Как правильно рассчитать свайный фундамент

Расчет свайного фундамента представляет собой процесс определения необходимых характеристик свай, их количества и глубины заглубления, исходя из нагрузок, которые будет воспринимать основание. Основной задачей является обеспечение устойчивости и долговечности конструкции, учитывая параметры грунта и динамические нагрузки.

Для выполнения расчета необходимо провести геологические исследования и анализ грунтов, а также рассмотреть условия эксплуатации здания. Правильный расчет свайного фундамента позволяет избежать деформаций и разрушений, обеспечивая безопасность и комфортность эксплуатации сооружения.

Как самостоятельно рассчитать свайный фундамент

От правильности расчета свайного фундамента зависит прочность и надежность постройки. Чтобы самостоятельно определить количество используемых элементов и не ошибиться в выборе материалов, следует ознакомиться с методикой самостоятельного подсчета.

Как рассчитать количество свай для фундамента

При выполнении расчетных действий все манипуляции можно условно разделить на два этапа:

1. расчет нагрузки;
2. расчет несущих параметров.

Расчет различных видов нагрузок

На свайный фундамент влияют три основных фактора:

1. масса постройки;
2. объемы осадков;
3. полезная нагрузка.

При определении фактической массы здания, учитывают вес таких элементов:

• стены;
• кровля;
• половые и межэтажные перегородки.

В зависимости от типа материала и его толщины приблизительная масса может составлять:

Таблица 1. Расчетный вес квадратного метра стен

Таблица 2. Расчетный вес квадратного метра перекрытий

Таблица 3. Расчетный вес квадратного метра кровли

При расчете снеговых нагрузок к полученной массе постройки прибавляют нормативы, указанные в СНиП № 2.01.07-85. В документе стандарты указаны для различных регионов России:

• для южной части – 50 кг/м2;
• для центральной – 100 кг/м2;
• для северной – 190 кг/м2.

При расчете значений, учитывается полезная нагрузка, оказываемая мебелью, предметами интерьера и людьми, которые буду находиться в здании.

Все полученные данные суммируются и умножаются на коэффициента запаса, составляющий 1,2.

Расчет несущих характеристик

При монтаже свайного фундамента обязательно учитывать несущие характеристики грунта, в котором она установлена. Это позволит предотвратить ситуации, в которых параметры несущих элементов будут превышать способности сопротивления грунта, что может привести к усадке почвы и нарушениям геометрии основания вследствие неравномерности распределения нагрузки.

Для определения несущих параметров почвы проводят геодезические исследования участка. Для каждого из типов грунта можно учесть уже рассчитанные параметры, указанные в таблице (таблица из примера 1,4).

Рассчитав комплексные нагрузки и несущие способности одной винтовой сваи, проводится расчет количества свай по такому алгоритму:

1. рассчитанная полезная нагрузка умножается на количество этажей в здании;
2. определяется снеговая нагрузка по правилам СНиП;
3. суммируются значения веса здания, два вида нагрузки и полученной значение умножается на коэффициент запаса;
4. значение общей нагрузки следует разделить на несущую способность одной сваи.

Полученный результат будет соответствовать количеству требуемых свай.

Для расчета параметров ростверка стоит воспользоваться помощью профессионалов, так как на обвязку основания влияет огромное количество внешних факторов, учесть которые неопытному человеку невозможно.

Расчет свай и фундамента

Рассчитать число металлических вкручивающихся свай для свайно-винтового фундамента можно после обследования участка и определения размеров и веса строящегося сооружения. Что нужно учесть, мы подробно опишем в этом разделе.

Проектирование

• рельефа и типа почвы на участке;
• отметки уровня грунтовых вод;
• глубины промерзания;
• посезонного показателя осадков.

При подсчете также учитываются площадь свайного основания, коэффициент надежности и допустимой нагрузки.

Нагрузка

Расчет выполняют на основании проекта, где указаны ширина, длина и высота здания, материалы стен, стропильной системы и кровли, расположение несущих перегородок и печи (камина). Эти показатели позволяют определить вес коробки и крыши.

При подсчете общей нагрузки на основание также учитывают:

• количество проживающих человек;
• ориентировочный вес мебели;
• снеговую нагрузку (определяется по уклону кровли).

К полученному показателю прибавляют вес ростверка, который может быть значительным при использовании монолитного бетона или металлопроката.

Шаг между опорами

Расстояние между соседними опорами зависит от назначения постройки и материала стен.

Как правило, шаг между сваями составляет:

• до 2 метров – в сооружениях из газобетона или пенобетона;
• до 2,5-3 метров – в жилых домах из дерева (брус, бревно или другие деревянные материалы), а также на территории с большим уровнем ветровой нагрузки;
• до 3,5 м – для ограждений и заборов с небольшим весом.

