывание труб из грунта.
Оптимальные параметры подобных металлоконструкций – это 11 см (или 108 мм, что встречается чаще) диаметр и 2,5 м длина. Толщина металла должна составлять 5 мм. Именно такие параметры позволяют получить наиболее оптимальную опору. Изготовление фундамента на таких опорах позволяет возводить любые конструкции, достаточно только провести несложные вычисления для определения необходимой несущей способности опор и их оптимального количества.
Основные правила расчета свайно винтового фундамента
Начинать вычисления необходимо с определения веса будущего строения. Эта величина показывает суммарный вес стен, перекрытий, балок, кровли, дверей и окон, мебели, сантехники, жильцов и всего того, что будет находиться в доме вплоть до гостей. Для этих вычислений можно воспользоваться данными о весе и толщине используемых материалов, которые предоставляют производители. Эти технические показатели могут облегчить расчет винтовой конструкции.
В качестве примера приведем вычисление веса для небольшого дома (с площадью 20 м²) из бруса 15х15 см высотой 3 м. Если планировка дома предусматривает 4 стены и 2 перегородки, то вес бруса составит 600 кг. Примерная нагрузка, которую создают потолок, пол и мебель на 1 м², составляет 100 кг. Используя эти данные, выполните следующие вычисления: 0,15*0,15*600*(30*3+3*20)+100*20=3620 кг.
Схема внецентренно нагруженного свайно-винтового фундамента с трапециевидной эпюрой давления под ростверком.
Следующий этап – определение снеговой нагрузки, то есть веса того снега, который может лежать на крыше. При этом очень важно учитывать регион, для которого ведется расчет, и интенсивность осадков в нем. Средняя снеговая нагрузка составляет 180 кг/м². То есть для дома площадью 20 м² она составит: 180*20=3600 кг.
Далее определите ветровую нагрузку. Для ее вычисления нужно площадь строения умножить на сумму его высоты, умноженной на 15, и числа 40. То есть в рассматриваемом примере получим: 20*(40+15*3)=1700 кг.
Как правило, начинающие строители допускают одну и ту же ошибку при расчете нагрузки на винтовой фундамент, не учитывают динамические нагрузки. Ее среднее значение – 350 кг/м².Точное определяется в зависимости от типа грунта, на котором ведется строительство. Для дома в 20 м² динамическая нагрузка составит: 20*350=7000 кг.
Далее необходимо сложить все полученные значения, чтобы определить общую нагрузку на винтовые сваи. Получится: 7000+1700+3600+3620=15920 кг. Строительство дома площадью 20 м² может быть выполнено на 9 или на 12 сваях. Лучше выполнить большее количество опор, чтобы нагрузка распределялась более равномерно. Если вы остановитесь на 12 сваях, то нагрузка на каждую составит: 15920/12=1326 кг. Желательно закладывать винтовые сваи с большей несущей способностью, например 1400 кг, чтобы перестраховаться и создать запас для экстремальных нагрузок.
Таким образом, самостоятельно рассчитать свайный фундамент не сложно. Очень важно при этом учитывать все нагрузки, которые оказываются на основу здания.
