Расчет свайного фундамента с ростверком: Расчёт свайного ростверка для свайного фундамента, примеры, формулы

Расчёт свайного ростверка для свайного фундамента, примеры, формулы

Долговечность и надежность свайного ростверка зависит не только от соблюдения технологии его монтажа, но и от правильных расчетов. Все полученные результаты проверки переносятся на проект, который передается строителям.

Оглавление:

• Расчет свайного фундамента с ростверком
• Как делается расчет
• СНИП для проведения полного расчета свайного ростверка
• Что учитывается при расчетах
• Пример расчета

Основные правила расчёта свайного ростверка, формулы и СНИП нормативы, полная информация далее на странице.

Расчет свайного фундамента с ростверком

Для проведения расчетов такого плана следует обращаться к специалистам, специализирующихся в этом профиле. Перед этим проводятся геологические изыскания, позволяющие разработать проект, соответствующий почве на стройплощадке.

Совет эксперта! Если работы по геодезическому изысканию проведены не будут, то произвести точные расчеты основания с ростверком будет невозможно.

Объясняется это тем, что несущая способность определяется только на основании силы сопротивления почвы.

 

Рис: Схема свайно-ростверкового фундамента

Для проведения изысканий на участке бурится отверстие в почве для ее пробы и анализа. Только потом можно проводить важные расчеты.

При разработке проекта учитываются такие параметры по сваям:

• Глубина погружения.
• Диаметр сваи.
• Количество свай.
• Схема их расположения.

По ростверку:

• Форма ростверка (3 вида: высокий, повышенный, низкий).
• Диаметр.
• Устойчивость на изгиб и продавливание.
• Метод армирования.

Рис: Схематическое положения ростверка свайного фундамента

Совет эксперта! Определить высоту ростверка следует исходя из веса будущего сооружения и уровня пучинистости грунта.

Как делается расчет

Существует 2 группы, благодаря которым происходит расчет свайного фундамента.

• Прочность используемых материалов, несущая способность почвы и оснований.
• Осадка вследствие трещин, нагрузки вертикальной и движения свай.

Процесс проектирования по указанным предельным выполняется при помощи следующих формул.

Устойчивость к продавливанию:

Устойчивость на изгиб:

Устойчивость к поперечным нагрузкам:

СНиП для проведения полного расчета свайного ростверка

За основу берется два СНиПа:

• Для ростверка СНиП №2.03.01.
• Для свай СНиП №2.17.77.

Совет эксперта! Соблюдение всех рекомендаций в СНиПе является обязательным условием.

Что учитывается при расчетах

Крайне важно учитывать такие аспекты:

• Все предполагаемы нагрузки и воздействия по СНиПу.
• Несущая способность опор и основания на основе особых и сочетаемых нагрузок.
• Сочетание всех используемых материалов с почвой на стройплощадке. В этом случае берутся во внимание геодезические изыскания на предмет исследования почвы и динамических/статических испытаний ЖБИ свай. Опять же, в расчет берутся показания в СНиП.

• Обращается внимание на тип свай, они могут быть висячими или стойки. Обязательно учитывается общий вес. Не менее важны и нагрузка воздушных масс.
• В процессе расчетов, основание с ростверком представляет собой единой рамной конструкцией. Она должна воспринимать нагрузку по вертикали и горизонтали. Также изгибающая сила.
• Если почва сложная (грунтовые воды очень высоко и тому подобное), а проектная нагрузка высокая, то учитывается негативная сила трения в процессе осадки строения.
• Учитываются и другие немаловажные факторы при проектировании. Особенно те, которые непосредственно связаны с разными грунтами.

Пример расчета

Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.

Так, учитываются при расчетах следующие данные:

• Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.

Рис: Вес конструктивных элементов здания

• Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м² приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.

Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.

• Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.

Рис: Карта снеговых нагрузок РФ

• Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
• Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:

• Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
•  
• Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.

Рис: Схема заглубления ЖБ свай

• Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.

Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.

В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.

В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.

Поможем с расчётами и работами по свайному фундаменту

Мы опытная компания по погружению железобетонных свай и шпунтов, с большим парком техники и большим количеством сданных объектов. Поможем Вам с возведением свайного фундамента любой сложности, примеры наших работ на фото. Видео наших работ. Ждём Вашего обращения по заявке:

Оставить заявку

плюсы и минусы, а так же пример расчета ростверка и отзывы владельцев

Свайные фундаменты являются радикальным методом решения проблемы слабонесущих или обводненных грунтов.

Они опираются на глубинные твердые пласты, свободно проходя сквозь поверхностные проблемные наслоения, что делает возможным строительство на торфяниках, плывунах и прочих непригодных для создания традиционных фундаментов почвах.

Учитывая распространенность подобных участков на территории России, особенно в северных регионах, можно смело утверждать, что свайные основания имеют не меньшую важность, чем ленточные фундаменты.