Расположение вкручивающихся свай

Расстановка опор на плане выполняется в следующих точках:

• по углам строения;
• в месте пересечения несущих внутренних перегородок;
• под печью/камином (в зависимости от конструкции – от 2 до 4 штук);
• по периметру с выбранным шагом.

На последнем этапе в оставшихся свободных зонах свайного поля размечают столбы на выбранном расстоянии.

Сваи под пристройку или придомовую террасу размечаются аналогичным образом.

Выбор модели свай

Диаметр трубы

В строительстве широко используются следующие виды опор:

• СВС57 – для легковесных оград и заборов из сетки-рабицы;
• СВС76 – для ограждений из дерева/профнастила и хозпостроек;
• СВС89 – для бань, летних кухонь, тяжелых заборов и каркасно-щитовых домов;
• СВС108 – для пеноблочных зданий и домов из бруса.

Длина свай

Для определения длины винтовой опоры выполняют пробное бурение, которое проводят в нижней точке.

Если на глубине 1 м:

• присутствует глина или песок, потребуются столбы в 2,5 м;
• расположен торф, плывун или грунт низкой плотности, бурение проводят до устойчивого основания и выбирают дину свай, равную длине бура.

Выбор вкручивающейся опоры

Подбор модели выполняется на основании перечисленных характеристик. Кроме того учитывают:

• вид наконечника (сварной или литой);
• вид и способ крепления лопасти.

Важно! Лопасти свай должны располагаться в 1-ом уровне относительно горизонтальной плоскости. Поэтому для участков с сильным перепадом высот могут потребоваться сваи одного диаметра, но разной длины.

Как видно из вышесказанного, выбор и подсчет свай – ответственная и сложная операция, от правильного выполнения которой зависит прочность и надежность будущего здания. Доверить расчет целесообразно опытным квалифицированным инженерам, у которых уже есть опыт решения подобных задач.

• Бесплатный расчет стоимости и количества свай.
• Доставка напрямую с завода.

Расчет свайного фундамента — как рассчитать?

На данной странице мы хотим сравнить разные типы фундаментов и покажем как делается расчет свайного фундамента, а вы уже сами сможете решить какой фундамент вам выгоднее.

Оглавление:

• Свайный фундамент — расчет количества свай
• Расчет совокупных нагрузок
• Расчет несущих характеристик сваи
• Стоимость фундамента под ключ
• От чего зависит цена
• Расчет ростверка свайного фундамента
• Расчет фундамента для частного строительства
• Расчет фундамента на забивных сваях
• Расчет стоимости буронабивных свай
• Ростверк
• Наши услуги

Выбор и расчет свайного фундамента логичнее делать исходя из его площади. Если вы строите небольшой дом, то вам дешевле будет сделать ленточный фундамент (монолитный) при условии что грунты твердые.

Если площадь фундамента более 200-300 м 2 то экономически выгоднее будет строить фундамент на сваях, потому что цена свай и работ по их погружению обойдется вам дешевле чем строительство монолита (материалы на опалубку, бетон, рабочая сила).

Свайный фундамент — расчет количества свай

Все расчетные работы по определению количества винтовых свай в фундаменте можно условно разделить на два этапа — вычисление общих нагрузок на фундамент и расчет несущей способности одной сваи в конкретном типе грунта.

Расчет совокупных нагрузок, которые будет испытывать свайный фундамент

Нагрузки, оказываемые на свайное основание дома, определяются исходя из трех основных факторов:

При определении проектной массы постройки учитывается вес стен, кровли, половых и междуэтажных перекрытий. Расчетные данные удельного веса распространенных стройматериалов вы можете увидеть в нижеприведенных таблицах..

Таблица 1.1: Расчетный вес квадратного метра стен

Таблица 1.2: Расчетный вес квадратного метра перекрытий

Таблица 1.3: Расчетный вес квадратного метра кровли

Исходные данные для определения снеговых нагрузок, которые необходимо добавлять к нагрузке от веса дома, можно взять в нормативном документе СНиП № 2.01.07-85 "Нагрузки в воздействия на строительные сооружения" (пункт 5.2).

Важно! Согласно данному документу снеговые нагрузки составляют: в южной части России — 50 кг/м2, в центральной части — 100 кг/м2, в северных регионах — 190 кг/м2.

К полезным нагрузкам на фундамент относится вес мебели, предметов интерьера и людей, проживающих в конкретном здании. Согласно положениям пункта 3.11 СНиП №2.01.07.85, для расчетов фундамента жилых домов необходимо брать усредненную полезную нагрузку в 150 кг на м2.

