Самостоятельный анализ
Определение слоев проводится самостоятельно по имеющимся выкопанным колодцам, погребам или буровым отверстиям. Однако такая методика не рекомендуется, так как часто влечет за собой получение ошибочных результатов, значительно понижающим надежность всего здания. Чтобы компенсировать погрешности при самостоятельном анализе, коэффициент берут максимальный, то есть 1,7.
Интересно, что такое решение часто приводит к необходимости увеличения общего числа свай, что финансово бывает дороже, чем оплата услуг специалиста для анализа по эталонной скважине. Прежде чем принимать решение, необходимо хорошо подумать, на что лучше потратить деньги – дополнительные опоры или квалифицированную информацию об особенностях грунта.
Выбор оптимального количества опор по параметрам допустимого сечения
Условный расчет количества свай в фундаменте
Минимальное количество опор для фундаментов с низким ростверком можно посчитать по формуле:
n = KN’I Y k\ F d
Где k – коэффициент, составляет 1,4; N’I − вертикальная нагрузка на фундамент со стороны здания; Fd – несущая способность опоры; Y k – коэффициент надежности, составляет 1,4.
После расчета минимально необходимого количества опор можно начинать делать эскизный проект будущего основания. Расстояние между опорами принимают до 1,5 метра, их обязательно нужно устанавливать на углах пересечения несущих стен и в точках наиболее высокой нагрузки на грунт. Объем строительных материалов рассчитывается индивидуально, исходя из местных условий и характеристик опор.
Предварительное распределение свай по минимальной площади нижней кромки ростверка рассчитывается так:
A min = (bo + 2c)(ao + 2c)
Тут параметры a, b – это ширина и длина опоры, а с – ширина обреза, той части опоры, которая отрезается при выравнивании фундамента по горизонтальной плоскости.
В некоторых случаях целесообразно комбинировать сразу несколько видов свай или увеличивать объем подошвы за счет устройства свайного поля. Его рекомендуется устраивать в тех случаях, когда на единицу площади грунта оказывается значительная нагрузка со стороны здания. Как правило, такие поля монтируют в бетонные стаканы, объем необходимых строительных материалов рассчитывается отдельно, как и марка бетона. Также здесь настоятельно рекомендуется провести расчет допустимой нагрузки на строительные материалы.
Расчет осадки фундамента по второй группе выполняется аналогично расчету осадки фундамента мелкого заложения. Осадка определяется по диаметру и площади подошвы сваи, а также их количества и выбора допустимого материала при растяжении. При этом, если будут запроектированы висячие опоры, тогда деформацию не рассчитывают.
Шаг 2. Основные сведения о грунтах основания
Для получения более достоверных и надежных данных рекомендуется использовать прочностные характеристики грунта, полученные в результате испытаний. Это также приводит, как правило, к уменьшению ширины фундамента при его проектировании (при расчете минимальной ширины фундамента).
Пункт меню: Прочностные характеристики грунта известны (данные испытаний)
Рекомендуемый вариант. Если вам известны прочностные характеристики грунта, конструктивная схема здания (сооружения), длина и высота здания (сооружения), то выбираем данный пункт меню.
Также данный пункт меню выбираем при условии, если прочностные характеристики получены не в результате испытаний, а взяты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*). Для того чтобы подобрать расчетное значение удельного сцепления грунта и угол внутреннего трения по данному приложению необходимо знать тип грунта, коэффициент его пористости и показатель текучести .
Расчетное сопротивление грунта в данном калькуляторе определяется для бесподвальных сооружений.
Пункт меню: Прочностные характеристики грунта неизвестны (табличные значения Ro)
Если вы обладаете минимальными данными о параметрах здания (сооружения) и о грунте основания, то выбираем данный пункт меню.
Расчет сопротивления грунта основания в данном случае будет осуществлен через формулу, где основным параметром будет служить табличное сопротивление грунта .
Для нахождения расчетного сопротивления грунта воспользуемся приложением В СП 22.13330.2011. Чтобы определить нужное необходимо знать тип грунта, коэффициент его пористости и показатель текучести . В отличие от приложения Б 22.13330.2011 из первого пункта меню, показатель текучести имеет всего два значения 0 либо 1 (в приложении Б показатель текучести имеет 3 диапазона: от 0 до 0.25; от 0.25 до 0.5 и от 0.5 до 0.75), что облегчает нахождения данного параметра самостоятельно «в домашних условиях».
