Как рассчитать нагрузки, приходящиеся на винтовые сваи?

Чтобы сделать расчёт винтовых свай, можно использовать специальный калькулятор для свай. Однако этот расчёт будет приблизительным. Если вы желаете научиться правильно рассчитывать винтовые сваи вручную, можете воспользоваться нашими инструкциями.

Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка

Винтовые сваи Расчёт винтовых свай – важный этап проектирования здания  Расчёт винтовых свай производится и для сооружений на водеСвайные фундаменты – это основания здания или сооружения, которые требуют наименьших затрат на своё устройство и могут выполняться на любых типах грунта. В связи с этим свайные фундаменты очень популярны как в жилом, так и в промышленном строительстве. Кроме этого расчёт винтовых свай делается легко и без лишних сложностей.

Общие положения

Расчёт винтовых свай и дальнейшее строительство по нормативным документам должно выполняться в следующей последовательности:

Определение параметров грунтового основания.

Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции: составить проект будущей основы или первого уровня постройки

Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.

п.).Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов,  ветровые воздействия и т. д.

В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки

Винтовые сваи для разных типов грунтов

Какой диаметр свай выбрать?

В зависимости от назначения винтовые сваи бывают различного диаметра. Чтобы правильно его подобрать, вы должны точно знать назначение будущего сооружения и возможные нагрузки на основание. В зависимости от этого сваи подразделяются на:

    винтовые сваи, используемые для лёгких оград из сетки, их  диаметр 5,7 см;сваи диаметром 7,6 см подходят для возведения лёгких сооружений (бытовки, навесы, хозяйственные сооружения, уборные и т.п.) и для монтажа заборов из дерева или профнастила, свая может выдержать нагрузки до 3 т;винтовые сваи диаметром 8,9 см с несущей возможностью в 3-5 т применяются для установки массивных ограждений с большой высотой, каркасных коттеджей низкой этажности и всевозможных достроек к ним;винтовая свая диаметром 10,8 см с несущей возможностью в 5-7 т подходят для сооружения двухэтажных построек каркасного типа и для домов из нетяжёлого камня, древесины.

Винтовые сваи: строение Расчёт винтовых свай для одноэтажного дома

Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта

ПОДЕЛИТЬСЯ:

    Дата: 15-03-2015Просмотров: 1795Рейтинг: 37

При строительстве жилого дома можно использовать основания различных типов, но при сложных, болотистых грунтах лучше всего подходят винтовые сваи из металла. Такой фундамент на сегодня является одним из самых прочных и надежных, но чтобы основание было долговечным и полностью выполняло свои функции, необходимо произвести расчет нагрузок.

Фундамент на винтовых сваях очень прочный и надежный, срок службы его составляет до 100 лет, а также такой фундамент не требует гидроизоляции.

Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм

Он включает в себя учет следующих параметров: общий вес от конструкции дома, снеговые нагрузки согласно климатическим условиям региона.

Во время таких расчетов определяется, сколько свай необходимо для фундамента, какой должна быть несущая способность каждой.

Такие расчеты включают в себя общий вес от конструкции строения, материал для кровельного покрытия, фасадной отделки и прочего. На основании полученных параметров определяется количество опор, их шаг, расположение на проекте согласно шага и типоразмера.

Винтовой свайный фундамент отличается от прочих типов многочисленными преимуществами, устойчивостью ко многим нагрузкам. Среди плюсов подобного основания необходимо отметить следующее:

Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями

Схема заложения винтовой сваи.

здания можно возводить практически при любых условиях, даже на влажных и сложных грунтах, для которых остальные типы фундаментов не применяются.

