эффективные решения для вашего бизнеса  
Дон Изолятор моб: +7 988 540 32 29
тел: (863) 219-12-79
факс: (863) 219-12-79
e-mail: [email protected]
гарантированная защита и надежность
Продукция Контакты Информация
Информация

План свайного поля


Свайное поле

Современное домостроение различных масштабов и направленности (промышленное, гражданское, коммерческое) обладает большим выбором технологий, используемых на различных этапах строительства. Выбор оптимального варианта осуществляют проектировщики и собственники недвижимости на стадии разработки проектной документации. Один из самых популярных способов обустройства фундамента – это закладка свайного поля.

Свайное поле – это основа свайного фундамента любого типа (винтовой, железобетонный, набивной). При возведении основания необходимо строго следовать прилагаемым схемам, так как правильная закладка свайного поля обеспечивает надежность всей конструкции и ее долговечность.

Обобщенно говоря: в точки на участке застройки монтируют специально подготовленные сваи, которые впоследствии обвязывают ростверками. Полученное основание и является свайным фундаментом. Ростверк является обязательным элементом для свайного фундамента. Он выполняет связующую функцию между всеми опорами и гарантирует равномерное распределение нагрузки между сваями. Создаваемая монолитная конструкция имеет отличные эксплуатационные характеристики для любого типа сооружений.

План свайного поля

Свайное поле передает нагрузку здания на грунт. Глубина заложения свай устанавливается в проекте и зависит от множества факторов:

  1. Тип и характеристики грунтов.
  2. Глубины грунтовых вод.
  3. Общего веса сооружения и мн. др.

Таким образом, строители выходят на плотный грунт и сваи передают напряжение на них. Возведение здания или сооружения допустимо только после правильной закладки свай, обвязки их ростверком и выжидания установленного периода застывания и трамбовки.

к оглавлению ↑

Расчёт количества свай

Перед тем, как приступать к монтажу свай, необходимо выполнить ряд предварительных работ. Первым этапом является расчет свайного поля.

Эта процедура представляет собой детальный и математически обоснованный анализ распределения опор на строительной площадке. Он производится в несколько этапов:

  1. Проектировщик определяет общую нагрузку, которую создаст возводимое строение на основание.
  2. Рассчитывается несущая способность 1 сваи, закладываемой в фундамент.
  3. Общая нагрузка разделяется на характеристику одной опоры и таким образом определяется количество необходимых на конкретный объект свай.

При определении совокупной нагрузки, возникающей после возведения здания или сооружения, учитывают характеристики всех строительных материалов, будущее использование сооружения и общую площадь здания, а также отдельных конструктивных элементов.

В разработанных проектными институтами и утвержденных ГОСТах содержатся расчетные показатели нагрузки при эксплуатации каждого типа зданий. Они определены с учетом практического опыта. Для жилых зданий – примерно 150 кг/м2; при промышленном строительстве – 200 кг/м2.

Удельный вес 1 м2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м2
Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м2
Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м2

При возведении нескольких этажей важно учитывать этажность и производить расчеты как для каждого этажа в отдельности, так и для всей конструкции в целом.

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 70-100 кг/м2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3 150-200 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3 100-150 кг/м2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3 200-300 кг/м2
Железобетонное 500 кг/м2

Удельный вес 1 м2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м2
Кровля из шифера 40-50 кг/м2
Кровля из гончарной черепицы 60-80 кг/м2

При расчетах необходимо учитывать регион, где происходит строительство. Для каждого района характерны уникальные средние показатели снежного покрова. При разработке проекта свайного поля обязательно высчитывают нагрузки от давления снежного покрова, исходя из среднестатистических наблюдений для конкретной местности.

Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50 кг/м2
Для средней полосы России 100 кг/м2
Для сервера России 190 кг/м2

Для получения указанных данных необходимо площадь крыши здания умножить на массу снежного покрова. К итоговому результату прибавляют 20% — это дополнительный параметр, называемый коэффициентом надежности.

Проектирование свайного поля требует особого внимания к расчетам. Необходимо достигнуть оптимального сочетания количества опор, их прочности и заглубления. Для этих работ важно иметь точные данные геологических и геодезических предпроектных испытаний.

В качестве примера таблица ниже содержит показатели несущей способности грунтов и винтовых свай:

Тип грунта

Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2

Несущая способность винтовой сваи, кг
ВСГ-1 73/250 ВСГ-1 89/300
плотный ср. плотн плотн ср. плотн плотн ср. плотн
Крупный гравелистый песок 13.0 12.0 6378 5888 9185 8478
Песок средней крупности 12.0 11.0 5888 5397 8478 7772
Мелкий маловлажный песок 5.0 4.0 2453 1963 3533 2826
Мелкий песок, насыщенный влагой 3.0 2.0 1472 981 2120 1413
Супеси сухие 5.0 4.0 2453 1963 3533 2826
Супеси, насыщенные влагой 3.0 2.0 1472 981 2120 1413
Суглинки сухие 4.0 3.0 1963 1472 2826 2120
Суглинки, насыщенные влагой 3.0 1.0 1472 491 2120 707
Глины сухие 6.0 2.5 2944 1227 4239 1766
Глины, насыщенные влагой 4.0 1.0 1963 491 2826 707

И в конце, после получения всех расчетных данных, переходят к определению числа опор для конкретного проекта. Для этого общую массу делят на несущую способность одной сваи (как упоминалось выше).

к оглавлению ↑

Разметка свайного поля

Схема свайного поля служит основой для выноса в натуру проекта. Эти работы выполняют квалифицированные геодезисты.

В чертеже определено положение всей конструкции и каждой сваи в отдельности на участке застройки. Инженер-геодезист, с помощью специального оборудования (электронный тахеометр, GPS-системы) определяет их фактическое расположение на участке и закрепляет арматурой с точностью до 1 см. В зависимости от сложности строения и требований точности, эти работы могут быть выполнены и рулеткой.

Тахеометр и GPS приемник геодезического класса

Процедура выноса в натуру (разбивки) свайного поля включает в себя несколько этапов:

  1. Вынос на стройплощадку базовых линий поля.
  2. Разбивка местоположения каждой сваи на участке.
  3. Определение нулевого уровня свайного поля (отметки, на которую должны выйти опоры после их закладки).

Важно надежно закрепить каждую точку и обеспечить их сохранность. В противном случае придется вызывать специалистов снова.

Для удобства рекомендуется использовать следующий метод: закреплять оси фундамента на обноски за пятном застройки. Затем между ними натягивают бечевку – точка пересечения двух нитей и есть место установки сваи. Так вы обеспечите их сохранность при перемещении людей и техники по площадке.

Разметка свайного поля с помощью бечевки

Обязательно используйте прошедший согласования план свайного поля – так вы избегаете нарушений и гарантируете законность выполняемых работ.

к оглавлению ↑

Установка свайного поля

После выполнения всех работ по проектированию и последующему закреплению точек свайного поля на участке, вы можете переходить к монтажу.

На практике сваи располагают в форме нескольких фигур:

  1. Свайный куст – малое число свай, расположенных рядом. Ростверк в таком случае может иметь соотношение сторон 1:5. Оптимальный вариант для высоких конструкций, колонн.
  2. Свайная полоса – опоры располагаются в ряд. Подходят для вытянутых стен.
  3. Свайное поле – большое число свай, равномерно распределенных на площадке. Для зданий жилого и промышленного комплекса.

Перед работой необходимо доставить на объект всю необходимую технику. Обязательно иметь в распоряжении достаточное количество свай необходимых характеристик. Перед закладкой опор выполняется вертикальная планировка пятна застройки.

Если выбранные вами сваи винтовые, то их можно «вкрутить» собственными силами с помощью специальных приспособлений для такой работы.

Закрутка сваи вручную

Для погружения железобетонных свай применяют копровую машину. В данном случае работа включает в себя следующие этапы:

  1. Машина устанавливается в месте битья свая, к ней подтаскивается свая.
  2. После строповки сваи, ее выводят в вертикальное положение. Соблюдение вертикальности обеспечивает прочность конструкции и снижает риск разрушения сваи и работе копра.
  3. После стыковки со сваебойным молотом, начинается забивка сваи в грунт до необходимой глубины. В проекте закладывается ориентировочный отказ сваи – глубина, при которой она перестает входит в землю.
  4. После забивки всех опор проводят их выравнивание до установленной высоты. Чаще всего это выполняют рабочие с помощью отбойных молотков.

При закладке на каждое свайное поле должен быть разработан чертеж. Этот документ служит своеобразной инструкцией по проведению всего комплекса работ. Следование указанным расчетам гарантирует выход на проектируемые показатели всего строения. Поэтому особенно важно правильно осуществить установку свайного поля.

stroykarecept.ru

Устройство и расчет свайного поля ⋆ Смело строй!

Конструкцию свайного фундамента составляют заглубленные в грунт сваи и ростверк – железобетонная лента либо плита, полностью повторяющая очертания строящегося здания. Для устройства такого типа фундамента необходимо выполнение соответствующих расчетов, составление исполнительных схем и чертежей, в соответствии с которыми возводится свайное поле.