После вычисления всех вышеуказанных нагрузок данные нужно просуммировать и умножить на коэффициент запаса 1.2

Расчет несущих характеристик сваи на основании грунтовых условий стройплощадки

Несущие способности отдельно взятой сваи невозможно правильно определить в отрыве от несущих характеристик грунта, в который она погружена.

Совет эксперта! Если рассчитывать количество свай без учета характеристик почвы можно столкнуться с ситуацией, когда несущие характеристики винтовой сваи будут превышать возможности сопротивления грунта, что чревато усадками почвы и, как следствие, самого фундамента под неравномерно распределенным весом здания.

Для определения несущих свойств почвы необходимо проводить геодезические исследования строительного участка. Если возможность их выполнения отсутствует, нужно определить тип грунта и сопоставить его с несущими характеристиками разных типов почвы, которые представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4: Несущие характеристики разных видов грунтов (кг/см2)

На основании результатов геодезии строительного участка производится определение несущей характеристики винтовых свай. Все расчеты выполняются согласно требованиям СНиП №2.02.03-85 "Свайные фундаменты".

Для примера приводим таблицу несущих характеристик широко используемой в индивидуальном строительстве винтовой сваи 89*300 мм (диаметр ствола — 89 мм, лопастей — 300 мм)

Таблица 1.5: Несущие характеристики сваи 89*300 в зависимости от типа грунта и глубины погружения

Зная совокупные нагрузки, оказываемые зданием на фундамент, и несущие характеристики одной винтовой сваи можно определить требуемое количество свай в основании дома.

В качестве примера приводим расчет количества свай под двухэтажный дом из бруса площадью 10*8 метров, масса которого составляет 43,92 тонн:

• Определяем полезную нагрузку на один этаж здания: 10*8*0.15 = 12 тонн, общая полезная нагрузка с учетом двух этажей составит 24 тонны;
• Определяем снеговую нагрузку (здание строится в северной широте России, где номинальная расчетная масса снежного покрова составляет 190 кг/м2): 10*8*0,19= 15.2 тонны;
• Рассчитываем общую нагрузку на фундамент учитывая коэффициент запаса: (43,92+24+15,2)*1,2 = 99,75 тонн;
• Делим общую нагрузку на несущую способность одной винтовой сваи 89*300 мм. в мягкопластичной лессовой почве (при глубине погружения в 2,5 метра): 99,75/3,6 = 28

Итого расчет показал, что для строительства фундамента необходимо использовать 28 винтовых свай.

Рис: Винтовая свая 89*300

Стоимость фундамента под ключ

Цена возведения фундамента «под ключ» складывается из

• стоимости материала
• транспортировки техники (если необходимо)
• работ по погружению свай
• установки ростверка

Можно обозначить общий порядок цен, конкретные случаи всегда считаются отдельно.

От чего зависит цена

Определяющими факторами являются условия работы и объем: характер грунта, размер объекта, его удаленность.

От характера грунта зависит:

• Тип фундамента
• Глубина забивки свай
• Технические характеристики свай (диаметр, длина, конструкция).пункт 3

От объёма работ:

• Количество свай
• Тип ростверка (монтаж монолитного бетонного покрытия гораздо дороже по цене и дольше по срокам)
• Тип и количество единиц используемого оборудования

От удаленности объекта зависит километраж перебазировки техники.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк — ключевой составной элемент свайно-винтового фундамента, который объединяет отдельно стоящий стволы в монолитную систему и способствует равномерному распределению нагрузки, передающейся от веса здания на грунт.

Совет эксперта! В отличие от определения количества свай, расчет ростверка должен выполняться исключительно специалистами занимающимися проектированиям фундаментов, поскольку самостоятельно учесть все факторы, влияющие на обвязку основания крайне сложно.

Рис: Варианты ростверков для обвязки винтовых свай

Расчеты выполняются по двум группам предельных состояний ростверка. К первой группе относится:

• Нормативная прочность материала (железобетона, бруса, двутавровой балки либо швеллера), которыми используются для обвязки фундамента;
• Несущие характеристики грунта, в который погружены сваи;
• Несущая способность опорных столбов.

К второй группе предельных состояний относится:

• Нормативная усадка свай под воздействием вертикальных нагрузок от массы здания;
• Возможность смещения либо крена свай под воздействием горизонтальных нагрузок, оказываемых на опоры в результате сдвигов грунта;
• При обустройстве железобетонных ростверков дополнительно рассчитывается фактор появления трещин и их влияние на прочность обвязки.

Совет эксперта! Расчеты ведутся согласно требованиям СНиП 2.03.01-84 "Пособие по проектированию ростверков под свайные фундаменты".

Ключевым этапом расчетов является определение устойчивости ростверка к изгибающим воздействиям, которая вычисляется для каждой отдельной грани обвязки индивидуально. Для этого используются формулы:

• Мхі и Муі — момент изгибающей силы на сечениях ростверка;
• Fі — проектная нагрузка на свайную опору;
• хі и уі — расстояние от оси сваи до рассчитываемого сечения ростверка.