Строительство возможно на склонах, на торфяных, болотистых грунтах, в местах, сильно повреждаемых корнями деревьев;количество материалов, которые используются для строительства, минимально. В отличие от плитного основания, для которого расходуется большое количество бетона, применяется только расчетное количество свай, заливаемых бетоном. Сверху устраивается простой, но очень надежный ростверк;земляные работы сводятся к минимуму;работы могут проводиться в любое время года;винтовые опоры могут быть установлены даже на склоне, при сильных перепадах участка, так как сам дом получается приподнятым над уровнем грунта;монтаж занимает всего пару дней, не надо ждать, пока бетонная плита высохнет и наберет прочность, раствор заливается только в полость опор;срок эксплуатации фундамента на сваях составляет до 100 лет;гидроизоляция не требуется, а это уже существенная экономия;высокая сейсмоустойчивость;при монтаже не надо применять сложную строительную технику, скважины под сваи не выкапываются, так как опоры завинчиваются в почву при помощи специальных лопастей, находящихся на одном из концов.

Виды винтовых свай для различного грунта

Вернуться к оглавлению

Чтобы определить, как правильно провести расчет по нагрузкам для свайного фундамента, необходимо учитывать такие параметры:

Схема видов фундамента на винтовых сваях.

Схема устройства фундамента на винтовых сваях

    общий вес здания, который будет оказывать влияние на фундамент и на грунт;фактический вес, включающий в себя вес стен, перекрытий, потолков, крыши, кровельного покрытия, фасадной и внутренней отделки;расчет полезной нагрузки, которая создается при эксплуатации дома. Согласно данным СНиП для жилого дома она равна 150 кг/м². Сюда относится вес мебели, бытового оборудования, людей, которые проживают в доме;снеговая нагрузка рассчитывается исходя из справочных данных по вашему региону;коэффициент запаса, который обычно принимается равным 1,1;грузонесущая способность грунта на том месте, где происходит установка;глубина для залегания одной опоры (принимается за 1700 мм, это оптимальное значение для грунта из плотной глины).

При глубине залегания в 1700 мм учитывают и такие данные:

    винтовая свая 76*200*2500 мм — расчетная минимальная нагрузка составляет 1000 кг;89*250*2500 мм — расчетная минимальная нагрузка 2000 кг;108*300*2500 мм — расчетная минимальная нагрузка 2500 кг.

Вернуться к оглавлению

Следует рассмотреть пример расчета свайного винтового фундаментапри строительстве двухэтажного дома 6*8 м, для которого будет сооружаться пологая крыша и одна внутренняя несущая стена. Такой дом ставится на тугопластичной глинистой почве с несущей способностью в 4,5 кг/см².

Схема видов фундамента на винтовых сваях

Чтобы выполнить расчет, следует учесть такие данные:

Схема устройства фундамента на винтовых сваях.

    площадь кровли — 50 м²;площадь чердака — 50 м²;площадь для перекрытий 1 и 2 этажей — 100 м²;площадь всех внешних стен — 160 м²;площадь несущей внутренней стены — 50 м²;периметр фундамента — 34 м.

Получаем на основании этих параметров следующие данные по нагрузкам:

Схема заложения винтовой сваи

    при использовании асбоцементных плит для кровли общий вес ее составляет 2,5 т;чердачного перекрытия — 3,5 т;перекрытий для этажей — 10 т;внешних стен — 16 т;внутренних стен — 5 т;ростверка + сваи — 3 т;полезная нагрузка (мебель, оборудование, примерное количество проживающих) — 26 т;вес снега — 5 т (узнаем из справочника для своего региона);общий вес для всего строения — 71 т.

При получении данных нужно пользоваться специальными справочными данными и нормами, которые зависят от материала, применяемого в строительстве дома. Теперь следует узнать, сколько составляет расчетная нагрузка, для чего общий вес умножается на 30%, получается 92,3 т.Шаг винтовых свай под внутренней несущей стеной должен быть на 30% больше, чем для внешних стен.Согласно всем полученным данным, одна винтовая свая будет иметь несущую способность в 4,65 т, а их общее количество составляет 20 шт.

Вернуться к оглавлению

Виды винтовых свай для различного грунта.

Дом на винтовых сваях

Стоит рассмотреть и пример расчета свайного фундаментадля одноэтажного дома с мансардой, построенного из деревянного бруса 150*150 мм при общих размерах 6*6 м.