Для чего сооружается свайное поле

Свайное поле является одним из важнейших компонентов любого свайного основания. После проведения работ по обвязке ростверком порознь размещенных свай, его предназначение – основание для сооружения жилых и промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений.

В свайном основании каждого дома сваи с ростверком играют совершенно разные роли. Посредством ростверка объединяются сваи в единый монолит, это придает им дополнительную устойчивость и повышает сопротивляемость действию выталкивающих и горизонтальных сил. При этом нагрузкой от постройки равномерно нагружается каждая свая.

Каждый из элементов свайного поля передает нагрузку от дома на объем грунта, в который помещена их опорная часть. При значительном заглублении свай (3-15 м) происходит вскрытие поверхностной сферы грунта и распределение нагрузки от веса дома в уже устойчивом и обладающем высокой плотность грунте, что имеет особое значение при строительстве на участках с неустойчивыми грунтами.

Строительство дома должно вестись по окончании обвязки свайного поля ростверком, выполняющим функции несущей конструкции для производства работ по кладке стен.

Виды размещения опор в ростверке сваи

В зависимости от геометрической формы ростверка и проектной нагрузки от элементов конструкции сооружения, составляется исполнительная схема, согласно которой сваи могут быть размещены следующими способами:

  • В форме свайного куста, то есть объединения нескольких компактно размещенных свай в единую конструкцию. При этом отношение сторон ростверка не должно превышать 1:5. Такой способ размещения используется под стойки, колонны, а также некоторые виды конструкций значительной высоты (к примеру, дымовых труб).
  • Свайной полосой – под вытянутые основания значительной протяженности, например, набережных.
  • В свайном поле, отличающемся от куста тем, что его устройство предусматривает объединение большего числа свай, к примеру, при строительстве дома на цельном ростверке.

Устройство поля свай

Словарь строителя дает такое объяснение термину такое определение – площадка прямоугольной формы, на котором выполнено погружение опор согласно установленного плана по заранее определенной сетке.

В свайном поле опоры возводимого сооружения могут располагаться как рядами, так и в шахматном порядке. Заглубление свай производится так, чтобы отдаление наружной проектной кромки ростверка от линий осей свай равнялось величине диаметра опоры в плане.

Разработка проекта свайного поля

Перед тем, как приступить к разработке проекта, составлению плана и графика производства работ, исполнительных схем и непосредственно самому процессу строительства, необходимо выполнение исследования находящихся на стройплощадке грунтов. Определение характеристик грунта При выполнении исследований определяются:

  • Несущие характеристики грунта;
  • Водонасыщение почвы;
  • Плотность грунтов;
  • Глубина промерзания;
  • Геологический разрез по типам грунтов в пределах стройплощадки.

Необходимость изучения состава грунта обусловлена тем, что реальную несущую способность каждой опоры определить по материалу ее изготовления не представляется возможным, так как величина сопротивления грунта зачастую оказывается меньшей, чем несущая способность опоры. Именно по этой причине характеристики свай определяются по характеристикам грунта, в который они заглубляются.

Расчет необходимого количества свай

Определение числа опор, размещающихся в свайном поле, проводится в несколько стадий:

  • Вычисление суммарного нагружения, приходящегося на основание во время его эксплуатации;
  • Определение несущей способности каждой сваи;
  • Деление суммарной нагрузки на величину несущей способности опоры, в результате чего определяется требующееся количество свай.

По окончании расчетов составляется исполнительная схема, на которой отражается расстановка опор по периметру и внутренним стенам дома. Для выполнения расчета суммарной нагрузки следует определить общую массу здания с учетом удельной массы используемых стройматериалов, а также площади конструктивных элементов дома.

Затем производится расчет эксплуатационной нагрузки на здание, по ГОСТ 20107-85 она равна:

  • Для промышленных зданий 200 кг/м2 перекрытия;
  • Для жилых домов – 150 кг/м2.

При составлении проекта свайного поля для зданий в два этажа эксплуатационные нагрузки высчитываются с учетом обоих этажей.

На следующем этапе выполняются расчеты снеговой нагрузки в зимний период времени; значение ее рассчитывается в зависимости от региона строительства. Для этого площадь крыши умножается на нормативный вес слоя снега, приходящегося на 1 м2.

Полученные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 (коэффициент надежности). На следующей стадии осуществляется расчет несущей способности опор на основании данных об основных характеристиках грунта. После выполнения расчетов суммарное значение нагрузок делится на несущую способность сваи, в результате чего получается требующееся количество опор, которое и отражается на исполнительной схеме, чертежах и плане дома.

Подбор типа свай

Наиболее часто применяющимся типом опор при устройстве свайного фундамента жилых домов являются цельные конструкции с сечением 300х300 мм. Также такие сваи применяются при строительстве:

  • Мало- и многоэтажных сооружений;
  • Зданий промышленного назначения;
  • Устройства усиления ранее возведенных свайных оснований.

При возведении зданий утяжеленной конструкции, в которых от опор требуется максимальная несущая способность, могут применяться сваи сечением 350х350 мм и 400х400 мм. При устройстве фундамента для легких домов из пенобетона и деревянных материалов допускается использование опор 250 х 250 мм.

Сваи квадратного сечения широко используются при возведении зданий на всех видах грунта, в частности:

  • На пучинистых грунтах;
  • Грунтах, на которых возможны горизонтальные сдвижки;
  • Влагонасыщенных и обладающих низкой плотностью почвах – торфяниках, илистых и заболоченных участках.

Для устройства фундамента дома в областях, в которых уровень сейсмоактивности не выше 6 баллов, применяются полые опоры. Их стоимость несколько ниже цельных свай, что обусловлено некоторой экономией бетона при изготовлении.

Если на стройплощадке имеется пласт проблемной почвы значительной толщины (превышающей 10 см), а длины сплошных опор недостаточно, то могут использоваться составные конструкции. Суммарная длина их в некоторых сложных случаях может достигать 28 м за счет стыкования отдельных элементов при погружении в грунт.

Выполнение разметки

Выполнение разбивочных работ при устройстве свайного поля является одним из важнейших этапов выполнения предварительных работ перед заглублением опор. Такой процесс разделен на три этапа:

  • Выноска базисных линий свайного поля (контуров фундамента) на стройплощадку из исполнительной схемы;
  • Разметка точек забивки каждого из элементов поля по проектным чертежам;
  • Определение нулевой линии свайного поля, то есть отметки, по которой выравниваются опоры после погружения в грунт.

Посмотрите видео, как правильно произвести разметку участка под сваи.

Разметка производится с использованием досок обноски, между которыми натягивается проволока или веревка таким образом, чтобы точки пересечения отдельных линий выноски в точности совпали с осью забиваемой сваи согласно исполнительной схемы.

При производстве работ составляется «Акт разбивки осей», являющийся одним из важнейших документов для устройства фундамента, к нему прилагаются исполнительные чертежи и необходимые схемы, а также указывается полная информация об интервалах между опорами, положении линий и отметки высоты каждой сваи.

Возведение свайного поля

Процесс устройства свайного поля дома принято начинать с подготовительных работ, в состав которых входят:

  • Транспортировка на стройплощадку необходимой техники;
  • Перевозка, разгрузка и укладка в определенные места требующегося количества опор;
  • Разработка котлована, если такая работа предусмотрена проектом.

Посмотрите видео, как производится монтаж свай на подготовленном участке.

По окончании разбивочных работ копровой машиной производится заглубление свай в грунт согласно исполнительной схемы. Процесс производится в таком порядке:

  • Копр устанавливается в точке забивки, свая фиксируется и при помощи лебедки и перетягивается к месту погружения;
  • Осуществляется расстроповка опоры, она поднимется и располагается вертикально в точке заглубления;
  • Производится закрепление опоры на мачте копра и стыковка ее со сваебойным молотом, выполняется проверка ее вертикального положения, а при забивке под наклоном – требующийся угол;
  • Молотом копра по закрепленной свае наносится серия ударов до тех пор, пока не наступит отказ сваи на проектной отметке погружения.

Отказ следует ожидать в тот момент, когда значение погружения опоры от ударов копрового молота совпадет с расчетным значением по проекту и исполнительным схемам. Затем копровая машина переезжает на следующие точки и производит забивку остальных опор.

smelostroi.ru

Устройство свайного поля

Свайное поле

Основным элементом в строительстве дома является правильно выполненный фундамент. Какой выбрать? Это зависит, в первую очередь, от типа грунта, на котором планируют построить дом. Если на участке преобладают грунты с малой несущей способностью и высокой подверженностью к деформации, то используются свайные фундаменты. При обустройстве такого основания важнейшим элементом является свайное поле.

Свайное поле – что это?

Свайные фундаменты широко используются уже на протяжении многих лет в различных областях строительства. Это сегодня один из самых популярных методов глубокого заложения фундамента в слабых грунтах. Существует несколько видов свай, которые отличаются друг от друга не только формой, но и технологией изготовления. Однако есть общее во всех фундаментах, изготовленных с их использованием – свайное поле. Сваи, установленные в местах, предусмотренных проектом, связывают между собой ростверком, создавая монолитную конструкцию, которая равномерно передаёт нагрузку на грунт.

