Расчет необходимого числа винтовых свай

  • Дата: 10-05-2015
  • Просмотров: 2285
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 25

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.

Дом на винтовых сваях

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.

Точный расчет свай — это залог успеха всего строительного процесса. Если вы хотите самостоятельно провести расчет необходимого количества винтовых стержней, их длины и диаметра, вам нужно точно следовать соответствующим инструкциям.

Какую опору выбрать?

Для успешного строительства очень важно правильно выбрать стержни нужного диаметра и длины.

Вернуться к оглавлению

Выбор нужного диаметра

В зависимости от предназначения по своему диаметру винтовые опоры бывают:

Схема винтовых фундаментов

Схема винтовых фундаментов.

  • диаметром 57 мм — предназначены для установки легких заборов (например, сетка рабица);
  • диаметром 76 мм — для конструирования фундаментов под легкие постройки, туалеты, хозблоки, бытовки и т.д., а также для установки деревянных заборов и заборов из профлиста. Несущая способность таких элементов не более 3 т;
  • диаметром 89 мм — для монтажа фундаментов под одноэтажные каркасные дома, террасы, веранды и другие не тяжелые пристройки, а также для установки высоких и тяжелых заборов. Несущая способность таких стержней не более 5 т;
  • диаметром 108 мм — для конструирования фундаментов под двухэтажные каркасные дома, а также пристройки к ним из бревна, бруса или легкого камня. Несущая способность таких свай не более 7 т.
Вернуться к оглавлению

Выбор нужной длины

Расчет длины опор необходимо производить с учетом таких моментов, как плотность грунта и перепад высот на строительной площадке. Самый легкий способ, с помощью которого можно определить состав грунта на строительном участке — взять лопату и выкопать ямку на глубину 50 см в самом низком месте участка. Как правило, после 30-40 см почвы появляется песок или глина. Это признак того, что данный участок является благоприятным для строительства. В таком случае можно использовать сваи длиной 2,5 м.

Если же под грунтом находится плывун, торф или грунтовые воды, то без садового бура здесь не обойтись.

Схема винтовых свай с размерами

Схема винтовых свай с размерами.

Данное устройство следует вставить в подготовленную ямку и вкручивать его в землю, периодически вытаскивая и стряхивая со шнека землю. Бур нужно ввинчивать в землю до тех пор, пока на шнеке не будут видны плотные комочки песка или глины. После этого необходимо провести расчет глубины залегания плотных слоев грунта и выбрать винтовые опоры соответствующих характеристик.

Длина опоры во многом зависит от перепада высот на строительном участке. Если при длине будущего сооружения 6 м перепад высоты составляет 1 м, то для монтажа фундамента будут использоваться стержни 2,5 м для верхнего ряда, 3 м для среднего ряда и 3,5 м для нижнего ряда.

Специалисты советуют: при любом перепаде высот более 50 см, необходимо использовать сваи на 50 см длиннее расчета, потому что при монтаже на неровном участке на нижних стержнях может не хватить около 30 см.

Вернуться к оглавлению

Расчет необходимого количества винтовых свай

Перед тем как приступать к строительству фундамента, нужно выполнить его расчет. Для свайного фундамента расчет сводится к вычислению шага свай и их размещению на плане фундамента. Для расчета количества винтовых свай нужно подсчитать несущую способность фундамента, определяемую весом постройки, площадью опоры фундамента и грунтом на участке.

Вес здания включает несколько составляющих:

Схема строения винтовой сваи

Схема строения винтовой сваи.

  1. Вес снегового покрова:
  • для севера России он определяется по нагрузке в 190 кг/кв.м;
  • для юга страны — в 50 кг/кв.м;
  • для средней полосы — в 100 кг/кв.м.

В ходе расчета следует учесть, что если крыша острая, то нагрузка от снега не учитывается.

  1. Нагрузка от перекрытий определяется материалом перекрытий и плотностью используемого звукозащитного слоя и слоя утеплителя. Например, расчетная нагрузка от 1 кв.м перекрытия при пролете в 6 м будет составлять:
  • цокольное по деревянным балкам, имеющее плотность утеплителя 500 кг/куб.м — 250-300 кг/кв.м;
  • чердачное по деревянным балкам, имеющее плотность утеплителя 500 кг/куб.м — 150-200 кг/кв.м;
  • чердачное по деревянным балкам, имеющее плотность утеплителя 200 кг/куб.м — 70-100 кг/кв.м.
  1. Нагрузка от элементов крыши (кровля, обрешетка, стропила):
  • гончарная черепица — 60-80 кг/кв.м;
  • асбоцементные листы — 45-50 кг/кв.м;
  • рубероидное покрытие — 30-50 кг/кв.м;
  • листовая сталь — 20-30 кг/кв.м.
  1. Эксплуатационная нагрузка дома (оборудование, мебель и т.д.). Условно берется равномерное распределение нагрузки по всей площади:
  • для чердачного перекрытия — 105 кг/кв.м;
  • для межэтажного и цокольного перекрытия — 210 кг/кв.м.
  1. Нагрузка от стен определяется для каждого случая отдельно, исходя от веса строительных и отделочных материалов.
Схема ввинчивания винтовых свай машиной МЗС-13

Схема ввинчивания винтовых свай машиной МЗС-13.

При подсчете веса здания следует брать во внимание возможную перепланировку помещений в будущем.

Несущая способность опор зависит от типа грунта на участке. На Рис.1 приведена несущая способность одной сваи, которая определяется прочностью грунта и диаметром его опорной поверхности.

При подсчете количества винтовых свай следует увеличить расчетную нагрузку на 25-30%, а шаг свай под внутренней несущей стеной уменьшить на 25-30% по сравнению с внешними стенами.

Как рассчитать необходимое число винтовых свай для двухэтажного дома 6х8 м с пологой крышей и внутренней силовой стеной? Строительство проходит на тугопластичной, глинистой почве (несущая способность грунта берется 4,5 кг/кв.см).

Исходные данные:

  • площадь кровли — 50 кв.м;
  • площадь силовых стен — 50 кв.м;
  • площадь внешних стен — 160 кв.м;
  • площадь чердачного перекрытия — 50 кв.м;
  • общая площадь перекрытий 1 и 2 этажей — 100 кв.м;
  • общий периметр фундамента — 34 кв.м.

Итого:

  • вес кровли с асбестоцементными листами (50 кг/кв.м) — 2,5 т;
  • вес силовых стен (100 кг/кв.м) — 5,0 т;
  • вес внешних стен (100 кг/кв.м) — 16,0 т;
  • вес чердачного перекрытия (70 кг/кв.м) — 3,5 т;
  • вес перекрытий 1 и 2 этажа (100 кг/кв.м) — 10 т;
  • вес фундамента (сваи и ростверк 80 кг/пог.м) — 3,0 т;
  • вес снегового покрова (100 кг/кв.м) — 5,0 т;
  • вес эксплуатационной нагрузки (оборудование, мебель, люди) — 26,0 т;
  • общий вес дома — 71,0 т.

Для определения нагрузки увеличиваем общий вес на 30%, поэтому в результате получим 92,3 т.

По несущей способности грунта одна винтовая свая выдерживает 4,6 т.

Таким образом, необходимое количество винтовых свай — 20.

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