    Общая нагрузка включает в себя вес материала в 16,2 м³, в каждом кубе по 800 кг древесины, общее количество составляет 12960 кг. Полезная будет равна 6*6*150=5400 кг.Снеговая — 6*6*180=6480 кг.Всего: 24840*1,1=27324 кг. Это итоговый вес всей конструкции, который и оказывает нагрузку на грунт и основание.

Теперь полученный показатель надо разделить на 2000 кг (из расчета по 2000 кг для одной сваи 89*250*2500 мм). То есть минимальное их количество составляет:

27324/2000=14 шт.

Одна винтовая свая будет установлена с шагом в 2 м по отношению к другой.

Глубина заворачивания составляет 1800 мм. Самая высокая точка цоколя для строения над уровнем грунта — 600 мм. Этими данными пренебрегать не стоит, так как основание должно отличаться надежностью, экономия в данном случае не уместна.

Вернуться к оглавлению

Необходимо рассмотреть еще один пример расчета для двухэтажного дома из обычного бруса 200*200 с размерами 9*11 м, особенности его свайного фундаментного поля.

    Вес бруса составляет 96,7 м³, каждый куб равен 800 кг, то есть общий вес древесины составляет 77830 кг с учетом кровли и общей стропильной конструкции.Полезная нагрузка для первого этажа для первого этажа: 9*11*150=14850 кг. Для второго этажа она будет равна 14850*2=29700 кг.Снеговая составляет: 9*11*180=17820 кг (учитываем значение для своего региона).Итоговое значение: 124900*1,1=137400 кг. То есть общий вес получается равным 137400 кг.

Теперь полученный показатель надо разделить на 2500 кг, чтобы получить общее количество опор (на 1 ВСК 108*300*2800). Получаем:

137400/2500=55 шт.

То есть расчет показывает, что нам необходимо 55 винтовых опор для устройства столбчатого фундамента. При глубине закладки в 1800 мм и высоте цоколя для дома в 935 мм в максимальной точке необходимо использовать 55 винтовых опор, которые располагаются с шагом в 1125-1200 мм в зависимости от точки расположения на проекте. Если будет устроена веранда, то необходимо дополнительно использовать еще 8 свай с размерами 89*250*2800 мм для установки фундамента под пристройкой.

Свайный фундамент считается одним из самых надежных и простых, для его сооружения нет необходимости в копке большого и глубокого фундамента, а само основание может располагаться даже на очень сложном грунте либо при наличии большого уклона. Чтобы конструкция получилась прочной и надежной, необходимо точно рассчитать количество опорных столбов, которое будет зависеть от нагрузок на грунт и конструкцию фундамента в целом.

Главная|Расчет|Расчет винтовых свай для фундамента

Дата:22 января 2018

Просмотров: 2314

Коментариев:0

Для возведения зданий на грунтах с повышенной подвижностью и близко расположенными грунтовыми водами применяют фундаменты свайного типа.

Они обеспечивают устойчивость и длительный ресурс эксплуатации строений.Правильно выполненный расчет винтовых свай позволит избежать проблемных ситуаций в процессе эксплуатации. Застройщикам следует ознакомиться с правилами подбора оптимальных размеров спиральных опор, а также методикой определения их количества. При этом важно учитывать характеристики грунта и действующие нагрузки.

Расчет фундамента на винтовых сваях – последовательность действий

Привлекательность спиральных опор для обустройства фундамента индивидуальной постройки связана с их невысокой стоимостью и возможностью ускоренной установки.

Застройщики часто желают быстро возвести свайную основу на винтовых опорах. При этом они не всегда выполняют расчет количества винтовых свай с учетом особенностей грунта и несущей способности. Это может привести к нарушению устойчивости возводимого строения.

Выполнение предварительных расчетов до начала монтажных мероприятий позволяет избежать непредвиденных ситуаций.