Расположение свай должно быть разработано в проекте. Они всегда под углами здания, под соединениями несущих стен и через определенные промежутки вдоль стен здания. Их длина и шаг зависят от глубины, на которой находится несущий слой грунта.

Способы размещения

В зависимости от конструкции здания и проектных требований (тип грунта, расчетная нагрузка) составляют чертёж, согласно которому располагают сваи. Способов размещения несколько:

  • свайный куст – сваи располагаются группой, образующей одну конструкцию, применяется, в качестве основания под колонны, стойки, опоры;
  • полоса – где они расположены в ряд, под конструкции значительной протяжённости;
  • свайное поле – компактно расположенное большое количество свай, для изготовления фундамента под строения значительной площади.

Названные способы могут применяться как по отдельности, так и комплексно, в зависимости от проекта здания. Общее число свай, которые размещены под строением, также может называться свайным полем.

Расчет количества свай

Прежде чем приступить к монтажу фундамента, необходимо произвести некоторые расчёты и составить план свайного поля. Подобную работу должен выполнять специалист, так как даже при знании нескольких расчётных формул и наличии таблиц, сложно научиться делать это самостоятельно. Предварительно оценивают грунт, этим занимается геодезист, проведя ряд исследований, он определяет:

  • силу сопротивления грунта и его плотность, а также виды почвы на участке;
  • глубину, на которую промерзает грунт, влажность почвы и глубину залегания зеркала грунтовых вод.

На основании полученных данных рассчитывается глубина, на которую будут заложены сваи, определяются места их погружения и согласно схеме размечается свайное поле.

Геодезисты за работой

Затем вычисляют нагрузку на основание, определяют несущую способность одной сваи и, разделив первое значение на второе, получают требуемое количество свай. Эксплуатационная нагрузка на здания промышленного назначения составляет 200 кг/м. кв. перекрытия, в гражданском строительстве это значение – 150 кг/м.кв. соответственно.

Эксплуатационные нагрузки, рассчитываемые при проектировании и устройстве свайного поля для здания, например, в 2 этажа, делаются с учётом обоих этажей.

Удельный вес элементов строения

После этого свайное поле размечается непосредственно на участке.

Разметка свайного поля

Руководством для выполнения разбивки сооружения является рабочий чертёж. Для удобства выполнения разбивки лучше всего использовать обноску. За пределами предполагаемого здания устанавливают столбы обноски, между ними в соответствии с осями здания натягивают проволоку, определяя базисные линии здания. Затем, также при помощи проволоки или шнура, определяют места заложения свай. Места пересечения линий, образованных проволокой должны совпадать с осями свай и соответствовать ранее составленному чертежу/схеме.

Столбы обноски устанавливают жестко, чтобы исключить их возможное смещение в процессе работы. К столбам прибиваются доски (20 – 40 мм толщиной), на которых при помощи гвоздей закрепляют проволоку/шнур.

Учимся правильно проводить разметку на местности, посмотрев видео:

Чем на самом деле являются сваи? Подбор и монтаж

Сваями, как конструкционными элементами, пользуются для передачи нагрузки на грунт. Нагрузка передаётся через нижний конец (вертикально) или трением, через боковую поверхность (горизонтально), а также их комбинацией.

Самые популярные виды свай, используемых в строительстве

В строительстве применяется множество видов свай, которые различаются геометрией, материалами и технологией исполнения.

  1. Сваи готовые – заранее подготовленное изделие из железобетона, металла, пластика, дерева. Вводятся в грунт с помощью различных методов (забивки, вибрации, вдавливания, завинчивания или их комбинации).
  2. Сваи, выполненные в грунте – обычно железобетонные или бетонные. Выполняются в скважине, пробуренной с помощью обсадной трубы, полого шнека. В скважину подаётся бетонная смесь, которая, затвердев, образует тело сваи.
Железобетонные сваи

Способы монтажа и используемый материал, как правило, обусловлены типом грунта, рельефом местности, требуемой расстановкой свай.

Монтаж

После того как свайное поле размечено, наступает время для работ по его устройству. Следует подготовить подъездные пути, завезти на строительную площадку необходимую технику, подготовить требуемое количество опор.

Чаще всего применяются железобетонные сваи сечением 30х30 см и 40х40 см. Их основания могут быть заостренными или тупыми. Распространённая длина составляет от 4 до 15 метров. Длина ограничивается транспортными возможностями. В случае необходимости применения более длинных свай, применяются сборные элементы с механическими соединителями на концах. Вбивание свай осуществляется с помощью копров, чаще всего, гидравлических. Машину устанавливают в нужном месте, после чего выполняются дальнейшие операции: приведение сваи к вертикали, установка её в точке забивки и последующее погружение в грунт.

Преимущества железобетонных свай:

  • сравнительно небольшое количество оборудования на строительной площадке;
  • «чистая» строительная площадка без земли, независимость от погодных условий;
  • скорость исполнения, 200-350 м свай (итоговая длина) в день с применением одного копра;
  • применение высококачественного бетона (С40/50) обеспечивает хорошую упругость сваи, высокую эффективность забивания, прочность и устойчивость к трещинам;
  • высококачественный бетон обеспечивает необходимую герметичность и морозоустойчивость, а также устойчивость к агрессивному воздействию воды;
  • возможность наклонной установки, под большим углом;
  • можно продолжать работу и нагружать сваи непосредственно после их вбивания в грунт.

К недостаткам же можно отнести:

  • вибрация и шум, происходящие при забивании;
  • необходимость мониторинга объектов по соседству, чувствительных к вибрации.

Если строительная площадка имеет хорошие подъездные пути и достаточно места для установки необходимого оборудования, то использование железобетонных свай является наиболее предпочтительным вариантом.

Установка винтовой сваи своими руками

Из-за крайне быстрого срока установки и возможности немедленной нагрузки винтовые сваи с успехом используются на строительных площадках, где действует принцип время-деньги. Применяются для укрепления фундаментов зданий, для установки мачт, башен связи, опор освещения, легких сооружений, ограждений.

Преимущества винтовых свай:

  • быстрый монтаж – можно справиться за один день;
  • возможность выполнения работ без применения спецтехники (если позволяет грунт);
  • поддержание чистоты на строительной площадке, отсутствие загрязнения бетонной смесью; отсутствие необходимости извлечения и утилизации грунта;
  • возможность выполнения работ на площадке сразу после установки;
  • небольшой уровень шума и отсутствие вибрации;
  • легкость демонтажа в случае строительства временных конструкций;
  • возможность быстрого и независимого от погодных условий монтажа;
  • легкость соединения с другими стальными элементами;
  • возможность изготовления в сложных полевых условиях;
  • независимость от поставок бетона.

Впрочем, винтовые сваи имеют и определённые недостатки:

  • если участок строительства расположен на скалистой местности, необходимо использование специального оборудования, ручная установка будет невозможной;
  • трудности монтажа в крепких грунтах, всё зависит от мощности машины и конструкционных особенностей сваи;
  • металл подвержен коррозии, поэтому требуется дополнительная защита.
Дом на сваях можно построить в самых неблагоприятных условиях

Установку винтовых свай можно производить как с использованием специальных машин, так и вручную. Можно использовать специальные инструменты или попросить помощи у двух друзей. Трёх человек вполне достаточно для выполнения этой работы на участке средних размеров. Работы ведутся в соответствии с чертежом по выполненной разметке. Свая размещается в намеченном месте. Затем в технологическое отверстие вставляется рычаг, с помощью которого она постепенно вкручивается в почву. За один оборот погружается на 190 мм. В качестве рычага можно использовать толстостенную трубу, толщиной три сантиметра, или длинный лом. При ввинчивании следует не торопиться и постоянно проверять вертикальность винта.

Рычаг для вкручивания должен иметь по 2,5 м в каждую сторону. Если свая имеет большую длину, рычаг можно нарастить при помощи подручных материалов. Главное, чтобы плечи рычага были одинаковы.

Независимо от того, какой материал используется для изготовления свайного поля, важно помнить о тщательности подготовительных работ. Геодезические работы желательно поручить квалифицированному специалисту, а разбивку участка производить, не торопясь, тщательно сверяясь с чертежом.

kakfundament.ru

Расчет свайного поля

Если вы хотите заранее прикинуть бюджет, который потребуется для строительства фундамента на винтовых сваях, вам необходимо узнать количество свай, их диаметр и шаг. То есть – рассчитать свайное поле. Вы сможете произвести расчет самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькулятором.

Определение диаметра свай по категориям строений

Чем больше диаметр свай и их количество, тем большую нагрузку они могут выдерживать:

  • диаметр 57 мм – для возведения небольших ограждений (шаг между сваями от 0,5 до 2 м);
  • 76 мм – опоры для заборов и небольших сооружений (шаг от 1 до 3 м);
  • 89 мм – тяжелые ограждения и небольшие строения – беседка, гараж, каркасные дома (шаг от 2 до 4 м);
  • 108 мм – подойдут для строительства более тяжелых строений – малоэтажные загородные дома из бруса, каркасные дома, каменные строения (шаг от 2 до 5 м);
  • более 108 мм – для ангаров, ЛЭП, установок для добычи нефти.

