4 способа расчетов свайного фундамента: как рассчитать сваи, столбы, ростверк – на онлайн калькуляторе и вручную

При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для конкретного здания и типа грунтов. Все остальные способы дадут только приблизительный результат.

Есть определенные правила расчета свайных фундаментов и все их надо учитывать Источник fazenda.guru

Видео описание

В этом видео мы рассмотрим, что нужно знать о бетонных сваях:
Сваи применяются 3 видов:

• Забивные.
• Буронабивные. Как один из вариантов буронабивных свай монтируют так называемые сваи ТИСЭ, с уширением внизу. Такая конструктивная особенность снижает нагрузку на грунт и позволяет фундаменту эффективно противостоять силам выталкивания, возникающим при морозном пучении грунтов.
• Винтовые.

Забивные элементы в частном строительстве применяются крайне редко, т.к. требуют привлечения тяжелой строительной техники.

Разновидности свайных фундаментов Источник kursremonta.ru

Определение вида грунта

Для определения типа грунта необходимо вырыть скважину

При строительстве крупных объектов общественного и гражданского назначения проводятся геологические и лабораторные исследования грунта на участке строительства. Проводятся испытания специалистами, их услуги стоят достаточно дорого.

При частном строительстве можно самостоятельно определить состав грунта. Нужно при помощи бура в нескольких местах участка выкопать скважины, глубина которых будет на полметра больше, чем длина сваи. Смотрим, какие слои грунта находятся на лопастях бура и присутствуют внутри скважины.

Глубину расположения подземных вод можно узнать у соседей или определить по имеющимся на участке скважинам. Если обнаружен небольшой обводненный участок, пробуем расположить опоры так, чтобы его обойти.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180 кг/м2 общей площади сооружения.

Распределение снеговых нагрузок в зависимости от климатических зон Источник obustroeno.com

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P= ϒ cr*R0*S+u ϒ cf*fi*hi , где

• R0 – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи
• S – площадь основания
• ϒcr – коэффициент условий работы грунтов под основанием
• u – периметр сечения
• ϒcf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности
• fi – сопротивление грунта на боковой поверхности
• hi – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства — 200-300 мм.

Рассчитываем ростверк

Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.

Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.

Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

Фундамент с железобетонным ростверком

1. Высота – 30 см.
2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

Видео описание

Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:
Глубина погружения выбирается произвольная, но не менее глубины промерзания грунта +0,5 м, либо по глубине залегания несущего слоя грунта, так же следует учесть уровень грунтовых вод.

Нормативное сопротивление грунта R0, коэффициенты условий работы ϒcr и ϒcf определяется по таблицам из СНиП 2.02.03-85.

По таким таблицам специалисты определяют нормативное сопротивление грунта, но сначала нужно узнать тип грунта, для чего проводится анализ почвы Источник stroj.umorists.ru

Как рассчитать стоимость винтовых свай

Расчеты по цене конструкции фундамента несложные. Зная нужное количество винтовых столбов, можно легко вычислить общую стоимость. В примере выше получилось 12 опор — 8 штук со 108 диаметром на каркас бани и 4 с диаметром 57 мм на печь.

Свая диаметром 108×2500 мм стоит 1850 рублей без монтажа и 3050 рублей с установкой. Соответственно, за 8 штук вы отдадите 14800 р. или 24400 р. 4 опоры 57×2500 с самостоятельным ввинчиванием, обойдутся в 4200 р., с монтажом от специалистов — 8400 рублей.

В нашем примере стоимость свай будет 19000 р., либо 32800 р.

Аналогично проводятся расчеты и с вашими номиналами.

Глубина и высота

Глубина сваи определяется, исходя из расположения твердого несущего пласта, а также точки сезонного промерзания почвы. Уровень промерзания грунта находят по формуле:

где:

• Mt – суммарное значение среднемесячных отрицательных температур за зиму;
• d0 – коэффициент (принимается равным: для крупнообломочных грунтов – 0,34, песков средней крупности – 0,3, супесей – 0,28, глин – 0,23).