Самостоятельное определение типа грунта
Самостоятельное определение плотности грунта
Самостоятельное определение коэффициента пористости
Самостоятельное определение показателя текучести
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
- нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
- нагрузка на ростверк.
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
| Конструкция | Нагрузка |
|---|---|
| Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см | 30-50 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 20 см | 100 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 30 см | 150 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 38 см | 684 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 51 см | 918 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления | 27,2 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением | 33,4 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя | 100-150 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см | 500 кг/кв.м. |
| Пирог кровли с использованием покрытия из | |
| листов металлической черепицы и металлических | 60 кг/кв.м. |
| керамочерепицы | 120 кг/кв.м. |
| битумной черепицы | 70 кг/кв.м. |
| Временные нагрузки | |
| От мебели, людей и оборудования | 150 кг/кв.м. |
| от снега | определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района |
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
| Тип нагрузки | Коэффициент |
|---|---|
| Постоянная для: – дерева – металла – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона – изготавливаемых на заводе – изготавливаемых на участке строительства | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
| От мебели, людей и оборудования | 1,2 |
| От снега | 1,4 |
Калькулятор нагрузки на свайный или столбчатый фундамент
Свайный фундамент может выручить в тех обстоятельствах, когда никакой другой тип основы под строящееся здание невозможен или же становится чрезвычайно сложным и невыгодным. Сваи, заглублённые ниже уровня промерзания грунта и достигшие плотных его слоев, способны выдержать очень серьезную нагрузку. Безусловно, это требует правильных расчётов их несущей способности и, исходя из этого и общей нагрузки – количества и схемы расстановки.
Калькулятор расчета нагрузки на свайный или столбчатый фундамент
Это, кстати, касается и столбчатого фундамента – возможности опор не безграничны, и чрезвычайно важно правильно распределить нагрузку на них. Значит, необходимо каким-то образом оценить, какую же весовую и эксплуатационную нагрузку будет оказывать планируемое к постройке здание на подобное основание
Быстро и с достаточной степенью точности это поможет сделать калькулятор расчета нагрузки на свайный или столбчатый фундамент.
Ниже будут приведены необходимые пояснения по порядку проведения расчетов.
Пояснения по проведению расчетов
Безусловно, предложенный алгоритм не претендует на профессиональную точность, но при планировании небольших домов и хозяйственных построек на загородном участке вполне может помочь оценить складывающуюся картину.
Нагрузка, выпадающая на свайный фундамент, в первую очередь включает массу самой постройки, планируемой к возведению.
В калькуляторе предусмотрено внесение площадей стен и указание материала их изготовления. При желании, чтобы получить более корректный результат, можно исключить из площади оконные и дверные проемы. Подсчет площадей стен необходимо провести отдельно, согласуюсь с имеющимся планом или хотя бы наметками на будущее строительство. Правильно рассчитать площадь поможет специальная публикация портала.
Цены на винтовые сваи
Внешние стены и внутренние капитальные перегородки могут отличаться и толщиной, и материалом изготовления. Поэтому пользователю предоставляется возможность внесения двух вариантов стен. Если такой необходимости нет, то просто в поле ввода площади оставляется значение «0».
Далее, следуют поля ввода параметров перекрытий, где также предусмотрены два возможных варианта, например, для пола первого этажа и для чердачного перекрытия. В программу расчета уже внесены необходимые поправки на эксплуатационные нагрузки на перекрытия – вес мебели и других предметов обстановки, динамическое воздействие от находящихся в доме людей и т.п.
Следующий блок ввода данных – это параметры крыши. При выборе типа кровли сразу будет учтена и средняя масса стропильной системы. Кроме того, на кровлю зимой оказывается немалая нагрузка от выпавшего снега. Чтобы учесть этот фактор, необходимо указать зону своего региона по уровню снеговой нагрузки (по предложенной карте-схеме), и крутизну скатов кровли.