Выбор длины сваи

Важно с абсолютной точностью определить размер сваи, если длина окажется меньше, сооружение просядет в землю.

Для этого, в первую очередь, необходимо исследовать грунт. Затем установить какой рельефа на вашем участке (характер перепадов высоты).

Для определения типа грунта в самом низком месте участка выкопайте лунку на глубину примерно 50 см, если на этой глубине появляется глина и песок, то это означает, что длина сваи, которая будет использоваться, должна быть 2,5 м;

Если же вы наблюдаете поступление грунтовых вод, торфяные отложения, то, с помощью садового бура, вам необходимо продолжить исследовать грунт, пока не обнаружится глина и песок. Периодически вытаскивайте бур, чтобы очистить от грунта. По длине бура вы определите глубину, на которой располагается плотный слой грунта. Процедура не из легких и требует профессионального подхода.

При перепаде высот в 1 метр необходимая длина сваи 2,5 метра для верхнего ряда сваи, 3 метра – для среднего и 3,5 метра – для нижнего (цифры приведены из расчета длины строения 6 метров). Для подстраховки, при перепаде высот от 0,5 метра, добавьте к длине сваи 0,5 метра, из практики, при установке сваи на разновысотном рельефе по нижнему краю не хватает по 20-30 см.

При определении количества свай необходимо учитывать расстояние между сваями:

  • 2 метра – для домов из легкого камня;
  • 3 метра – для домов из бруса, каркаса и бревна; деревянных заборов;
  • 3-3,5 метра – для легких конструкций (например, заборы).

Переходим к самому расчету количества свай

Ориентируйтесь по плану первого этажа. Разметьте значками каждый угол фундамента, где будут установлены сваи, а также стыки внешних стен с несущими перегородками. Далее двигайтесь по сторонам внешних и внутренних стен и размещайте сваи, согласно соответствующему метражу шага (описано выше для каждого типа строения). Когда эти пункты выполнены, заполняйте оставшееся пространство, продолжая учитывать шаг расположения.

Если вы планируете камин, балкон, террасу, не забудьте учесть повышенных коэффициент свай для камина, в зависимости от его веса, и обозначить сваи на внешних углах балкона или террасы. Если длина пристройки больше чем 2-3 метра, то добавляем сваи с учетом шага.

После того, как сваи распределены на плане, вам останется только подсчитать их количество.

Стоит отметить, что расчет свайного поля с одной стороны возможен для самостоятельного просчета. Но мы рекомендуем все же обращаться к специалистам, чтобы вы были сами уверены, что все расчеты сделаны без ошибок, что означает – ваш фундамент будет установлен по всем нормам и правилам и прослужит долгие годы.

Вы всегда можете написать нам на электронную почту [email protected] или обратиться к нам по телефону и задать все интересующие вопросы, вызвать специалистов для проведения расчетов или необходимых исследований.

Расчет фундамента на винтовых сваях (свайного поля):

sv-fundament.ru

Устройство и расчет свайного поля

Конструкцию свайного фундамента составляют заглубленные в грунт сваи и ростверк – железобетонная лента либо плита, полностью повторяющая очертания строящегося здания. Для устройства такого типа фундамента необходимо выполнение соответствующих расчетов, составление исполнительных схем и чертежей, в соответствии с которыми возводится свайное поле.

Для чего сооружается свайное поле

Свайное поле является одним из важнейших компонентов любого свайного основания. После проведения работ по обвязке ростверком порознь размещенных свай, его предназначение – основание для сооружения жилых и промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений.

В свайном основании каждого дома сваи с ростверком играют совершенно разные роли. Посредством ростверка объединяются сваи в единый монолит, это придает им дополнительную устойчивость и повышает сопротивляемость действию выталкивающих и горизонтальных сил. При этом нагрузкой от постройки равномерно нагружается каждая свая.

Каждый из элементов свайного поля передает нагрузку от дома на объем грунта, в который помещена их опорная часть. При значительном заглублении свай (3-15 м) происходит вскрытие поверхностной сферы грунта и распределение нагрузки от веса дома в уже устойчивом и обладающем высокой плотность грунте, что имеет особое значение при строительстве на участках с неустойчивыми грунтами.

Строительство дома должно вестись по окончании обвязки свайного поля ростверком, выполняющим функции несущей конструкции для производства работ по кладке стен.

Виды размещения опор в ростверке

Свайное поле

В зависимости от геометрической формы ростверка и проектной нагрузки от элементов конструкции сооружения, составляется исполнительная схема, согласно которой сваи могут быть размещены следующими способами:

  • В форме свайного куста, то есть объединения нескольких компактно размещенных свай в единую конструкцию. При этом отношение сторон ростверка не должно превышать 1:5. Такой способ размещения используется под стойки, колонны, а также некоторые виды конструкций значительной высоты (к примеру, дымовых труб).
  • Свайной полосой – под вытянутые основания значительной протяженности, например, набережных.
  • В свайном поле, отличающемся от куста тем, что его устройство предусматривает объединение большего числа свай, к примеру, при строительстве дома на цельном ростверке.

Устройство поля свай

План свайного поля

Словарь строителя дает такое объяснение термину такое определение – площадка прямоугольной формы, на котором выполнено погружение опор согласно установленного плана по заранее определенной сетке.

В свайном поле опоры возводимого сооружения могут располагаться как рядами, так и в шахматном порядке. Заглубление свай производится так, чтобы отдаление наружной проектной кромки ростверка от линий осей свай равнялось величине диаметра опоры в плане.

Разработка проекта свайного поля

Перед тем, как приступить к разработке проекта, составлению плана и графика производства работ, исполнительных схем и непосредственно самому процессу строительства, необходимо выполнение исследования находящихся на стройплощадке грунтов.

Определение характеристик грунта

При выполнении исследований определаются:

  • Несущие характеристики грунта;
  • Водонасыщение почвы;
  • Плотность грунтов;
  • Глубина промерзания;
  • Геологический разрез по типам грунтов в пределах стройплощадки.

Необходимость изучения состава грунта обусловлена тем, что реальную несущую способность каждой опоры определить по материалу ее изготовления не представляется возможным, так как величина сопротивления грунта зачастую оказывается меньшей, чем несущая способность опоры. Именно по этой причине характеристики свай определаются по характеристикам грунта, в который они заглубляются.

Расчет необходимого количества свай

Монтаж свай

Определение числа опор, размещающихся в свайном поле, проводится в несколько стадий:

  • Вычисление суммарного нагружения, приходящегося на основание во время его эксплуатации;
  • Определение несущей способности каждой сваи;
  • Деление суммарной нагрузки на величину несущей способности опоры, в результате чего определяется требующееся количество свай.

По окончании расчетов составляется исполнительная схема, на которой отражается расстановка опор по периметру и внутренним стенам дома. Для выполнения расчета суммарной нагрузки следует определить общую массу здания с учетом удельной массы используемых стройматериалов, а также площади конструктивных элементов дома.

Затем производится расчет эксплуатационной нагрузки на здание, по ГОСТ 20107-85 она равна:

  • Для промышленных зданий 200 кг/м2 перекрытия;
  • Для жилых домов – 150 кг/м2.

При составлении проекта свайного поля для зданий в два этажа эксплуатационные нагрузки высчитываются с учетом обоих этажей.

На следующем этапе выполняются расчеты снеговой нагрузки в зимний период времени; значение ее рассчитывается в зависимости от региона строительства. Для этого площадь крыши умножается на нормативный вес слоя снега, приходящегося на 1 м2.

Полученные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 (коэффициент надежности). На следующей стадии осуществляется расчет несущей способности опор на основании данных об основных характеристиках грунта. После выполнения расчетов суммарное значение нагрузок делится на несущую способность сваи, в результате чего получается требующееся количество опор, которое и отражается на исполнительной схеме, чертежах и плане дома.

Подбор типа свай

Сваи квадратного сечения

Наиболее часто применяющимся типом опор при устройстве свайного фундамента жилых домов являются цельные конструкции с сечением 300х300 мм. Также такие сваи применяются при строительстве:

  • Мало- и многоэтажных сооружений;
  • Зданий промышленного назначения;
  • Устройства усиления ранее возведенных свайных оснований.

При возведении зданий утяжеленной конструкции, в которых от опор требуется максимальная несущая способность, могут применяться сваи сечением 350х350 мм и 400х400 мм. При устройстве фундамента для легких домов из пенобетона и деревянных материалов допускается использование опор 250 х 250 мм.

Сваи квадратного сечения широко используются при возведении зданий на всех видах грунта, в частности:

  • На пучинистых грунтах;
  • Грунтах, на которых возможны горизонтальные сдвижки;
  • Влагонасыщенных и обладающих низкой плотностью почвах – торфяниках, илистых и заболоченных участках.

Для устройства фундамента дома в областях, в которых уровень сейсмоактивности не выше 6 баллов, применяются полые опоры. Их стоимость несколько ниже цельных свай, что обусловлено некоторой экономией бетона при изготовлении.

