Добавить в закладки
Текущий рейтинг статьи:
Статьи

Расчет винтовой сваи: масса дома, количество свай и расстояние между опорами

Как рассчитать количество винтовых свай для фундамента дома с известными характеристиками? На каком расстоянии друг от друга их нужно вкручивать в грунт? На эти и ряд других вопросов мы постараемся ответить в статье.

   X

Не бойтесь встретится со сложными формулами: мы ограничимся максимально простой схемой расчета. Его несложно выполнить своими руками даже человеку, далекому от строительства.

На фото - готовый фундамент на винтовых сваях.

На фото — готовый фундамент на винтовых сваях.

Немного теории

  Реклама


 

Начнем, однако, с небольшой оговорки.

Согласно ГОСТ 27751 расчет свайного фундамента должен выполняться по нескольким предельным состояниям:

  • По прочности самих свай и ростверка.
  • По несущей способности грунта, лежащего под основанием свай фундамента.

Стоит уточнить: расчет нагрузки на винтовые сваи должен учитывать не тип почвы на поверхности, а несущие качества грунта на той глубине, на которой после вкручивания окажутся лопасти.
Собственно, перед монтажом обязательным этапом является геологическое исследование или хотя бы пробное вкручивание.

  • По потере устойчивости при горизонтальных нагрузках (в частности, при строительстве на склоне).

При этом связка «свая + основание» рассматривается как цельная конструкция: площадь опорной поверхности и заглубление определяются, исходя из типа грунта.

Однако при частном строительстве серьезные геологические изыскания просто-напросто не окупят себя: они могут поглотить существенную часть бюджета строительства. Составление детального проекта профессионалами тоже может означать ощутимые затраты.

Именно поэтому для небольшого коттеджа лучше придерживаться нескольких несложных правил:

  • Выполнив расчет нагрузки винтовых свай, стоит при расчете их количества заложить как минимум 30-процентный запас прочности. Он компенсирует неоднородность грунта, непредвиденно большую снеговую нагрузку и прочие неучтенные факторы.
Необыкновенно снежная зима может создать серьезные проблемы.

Необыкновенно снежная зима может создать серьезные проблемы.

  • Пробное вкручивание обязательно. Оно позволит определить расстояние до плотных слоев грунта и подобрать оптимальную длину свай.
  • При монтаже свай с применением гидробура глубину вкручивания можно контролировать; при ручном же вкручивании сваи закручиваются буквально до упора. Излишки трубы отрезаются, после чего на установленный оголовок монтируется ростверк.

Расчеты

Расчет винтовых свай для дома состоит из нескольких этапов:

  • Оценка массы строения.
  • Вычисление необходимого количества свай с учетом применяемого типоразмера и характерной для него несущей способности.
  • Планирование расположения точек опоры. Сваи должны находиться под всеми углами внешних стен и под массивными внутренними перегородками.
Нагрузка на опоры должна быть по возможности одинаковой, что диктует одинаковые расстояния между ними.

Нагрузка на опоры должна быть по возможности одинаковой, что диктует одинаковые расстояния между ними.

Масса дома

Для точной оценки нужно рассчитать объем всех основных конструкций, умножить ее на плотность соответствующего материала и добавить оценочную массу жильцов, мебели, домашней утвари, снега на кровле и т.д. Полученный результат умножается на коэффициент запаса прочности.

На практике, однако, вычислить объем каждой балки и доски…. мягко говоря, проблематично. На помощь придет статистика. Давно подмечено, что при сбалансированной конструкции дома (то есть если, к примеру, на деревянные стены не пытаться уложить железобетонное плитное перекрытие) масса внешних стен примерно равна массе всех остальных конструкций и содержимого с запасом на снеговую нагрузку.

Уточнение: для каркасных домов и сооружений из sip-панелей лучше умножать массу несущих стен на три.
Применяющиеся материалы при великолепной несущей способности обладают очень скромной массой.

Объем несущих стен несложно вычислить, умножив их общую протяженность на высоту и толщину. Так, для дома размером 8*8 метров с трехметровой высоты стенами толщиной 25 сантиметров он равен (8*4)*3*0,25=24 м3.

Откуда взять данные о плотности стройматериалов? В любом справочнике.

Приведем несколько значений:

  • Плотность сухой древесины равна 500 кг/м3.
  • Кубометр кирпичной кладки из полнотелого кирпича весит 1800 кг.
  • Плотность известняка варьируется от 1200 до 1800 кг/м3.
  • Газо- и пенобетон обладает плотностью от 300 до 1400 кг/м3.
  • Шлакоблок — 1200 кг/м3.

Стены нашего дома, будучи выстроенными из бруса, могут весить 24*500=12000 килограммов. С учетом массы остальных конструкций и запаса прочности расчет количества винтовых свай для дома должен выполняться, исходя из нагрузки на фундамент в 12000*2*1,3=31200 кг.

Количество свай

Дальнейшая инструкция очевидна: нам осталось разделить массу дома на несущую способность одной сваи — и мы получим необходимое их количество.

Чем определяется несущая способность?

  • Размерами самой сваи (прежде всего диаметром лопастей).
  • Плотностью и структурой грунта на уровне лопастей.
Верхние слои почвы почти не влияют на надежность фундамента.

Верхние слои почвы почти не влияют на надежность фундамента.

Чтобы упростить жизнь читателю, приведем еще несколько справочных значений:

  • Максимальная нагрузка на квадратный сантиметр грунта, не приводящая к его просадке, для гравелистых песков равна 3,5 — 4,5 кг.
  • Для среднего песка — 2,5 — 3,5.
  • Для мелкого песка — 2,0 — 3,0.
  • Для твердой глины — 3,0 — 6,0.
  • Для пластичной глины — 1,0 — 3,0.
  • Для щебня, гравия и гальки — 5,0 — 6,0.

При грунте с несущей способностью в 3 кг/см2 расчетная нагрузка на одну сваю должна составлять:

  • При диаметре трубы и лопасти 89/250 мм — 1470 кг.
  • 108/300 — 2120 кг.
  • 133/350 — 2880 кг.

В зависимости от характеристик грунта несущая способность сваи может меняться. Так, на твердой плотной глине (6 кгс/см2) опора размером 108/300 может нести до 4240 кг. Для нашего дома весом 31200 кг потребуется как минимум 31200/4240=8 (с округлением) таких изделий.

Расстояние между сваями

Какое расстояние должно быть между винтовыми сваями?

  • В отличие от буронабивных, в случае винтовых свай для фундамента минимальное расстояние между ними не лимитировано. Осыпания стенок скважины можно не бояться ввиду отсутствия таковых.
  • Максимальное расстояние между винтовыми сваями лимитировано прочностью ростверка и составляет, как правило, не более 3 метров. Шаг может быть увеличен, но цена этого решения — более жесткие требования к ростверку.
Чем меньшей несущей способностью обладает грунт, тем меньше шаг между точками опоры.

Чем меньшей несущей способностью обладает грунт, тем меньше шаг между точками опоры.

Вывод

Приблизительный расчет свайного фундамента выполнить более чем нетрудно. Как обычно, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Успехов в строительстве!



Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Опубликовано: 26.03.2014

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail:




Top