Карта-схема для определения своей зоны по среднестатистическому уровню снеговой нагрузки на кровлю
Сваи или столбы соединяются брусом обвязки либо ростверком. Если применяется деревянная обвязка, то не будет большой ошибкой просто включить ее в площадь стен
Но в том случае, когда устраивается ростверк из металла или даже железобетонной ленты – имеет смысл принять его во внимание дополнительно. При выборе этого пути расчета откроются дополнительные поля ввода данных – длины ростверка и материала его изготовления
Итоговый результат будет выдан в килограммах и тоннах. Получив это значение и зная несущий потенциал опоры, несложно будет определиться и с количеством свай или столбов.
Этот параметр зависит от особенностей грунта на предполагаемой глубине залегания винтовой части опоры и от размерных параметров самой сваи. Подсчитать несущую способность винтовой сваи поможет специальный калькулятор, к которому ведет указанная ссылка.
Виды фундаментов для каркасных домов
Перед тем как определить параметры фундамента, оптимальные для каркасного дома, нужно выбрать тип основания в соответствии с видом почвы участка. Рассмотрим плюсы и минусы каждого.
Ленточный фундамент – классика частного домостроения
Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте. Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.
Недостатком ленточного фундамента считается невозможность перепланировки дома
Поэтому во время проектирования очень важно правильно произвести все расчеты жилого объекта, поскольку потом исправить ничего не получится
Дом на сваях
Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах. Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.
Свайная конструкция имеет хорошие показатели несущей способности и при необходимости позволяет проводить ремонтные работы. Сваи устойчивы к воздействию грунтовых вод и промерзанию почвы. Идеальный вариант для небольшого каркасного дома.
Монолитная плита
Плитный фундамент имеет в основе плоскую железобетонную опору. Возводятся основания такого вида на слабых, пучинистых и неоднородных почвах, где содержатся грунтовые воды.
Фундамент надежный, простой в монтаже, устойчив на скользящей почве. Для каркасного дома его применяют очень редко, поскольку он характеризуется дороговизной и необходимостью установки чернового пола.
Простой столбчатый фундамент
Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием. Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен. Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.
Подробно о свайном фундаменте с ростверком
С одной стороны, ростверк выполняет функцию связного элемента для отдельных свай, с другой – это основа для остальной конструкции здания. Ростверк и сваи условного фундамента объединяются попарно (ленточный тип связки) либо объединяются все оголовки (плиточный тип). Ростверк для дома может изготавливаться из таких материалов:
- Армированный бетон. Бетонная лента укладывается на оголовки свай, расположенные на уровне земли. Во время проектирования также указываются места прокладывания неглубоких траншей, проходящих вглубь ростверка.
- Бетонный ростверк подвесного типа. Аналогичный способ, при котором между грунтом и ростверком оставляется зазор. Этот промежуток позволяет компенсировать возможные колебания грунта (в рамках нормы).
- Ростверк из железобетона. Основой служит двутавр и швеллер (для монтажа под несущие стены СНиП рекомендует) швеллер 30.
- Деревянные брусья. В последнее время практически не применяются.
Общие сведения по результатам расчетов
- Общая длина ростверка
– Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок. - Площадь подошвы ростверка
– Соответствует размерам необходимой гидроизоляции. - Площадь внешней боковой поверхности ростверка
– Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента. - Общий Объем бетона для ростверка и столбов
– Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом. - Вес бетона
– Указан примерный вес бетона по средней плотности. - Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
– Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай. - Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
– Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты. - Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
– Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения. - Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
– Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП. - Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
– Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю. - Минимальный диаметр арматуры столбов
– Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай. - Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
– Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона. - Величина нахлеста арматуры
– При креплении отрезков стержней внахлест. - Общая длина арматуры
– Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста. - Общий вес арматуры
– Вес арматурного каркаса. - Толщина доски опалубки
– Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор. - Кол-во досок для опалубки
– Количество материала для опалубки заданного размера.
Вычисление с помощью программ
Исходя из вышеизложенного очевидно, что самостоятельно провести расчеты достаточно сложно.
На практике можно воспользоваться онлайн-ресурсами:
Сервис для расчета размеров силовой конструкции, выбора характеристик арматуры, а также определения потребностей в расходуемом бетоне.
- Онлайн-калькулятор. Программа помогает выбрать количество и качество арматуры, узнать необходимый объем бетона. Для этого нужно ввести в соответствующие поля такие исходные параметры как: марка бетона, количество свай и т.д.
- Программа для расчета просадки основания методом послойного суммирования.
Расчет опорной площади
При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:
- γc – коэффициент эксплуатационных условий;
- γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
- F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.
Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.
В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.
Вес сооружения
Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.
Стеновые конструкции:
- каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
- бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
- кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
- стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².
Перекрытия:
- чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
- то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
- напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
- перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².
Крыша:
- металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
- рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
- шифер – 40-54 кг/кв.м;
- керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.
Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.
Вес фундамента и снеговая нагрузка
Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:
- Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
- Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
- Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.
В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.
При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:
- северные районы – 180-195 кг/м²;
- средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
- южные регионы – до 55 кг/м².
После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.
При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.
Определяем несущую способность грунта
Ориентировочную несущую способность грунта можно определить на основе проделанных ранее изысканий. Зная тип грунт на участке под застройку сопоставьте его с данными в нижеприведенной таблице.
| Тип почвы | Несущая способность (расчетное сопротивление) | Тип почвы | Несущая способность (расчетное сопротивление |
| Супесь | От 2 до 3 кгс/см2 | Щебенистая почва с пылевато-песчаным заполнителем | 6 кгс/см2 |
| Плотная глина | От 4 до 3 кгс/см2 | Щебенистая почва с заполнителем из глины | От 4 до 4.5 кгс/см2 |
| Среднеплотная глина | От 3 до 5 кгс/см2 | Гравийная почва с песчаным заполнителем | 5 кгс/см2 |
| Влагонасыщенная глина | От 1 до 2 кгс/см2 | Гравийная почва с заполнителем из глины | От 3.6 до 6 кгс/см2 |
| Пластичная глина | От 2 до 3 кгс/см2 | Крупный песок | Среднеплотный – 5, высокоплотный – 6 кгс/см2 |
| Суглинок | От 1.9 до 3 кгс/см2 | Средний песок | Среднеплотный – 4, высокоплотный – 5 кгс/см2 |
| Насыпной уплотненный грунт (песок, супеси, глина, суглинок, зола) | От 1.5 до 1.9 кгс/см2 | Мелкий песок | Среднеплотный – 3, высокоплотный – кгс/см2 |
| Сухая пылеватая почва | Среднеплотная – 2.5, высокоплотная – 3 кгс/см2 | Водонасыщенный песок | Среднеплотный – 2, высокоплотный – 3 кгс/см2 |
| Влажная пылеватая почва | Среднеплотная – 1.5, высокоплотная 2 кгс/см2 | Водонасыщенная пылеватая почва | Среднеплотная – 1, высокоплотная – 1.5 кгс/см2 |
Таблица 1: Расчетное сопротивление разных видов грунтов
Важно! Для последующих расчетов необходимо брать минимальный показатель несущей способности почвы, в таком случае вы обеспечите запас дополнительного сопротивления грунта весу здания
Как найти нагрузку на основание
Нагрузка на фундамент определяется как суммарный вес постройки и всех дополнительных элементов:
- Стены дома.
- Перекрытия.
- Стропильная система и кровля.
- Наружная обшивка, утеплитель.
- Эксплуатационная нагрузка (вес мебели, бытовой техники, прочего имущества).
- Вес людей и животных.
- Снеговая и ветровая нагрузка.
Производится последовательный подсчет всех слагаемых, после чего вычисляется общая сумма. Затем необходимо увеличить ее на величину коэффициента прочности.
Необходимо решить, возможны ли какие-либо дополнительные пристройки или дополнения, увеличивающие вес дома и изменяющие величину нагрузки на основание. Если подобные изменения входят в планы, лучше сразу заложить их в несущую способность фундамента, чтобы упростить себе задачу в будущем.
Сбор нагрузок
Расчет количества свай для фундамента начинается с вычисления нагрузки, которую оказывают на опоры и почву элементы здания — стены, перекрытия, стропильная система, кровля. В расчет принимается собственный вес фундамента, ветровая и снеговая нагрузка, силы морозного пучения. Для расчета веса каркасного дома можно использовать данные из таблицы ниже.
Таблица 1. Вес материалов и конструкций каркасного дома.