Если на стройплощадке имеется пласт проблемной почвы значительной толщины (превышающей 10 см), а длины сплошных опор недостаточно, то могут использоваться составные конструкции. Суммарная длина их в некоторых сложных случаях может достигать 28 м за счет стыкования отдельных элементов при погружении в грунт.

Выполнение разметки

Выполнение разбивочных работ при устройстве свайного поля является одним из важнейших этапов выполнения предварительных работ перед заглублением опор. Такой процесс разделен на три этапа:

  • Выноска базисных линий свайного поля (контуров фундамента) на стройплощадку из исполнительной схемы;
  • Разметка точек забивки каждого из элементов поля по проектным чертежам;
  • Определение нулевой линии свайного поля, то есть отметки, по которой выравниваются опоры после погружения в грунт.

Посмотрите видео, как правильно произвести разметку участка под сваи.

Разметка производится с использованием досок обноски, между которыми натягивается проволока или веревка таким образом, чтобы точки пересечения отдельных линий выноски в точности совпали с осью забиваемой сваи согласно исполнительной схемы.

При производстве работ составляется «Акт разбивки осей», являющийся одним из важнейших документов для устройства фундамента, к нему прилагаются исполнительные чертежи и необходимые схемы, а также указывается полная информация об интервалах между опорами, положении линий и отметки высоты каждой сваи.

Возведение свайного поля

Процесс устройства свайного поля дома принято начинать с подготовительных работ, в состав которых входят:

  • Транспортировка на стройплощадку необходимой техники;
  • Перевозка, разгрузка и укладка в определенные места требующегося количества опор;
  • Разработка котлована, если такая работа предусмотрена проектом.

Посмотрите видео, как производится монтаж свай на подготовленном участке.

По окончании разбивочных работ копровой машиной производится заглубление свай в грунт согласно исполнительной схемы. Процесс производится в таком порядке:

  • Копр устанавливается в точке забивки, свая фиксируется и при помощи лебедки и перетягивается к месту погружения;
  • Осуществляется расстроповка опоры, она поднимется и располагается вертикально в точке заглубления;
  • Производится закрепление опоры на мачте копра и стыковка ее со сваебойным молотом, выполняется проверка ее вертикального положения, а при забивке под наклоном – требующийся угол;
  • Молотом копра по закрепленной свае наносится серия ударов до тех пор, пока не наступит отказ сваи на проектной отметке погружения.

Отказ следует ожидать в тот момент, когда значение погружения опоры от ударов копрового молота совпадет с расчетным значением по проекту и исполнительным схемам. Затем копровая машина переезжает на следующие точки и производит забивку остальных опор.

fundamentaya.ru

Расчет свайного поля на винтовых сваях

Если вы хотите заранее прикинуть бюджет, который потребуется для строительства фундамента на винтовых сваях, вам необходимо узнать количество свай, их диаметр и шаг. То есть – рассчитать свайное поле. Вы сможете произвести расчет самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькулятором.

Определение диаметра свай по категориям строений

Чем больше диаметр свай и их количество, тем большую нагрузку они могут выдерживать:

  • диаметр 57 мм – для возведения небольших ограждений (шаг между сваями от 0,5 до 2 м);
  • 76 мм – опоры для заборов и небольших сооружений (шаг от 1 до 3 м);
  • 89 мм – тяжелые ограждения и небольшие строения – беседка, гараж, каркасные дома (шаг от 2 до 4 м);
  • 108 мм – подойдут для строительства более тяжелых строений – малоэтажные загородные дома из бруса, каркасные дома, каменные строения (шаг от 2 до 5 м);
  • более 108 мм – для ангаров, ЛЭП, установок для добычи нефти.

Выбор длины сваи

Важно с абсолютной точностью определить размер сваи, если длина окажется меньше, сооружение просядет в землю.

Для этого, в первую очередь, необходимо исследовать грунт. Затем установить какой рельефа на вашем участке (характер перепадов высоты).

Для определения типа грунта в самом низком месте участка выкопайте лунку на глубину примерно 50 см, если на этой глубине появляется глина и песок, то это означает, что длина сваи, которая будет использоваться, должна быть 2,5 м;

Если же вы наблюдаете поступление грунтовых вод, торфяные отложения, то, с помощью садового бура, вам необходимо продолжить исследовать грунт, пока не обнаружится глина и песок. Периодически вытаскивайте бур, чтобы очистить от грунта. По длине бура вы определите глубину, на которой располагается плотный слой грунта. Процедура не из легких и требует профессионального подхода.

При перепаде высот в 1 метр необходимая длина сваи 2,5 метра для верхнего ряда сваи, 3 метра – для среднего и 3,5 метра – для нижнего (цифры приведены из расчета длины строения 6 метров). Для подстраховки, при перепаде высот от 0,5 метра, добавьте к длине сваи 0,5 метра, из практики, при установке сваи на разновысотном рельефе по нижнему краю не хватает по 20-30 см.

При определении количества свай необходимо учитывать расстояние между сваями:

  • 2 метра – для домов из легкого камня;
  • 3 метра – для домов из бруса, каркаса и бревна; деревянных заборов;
  • 3-3,5 метра – для легких конструкций (например, заборы).

Переходим к самому расчету количества свай

Ориентируйтесь по плану первого этажа. Разметьте значками каждый угол фундамента, где будут установлены сваи, а также стыки внешних стен с несущими перегородками. Далее двигайтесь по сторонам внешних и внутренних стен и размещайте сваи, согласно соответствующему метражу шага (описано выше для каждого типа строения). Когда эти пункты выполнены, заполняйте оставшееся пространство, продолжая учитывать шаг расположения.

Если вы планируете камин, балкон, террасу, не забудьте учесть повышенных коэффициент свай для камина, в зависимости от его веса, и обозначить сваи на внешних углах балкона или террасы. Если длина пристройки больше чем 2-3 метра, то добавляем сваи с учетом шага.

После того, как сваи распределены на плане, вам останется только подсчитать их количество.

Стоит отметить, что расчет свайного поля с одной стороны возможен для самостоятельного просчета. Но мы рекомендуем все же обращаться к специалистам, чтобы вы были сами уверены, что все расчеты сделаны без ошибок, что означает – ваш фундамент будет установлен по всем нормам и правилам и прослужит долгие годы.

Вы всегда можете написать нам на электронную почту [email protected] или обратиться к нам по телефону и задать все интересующие вопросы, вызвать специалистов для проведения расчетов или необходимых исследований.

Расчет фундамента на винтовых сваях (свайного поля):

Винтовой фундамент — надежное и недорогое основание, широко востребованное в малоэтажном строительстве. На таком фундаменте можно возводить дома высотой в 1-2 этажа из дерева, пенобетона либо каркасных панелей. Он обладает повышенной устойчивостью в низкоплотных и пучинистых грунтах, в которых финансового не выгодно обустраивать стандартные ленточные фундаменты.

Дом на винтовых сваях

В данной статье представлены особенности расчета винтовых оснований. Мы рассмотрим расчет осадки свайного фундамента, грузонесущей способности опор, их количества и приведем пример составления схемы свайного поля.

Читайте также: как утеплить свайно-винтовой фундамент своими руками?

Конструктивные особенности свайного фундамента

Винтовой фундамент состоит из двух конструктивных элементов — свайных опор и их обвязки (ростверка). Опоры передают нагрузку, исходящую от здания, на грунт, минуя поверхностные низкоплотные пласты земли и перенося вес дома на глубинную, уплотненную почву.

Читайте также: для чего нужен оголовок винтовой сваи и как он устроен?

В зависимости от схемы размещения свай, выделяют два типа винтовых фундаментов:

  • с последовательным расположением опор — сваи размещаются на равноудаленном расстоянии друг от друга по периметру внешних и внутренних стен дома;
  • с расположением в виде свайного поля — опоры равномерно распределены по всей площади здания.

Исходя из схемы расположения свай выбирается способ их обвязки. Для последовательных свай применяются ленточные ростверки, тогда как сваное поле обвязывается сплошным, плитным ростверком.

Ростверк винтового фундамента выполняет три функции:

  • равномерно распределяет между опорами вес дома;
  • выступает в качестве опорной поверхности для цокольного перекрытия;
  • увеличивает устойчивость свай в грунте.

Устойчивость опор достигается за счет того, что сваи соединяются между собой и начинают работать как единая конструкция, что дает повышенное сопротивление к опрокидывающим нагрузкам и защищает опору от крена, который может произойти с одиночной сваей.

В зависимости от материала, ростверк на сваях может быть монолитным (железобетон) из бруса либо швеллера. Для строительстве тяжелых домов предпочтительна железобетонная обвязка винтового фундамента, для легких домов — брусовая.

Типы используемых свай

Используемые в фундаментном строительстве винтовые сваи отличаются типом лопастей и диаметром:

  • сваи ∅ 57 мм — применяются для возведения легких заборов и навесов;
  • сваи ∅ 57 мм — пригодны для возведения легких вспомогательных помещений (сараев, беседок) и тяжелых заборов;
  • сваи ∅ 89 мм — используются для каркасных домов, гаражей и одноэтажных построек из легких материалов;
  • сваи ∅ 108 мм — имеют высокую несущую способность по материалу (до 6 тонн), позволяют строить дома высотой 1-2 этажа из бруса, сруба, пенобетона.