Нередко их используют даже на относительно устойчивых грунтах, рассматривая возможность подъема уровня грунтовых вод и подтопления в весенний период. Наиболее распространенный тип свайных оснований, о котором пойдет речь в этой статье — свайно-ростверковый фундамент.

Рассмотрим его возможности и особенности конструкции.

Содержание статьи

• 1 Что такое свайно-ростверковый фундамент?
  • 1.1 С монолитным ростверком
• 2 Устройство
• 3 Когда следует его возводить
• 4 Плюсы и минусы
• 5 Виды
• 6 Типы свай
• 7 Как рассчитать глубину промерзания
• 8 Расчет ростверка
• 9 Технология возведения
• 10 Основные ошибки при возведении
• 11 Отзывы владельцев
• 12 Полезное видео
• 13 Заключение

Что такое свайно-ростверковый фундамент?

Свайно-ростверковый фундамент — это опорная конструкция, состоящая из системы вертикальных опор (свай), входящих в жесткий контакт с плотными слоями грунта (глинистыми, крупнообломочными или скальными), и наружного пояса обвязки, несущего стены дома и передающего нагрузку на сваи.

Все вопросы и методики строительства свайно-ростверковых оснований регулируются СНиП 2.02.03-85. Существуют разные варианты конструкции, в которых используются те или иные виды свай, размеры и материал ростверка.

Сочетания этих элементов дают возможность получить наиболее подходящую конструкцию фундамента, обладающую оптимальным набором параметров для заданных условий.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Свайно-ростверковый фундамент очень похож на свайно-ленточный тип, что вызывает немало споров и разночтений. Некоторые специалисты объединяют их в единую группу, другие принципиально делят их по способу опоры ленты. Общего мнения они так и не достигли, что необходимо учитывать при изучении специальной литературы.

С монолитным ростверком

Свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой систему свай, погруженных в грунт на необходимую глубину.

На верхней части устанавливается монолитный железобетонный ростверк, который имеет со сваями общий арматурный каркас и максимально жестко связан с ними.

Внешне ростверк выглядит как некое подобие традиционной ленты, но разница между ними в том, что лента передает нагрузку на поверхность грунта, а ростверк распределяет ее по системе вертикальных опор и, через них, на плотные слои грунта.

При этом, в большинстве случаев, габариты о общие параметры у ленты и ростверка мало отличаются и обладают практически равными возможностями. Свайно-ростверковый фундамент такого типа представляет собой максимально жесткую конструкцию, способную выдерживать все внешние нагрузки.

В частности, такое основание отлично себя зарекомендовало на проблемных грунтах, расположенных на склоне. Подобна конструкция — единственная, способная выполнять свои функции в подобных условиях.

Устройство

Свайно-ростверковый фундамент состоит из вертикальных опор, установленных рядами, кустами или в виде свайного поля. Порядок расположения свай определяется материалом и габаритами постройки, ее конфигурацией и сосредоточением массивных элементов, нуждающихся в прочной и надежной опорной конструкции.

Так же от расчетных параметров будущей постройки зависит глубина погружения свай, нередко их тип и материал. Погруженные сваи обрезаются на одинаковую высоту, чтобы образовалась горизонтальная площадь.

Если использованы железобетонные сваи, обрезке подлежат только бетонные части, а арматуру оставляют для сварки с армпоясом ростверка.

Если планируется металлический или деревянный ростверк, арматуру также обрезают, а на верхушки свай устанавливают специальные конструкционные элементы — оголовки, представляющие собой род колпака с посадочной площадкой под монтаж балок обвязки.

Когда следует его возводить

Свайно-ростверковый фундамент преимущественно изготавливают из железобетона. Это выдвигает вполне определенные требования к условиям строительства в части температуры воздуха — она не должна опускаться ниже +5°.

Это обеспечивает нормальный процесс застывания бетона и позволяет получить прочную отливку с заданными качествами. Поэтому оптимальным временем для строительства является теплое время года, в идеале — с конца апреля по конец октября (в некоторых регионах этот диапазон уже и ограничен тремя летними месяцами).

Не менее важными являются погодные условия, которые способны полностью испортить условия для выполнения работ — длительные дожди могут превратить строительную площадку в сплошное болото, что исключает всякую возможность строительства.

Эти особенности необходимо учитывать при планировании и определении сроков выполнения работ.

Плюсы и минусы

Достоинствами свайно-ростверкового фундамента являются:

• Возможность строиться на проблемных, обводненных или слабонесущих грунтах.
• Высокая несущая способность, прочность.
• Относительная простота конструкции, возможность самостоятельного выполнения работ.
• Многовариантность, позволяющая менять при необходимости те или иные элементы.
• Небольшие объемы земляных работ.
• Способность прочно устанавливаться на уклонах, плывунах, складках.
• Устойчивость к внешним воздействиям, переносимость морозного пучения или подвижек почвы.
• Экономичность, небольшой расход материалов. Некоторые виды свай могут быть изготовлены прямо на площадке, что снижает объемы транспортных перевозок и использования спецтехники.