Конструктивные элементы, кг/м 2
Стены, утепленные минватой толщиной 100-150 мм
Межкомнатные перегородки (гипсокартон, брус)
Перегородки со звукоизоляцией (гипсокартон, брус, утеплитель)
Чердачное перекрытие по балкам, с обрешеткой и утеплителем
Кровельный пирог (кровельные материалы, обрешетка, гидроизоляция, контробрешетка, утеплитель, стропила), кг/м 2
с керамической черепицей
с битумной черепицей
Вес одной двухлопастной сваи длиной 2,5 м, кг
Временные нагрузки, кг/м 2
полезная (мебель, бытовая техника, сантехника)
снеговая и ветровая
Из таблицы СНиП «Нагрузки и воздействия» с учетом климатического района
Снеговая и ветровая нагрузки рассчитываются с учетом типа крыши, угла наклона скатов. Если угол превышает значение 60 градусов, снеговая нагрузка уменьшается, но увеличивается ветровая. Приведенные в таблице значения являются справочными, для получения расчетных показателей цифры умножают на коэффициент надежности для каждого вида конструкций.
Таблица 2. Коэффициент надежности.
Теплоизоляция, засыпка, бетонная стяжка
изготовленная на стройплощадке
Пример расчета фундамента на винтовых сваях
В большинстве случаев расчет свайного основания (в том числе и винтового типа) ведется на специальных программных продукта – так называемых «калькуляторах фундамента». Но всю последовательность вычислений, проводимых таким «калькулятором» можно произвести и вручную.
И далее по тексту мы изложим именно «ручную» методику расчетов. Причем все вычисления будут изложены именно в том прядке, который был описан при изложении типовой методики расчетов свайного основания. Итак..
Определение характеристик почвы
Как говорилось выше, все характеристики почвы определяют в ходе инженерно-геологических изысканий. Однако для сооружения небольших фундаментов под относительно легкие строения можно воспользоваться и усредненными, табличными данными, увязав несущую способность грунта с типом почвы.
Правда, в этом случае вам придется отрыть шурф, обнажающий слой грунта на глубине погружения сваи. Причем в качестве шурфа можно использовать котлован для септика.
Сбор нагрузок
Сбор нагрузок предполагает расчет по массе стройматериалов, эксплуатационной, снеговой и ветровой нагрузкам.
Масса строения 6х4 метра определяется по объему и удельному весу стройматериалов. В среднем на такой дом расходуют около 12 кубов бруса на несущие стены и еще 3-4 куба на обустройство кровли, цокольного и чердачного перекрытия. При удельной массе дерева в 550-600 кг/м3 такой объем пиломатериалов «потянет» на 9-10 тонн.
Ветровая нагрузка определяется по площади пола умноженной на коэффициент (40+15Н), где Н – это высота фасада дома. При высоте фасада в 3,5 метра, ветровая нагрузка равна 2,2 тонны (6х4 х (40+15х3,5)).
Снеговая нагрузка вычисляется по площади кровли, умноженной на коэффициент среднего веса снежного покрова (180 кг/м2 для жилищ, расположенных в средних широтах). И при высоте фронтона в 2 метра площадь двускатной кровли нашего дома равна 34 м2. В итоге, снеговая нагрузка равняется 6,1 тонны (34х180).
Таким образом, сбор нагрузок предполагает, что на грунт и основание будут давить не менее 26,7 тонн общего веса строения.
Расчет параметров свай
Перед тем, как рассчитать количество винтовых свай для фундамента и определить шаг расположения опор, следует вычислить несущую способность одной сваи. Для этого нужно умножить на площадь пяты (винтовой лопасти) опоры несущую способность грунта.
Площадь пяты выбирается по специальной таблице, в которой указан диаметр всех нормированных (производимых по ГОСТ) винтовых свай. Наименьший диаметр такой сваи равен 300 миллиметрам. Следовательно, площадь пяты опоры равняется 706 см2.
А при несущей способности грунта в 3-4 кг/см2 несущая способность сваи будет равна 2,1-2,8 тонны.
Таким образом, для удержания нагрузки в 26,7 тонны достаточно 10-12 свай. Габариты опор берутся по общим рекомендациям. Например, для деревянных конструкций в большинстве случаев советуют опору СВ108 с диаметром стержня в 108 миллиметров.
Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. И если под нашим домом заложат металлический или деревянный ростверк то максимальный шаг (расстояние между двумя соседними опорами) будет равен 2-2,5 метрам. Причем формируя свайное поле нужно заложить опоры еще и под межкомнатную перегородку.
https://youtube.com/watch?v=6kJPnSH1oAs
