Расчет винтовых свай для фундамента

Свайный фундамент – один из самых недорогих и простых, обходится в два раза дешевле ленточного. Подходит для установки на слабой, обводненной, вечномерзлой почве и участках с неровным рельефом. Правильный расчет фундамента на винтовых сваях является залогом надежности и долговечности постройки.

Следуя представленной в данной статье инструкции, можно выполнять расчет количества опор и оптимального расстояния между ними самостоятельно. Если произвести монтаж без учета этих факторов, домостроение даст неравномерную усадку, на фундаменте и стенах будут образовываться трещины.

На что обратить внимание при расчете фундамента

При устройстве свайного фундамента расчет количества свай ведется в зависимости от факторов:

• тип грунта;
• уровень расположения подземных вод;
• масса домостроения с учетом строительных материалов, предметов, мебели, людей, которые будут находиться в доме. Учитываем максимальный слой снега, который может находиться на кровле в зимний период. Расчет нагрузки от бассейна, ванны берем с учетом того, что они будут наполнены водой.

В зависимости от этих факторов подбираем вид опор, их диаметр, определяем глубину заложения, шаг установки. Согласно проекту выполняем чертеж, на котором предусматриваем расположение опор на углах, места пересечения стен под колоннами. Составляем смету расхода материала.

Определение вида грунта

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.

Определение максимальной массы домостроения

Рассчитать нагрузку строительных материалов для каркасного домостроения можно по таблице:

№Нагрузка от материалаВеличина нагрузки на квадратный метр 1Фундамент ширина 13 см, длина 1650 мм27 кг ширина 13 см, длина 9000 мм124 кг ширина 10,8 см, длина 1650 мм22 кг ширина 10,8 см, длина 9000 мм95 кг ширина 8,9 см, длина 1650 мм14 кг ширина 8,9 см, длина 9000 мм60 кг 2Кровля из черепицы битумная 50-70 кг керамическая80-120 кг металлическая40-60 кг 3Перегородки Перекрытие по балкам, выполненное из досок, с использованием утеплительного материала10-150 кг Утепленные перегородки 80 мм из гипсокартона33,4 кг Неутепленные перегородки 80 мм из гипсокартона27,2 кг Утепленные стены 150 мм30-50 кг Мебель, предметы в доме150 кг

Нагрузка снежного пласта, который может лежать на кровле, рассчитывается в зависимости от региона. На территории РФ нагрузка определяется по карте

Пересчет коэффициента ведется:

• при уклоне кровли менее 25 градусов = 1;
• уклон от 25 до 60 градусов = 0.7;
• при уклоне более 60 градусов, масса снегового пласта не учитывается.

Полученные показатели умножаем на расчетный коэффициент надежности.

№МатериалКоэффициент 1Строительные материалы1.1-1.3 2Мебель, предметы1.2 3Снеговой пласт1.4

Определяем размер свай

Для строительных площадок с устойчивым плотным грунтом подойдут опоры длиной 2,5 м. На участке со сложным рельефом нужно обязательно брать в расчет перепады высоты. На неровных участках применяем сваи разной длины, которая зависит от высоты местности.

При ведении строительства на неустойчивых грунтах длина сваи должна достигать слоя плотной почвы. Находим расположение устойчивого грунта с помощью пробного бурения. Вводим в грунт бур, через небольшие промежутки вынимаем его и смотрим на вид почвы на ноже.

Если обнаружили торфяник, плывун, влажную землю бурим до песчаного или глинистого слоя. После обнаружения на буре комков песка и глины замеряем с помощью опущенного на веревке камня глубину скважины.

Закупать сваи нужно с запасом по длине на полметра, после окончания работ лишнюю высоту можно будет срезать. Устанавливаем опоры ниже уровня промерзания почвы.

Диаметр опор

Выпускаются винтовые сваи диаметром:

• 57 мм, используются для постройки ограждений из металлической сетки;
• 76 мм, подойдут для устройства основания бетонных заборов, легких хозяйственных построек, небольших деревянных домиков. Выдерживает нагрузку менее трех тонн.
• 89 мм, применяются только для построек в один этаж, дачных домов, флигелей, построек хозяйственного назначения. Одна опора выдерживает 3-5 тонн.
• 108 мм, достаточно для строительства двухэтажных домостроений из легких материалов (пеноблоков, газоблоков, деревянного бруса), каркасных построек. Одна свая выдерживает нагрузку от пяти до семи тонн.