Существуют и заметные минусы:

• Нет возможности создания подвала или полноценного цокольного этажа.
• Существует необходимость тщательного обследования участка с бурением пробных скважин или погружение свай.
• Необходимо строго придерживаться технологических требований и следить за качеством материалов.

ВАЖНО!

При создании ростверка монолитного типа потребуется довольно большой срок выдержки бетона — 28 дней. Если сваи также отливают прямо на площадке, появляется необходимость организации одновременной заливки всего основания для экономии времени.

Виды

Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверковых оснований, различающихся по соответствующим признакам:

• Материал ростверка. Бывают деревянные, металлические и железобетонные конструкции. Выбор обычно бывает обусловлен весом и размерами постройки, особенностями климата и прочими внешними причинами.
• Высота конструкции. Различают погруженные в грунт и расположенные на дневной поверхности виды. С точки зрения долговечности и сохранности материалов предпочтительнее внешние конструкции, не имеющие контакта с грунтовой влагой. Погруженные в грунт — только железобетонные варианты, древесина и металл в таких условиях подолгу не служат.

Практика показывает, что погружение бетонной ленты в грунт нецелесообразно. При этом, открытый ростверк образует воздушный холодный зазор под перекрытием первого этажа, что затрудняет подвод коммуникаций и требует устройства специальных гидроизолированных траншей.

Это увеличивает трудозатраты и повышает расход материалов.

Типы свай

Существуют разные конструкции свай:

• Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
• Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

По типу погружения существуют:

• Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
• Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
• Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

Материалом для свай могут служить:

• Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
• Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
• Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

Как рассчитать глубину промерзания

Глубина погружения свай всецело зависит от уровня залегания плотных слоев грунта. Расчетными методами она не определяется.

Необходимо либо пробное бурение, либо погружение эталонной скважины, способные продемонстрировать истинное положение грунтовых слоев.

По результатам пробных работ выводится глубина залегания, которую используют при расчетах.

Расчет ростверка

Расчет ростверка — ответственная и крайне сложная инженерная задача. Все, что может сделать неподготовленный человек самостоятельно — вычислить количество материалов, необходимых для создания той или иной конструкции.

Для полного расчета надо обратиться в специализированную организацию. Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором (лучше несколькими), чтобы получить определенные данные.

Для самостоятельного подсчета количества материалов требуется определить общую длину ростверка. Если планируется деревянный или металлический пояс, эта длина и будет являться нужным количеством материала. С бетонными конструкциями несколько сложнее:

Пример расчета: допустим, имеется дом 6 : 8 с двумя внутренними несущими стенами 6 и 4 м.

Тогда общая длина ростверка:

(6 + 8) · 2 + 6 + 4 = 38 м.

Затем считаем объем. Для этого надо вычислить площадь сечения.

Если лента имеет 40 см в высоту и 30 в длину, площадь сечения составит:

0,4 · 0,3 = 0,12 м 2.

Объем бетона, необходимый для отливки:

0,12 · 38 = 4,56 м3.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

При выполнении расчетов необходимо использовать одинаковые единицы измерения, иначе полученные значения будут некорректными.

Технология возведения

Порядок действий:

• Подготовка. Площадь участка освобождается от посторонних предметов и растений, производится тщательная разметка. Колышками отмечаются точки установки свай.
• Подготовка скважин. На отмеченных точках производится бурение на заранее определенную глубину. Внутрь скважин сразу закладываются гильзы из пластиковых труб или свернутого рубероида. Собирается и опускается в каждую скважину арматурный каркас.
• Заливка бетона. Полости скважин заполняют бетоном, штыкуют его, удаляя пузырьки воздуха. Залитый бетон выдерживают в течение 20 дней до набора конструкционной прочности.
• Сборка опалубки. Пока застывают скважины, производится тщательная сборка опалубки под заливку ростверка. Обычно используют обрезную доску толщиной 25-40 мм. Щиты собирают и устанавливают в нужном положении, контролируя совпадение по осям и горизонтали. Внутренняя часть застилается полиэтиленом или рубероидом.
• Арматурный пояс. Каркас собирается и устанавливается внутрь опалубки. Арматура, торчащая из скважин, сваривается со стержнями ростверка, образуя единый пояс.
• Заливка ростверка. После затвердения скважин производят заливку ростверка. Используется бетон марок М200 и выше. Заливку выполняют за один раз, без длительных перерывов. После этого раствор штыкуют, накрывают полиэтиленом или мешковиной и выдерживают 28 дней до полного застывания.

Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки. По окончании срока выдержки приступают к дальнейшим работам.

Основные ошибки при возведении

Типичными ошибками, которые часто встречаются при строительстве свайно-ростверковых оснований, являются:

• Слабое соединение свай и ростверка, снижающее устойчивость и прочность конструкции.
• Отсутствие воздушного зазора между высоким ростверком и грунтом.
• Увеличенные пролеты между сваями, вызывающие прогиб балок ростверка и появление трещин между основанием и стенами.