В малоэтажном строительстве применяются широколопастные сваи, соотношение диаметра ствола и лопастей в которых превышает 1,5.

Читайте также: процесс монтажа и преимущества использования винтовых свай для заборов.

Расчет винтового фундамента своими руками

Расчет винтового фундамента сводится к определению типоразмера, количества свай и составления схемы их размещения в фундаменте. Чтобы рассчитать данные параметры своими руками нужно определить нагрузки на фундамент и грузонесущие характеристики одиночной сваи, на которые влияет сопротивление грунта и опорная площадь конструкции.

Определение нагрузок на фундамент

Первоначально необходимо рассчитать совокупные нагрузки на фундамент, состоящие из массы здания, давления снегового покрова и эксплуатационных нагрузок.

Расчет массы дома ведется посредством умножения площади его конструктивных элементов на вес материалов, из которых они изготовлены.

Приводим пример удельного веса разных частей здания (кг/м2):

  1. Кровля: листовая сталь (20-30), асбоцементный шифер (40-50), гончарная черепица (60-80).
  2. Перекрытия: чердачное из деревянных балок с утеплителем плотностью 200 кг/кубометр (70-100) либо 500 кг/м3 (160-200), цокольное из деревянных балок с теплоизоляцией плотностью 200 кг/м3 (120-150) либо 500 кг/м3 (250-300).
  3. Стены: каркасные с теплоизоляцией толщиной 150 мм. (30-50), из бревна или бруса (80-100).

Далее нужно рассчитать и добавить к массе здания давление от снеговых нагрузок — удельный вес снегового покрова в вашем регионе на м2 (информация приведена в СНиП №23-01-99) умножается на площадь кровли дома.

Аналогично добавляем эксплуатационные нагрузки (мебель, оборудование, облицовка стен), определив их умножив площадь перекрытий дома на 210 кг (для цокольного и междуэтажного) и 100 кг (для перекрытия чердака).

Полученные нагрузки суммируем, умножаем на 1.2 (коэфф. надежности) и получаем совокупные нагрузки на винтовой фундамент дома.

Расчет несущей способности свай

Расчет несущей способности сваи всегда выполняется по грунту, тут необходимо знать тип и сопротивление почвы на вашем участке, данные о которых можно получить проведя геодезические изыскания (стоимость услуги 20-30 тыс. рублей).

Имея все исходные данные, расчет сваи можно выполнить по нижеприведенной формуле.

Формула расчета несущей способности винтовой сваи

На практике выполнить такой расчет сваи под силу лишь профессиональным проектировщикам, поэтому мы предлагаем вам воспользоваться таблицей усредненной несущей способности стандартной для малоэтажного строительства винтовой сваи 89 мм. в разных типах почвы:

Несущая способность винтовой сваи 87 мм

Чтобы определить пластичность почвы вам нужно сделать посредством ручного бура по периметру участка несколько пробных скважин на глубину 2-3 метров, оставить их на ночь и на следующее утро визуально оценить уровень грунтовых вод . Если поверхностные почвы сухие — грунт полутвердый либо тугопластичный, если УГВ высокий и почва влажная — грунт мягкопластичный.

Определение длины и количества опор в фундаменте

Расчет количества винтовых свай своими руками выполняется посредством деления совокупных нагрузок от дома на грузонесущую способность одной опоры, которые мы определили на предыдущих стадиях проектирования.

В качестве примера приводим последовательность расчета свай под дом из бруса площадью 7*8 м и высотой 3.5 м, возводимого на мягкопластичном суглинке, сопротивление которого составляет 3.5 кг/см2.

  1. Высчитываем площадь и вес кровли из шифера (50 кг/м2): 7*8 = 48 м2; 48*50 = 2.4 т.
  2. Вес стен (брус — 100 кг/м2), с учетом внутренних: (7+7+8+8+7+4)*3.5 = 143.5 м2; 143.5*100 = 14.35 т.
  3. Чердачное перекрытие (70 кг/м2) — 70*48 = 3,36 т, цокольное (100 кг/м2) — 48*100 = 4.8 т.
  4. Снеговая нагрузка на кровлю (110 кг/м2): 48*110 = 5.28 т.
  5. Эксплуатационная нагрузка: чердачное перекрытие — 48*100 = 4.8 т, цокольное — 48*215 = 10,32 т.
  6. Суммируем и умножаем на коэфф. надежности: (2.4+14.35+3.36+4.8+5.28+4.8+10.32)*1.2 = 55 тонн.
  7. Учитывая несущую способность сваи в 4.2 тонны определяем количество опор: 55/4,2 = 13 винтовых свай.

После того как расчет сваи выполнен и их количество определено, осталось подобрать длину опор. Сваи должны углубляться нижним концом в пласт грунта, находящийся на 20-30 см ниже границы промерзания в вашем регионе. Таким образом сваи будут защищены от выдергивания под воздействием выталкивающих нагрузок пучинистой почвы.

Глубина промерзания грунта по регионам приведена в СНиП   №23.01.99 «Климатология строительства».

При возведении дома в условиях низкоплотных поверхностных слоев грунта — илистой почвы, торфяников и плывунов, нужно использовать более длинные сваи (от 3 до 5 метров), которые вскрывают пласт неустойчивого грунта и опираются нижним концом на твердую, несжимаемую почву.

Также вы можете прочесть, где выгоднее купить винтовые сваи и сопутствующие товары в Новосибирске и Твери.

Определить конкретную длину тут поможет пробное завинчивание — если по мере углубления свая встретила сопротивление твердой почвы, делающее ее дальнейшее вкручивание невозможным, значит опора достигла несущего пласта грунта.

Размещение винтовых опор в фундаменте (видео)

Составление схемы свайного поля

Расчет свайного поля заключается в распределении проектного количества опор по периметру здания. Первоначально нужно установить по опоре в углах дома и в местах пересечения его внутренних и внешних стен — это обязательное условие. Далее оставшееся количество опор с одинаковым шагом разносится по контурам здания.

Типовая схема свайного поля

Нормативное расстояние между сваями зависит от типа дома:

  • строения из бруса, бревна либо каркасных панелей — 3 м;
  • здания из газобетона, пенобетона и шлакоблока — 2м;
  • дома из кирпича — 2 м.

Для соблюдения проектного расстояния между опорами можно добавить несколько свай сверх полученного в расчете числа — запас надежности никогда не помешает.

Придерживаясь профессионального подхода к строительным работам, в ходе проектирования следует произвести необходимые расчёты.

Они позволят сократить время и силы на выполнение всего объёма задач и существенно сэкономят материалы.

Для чего это нужно?

Свайный фундамент из металлических опор с лопастями на конце — самый экономичный и востребованный вид основания для сложных участков рельефа.

Технологические достоинства позволяют закончить его устройство за 3 дня, а служить основание будет не менее 100 лет.

Чтобы всё так и произошло, нужно равномерно распределить несущую нагрузку возводимого строения, учесть особенности грунта, уровень промерзания и залегания грунтовых вод.

Как результат в ходе расчётов можно получить:

  • высоту винтовых свай;
  • глубину их заложения;
  • оптимальный диаметр опор;
  • общее количество;
  • суммарную стоимость расходов.

Вывод: расчёт фундамента экономит время и деньги, гарантирует долговечность сооружения.

Последовательность вычислений

Распространённая методика расчёта винтовых свай по СНиП 2.02.03-85 опирается на геодезические данные по конкретному участку застройки, которые включают сведения о:

  • рельефе участка;
  • составе и плотности грунта;
  • уровне залегания грунтовых вод;
  • уровне промерзания грунта;
  • объёме сезонных осадков, характерном для данного климатического пояса.

Совет: при невозможности произвести геодезическое исследование в расчётах руководствуются минимально-расчётной нагрузкой.

Чтобы выполнить расчет свайно-винтового фундамента, сначала вычисляем количество винтовых свай (К). Для этого необходимо знать:

  • общую нагрузку на фундамент (Р), которая исчисляется по таблицам удельного веса материалов (в кг);
  • коэффициент надёжности (k) как поправку значения нагрузок (на него обязательно умножают Р);
  • несущую способность грунта, определяемую по таблице усреднённых нагрузок на винтовые сваи;
  • площадь пяты сваи в зависимости от диаметра (по таблице);
  • максимально допустимую нагрузку (S) на одну сваю (по таблице).

Полученные данные подставляют в формулу, согласно которой выполняется расчет фундамента на винтовых сваях: К = P*k/S

Коэффициент надёжности (k) согласуется с количеством свай:

  • k = 1,4 — для 11—22 шт;
  • k = 1,65 — для 6—10 шт;
  • k = 1,75 — для 1—5 шт.

Каждая свая несёт нагрузку, пропорциональную суммарной нагрузке строения.

Используя приведенную формулу, коэффициент и винтовые сваи для фундамента расчет нагрузки и последующее строительство выполняются довольно просто.

Для окончательного расчёта требуется распределить нагрузку под несущими стенами и зонами повышенного давления на фундамент, учитывая:

  • тип свай (висячие или стойки);
  • вес;
  • показатель кренового усилия.