На основании расчетных данных определяются размеры ростверка и высота его поднятия над почвой. При обустройстве монолитного железобетонного ростверка за минимальную ширину ленты принято брать 40 сантиметров, высота ленты должна составлять не менее 30 сантиметров.

Для формирования железобетонной обвязки необходимо использовать бетон марок М200 и М150, вся конструкция в обязательном порядке должна укрепляться каркасом из арматурных стержней класса А2 и А3 диаметром от 10 мм.

Расчет фундамента для частного строительства

В зависимости от грунта и пожеланий клиента для загородной застройки (загородных домов, коттеджей) могут применяться фундаменты на забивных и винтовых сваях.

На примере брусового дома:

Примерная стоимость одной сваи D=10,8 см с толщиной стенки 4 мм и диаметром лопасти 30 см при длине ствола 3 м – 1800 рублей.

Для закладки фундамента 6 на 9 метров потребуется 12 свай. Минимальная стоимость материала – 21600 р.

Погружение – 350 р. за погонный метр. 12 свай – 12600 р.

Дополнительные затраты:

• Оголовок для монтажа обвязки – 200, всего 2400.
• При использовании сварных наконечников для свай – 500 р. на 12 – 6 тыс.
• Усиленная лопасть для сваи – 450, всего 5400.

ИТОГО:

Монтаж фундамента обойдется от 48 тыс. рублей. Сюда еще следует добавить использование крана (2000 руб. в час), доставку материала (зависит от километража), срочность (наличие/отсутствие сверхурочных часов работы).

Исходя из полученной суммы в 48 тысяч рублей можно смело утверждать, что свайно-винтовой фундамент является одним из самых экономичных видов оснований для индивидуального строительства. Одни только затраты на расходные материалы (бетон, арматуру, уплотняющую подушку) при обустройстве ленточного фундамента глубокого заложения полностью перекроют совокупную стоимость свайного основания.

При этом в отличие от любых железобетонных фундаментов, после заливки которых нужно выжидать 28-30 дней, необходимых для набора бетоном проектной прочности, при обустройстве свайно-винтового фундамента к дальнейшим строительным работам можно приступать уже на следующий день после погружения свай.

Преимущества винтовых свайных фундаментов:

• Быстрота монтажа
• Возможность использования на слабом грунте
• Отсутствие вибрации при погружении свай
• Возможность неоднократного использования свай

• Не подходят для использования на скалистых или твердых известковых грунтах
• Коррозия (если сваи дешёвые и не покрыты антикоррозийным покрытием)
• Малая несущая способность свай (для тяжелых многоэтажных домов не подойдет)

Расчет фундамента на забивных сваях

Примерная стоимость одной железобетонной сваи 30 на 30 см при длине до 12 м – 730 р. за метр.

При длине сваи 3 метра 20 свай обойдется в 43 800 р.

Забивка 1 погонного метра сваи – 550 р.

Всего: 20 на 3 на 550 – 33 000 р.

Стоимость перебазировки сваебойного оборудования – 20 тыс. рублей.

ИТОГО:

Минимальная стоимость – 89 300 без монтажа ростверка.

Важно! Чтобы узнать актуальные цены, воспользуйтесь калькулятором на сайте: Калькулятор

Цена ростверка зависит от стоимости материала (брус, армированный бетон), трудозатрат, использования техники.

Преимущества забивных свайных фундаментов:

• Неограниченная несущая способность
• Неподверженность коррозии
• Подходят для любого грунта

• Требуется спецтехника
• Вибрация
• Энергоемкость работ
• При установке бетонных ростверков – длительные сроки

Расчет стоимости буронабивных свай

Для тяжелых конструкций, промышленных корпусов и многоэтажных зданий используются железобетонные свайные фундаменты. Небольшие промышленные объекты могут возводиться на винтовых фундаментах.

Цена буронабивной сваи – от 23 тыс. за кубический метр.

Для монтажа фундамента одноэтажного промышленного корпуса весом 100 тонн потребуется 50 свай диаметром 25 см и глубиной 2 м.

ИТОГО : 575 тыс. рублей — Сюда входит стоимость бетона, арматуры, бурения и бетонирования.

Ростверк

Цена материала монолитного ростверка:

• Бетон марки 100 – 2 тыс. руб. за кубометр.
• Арматура – 25 тыс. за тонну.
• Опалубка – от 2 тыс. руб. за кв. метр – покупка, от 450 – аренда.

Ленточный монолитный ростверк (материал вместе с работой) оценивается в среднем от 3 тыс. р. за погонный метр.