Все эти ошибки являются следствием недостатка опыта у строителей или неправильного расчета свайного поля, допустившего слишком большие расстояния между опорами. Все эти недочеты требуют устранения путем усиления соединений, установки дополнительных опор и создания качественного фальш-цоколя.

Работы достаточно сложные и ответственные, но совершенно необходимые, иначе срок службы дома будет значительно уменьшен.

Отзывы владельцев

Рассмотрим свидетельства владельцев домов:

Ваше мнение

Количество проголосовавших length»/> Знакомы с технологией? Оставьте свой отзыв!

Сортировать по: Самые последниеНаивысший баллНаиболее полезноХудшая оценка

Будьте первым, чтобы оставить отзыв.

Показать еще

Знакомы с технологией? Оставьте свой отзыв!

• Ваше мнение

Судя по отзывам, все владельцы получили качественно выполненный фундамент, способный выполнять свои задачи в существующих условиях. Соблюдение технологии и использование качественных материалов — гарантия успеха и долговечности опорной конструкции.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как произвести монтаж свайно-ростверкового фундамента:

Заключение

Среди всех альтернативных вариантов, только свайные основания могут успешно выполнять свои функции на проблемных и слабонесущих грунтах. Это делает их ценными и популярными видами фундамента, широко используемые во многих регионах страны.

Прочность, надежность и долговечность, помноженные на сложные или совсем неподходящие грунтовые условия, обеспечивают свайно-ростверковым опорным системам высокую оценку среди пользователей и строителей.

Такой выбор дает не только гарантию устойчивости, но и позволяет сэкономить немалые средства, что делает сваи предпочтительными среди большинства владельцев участков под застройку.

с высоким и низким ростверком, свайно-ленточный

Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — ленточный и плитный. В некоторых ситуациях они становятся слишком дорогими: на их обустройство может уйти до 40-50% стоимости всего здания. Обычно это происходит при строительстве в зонах с большой глубиной промерзания (менее 2 метров) или на неустойчивых, слабонесущих грунтах. В таких случаях часто оптимальным решением является свайно-ростверковый фундамент.

Содержание статьи

• 1 Что такое свайно-ростверковый фундамент
  • 1.1 Как устроен ростверк и что он дает
  • 1.2 Ленточный фундамент на сваях
• 2 Когда его можно применять 900 10
• 3 Какие сваи использовать
• 4 Расположение свай в ростверке
  • 4.1 Как разместить на плане дома самостоятельно
• 5 Расчет свайно-ростверкового фундамента
• 6 Технология строительства
  • 6.1 Разметка
  • 6.2 Выемка и заливка свай
  • 6.3 Устройство ростверка
  • 6.4 Установка закладных деталей
  • 6.5 Заливка бетоном
9 0013

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент наверное придумали каждый: это определенное количество свай, заглубленных в землю до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде такой тип фундамента используется редко. Это связано со своеобразной конструкцией, не позволяющей перераспределять нагрузку от дома между сваями. Поэтому свайный фундамент в основном делают для срубов из бревен или бруса, иногда для каркасных построек. Эти виды стройматериалов в силу своих характеристик сами перераспределяют нагрузку. Они плохо сочетаются с домами из других материалов.

А вот их усовершенствованная форма – свайный фундамент с ростверком – лишена многих недостатков и может применяться как для кирпичных, так и для блочных построек. В них все опоры связываются лентой из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента называется ростверком.

Выглядит как вынутый из земли свайно-ростверковый фундамент

Ростверк — часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, а за счет закрытой конструкции перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Это может быть металл, дерево, бетон или железобетон. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Существуют свайные фундаменты с высоким и низким ростверком

Высокий ростверк над уровнем земли. Чаще всего изготавливается из металла – швеллера большого сечения или металлических труб квадратного сечения. Такой ростверк тоже делают из бетона, но его устройство сложнее: нужно придумать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как устроен ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, сантехника, прочие вещи расставлены неравномерно. Следовательно, нагрузка с разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. На сваи уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные фундаменты от свайно-ростверковых (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой кнопкой мыши)

Чем это хорошо? Дело в том, что при одинаковой загрузке свай меньше шансов, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка, как известно, приводит к трещинам в фундаменте и стенах. Поэтому свайно-ростверковый фундамент более устойчив. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, какой грунт находится под каждой из свай. Поэтому предсказать их поведение нереально. Именно поэтому архитекторы их не очень любят: гарантировать длительную эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Низкие ростверки в этом плане более предсказуемы. Они обычно начинаются ниже уровня земли и отливаются из армированного (или не зависящего от проекта) бетона. Причем армирование свай связано с армированием ростверка.