Справка! Для точных расчётов и профессионального проектирования свайного фундамента в свободном доступе Интернета существуют компьютерные программы StatPile и GeoPile. К ним прилагаются руководство и по 10 конкретных примеров расчёта.

Параметры

Расчет винтового фундамента и нагрузки на него складывается из определения следующих параметров:

1. Масса самого строения (в кг) — величина постоянная:

  • стены и перегородки;
  • перекрытия;
  • крыша.

2. Дополнительный вес — нагрузки временные:

  • вес снега, выпавшего на крышу;
  • эксплуатационный вес содержимого дома: мебель, оборудование, отделочные материалы, включая людей (в среднем — 350 кг/м²).

3. Правильный расчет нагрузки на свайно-винтовой фундамент невозможен, если не учесть динамические нагрузки (кратковременные):

  • создаваемые порывами ветра;
  • возникающие в результате осадки строения;
  • возникающие при перепадах температур.

О том, как рассчитывается винтовой фундамент дополнительно рассказано на видео ниже:

Виды винтовых свай

По виду сваи бывают:

  • широколопастные с литым наконечником (у конуса ᴓ6…14мм) — для малоэтажных построек на простых грунтах;
  • многолопастные с несколькими лопастями на разном уровне — для повышенных нагрузок в сложных грунтах;
  • сваи переменного периметра — для специфических задач;
  • узколопастные с литым зубчатым наконечником — для каменистых почв и вечной мерзлоты.

Справка: меньшей надёжностью обладают стволы из шовных труб с приваренными лопастями.

Технические характеристики

К техническим характеристикам винтовых свай относится:

  • длина и материал ствола;
  • диаметр ствола;
  • вид лопастей, способ их соединения с телом сваи.

Диаметр

Диаметр свайных стволов подбирают из стандартного ряда, соотнося с расчётной нагрузкой:

  • ᴓ89мм (лопасть ᴓ250мм) — под несущую нагрузку не выше 5 тонн (каркасно-щитовые строения в 1 этаж);
  • ᴓ108мм (лопасть ᴓ300мм) — под несущую нагрузку до 7 тонн (дома из бруса, пеноблоков, каркасные двухэтажные);
  • ᴓ133мм (лопасть ᴓ350мм) — под несущую нагрузку до 10 тонн (строения из кирпича, газобетона, швеллера).

Длина

Длину свай подбирают, основываясь на показателях плотности грунта (по таблице) и перепадах высот на участке застройки:

  • при залегании суглинков до 1 м от поверхности длина сваи — 2,5 м;
  • рыхлый грунт или плывун — длина сваи определяется по длине бура, достигшего плотных слоёв;
  • при перепадах высот рельефа длина свай может отличаться на 0,5 м для разных участков.

Количество опор и расстояние между ними

Оптимальное расстояние между опорами:

  • 2-2,5 м — для деревянных каркасов и блочных строений;
  • 3 м — для домов из бруса и бревна.

Важно: для обеспечения надёжности цоколь строения не должен подниматься над землёй выше, чем на 60 см, а длина сваи должна иметь запас 20-30 см.

Произведя вычисления по формуле К = P*k/S, необходимо распределить положение свай в периметре для сбалансированности принимаемой ими нагрузки:

  • под каждый угол сооружения;
  • в местах пересечения несущих стен и внутренних перегородок;
  • у входной группы;
  • внутри периметра, руководствуясь шагом в 2 метра;
  • под печью или камином (не менее двух свай);
  • под несущими стенами со стороны балкона или мезонина.

К сведению! Объективные условия могут потребовать увеличения количества свай по сравнению с расчётным — такой запас прочности позволит не бояться перемен, возникающих в процессе эксплуатации.

Ростверк

Ростверк служит для равномерного распределения нагрузки на конструкцию основания. Независимо от вида ростверка (сборный он или монолитный, высокий или низкий), для его надёжности необходимо рассчитать следующие параметры:

  • силу продавливания фундамента;
  • силу продавливания на каждый угол;
  • силу воздействия на изгиб.

При высоком ростверке вся нагрузка ложится целиком на сваи. На них действуют вертикальные нагрузки снизу, деформирующие нагрузки сбоку (в грунте и на поверхности). Всё это рассчитать довольно сложно для непрофессионала.

Как и для свайного фундамента, эту интеллектуальную работу можно выполнить с помощью компьютерных программ StatPile и GeoPile. Есть вариант проще — воспользоваться стандартом индивидуального строительства, который устанавливает:

  • соединение опор с ростверком — жёсткое или свободное;
  • глубину вхождения головы сваи в ростверк — не менее 10 см;
  • положение ростверка не ниже 20 см над землёй;
  • ширина равна толщине стен (не менее 40 см);
  • высота ростверка — 30 см и более;
  • армирование (продольное и поперечное) прутом ᴓ10-12 мм.

Важно! В нестабильных грунтах прочность свайного основания усилит металлическая обвязка на уровне цоколя (уголком или швеллером).

Пример расчёта свайно-винтового фундамента

В следующем примере подробно описано, как рассчитать фундамент на винтовых сваях для постройки каркасного дома.

Исходные данные — свайно-винтовой фундамент 6х6:

  • типовой дом каркасной конструкции с крыльцом под шиферной кровлей;
  • габариты — фундамент 6 на 6 на винтовых сваях при высоте (h) 3 м;
  • две взаимно пересекающиеся внутренние перегородки, делящие пространство на 3 помещения;
  • крыша со скатом 60⁰;
  • материал каркаса — брус 150х150;
  • материал стен — сэндвич-панели;
  • материал ростверка — брус 200х200.

1. Определяем площадь каждой стены:

  • несущие — 18 м²*4 = 74 м²;
  • перегородки — 9*2 + 12 = 30 м².

2. Определяем нагрузку стен, используя таблицу:

  • для несущих стен — 50 кг*74 = 3700 кг;
  • для перегородок — 30кг*30 = 900 кг;
  • всего 3700 + 900 = 4600 кг.

3. Прибавляем вес на 36 м² площади:

  • цокольного перекрытия — 150 кг*36 (площадь дома) = 5400 кг;
  • чердачного перекрытия — 100 кг*36 = 3600 кг;
  • крыши 50 кг*36 = 1800 кг;
  • в итоге — 4600+5400+3600+1800 = 15400 кг.

4. Прибавляем дополнительный вес и динамические нагрузки (вес снежного наста = 0):

5. Выбираем коэффициент надёжности 1,4.

6. Берём из таблицы максимально допустимую нагрузку на пяту (ᴓ300) одного свайного элемента: она равна (по таблице) 2600 кг, при расчётном сопротивлении грунта — 3 кг/см² (грунт средней плотности, при глубоком залегании грунтовых вод и промерзании не более 1 м).

7. Подставляем значения в формулу К = P*k/S — 28000*1,4*2600 = 15 (шт). В этом случае 12 свай установим под углы и пересечения, а 3 используем для усиления зон с повышенной нагрузкой.

Порядок установки

Бывает, что грунт под фундамент не осложнён плывуном или скальными породами.

В таких случаях установка винтового основания свайного типа вполне доступна для непрофессионала:

  1. Самая трудоёмкая и ответственная часть — сделать расчёты.
  2. Готовят необходимый материал и инструменты.
  3. По схеме разметки строительной площадки устанавливают винтовые сваи с помощью ручного ворота (желательно это делать вдвоём).
  4. Концы стволов выравнивают над землёй по уровню, излишки срезают.
  5. В нестабильных грунтах прочность свайного основания усиливают металлической обвязкой на уровне цоколя (уголком или швеллером).
  6. Устанавливают ростверк.

Общие строительные навыки, пытливый ум и целеустремлённость — вот условия успешной работы по установке фундамента данного типа.

Другие статьи про свайно-винтовой фундамент, представленные на нашем сайте: ремонт винтовыми сваями, отделка цоколя.

Полезное видео

Фундамент на винтовых сваях: расчет количества свай наглядно представлен на видео ниже:

Вместо выводов

Достоинства винтовых свай очевидны:

  • возможность использовать при точечной застройке;
  • исключение объёмных земляных работ;
  • дополнение пристройками основного объёма;
  • долговечность;
  • экономичность материала.

Глядя на них, главную проблему обычно стараются не замечать. А заключается она в уязвимости ствола к процессу ржавления. Поэтому защите металлической поверхности необходимо уделить серьёзное внимание уже при выборе, покупке, хранении, а также соблюдать технологию установки.

В последнее время многие застройщики выбирают свайно-винтовой фундамент для возведения брусового или каркасного дома. Но всё ли вы знаете о технологии строительства известной нам более 100 лет?

К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом фундамента. Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:

  • Торфяники;
  • Заболоченные участки;
  • Участки с грунтовыми водами;
  • Участки подверженные силам морозного пучения;
  • Затопляемые участки.

В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового фундамента.

Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:

  • Монтаж производится в течение одного-двух дней;
  • Не требуется выравнивание рельефа участка;
  • Отсутствуют масштабные  земляные работы;
  • Вкручивание свай ведётся при любых погодных условиях.

