Методика расчёта необходимого количества свай для фундамента с исходными данными и конкретными примерами. Провести точный и правильный расчёт нагрузки свайного фундамента с учётом всех параметров, требований, норм и правил может каждый человек, знающий сопромат и разбирающийся в математике. На практике это сложно и не нужно неспециалисту, а возможные просчёты могут привести не только к убыткам. Но понять принцип расчёта поможет краткая упрощённая методика:
- Подсчитывается общий вес сооружения.
- Определяются снеговая и ветровая нагрузки исходя из средних обобщённых данных.
- Подсчитывается полезная или бытовая нагрузка.
- Подсчитывается общий вес ( сбор весов).
- Ориентируясь на полную площадь строения и минимально допустимый шаг свай .определяется их общее максимальное количество
- Подсчитывается суммарная площадь оснований свай.
- Подбирается типоразмер и реальное количество свай.
- На основе максимальных значений расстояний между сваями с учётом равного распределения нагрузок формируется план свайного поля.
- С учётом распределения нагрузок от строения проектируется и рассчитывается ростверк .
Конкретные цифры для расчётов
В случае, когда сложно либо невозможно определить несущую способность грунта, принимается значение 2,5 кг\см2, это усреднённый показатель для грунтов российской средней полосы.
Исходные данные для расчёта свайных фундаментов
Максимальный шаг винтовых свай для малоэтажного и хозяйственного индивидуального строительства:
- строения из бревна или бруса 3 м;
- сооружения каркасного либо сборно-щитового типа 3 м;
- здания с несущими стенами из облегчённых блоков 2,5 м;
- дома из кирпича и полнотелых бетонных блоков 2 м;
- монолитные сооружения 1,7 м.
Для кустов свай под печи, колонны и подобные сооружения с сосредоточенной нагрузкой допустимое минимальное расстояние между сваями 1,5 м, для веранд и аналогичных построек 1,2 м.
Вес конструкций и частей зданий
Для сбора весов допустим приблизительный подсчёт. Ошибка в большую сторону приведёт к небольшому увеличению стоимости работ. Если же реальные нагрузки окажутся больше расчётных, то возможно разрушение фундамента и здания в целом.
Предпочтительный ориентир при отсутствии точной информации максимальное значение.
Стены :
- кирпичные 600-1200кг\м2;
- бревенчатые 600 кг\м2;
- газо- и пенобетонные 400-900 кг\м2;
- каркасные и панельные 20-30 кг\м2.
Крыши с учётом стропильной системы:
- листовая сталь, в т.ч. металлопрофиль и металлочерепица 20-30 кг\м2;
- листы асбоцементные 60-80 кг\м2;
- рубероид и другие мягкие покрытия 30-50 кг\м2.
Перекрытия:
- деревянные с утеплителем 70-100 кг\м2;
- цокольные с утеплителем 100-150 кг\м2;
- монолитные армированные 500 кг\м2;
- плитные пустотелые 350 кг\м2.
Снеговая и ветровая нагрузки подсчитываются с учётом средних региональных показателей с поправочными коэффициентами. Средняя эксплуатационная (полезная) нагрузка с учётом веса людей, оборудования, техники, мебели, домашней утвари — 100 кг\м2. После сведения веса необходимо применить к результату коэффициент запаса 1,2.
Пример подсчёта потребности в сваях
Для примера расчёта возьмём одноэтажный дачный дом:
- с крышей из металлочерепицы;
- стены бревенчатые;
- перекрытия деревянные;
- размер 6 Х 6 м;
- без фундаментальной печи;
- высота стен 2,4 м.
Расчет:
- вес стен из бревна: 2,4 (высота) Х 24 (периметр) Х 600 = 34560;
- вес перекрытий: 36 (площадь) Х2 Х 100 = 7200;
- вес крыши: 54 (площадь) * 20 = 1080;
- полезная нагрузка: 100 Х 36 = 3600.
Сборный вес дома: 34560+7200+1080+3600=46440 кг.
Снеговую нагрузку определяем для севера нашей страны по номинальной массе снежного покрова 190 кг\м2. Отсюда расчет равен: 6х6х190=6840 кг.
Итоговый сборный вес: (46440+6840) Х 1,2 (запас) = 63936 кг.
Выбираем сваю самого популярного размера 89*300мм при её погружении на 2,5 м с несущей способностью 3,6 т, а сводный вес также переводим в тонны. 63,9 : 3,6 = 17,75 шт. — понадобится 18 штук винтовых свай.
Далее сваи распределяются по свайному полю с учётом первоочередной установки в углах, примыканиях и пересечениях. Количество буронабивных свай будет соответствовать расчёту количества свай винтовых при соблюдении аналогичных параметров.
Для расчёта нагрузок, подбора оптимальных параметров свай и их количества, а также расчёта ростверка, разработаны специальные компьютерные программы, например, StatPile и GeoPile, облегчающие и упрощающие задачу по устройству фундаментов.
Расчёт ростверка
Назначение ростверка равномерное распределение нагрузок на свайную конструкцию. Расчёты параметров ростверка учитывают силы продавливания основания в целом, по каждому углу и воздействия на изгиб.
Довольно сложные подсчёты застройщикам могут заменить стандартные решения, применение которых возможно только небольших индивидуальных строений:
- Материал исполнения ростверка: металлический швеллер, двутавр, монолитный бетон с армированием, брус или бревно сечением не менее материала стен.
- Голова сваи должна входить в ростверк не меньше, чем на 10 см для монолитного исполнения
- По ширине ростверк не может быть меньше толщины стены.
- Высота должна быть не меньше 30 см для бетона.
- Ростверк должен располагаться как минимум на 20 см над уровнем почвы.
- Соединение опор с ростверком может быть жёстким либо свободным.