В данном случае ростверк представляет собой мелкозаглубленный ленточный фундамент и выполняется он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткое соединение со сваями, что значительно повышает надежность и устойчивость конструкции. Такие фундаменты еще называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Эта конструкция практически идеальна: она сочетает в себе достоинства свайного и ленточного фундаментов, во многом компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой кнопкой мыши)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ремень. Благодаря наличию продольной арматуры она перераспределяется по всей площади. Поскольку лента тоже опирается на землю, часть нагрузки передается на нее, остальная приходится на сваи. В этом случае нагрузка и усадка равномерны: они «выравниваются» лентой.

О монолитных ленточных фундаментах вы можете прочитать в этой статье.

Зимой, когда на фундамент начинают воздействовать силы пучения, проявляются все преимущества свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучинистых грунтах, их глубина ниже уровня промерзания, очень сложно представить условия, при которых дом будет гибким или даст неравномерную усадку.

Когда можно применять

Свайно-ростверковые фундаменты рекомендуется устанавливать в следующих случаях:

Иногда даже проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как принято считать, а 1,4. И все равно никто ничего не может гарантировать.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно использовать любые сваи. Их выбирают исходя из грунта, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда из дерева. Они могут быть круглыми или квадратными. Отличаются они и способом установки:

В частном строительстве чаще всего применяют буронабивные сваи. Они особенно популярны при строительстве дачных участков или бань. Также их можно использовать при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно сделать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Сваи бывают разной формы: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые пустотелые, иногда специально для проекта разрабатываются сложные формы. По способу передачи нагрузки на грунт сваи бывают:

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительная часть нагрузки (до 60-70%) передается с ее помощью. Их применяют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основную нагрузку несет поверхность, а не острие сваи.

Сваи стойки, наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки получаются неразвитыми и гладкими, и имеет смысл расширяться в конце сваи. Одна из разновидностей этого типа – сваи ТИСЭ . Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пята препятствует поднятию фундамента силами пучения.

Расположение свай в ростверке

В большинстве случаев опоры в грунте ставятся вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, при этом несколько штук в одном месте. Этот метод используется, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на склонах.

Расположение свай на плане дома

Сваи могут располагаться точечно — под опорами (столбами, стойками). Такое расположение характерно для сооружения навесов или кровли над открытыми площадками. Затем опоры ставят точно под столбы, удерживающие крышу.

Для частных домов небольшой этажности сваи ставят в виде ленты. Их размещают в один ряд, иногда в два-три, смещая друг относительно друга. Иногда в наиболее нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их размещают кустами: по несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.

Как разместить на плане дома самостоятельно

При проектировании свайного фундамента самостоятельно обычно поступают следующим образом. На плане здания, вычерченном с соблюдением масштаба, сваи должны быть заложены в углах и в местах пересечения со стенами. Если они находятся на расстоянии более 3 метров друг от друга, между ними ставятся промежуточные опоры. Желательно, чтобы сваи располагались на расстоянии от 2 до 3 метров одна от другой.

Сначала сваи ставятся по углам, затем под примыкание несущих стен

Принцип прост, но нужно еще определить необходимую площадь сваи. И его нужно вычислить (вернее, подобрать).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Чтобы быть хотя бы частично уверенным в надежности фундамента, желательно хотя бы приблизительно его рассчитать. Для этого вам нужно будет произвести некоторые не самые сложные расчеты.

1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материалы и примерный вес «начинки»).
2. В зависимости от веса и коэффициента безопасности определяется необходимая площадь опоры.
3. Поскольку сваи уже расставлены, мы можем подсчитать их количество.
4. Далее подбираем площадь сечения сваи. Так как мы знаем их количество, умножив на выделенную площадь, узнаем общее количество.
5. Полученный результат сравнивается с рассчитанной ранее (точка 4) опорной площадью.
6. Если площадь, найденная на шаге 4, больше рассчитанной на шаге 2, то выбранные параметры сваи нам подходят.
7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова умножаем и сравниваем. Так находим искомую площадь сваи.

Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а ставить их чаще. При этом метод расчета не меняется.

Несущая способность свай разного диаметра в разных грунтах (для увеличения изображения щелкните по нему правой кнопкой мыши)

Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки, рассчитывается по формуле:

Где Н — несущая способность грунта (можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен в связи с тем, что свайные фундаменты требуют большего запаса прочности: мы не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Поэтому лучше перестраховаться.

Технология строительства

Итак, у вас есть готовый проект, либо вы сами определились с расположением свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Вы можете начать строить.

Разметка

Сначала снимают весь плодородный слой земли, выносят в сад или складывают в одном из углов участка. Площадь фундамента выравнивается. Затем с помощью колышков и шнуров отметьте границы домика. Причем натягивают два шнура, размечающие наружную и внутреннюю поверхности стен. Обязательно проверьте геометрию, измерив и сравнив все диагонали попарно.

После завершения разметки можно отметить места установки свай. Их чертят на плане и рассчитывают, определяют расстояния между ними.