К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:

  • Невозможность монтажа на скалистой местности и на участках с твердыми известняковыми прослойками либо каменистым грунтом;
  • Сваи невозможно установить ближе, чем на 0.5 метра к уже построенному дому, а монтаж в этом случае затруднён из-за применения специальных рычагов;
  • Также следует заметить, что при выборе свайно-винтового фундамента значительно осложняется строительство дома с подвалом. А цена такого фундамента становится неоправданно высокой.

На основе опыта участников Forumhouse.ru мы вам расскажем:

  • О конструктивных особенностях свайно-винтового фундамента;
  • О том, что нужно знать для расчёта необходимого количества свай;
  • О секретах монтажа свайно-винтового фундамента;
  • Об основных ошибках при вкручивании свай.

Конструктивные особенности свайно-винтового фундамента

Фундамент на винтовых сваях – это группа свай ввинченных в землю и представляющих собой единой поле. При возведении домов чаще всего используются сваи с диаметром ствола 108мм, длиной 2.5 метра и диаметром лопасти в 300мм. После того как свая вкручена в землю, на поверхности остается примерно 50 см от её ствола. Затем, на ствол сваи приваривается оголовок. В стандартном исполнении оголовок имеет размеры 250х250мм.

Оголовок нужен для крепления на него обвязочного бруса, швеллера или ростверка на который затем монтируется строение.

Свая – это металлическая труба с заострённым концом и лопастью специальной конфигурации прикреплённой в её нижней части. Благодаря лопасти свая ввинчивается в грунт, уплотняя его, пока не достигнет нужной глубины и не упрётся в надежное основание. В силу этого свая может нести расчетную нагрузку сразу же после монтажа.

Сваи отличаются по длине, диаметру и своему предназначению, а именно:

  • Винтовая свая Ø76 мм – используется при строительстве заборов,
  • беседок и лёгких пристроек;
  • Винтовая свая Ø89 мм – подходит для строительства бытовок,
  • и причалов;
  • Винтовая свая Ø108 мм – универсальный вариант для строительства каркасных и брусовых домов;
  • Винтовая свая от Ø133 мм и выше – используется для возведения домов из оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков и промышленных объектов.

При выборе сваи в первую очередь следует обратить внимание на  следующие характеристики:

  • Толщина металла стенки ствола. У качественной сваи толщина составляет от 4 до 4.5 мм;
  • Толщина металла лопасти. Она должна составлять не менее 5 мм;
  • Качество сварного шва. Недопустимы раковины и непроваренные участки;
  • Защитное покрытие сваи. Если слой краски тонкий или некачественный, то его просто сотрет о грунт при закручивании сваи.

Также следует отметить, что существуют сваи с литым наконечником. Особенность таких свай в том, что наконечник сваи и лопасть представляют собой единую деталь, изготовленную на литейном производстве, которую затем приваривают к стволу сваи.

Такая свая считается более надежной, чем обычная сварная, так как она имеет большую толщину лопасти и имеет всего лишь один сварной шов. А также может ввинчиваться в грунт, где сохранились корни деревьев или попадаются небольшие камни.

Как рассчитать необходимое количество свай?

Часто можно слышать утверждение, что сваи необходимо ввинчивать в землю с определённым шагом. И поэтому рассчитать необходимое количество свай достаточно просто – надо лишь знать длину, ширину и вес строения. Но как показывает практика – это в корне неверно! Так как же понять, сколько свай необходимо для вашего фундамента?

По мнению пользователей forumhouse.ru , для правильного расчета свайного поля в первую очередь необходимо исследовать несущую способность грунта под лопастью сваи. С этой целью, на участке, в нескольких контрольных точках производится пробное вкручивание сваи. И уже на основе полученных данных, рассчитывается необходимая длина свай и их количество под конкретный проект дома.

Для расчета свайного фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.

Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. Правильно установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.

Особенности монтажа свайно-винтового фундамента

Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.

Следует заметить, что при механическом способе монтажа свай проще контролировать необходимое усилие вкручивания. Также данный способ позволяет более точно сцентрировать ствол сваи. Тем самым достигается более высокая точность монтажа. Максимальное отклонение ствола вкрученной сваи от вертикальной оси не должно превышать 2-х градусов.

После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.

Затем, в ствол сваи заливается раствор бетона. Вопреки распространенному мнению – это делается не для усиления сваи, а для того чтобы вытеснить из сваи кислород и тем самым предотвратить коррозию металла изнутри ствола. Кроме этого, если открытую сваю не забетонировать, то с приходом зимы она может заполниться водой и её разорвет.

На что ещё следует обратить внимание при монтаже свай?

  • Определить, что свая завинчена до упора или как говорят монтажники: «дала отказ», можно по сильной деформации металла проушины ствола;
  • Пользователи forumhouse.ruрекомендуют при заливке бетона в ствол сваи недолить примерно 20 см от верхнего уровня сваи, а в оставшуюся часть засыпать сухую цементно-песчаную смесь. Это делается для того, чтобы вытянуть из ствола остатки влаги;
  • После приваривания оголовков, производится горизонтальная обвязка свай друг с другом. Чаще всего с этой целью используется брус или металлический профиль. Если сваи выступают над поверхностью земли более чем на 1 метр, то для придания жесткости всей конструкции, к стволу сваи производится наваривание под углом дополнительных профилей – укосин.

Возможные ошибки при монтаже свайно-винтового фундамента:

  • При монтаже свайно-винтового фундамента не допускается выставление единого уровня свай путём их выкручивания. Это приведёт к тому, что уплотненный грунт будет разрыхляться, и при монтаже дома свая просядет ровно на то расстояние, которое было разрыхлено из-за её выкручивания;
  • Также одной из самых распространённых ошибок является то, что сваю вкручивают в заранее вырытую яму. Глубина так называемого «приямка» не должна превышать 30 см.

Посмотрите видео как производится ручной монтаж свайного фундамента.

beton-stroyka.ru

8.3.4. Проектирование свайного поля и ростверков

Библиотека / Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Глава 8. Проектирование свайных фундаментов

Основная задача проектирования свайного поля и ростверков сводится к максимальному использованию допускаемой на сваю расчетной нагрузки, обеспечению равнопрочности сваи по грунту и материалу, определению оптимальных типоразмеров свай к ростверков и их унификации, обеспечению минимального заложения ростверков и наименьших объемов земляных работ.

Под сооружениями с несущими стенами сваи располагаются, как правило, в один ряд. Не следует допускать недоиспользование несущей способности свай более чем на 15 %, перегрузку свай от постоянных и длительных нагрузок более чем на 5 %, от кратковременных нагрузок более чем на 20 %.

Для каркасных сооружений число свай в кустах должно быть минимальным. Не рекомендуется принимать число свай в кустах с нагрузкой до 10 000 кН более 16 шт. при сечении 30×30 см, более 12 шт. при сечении 35×35 см, более 9 шт. при сечении 40×40 см или диаметре 50—60 см.

В табл. 8.20 и 8.21 приведены параметры унифицированных кустов из забивных свай квадратного сечения для одноэтажных и многоэтажных зданий, в табл. 8.22 и 8.23 — унифицированных кустов из буронабивных свай без уширения и с уширенной пятой, в табл. 8.24 — унифицированных кустов из полых круглых свай и свай-оболочек. Данные этих таблиц облегчают определение передаваемой на сваю расчетной нагрузки по формуле

где Np, Мx, Мy — расчетные нагрузки, действующие на фундамент на отметке низа ростверка; n — число свай в кусте; kх, ky — коэффициенты, принимаемые по табл. 8.20–8.24.

Для сокращения трудоемкости подбора требуемого куста свай целесообразно воспользоваться номограммой, приведенной на рис. 8.15. Куст свай подбирают по заданным расчетным нагрузкам на фундамент N, М и принятой в проекте расчетной нагрузке на сваю Fh в следующем порядке:

– вычисляются n0 = N/Fh и e = M/(k2N), где коэффициент k2 принимается в зависимости от ширины грани или диаметра сваи:

Ширина грани илидиаметр сваи, см 25 30 35 40 50 60 80
k2 0,833 1,0 1,167 1,333 1,667 2,0 2,66

– точка пересечения линии n0 и е определяет требуемые параметры куста свай и шаг свай a в продольном направлении;

– шаг свай в поперечном направлении вычисляется по формуле

.

Кусты свай принимаются по табл. 8.20.

ТАБЛИЦА 8.18. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАБИВНЫХ СВАЙ
Размер сечения или диаметр свай, см Длина свай, м Приближенные значения коэффициентов Ks, Kp, Ku
при гравелистых, крупныхпесках и глинистых

грунтах с IL = 0,0÷0,1

при песках среднейкрупности и глинистых

грунтах с IL = 0,2÷0,3

при мелких и пылеватыхпесках и глинистых

грунтах с IL = 0,4÷0,5

30×30 3–15 1–0,6+ 0,5–0,4±  ≤ 0,3– 0,7–0,6+ 0,5–0,4±  ≤ 0,3– 0,4–0,3+ 0,2±  

xn--h1aleim.xn--p1ai


Смотрите также


2012-2020 © Содержание, карта сайта.