Согласно нормативным требованиям, минимальная высота цоколя – 20 см, но эксперты рекомендуют придерживаться величины 30–45 см. Для деревянных домов нижний этаж можно поднять на 50 см от уровня земли, а для регионов с высоким снежным настилом – на 90 см и более.

Вес строительных конструкций

При расчете нагрузок обязательно учитывается вес следующих конструкций:

• фундамент;
• стены;
• перекрытия;
• лестничные марши;
• перегородки;
• кровля.

Вес стандартных заполнений оконных и дверных проемов при проектировании частного дома можно не учитывать, так как он не превысит вес стен и перегородок.

При расчете необходимо полученное значение умножить на коэффициент надежности ϒϝ.

Фундамент

Поскольку в будущем величина нагрузки будет использована для расчета площади подошвы фундамента, необходимо принимать во внимание и его вес, так как он тоже оказывает давление на грунт. Чтобы определить вес фундамента, нужно просто умножить объем конструкции на объемный вес материала

Чаще всего фундамент выполняется из сборного или монолитного железобетона. Объемный вес материала ленточного или столбчатого фундамента равен 2000-2100 кг/куб. м. Для сплошного (плитного) фундамента эта величина составит уже 2500 кг/куб. м, так как в такой конструкции намного больше стальной арматуры

Чтобы определить вес фундамента, нужно просто умножить объем конструкции на объемный вес материала. Чаще всего фундамент выполняется из сборного или монолитного железобетона. Объемный вес материала ленточного или столбчатого фундамента равен 2000-2100 кг/куб. м. Для сплошного (плитного) фундамента эта величина составит уже 2500 кг/куб. м, так как в такой конструкции намного больше стальной арматуры.

Стены

Стенами называются конструктивные элементы здания, ограждающие или разделяющие его по всей высоте, независимо от количества этажей. На несущие стены опираются перекрытия и кровля. Нагрузка, производимая стенами, зависит от их толщины, высоты и объемного веса материала. Для определения веса стен нужно высчитать объем материала и умножить на его объемный вес (плотность). Кроме основного конструктивного материала нужно учитывать еще и вес утеплителя, а также облицовочных материалов.

Перекрытия

Вес перекрытий можно определить, умножив объем материала на плотность. Если перекрытия из железобетонных пустотных плит, то их вес будет на 30% меньше, чем у монолитного железобетона. Вес перекрытий, выполненных по деревянным балкам, можно определить, зная объем необходимых пиломатериалов и плотность древесины. При расчете нагрузки, создаваемой перекрытием, нужно учитывать и вес напольных покрытий, а также вес теплоизоляции, если перекрытие утепленное.

Лестничные марши

Лестничные площадки и марши опираются на стены и перекрытия. Их вес также нужно учитывать. Чтобы упрощенно определить, какую нагрузку производят лестницы, достаточно перемножить площадь лестницы и высоты подступенка, а потом учесть уклон марша, то есть полученное значение разделить на cos α, где α – угол наклона. Умножив полученное значение на количество этажей здания, можно получить объем материала лестницы. Далее все, как обычно, объем умножается на плотность материала и получается вес. Если и перекрытия, и лестницы выполнены из одинакового материала, например, из железобетона, то можно отдельно не учитывать вес лестниц. При этом, производя расчет фундамента, площадь перекрытий нужно принимать без вычета площади лестниц.

Кровля

Чтобы рассчитать вес кровли, необходимо знать вес материалов, которые применяются при ее изготовлении, включая утеплитель и пароизоляцию. В индивидуальном строительстве обычно применяют скатные кровли выполненные по деревянным стропилам. В качестве покрытия кровли используются асбестоцементные листы (шифер), керамическая черепица, стальные профилированные листы.

Диспетчер настроек параметров объектов

Диспетчер настроек параметров объектов предназначен для создания шаблона чертежа.

Используется для решения следующих задач:

• управление настройками параметров всех элементов программы (рис. 1−3);
• использование стандартных и создание пользовательских слоев с настройкой их свойств (рис. 4);
• сохранение настроек в файле для их последующего использования в других проектах.