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками (для увеличения размера рисунка щелкните по нему правой кнопкой мыши)

Выемка и заливка свай

Как именно работа будет проходить, зависит от типа используемых свай. Чаще всего при строительстве дома используют винтовые или буронабивные сваи.

Винты можно вкручивать вручную. При скручивании их головки устанавливаются на одном уровне. Его удобнее размечать шнурами.

Для расточенных потребуется либо специальная техника, либо ручная дрель подходящего диаметра. Этими приспособлениями просверливаются отверстия в нужных местах. В готовые колодцы опускают выбранную опалубку, устанавливают арматуру (четыре стержня ребристой арматуры, соединенные между собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура должна иметь выход не менее 60-70 см. Затем он будет контактировать с ростверком. Последним шагом на этом этапе является заливка бетона.

Свайный фундамент готов к установке опалубки ростверка. В этом случае опалубка из рубероида или рубероида, прокатанная несколько раз

Устройство ростверка

Если выбран металлический ростверк, то он приваривается к свае головы. При работе важно соблюдать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться равномерно.

Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) потребуется подсыпка щебня фракцией 20-60 мм и уплотнение его виброплощадкой. Минимальный слой щебня – 15 см. Для повышения несущей способности грунта под пояс необходимо засыпать щебень небольшими слоями (по 5 см) и тщательно уплотнить его виброплощадкой. Хорошо утрамбовать вокруг свай не получится, но это и не столь важно.

На этой засыпке установлена ​​опалубка. Ширина ленты чуть больше ширины стен, высота досок делается с учетом необходимой высоты цоколя. Сборка щитов и установка упоров в точности повторяет технологию монтажа опалубки для ленточного фундамента.

Схема армирования свайно-ростверкового фундамента железобетонным ростверком (свая-лента)

Армирование проводят в большинстве случаев так же, как и при сооружении ленточного: двумя поясами вверху и внизу ребристая арматура, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прутка меньшего диаметра. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только ворсовая стяжка. Выгибают арматурные выпуски из свай: один ряд привязывают к нижнему поясу, второй — к верхнему (не забудьте сделать выпуски разной длины). Они должны быть не менее 50 диаметров прутка (если арматура 12 мм, нужно гнуть 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования устоя сваи показана на рисунке.

О том, как армируется ленточный фундамент, читайте здесь.

Монтаж закладных деталей

На данном этапе необходимо оставить вентиляционные каналы и проложить трубы и каналы, по которым будут подведены инженерные коммуникации (водоснабжение, отопление, электричество, канализация).

Не забыть про прокладку труб для вентиляционных отверстий, подключение инженерных систем

Если этого не сделать, то потом придется долбить бетон. А это большое зло для фундамента, ведь нарушается целостность монолита. Так что все хорошо подумайте: возможности переделать не будет.

О выборе бетона для фундамента читайте здесь.

Заливка бетона

Бетон не просто заливают. Он также вибрирует. Без этого процесса очень сложно добиться однородности и высокой прочности. Поэтому обработку бетонного основания вибратором можно считать обязательным процессом.

Если температура воздуха после заливки бетона составляет около +20°С, то опалубку можно снимать через четыре дня. За это время бетон наберет примерно 50% проектной прочности, чего достаточно для следующих работ. Если температура была около +10°, ждать придется 10-14 дней. При более низких температурах условия считаются зимними, и залитый бетон требует изоляции или подогрева.

Все готово к заливке бетоном: армопояс соединен, опалубка выставлена ​​и закреплена (для увеличения изображения щелкните по ней правой кнопкой мыши)

При всей своей привлекательности свайные фундаменты имеют недостатки:

• Как уже было сказано, из-за того, что невозможно определить, какой грунт находится под каждой из свай, предсказать его поведение практически невозможно.
• В таких зданиях нельзя обустраивать подвальные помещения.
• При высоких ростверках требуется как-то закрыть щель: там любят селиться животные и насекомые.

Сбор сведений и количество сооружений

Фундаменты, выполненные с использованием винтовых свай, применяются для строительства частных домов и мостовых сооружений, для возведения малогабаритных сооружений типа беседок и теплиц. Лопастные элементы, уплотняющие почву под ними, способствуют большей прочности основания. Чтобы конструкция была прочной, необходимо правильно провести подготовительные работы и расчет винтовых свай.

Содержание

1. Изучение характеристик грунта
2. Сбор нагрузок на свайный фундамент
3. Размеры ростверка и его армирование
4. Расчет количества винтовых свай
5. Распространенные ошибки при проектировании свайного фундамента

Исследование почвы характеристики

Для расчета количества винтовых свай необходимо определить тип грунта

Для расчета количества винтовых свай необходимо определить тип грунта, на котором планируются строительные работы. Чтобы узнать его прочность, можно вручную пробурить его на полметра глубже, чем будет располагаться основание. Расчет свайного фундамента требует знания характеристик и коэффициентов, влияющих на прочность здания. Вам нужно узнать:

1. Тип почвы: суглинок, супесь, песчаная почва и т. д.
2. Коэффициент, показывающий отношение частиц почвы к пустотам.
3. Тип консистенции и соответствующий коэффициент прочности. Для глинистых грунтов используют 2 величины, одна из которых характеризует площадь по длине сваи, другая – в области ее дна. Почва может быть твердой, полутвердой или пластичной (месится легко или плотно).