Для строительства оснований многоэтажных зданий винтовые сваи не подходят.

Количество опор

Вычисляем количество используемых винтовых свай в зависимости от массы, размера и конструктивных особенностей домостроения.

1. Расстояние между опорами в каркасном домостроении и деревянных постройках не должно превышать 3 м.
2. В домах из легких строительных материалов: пеноблоков и газоблоков шаг не превышает 2 м.

Если строительство ведется в климатической зоне с сильными ветрами, расстояние между опорами не должно превышать 2,5 м.

Формула расчета: результат сложения всех нагрузок умножаем на коэффициент надежности. Полученное число делим на несущую способность одной сваи.

Расстояние между опорами

Зная количество свай, нужно равномерно расставить их периметру постройки. Делаем чертеж дома согласно проекту, делим эскиз постройки на прямоугольники.

• опоры устанавливаем на каждом углу;
• в местах пересечения несущих стен;
• если в доме предусмотрены колонны или камин, под ними должны располагаться опоры;
• распределяем остальные опоры с нормативным шагом для данного вида постройки.

Сваи располагаем на одинаковом расстоянии друг от друга. В местах расположения камина устанавливаем от 2 до 4 свай в зависимости от его веса. В особо нагруженных частях дома под несущими конструкциями иногда требуется установка нескольких свай кустовым расположением.

Расчет основания для каркасного дома

Выполняем расчет нужного количества винтовых свай для каркасного дома (без фронтонов) шириной 6 м, длиной 6 м. Берем в расчет строительный участок без значительных перепадов по высоте. О том, как самостоятельно рассчитать фундамент, смотрите в этом видео:

Используемые строительные материалы приведены в таблице:

№кровляЧетырехскатная из металлочерепицы 1стены 150 мм с использованием теплоизоляционного материала 2перегородки из влагостойкого гипсокартонабез использования теплоизоляционного материала 3балочные перекрытиядоска 4длина внутренней стены6000 мм 5длина всех перегородок в доме25000 мм 6высота внешних стен мансарды1500 мм 7высота комнат2700 мм 8наружная высота перегородок 3000 мм Бурить следует до плотного глинистого слоя

С помощью пробного бурения определяем, что плотный глинистый слой залегает на глубине 3 м.

По карте определяем, что масса пласта снега, который может выпасть на кровлю, составляет 180 кг на квадратный метр.

Для устройства винтового фундамента нужны опоры длиной 3,5 м (закупаем длину 4 м с запасом на полметра), сечением 108 мм.

Расчет свайно-винтового фундамента проводим с учетом установки опор на каждом углу и в центре каждой стены.

Вычисляем общую нагрузку на основание, данные заносим в таблицу:

НагрузкаКоэффициент надежностиРезультат Фундамент1,059 свай(предположительно)*40 кг (вес опоры)*1,05=378 кг Стены внешние1,1длина*высоту*вес=4 стены*4,5м*50 кг*1,1=6600 кг Стены внутренние1,12 стены*3 м*1,1*6 м*50 кг*1,1=1980 кг Перекрытия1,12 перекрытия на половину этажа и половину мансарды=2*6 м*6 м*150 кг * 1,1 = 11880 кг Перегородки1,225 м*2,7 м *1,2= 2204 кг Кровля1,26 м*60 м*1,2=432 кг, делим на косинус угла наклона кровли (45 градусов)=3702 кг Мебель, предметы1,22 этажа*(150 кг*6м*6 м)*1,2=12960 кг Снеговой пласт1,4180 кг*36 м*1,4=9072 кг Итого: 378+6600+1980+11880+2204+3702+12960+9072=48776 кг

Округляем полученное число до 48,8 тонны.

Проводим вычисление количества свай исходя из полученного результата несущей способности одного изделия, которая составляет от 5 до 7 тонн. Берем среднее значение выполнимой нагрузки 6 тонн. Подробнее о вкручивании винтовых свай смотрите в этом видеоуроке:

48.8 тонны делим на шесть тонн, получаем 8,13 опор, округляем всегда в большую сторону, получаем девять опор.

Несущая нагрузка для одной сваи определяется путем умножения площади пяты одной опоры на несущие характеристики почвы. Площадь пяты определяется в зависимости от сечения по таблице, прилагаемой к инструкции на изделие.

Пользуясь инструкциями и формулами, приведенными в этой статье, можно с точностью провести расчет винтовых свай, которые понадобятся для устройства фундамента.