Расчет свайно-винтового фундамента предусматривает следующие этапы:

    геодезические изыскания, связанные с определением характеристик грунта;определение фактических нагрузок, которые будут воспринимать опоры;подбор диаметра спиральной части с учетом особенностей и массы строения;вычисление рабочей длины свай для конкретных условий;расчет количества винтовых свай, обеспечивающих устойчивость постройки;проектирование документации, содержащей координаты размещения опорных точек;составление сметы на фундамент из винтовых свай, расчет затрат.

Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме

Соблюдение указанного алгоритма и выполнение каждого из этапов является обязательным. Попытка исключить из перечня любой пункт может вызвать снижение нагрузочной способности, а также повышенные затраты, связанные с перерасходом стройматериалов.

Изучаем свойства грунта для расчета винтовых свай

Основание свайного типа положительно зарекомендовало себя при строительстве объектов в местностях с проблемным грунтом:

    насыщенным глиной;затопляемым;подвижным.

Свайная основа позволяет обеспечить постройку зданий на наклонной местности, а также при перепадах высоты по площади стройплощадки. При осуществлении строительства в промышленных масштабах должны выполняться инженерно-геодезические мероприятия с бурением скважин и извлечением проб почвы. Глубина бурения для различных видов зданий определяется индивидуально.

Геодезические исследования включают:

    лабораторный анализ грунта;определение уровня грунтовых вод.

Указанные работы осуществляются специалистами геодезических организаций и стоят достаточно дорого. При возведении частного строения необязательно пользоваться услугами профессиональных геодезистов. Можно самостоятельно проанализировать характер почвы.

Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований

Для этого необходимо провести экспериментальное закручивание:

    углубиться в грунт буром на 0,5–0,8 м ниже нулевой отметки;визуально оценить состояние почвы в лопастях бура;определить возможную глубину вкручивания.

В таблицах справочников систематизирована информация по характеру, глубине промерзания и влажности грунта для различных регионов. До начала работ по исследованию грунта следует уточнить глубину расположения подземных инженерных коммуникаций.

Фундамент из винтовых свай – расчет нагрузок

Для того чтобы правильно выполнить расчет винтовых свай, следует определить усилия, действующие со стороны строения на опоры.

Суммарную нагрузку на один элемент определяйте следующим образом:

    просуммируйте массу всех элементов здания;разделите полученное значение на общее количество опор;умножьте результат на коэффициент запаса прочности, равный 1,1–1,2.

При определении общего веса строения необходимо учесть массу:

    капитальных стен;внутренних перегородок;балок перекрытия;кровли;основания;снежного покрова;мебели;предметов интерьера.

От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью

При выполнении работ следует учитывать:

    суммарную весовую нагрузку, которую оказывает здание на основу;несущую способность почвы на участке, где производятся строительные работы.

Важно учитывать не только несущую способность почвы, но и рабочую площадь спиральной поверхности. При завинчивании в грунт металлическая поверхность лепестка спирали уплотняет почву, повышая при этом ее нагрузочную способность. В справочных таблицах приведены нагрузки на единицу площади.

Удобно использовать теоретические значения нагрузочной способности для различных почв:

    глинистый грунт способен воспринимать от 4 до 6 килограмм на каждый квадратный сантиметр площади винтовой линии;супесчаные и суглинистые почвы характеризуются расчетным сопротивлением, составляющим 3,5–5,5 кг/cм².

Следует ответственно отнестись к определению нагрузок при сооружении свайного основания.

Подбираем по диаметру и длине винтовые сваи – расчет для фундамента

Спиральные опоры отличаются диаметром рабочей поверхности. Указанный размер зависит от вида возводимых объектов:

    установка облегченных ограждений и небольших деревянных заборов производится с использованием элементов с витками диаметром 57 мм;

Чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка

    прочность фундаментов для хозяйственных помещений, бытовок, оград из металлопрофиля обеспечивает размер спирали, равный 76 мм;устойчивость массивных оград, фундаментов каркасных строений, а также различных пристроек достигается благодаря увеличенному до 89 мм диаметру;возведение многоэтажных зданий, сооружение бревенчатых и каменных пристроек требуют увеличенного до 108 мм сечения;монтаж каркасных многоэтажных строений, массивных построек и сооружение пирсов требует мощной основы с диаметром спирали 133 мм.