Для определения типа грунта необходимо воспользоваться информацией из приложения к ГОСТ «Почвы. Классификация». В этом документе приведены характеристики, на которые следует опираться. Также необходимы таблицы, в которых приведены значения прочности грунтов, имеющих определенный состав и консистенцию. Коэффициент зависит от твердости и состава грунта. При рассмотрении показателя для глинистых грунтах по длине сваи видно: чем больше глубина, тем выше значение.Прочность мелкопесчаных грунтов, которая и без того небольшая, с увлажнением уменьшается.

Нельзя строить дом на пыльной земле: нужно заменить ее крупным песком или выбрать более подходящее место.

Сбор нагрузок свайного фундамента

Для определения нагрузки рассчитывается вес строительных материалов

При расчете свайно-винтового фундамента требуется найти сумму действующих на него нагрузок в единицах массы (для крупных зданий , это тонны). Их можно разделить на постоянные и временные. В последнюю категорию входят:

• Долгосрочное — стационарное оборудование с его наполнением, временные ограждения.
• Кратковременные — климатические факторы (снег и др.), подвижная техника, транспорт, воздействие живых существ.
• Специфические — действие пожаров, взрывов, повреждений фундамента (воздействующих на внутреннюю структуру грунта), сейсмический фактор. Их значение может быть отрицательным.

Расчет суммарной нагрузки на фундамент осуществляется простым суммированием значений нагрузок по всем приведенным категориям. Чтобы узнать количество постоянных воздействий, нужно определить долю материалов, затрачиваемых на строительные работы. Необходимую информацию может предоставить их поставщик. Зная материал, его толщину и тип конструкции, можно воспользоваться табличным значением параметра. Железобетон имеет самый большой удельный вес на квадратный метр. Это касается стеновых конструкций и полов. Необходимо учитывать вес крыши.

При расчете свай и фундамента своими руками необходимо учитывать, что показатель нагрузки определяется как нормативный параметр, умноженный на коэффициент надежности γf . Последнее значение зависит от материала конструкции и его плотности и обычно находится в пределах 1,05-1,3.

Например, периметр Р внутренних и наружных стен деревянного дома равен 50 м, высота h — 5 м, а удельный показатель сырья — 70 кг/м2. Тогда нагрузка будет рассчитываться по формуле Р * ч * удельный вес = 50 м * 5 м * 70 кг/м² = 17500 кг = 17,5 тонн. Аналогичные показатели рассчитываются для кровли и перекрытий. В первом случае удельный вес материала умножается на площадь. Во втором добавляется еще один фактор — количество перекрывающихся элементов. Эти три значения — для каркасных конструкций, крыш и перекрытий — складываются. Результат, умноженный на коэффициент запаса (для постройки из дерева он равен 1,1), и будет постоянным значением нагрузки.

Ориентировочная нагрузка на квадратный метр 150 кг

Поскольку на этапе проектирования невозможно точно знать общую массу мебели, оборудования и живых существ, действующих на перекрытия, для расчетов используют принятый в нормативах показатель равномерно распределенной нагрузки на квадратный метр ( Pt ) . В жилых помещениях его значение считается равным 150 кг/м². Формула расчета выглядит так: S*Pt*n где n — количество используемых этажей.

Также при строительстве учитывается снеговая нагрузка на здание, присущая данному региону. В центральной части ЭТР расчетный показатель считается равным 180 кгс/м². Кое-где это число значительно выше — в некоторых регионах Сибири оно может достигать 400 кгс/м². Узнать нужное значение можно, посмотрев на карту снежных регионов. Формула нагрузки состоит из трех факторов: площади крыши, расчетного значения и коэффициента уклона. Последний параметр для наиболее типичных покрытий с уклоном 30-45 градусов считается равным 0,7.

Коэффициент ветровой нагрузки часто выражается отрицательным числом (что означает уменьшение общего веса). Из-за этого при возведении массивных конструкций им часто пренебрегают. Для небольших парусных конструкций, наоборот, это очень важно, так как при их строительстве необходимо представлять себе эффект протягивания и других воздействий на сваи. Определяем ветровое давление по формуле: W = 0,7*k(z)*c*g где k(z) — коэффициент на высоту з (найдено в таблице типов местности), из — аэродинамический индекс (зависит от уклона крыши и от того, куда чаще дует ветер — во фронтон или в скат), г — безопасность коэффициент, равный 1,4. Для расчета общей нагрузки на крышу полученное число Вт умножить на площадь крыши.

