Методы расчета необходимого количества буронабивных свай для фундамента

Для расчета количества буронабивных свай для фундамента необходимо учитывать нагрузку, которую будет воспринимать основание, а также характеристики грунта. Сначала нужно определить общую несущую способность фундамента, основываясь на проектных нагрузках, и провести геологические изыскания для выяснения параметров грунта на строительной площадке.

После этого следует рассчитать несущую способность одной сваи, исходя из ее диаметров, длины и типа грунта. Разделив общую нагрузку на несущую способность одной сваи, можно получить необходимое количество буронабивных свай. Этот подход поможет обеспечить долговечность и безопасность конструкции.

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.

Особенности расчета буронабивных свай

Расчет необходимого количества свай производится с учитом общего веса дома и его нагрузки на буронабивной фундамент

Фундамент на буронабивных сваях – один из самых универсальных в плане нагрузки. Допустимая нагрузка зависит от параметров самих свай и свайного поля. Как выполняется расчет буронабивных свай?

Какие характеристики определяет расчет буронабивной сваи

Основная характеристика сваи (как любого другого фундамента) – несущая способность. От нее зависит, какую нагрузку свая может принять без потери прочности. При расчете буронабивного фундамента учитывают два основных фактора:

• тип, консистенцию и, соответственно, несущую способность грунта;
• суммарную нагрузку от сооружения. Сюда входят вес самого фундамента, стен, крыши, остальных конструкций, а Временные нагрузки – снеговая, эксплуатационная и др. Необходимые цифры можно посмотреть в Строительных Правилах (раздел «Нагрузки и воздействия»). Снеговая зависит от региона (раздел «Строительная климатология»).

Для проектирования необходимо получить следующие данные:

• диаметр сваи;
• длину, т.е. глубину погружения;
• уширение – требуется или нет;
• характеристики арматуры;
• количество свай и шаг между ними.

«Арктик Гидро Строй» предлагает услуги по монтажу шпунтового ограждения.
Мы оказываем полный комплекс услуг и имеем опыт реализации объектов любой сложности.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Расчет буронабивных свай в зависимости от типа грунта

Для расчета нам потребуются значения сопротивления грунта у подошвы сваи и у боковой стенки. Их можно взять из таблиц СНиП (Свайные Фундаменты). Сопротивление у основания (т/м2):

• твердая глина с коэфф. пористости 0,5 – 90;
• тугопластичная 0,6 – 63;
• мягкопластичная 1,1 – 2,4;
• плотный влажный песок – от 30 до 70 (в зависимости от фракции);
• среднеплотный маловлажный – 30-50;
• щебень с песком – 90;
• гравий из осадочных пород – 45;
• из кристаллических – 75 и т.д.

Боковое сопротивление (т/м2) зависит от состава слоя и от глубины его залегания:

• твердая глина 0,5 метра – 2,8;
• метр – 3,5;
• два – 4,2;
• три – 4,8;
• тугопластичная – от 0,8 до 2 соответственно;
• мягкопластичная – от 0,3 и до 0,8.

Пример расчета буронабивной сваи – какова несущая способность для разных грунтов при разных диаметрах ствола:

• на гравелистых и крупных песках при сечении 100 мм – 275-353 кг (разница зависит от плотности грунта);
• сечение 150 – 618-795;
• 200 – 1099-1413;
• 300 – 2473-3179;
• 400 – 4396-5652;
• 500 – 6869-8831;
• мелкий маловлажный песок, 100 мм – 157-236;
• 200 мм – 628-942;
• 500 – 3925-5888;
• водонасыщенный песок – 196-257, 785-1099, 4906-6869;
• твердая глина – 236-471, 942-1884, 5888-11775;
• пластичная глина – 79-236, 314-942, 1963-5888;
• щебень, гравий – 393-471, 1884-2453, 9813-11775.

Независимо от типа грунта сваю заглубляют ниже линии промерзания минимум на 0,3 м.

Пример расчета буронабивных свай

Основные формулы для расчета характеристик сваи:

• Р = Р1 + Р2, где Р – общая несущая способность, Р1 – н.с. у основания, Р2 – боковая;
• Р1 = R x 0,7 х F, где R – нормативное табличное значение н.с. грунта у основания, F – площадь основания, 0,7 – коэфф. однородности грунта;
• Р2 = U x 0,8 х f x h, где U – периметр сечения, f – боковое сопротивление грунта, h – высота слоя грунта, 0,8 – коэфф. условий работы;
• Q = M / V, где Q – нагрузка на метр погонный, M – суммарная нагрузка от сооружения, V – его периметр;
• L = P / Q, где L – максимальный промежуток между сваями.

Рекомендуемые соотношения диаметр/длина сваи есть в таблицах СП.

Приведем пример расчёта буронабивной сваи под одноэтажный дом. Условия:

• суммарная нагрузка – 113 тонн, периметр дома – 24 м, Q = 4,7 т/м;
• рекомендуемые параметры сваи (СП) – длина 3 м, сечение – 0,3 м;
• грунт: верхние 2 м – тугопластичные суглинки (боковое сопротивление – 2,8 т/м2), дальше твердые глины (боковое – 4,8, у основания – 90 т/м2).

Подставляем значения в формулы:

• U – 3,14 х 0,3 = 0,942;
• F – 3,14 х 0,32/4 = 0,071;
• Р1 = 0,7 х 90 х 0,071 = 4,47;
• Р2 = 0,8 х 0,942 х (2,8 х 2 + 4,8 х 1) = 7,84;
• Р = 12,31;
• L = 2,62.

Важно!

Чтобы увеличить/уменьшить расстояние между сваями, придется увеличить/уменьшить сечение стержня (привести, таким образом, несущую способность в соответствие с проектной) и выполнить расчет заново.

В Строительных Правилах также указан расход материала в зависимости от сечения сваи (соотношение длина/диаметр берем из СП):

• при сечении ствола 15 см (н.с. 1062 кг) потребуется 0,0354 кубометра бетона, 3 вертикальных прута арматуры;
• см (1884) – 0,0628 и 4;
• (2946) – 0,0982 и 4;
• (4242) – 0,1414 и 6;
• (7536) – 0.2512 и 8 и т.д.

Арктик Гидро Строй уже 10 лет изготавливает шпунтовые стенки

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Мы поможем вам выбрать подходящий и самый экономичный вариант монтажа.

Расчет шпунтовых свай в «Арктик Гидро Строй»

«Арктик Гидро Строй» работает в Москве и других регионах. Мы выполним монтаж шпунтового ограждения под ключ, а также поможем рассчитать свайное поле из шпунтовых свай.

К вашим услугам:

• опытные специалисты;
• качественная техника;
• низкие цены;
• сертификаты и допуски;
• быстрые сроки;
• гарантия.

Кроме устройства шпунта мы предлагаем также:

• монтаж шпунтовых ограждений котлованов/траншей и подпорных стенок. Любые работы с использованием металлошпунта;
• металлические шпунты в аренду и на продажу с возможностью обратного выкупа по выгодной цене;
• сваебойная техника в аренду;
• геологические исследования на месте будущего объекта;
• работы начального цикла строительства: организация рабочей площадки, водопонижение и т.д.;
• демонтаж шпунтовых стенок по окончании эксплуатации, а также фундаментов прежних сооружений на месте застройки.

Чтобы связаться с нами, заполните форму на сайте или сделайте звонок. Наш эксперт подъедет к вам для ознакомления с условиями на объекте и с его документацией. После этого мы составим договор и в согласованное с вами время приступим к работам.