Нагрузочная способность спиральных элементов возрастает с увеличением диаметра винтовой линии. Опоры с размером спирали выше 100 мм воспринимают усилия 3000-3500 кг.

Для обеспечения устойчивости возводимых строительных конструкций в различных регионах используют опоры, отличающиеся длиной.

Размер определяется следующими моментами:

    особенностями климата;плотностью почвы;высотными перепадами;глубиной промерзания;действующими нагрузками;сопротивлением грунта;глубиной расположения твердых слоев.

Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент

Специалисты рекомендуют учитывать следующие рекомендации при выборе длины:

    применять элементы длиной 1–1,2 м в южных регионах;использовать опоры размером 2–2,5 м в северных зонах.

Используя так называемый способ контрольного ввинчивания, несложно определить максимальную глубину погружения до уровня плотного несущего пласта почвы.

Для этого следует ввинтить одну спиральную опору, контролируя правильность ее расположения по вертикали. Значительное возрастание усилия завинчивания свидетельствует о достижении рабочей частью твердых слоев. Обязательно увеличьте на 20–40 см допуск на длину опоры, особенно в условиях сложного рельефа с высотными перепадами.

Рассчитав нагрузки и определив рабочие размеры, приступайте к следующему этапу работ.

Фундамент на винтовых сваях – расчет количества свай

Укрупненный расчет количества винтовых свай производится с учетом следующих показателей:

    диаметра рабочей части спирального наконечника;нагрузочной способности каждой опоры;суммарной нагрузки, передаваемой зданием.

Разделив суммарную весовую нагрузку строительного объекта на предельный вес, который способна воспринимать одна свая, получаем необходимое количество опорных колонн.

Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения

При выполнении точных вычислений специалисты учитывают дополнительные моменты:

    уровень ветровых нагрузок;глубину грунтовых вод;вид применяемых свай.

После определения потребности в свайных опорах разработайте чертеж и равномерно расположите опорные элементы по периметру строения.

При этом соблюдайте приведенные рекомендации:

    обязательно расположите опорные колонны в угловых зонах здания под капитальными стенами;разместите опорные элементы в зоне пересечения несущих перегородок с внешними стенами;соблюдайте между опорными колоннами равный интервал, который не должен превышать 2–3 м;предусмотрите спиральные сваи по контуру пристроек, под фундаментами печей, а также по периметру террас.

Правильно выполненный эскиз фундамента на спиральных опорах позволит избежать непредвиденных ошибок при выполнении монтажных работ.

Типовой расчет свайно-винтового фундамента

На примере одноэтажного здания каркасного типа с внешними размерами 6х6 метров рассмотрим методику расчета фундамента на спиральных опорах.

Используем следующие исходные данные:

    суммарную нагрузку на основание – 20,8 т. Определяется сложением веса элементов строения с учетом предметов интерьера и снеговой нагрузки;нагрузочную способность одного опорного элемента 2 т. Определяется расчетным путем или по данным, указанным в таблицах.

Затем рассчитываем потребность в опорах, разделив общую массу на несущую способность (20,8:2=10,4). Умножаем полученное значение на коэффициент 1,2 (10,4х1,2=12,48).

Округляем результат в сторону большего числа. Окончательно принимаем необходимое количество опор – 13 штук. Располагаем элементы на плане в угловых точках и стыках внешних и внутренних стен.

Руководствуясь приведенной методикой, несложно самостоятельно определить параметры опор и произвести расчеты, выполнение которых не займет много времени.

Источники:

  • mainstro.ru
  • moifundament.ru
  • pobetony.ru

Поделиться:
Нет комментариев
Adblock detector