Размеры ростверка и его армирования

Размеры ростверка обычно варьируются в пределах 30 — 40 см

Перед расчетом количества свай для свайного фундамента необходимо узнать, какие размеры будет у ростверка. Согласно СНиП 52-01 глубина заделки свай должна соответствовать размерам арматурной анкеровки. Таким образом, при расчете ростверка выбирают наименьшую высоту в соответствии с уровнем заделки выпуска устанавливаемых армирующих элементов. В качестве стандартного показателя в малоэтажных домах используется значение 30-40 см. Но часто можно обнаружить отклонения в ту или иную сторону.

На показатель высоты влияет несколько факторов:

• масса здания — определяет уровень нагрузки на грунт;
• материал фундамента и устройство, способ установки свай;
• особенности почвы в зависимости от региона и климата.

Если вам приходится работать в сложных почвах или в особом климате, учитываются все вышеперечисленные факторы. Вообще принято считать, что высота плиточной части равна Н + 25 см, где Н — глубина установки свайного элемента в ростверке. При проведении расчетов учитываются нормы СНиП.

Расчет арматуры ростверка не так сложен, как в случае с ленточными фундаментами, благодаря предсказуемости возникающих напряжений. Преимуществом в этой ситуации являются надежные несущие качества свай, что особенно важно для неустойчивых грунтов (насыпных, болотистых и др.), что в таких случаях снижает затраты в несколько раз. Конфигурация арматуры помогает компенсировать растяжение. Его следует устроить из стержней и стержней из стали. Первые имеют периодическое сечение, вторые – гладкие.

Композитную арматуру для бетонных конструкций применять не рекомендуется из-за их высокой склонности к растяжению, что влечет за собой раскрытие трещин.

Как и в ленточных конструкциях, хомуты используются для продольной арматуры для организации пространственной геометрии. В дополнение к ним устанавливаются элементы вертикальной перекладины для зон растяжки и других требовательных зон. Если арматура маркируется буквой С, стыковые соединения соединяются сваркой, в остальных случаях выполняется обвязка проволокой. Если нет возможности пригласить специалистов для расчетов, их можно провести в программе Scad Office (инструмент Арбат). Сформированный каркас выкладывается в опалубку на грунтовую бетонную обделку и монтируются вертикальные арматурные стержни.

Рекомендации по правильному армированию стыков можно изучить в СП 63. 13330.

Расчет количества винтовых свай

Количество свай рассчитывается исходя из несущей способности 1 сваи и суммарной нагрузки

Расчет количества свай для фундамента требует знания двух параметров: полной нагрузки на фундамент, полученной суммированием постоянных и временных показателей, и несущей способности одной сваи. Разделив первое число на второе и округлив результат в большую сторону, можно получить нужную сумму. Например, если величина нагрузки здания 60 т, а несущая способность одного элемента 3,8 т, потребуется 60/3,8 = 15,8 → 16 свай. Однако часто бывает так, что на практике их требуется несколько больше, особенно на «неудобных» грунтах.

Важно правильно рассчитать сваи для фундамента и расположить их по периметру. На каждый внутренний и внешний угол, а также во все точки пересечения и соединения ограждающих частей размещают по одному элементу. Остальные сваи располагаются равномерно на прямых участках. Расстояние между соседними опорами должно быть не более 3 м.

Для расчета несущей способности одиночного элемента формула может быть представлена ​​следующим образом: W = (S * R) / k где W — несущая способность, S — площадь поперечного сечения отвала, R — расчетное сопротивление грунта в районе углубления (табличное значение), k Is коэффициент операционной маржи. Последний параметр зависит от точности определения структуры грунта. Так как его профессиональное изучение в лабораториях является дорогостоящим процессом и редко применяется при строительстве частных домов, коэффициент обычно берется большим, равным 1,5-1,7 (в то время как при подключении услуг специалистов он составляет 1,2-1,3). . Таким образом, экономия в этом аспекте окупается за счет увеличения количества задействованных свай.

Распространенные ошибки при проектировании свайного фундамента

Хозяйственные постройки имеют меньшую нагрузку, поэтому рассчитываются по другому

Распространенная ошибка — делать общий расчет для жилого дома и связанных с ним построек (сараи, веранды и т.п.). Этого делать нельзя, так как в этих светлых помещениях совсем другой уровень нагрузки. Для них проект составляется отдельно. Это же касается и массивных внутренних предметов – чугунных котлов, печей. В этом случае также готовится отдельный проект и проводится дополнительное укрепление площадки.

Также нельзя выкручивать ворсовый элемент обратно. Иногда с помощью этой манипуляции пытаются отрегулировать высоту. Действие вредно тем, что при этом разрыхляется грунт, снижается несущая способность и возникает опасность проседания опоры.

При гибочных работах на ростверке не нагревать арматуру. Для соединения элементов между собой применяют оправки, трубогибы и подобное оборудование.

Расчет свайного фундамента с ростверком: Расчёт свайного ростверка для свайного фундамента, примеры, формулы