Как найти диаметр сваи

Чтобы избежать ошибок во время строительства и сделать основание более надежным, следует заранее произвести точный расчет свай для фундамента. Это поможет избежать лишних трат и предотвратить разрушение строения.

Способы расчета

Длина и диаметр винтовых свай для фундамента может отличаться. Выбор зависит от технологических требований и нагрузки на основание. При желании можно заказать расчет фундамента в специализированной компании. Профессионалы учитывают несущую способность почвы на участке и все особенности создаваемой конструкции.

Но при желании можно рассчитать количество свай самостоятельно. Это можно сделать с опорой на практический опыт создания винтового фундамента.

Простой расчет количества свай

Количество элементов фундамента зависит от размеров строения и его веса. Расстояния между элементами фундамента могут быть следующими:

• если дом создается из дерева, расстояние между сваями должно составлять не больше 3 м;
• при создании дома из газобетонных блоков расстояние должно быть не более 2 метров;
• если дом установлен в регионе, где наблюдается высокая ветровая нагрузка, расстояние не стоит увеличивать больше 2,5 метра.

Чтобы точно подсчитать необходимое число элементов основания, нужно выполнить несколько действий:

1. Сначала необходимо составить схему расположения основания, учитывая расположение стен и тяжелых приборов, которые будут установлены в доме
2. При размещении фундамента сначала стоит устанавливать только те элементы, которые располагаются по углам строения.
3. После этого нужно расположить сваи, которые находятся на стыках несущих стен строения.
4. На следующем этапе происходит установка остальных элементов фундамента под стенами и перегородками. При этом необходимо соблюдать определенное ранее расстояние.
5. Затем происходит заполнение остального пространств под домом.
6. В месте, над которым будет устанавливаться печь или камин, на чертежах необходимо расположить минимум 2 сваи. Их количество зависит от размеров и веса отопительного прибора.
7. При установке крыльца или террасы распределение свай происходит по ранее описанному принципу
8. После этого происходит общий подсчет количества свай, необходимых для определенного дома.

Таким образом, рассчитать сваи для описываемого типа фундамента можно самостоятельно достаточно легко.

Определение диаметра свай для фундамента

Винтовые сваи, которые используются для создания фундамента жилого дома, могут иметь различный диаметр. Чтобы правильно определить эту характеристику, нужно знать, какой вес будет иметь готовое строение:

1. Для создания легких простых конструкций применяются сваи, диаметр которых равен 57 мм. В пример можно привести заборы из сетки.
2. Хозяйственные постройки сооружаются на основании, созданном из свай диаметром 76 мм. Также такие изделия используются в качестве опор для заборов из дерева или профнастила. Они предназначены для нагрузки, не превышающей 3000 кг.
3. Если же нагрузка составляет более 3, но менее 5 тысяч кг, приобретаются сваи диаметром 89 мм. Они часто применяются для строительства бань, летних кухонь и каркасных домов. Также их используют и при создании щитовых строений.
4. Если же дом создается из пеноблоков, необходимо устанавливать элементы фундамента, имеющие диаметр 108 мм. Они используются и при создании домов из бруса. При этом площадку под строительство дома фундаментируют. Несущая способность подобных свай составляет 7000 кг.

Зная только количество свай для фундамента и их диаметр, не стоит начинать строительство, так как сначала нужно определить их длину.

Факторы, влияющие на выбор длины свай

Надежность создаваемой конструкции напрямую зависит от правильно подобранной длины описываемых элементов. В случае, если сваи будут короткими, дом может просесть после того, как начнет эксплуатироваться. Во время анализа грунта учитываются следующие параметры:

• плотность почвы на участке, где будет создаваться строение;
• перепад высоты между нижней и верхней точками участка.

Анализ грунта перед постройкой дома стоит осуществлять на основании проводимых на участке геологических исследований. Если исследования не проводились, можно самостоятельно определить плотность. Для этого нужно выкопать канаву до 1 метра в месте, где участок располагается ниже. Если на данной глубине будет расположен песок или глинистая масса, стоит выбирать сваи, длина которых составляет 2,5 м. Если же будут обнаружены породы, отличающиеся низкой плотностью, нужно продолжить копать канаву до точки, в которой будет твердый грунт. В таком случае выбирается длина свай, равная длине бура. Также подобные мероприятия проводятся и в случае, если на указанной глубине будут обнаружены грунтовые воды.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Часто при создании жилого дома используются буронабивные сваи. Такие элементы фундамента создаются путем бетонирования скважин. Чтобы определить глубину установки таких элементов конструкции, необходимо знать об особенностях грунта на участке и глубине промерзания.

Сначала следует определить несущую способность основания и предположительный вес готового дома. Расстояние между ними должно быть равно примерно двум метрам. Также стоит помнить и о правильном соединении свай между собой. Для соединения всех элементов создается ростверк. Он необходим в случае, если строение создается из дерева, газобетона и пеноблоков. Стоит помнить, что для создания надежного ростверка необходимо использовать только высококачественный бетон.

Расчет ростверка

Свайное основание может выполняться с ростверком и без него. Часто строение устанавливается на сваи нижней обвязкой. Ростверком называется горизонтальная железобетонная балка, которая необходима для распределения нагрузки между всеми элементами основания. Он может быть как сборным, так и в виде монолитной ленты. Марка бетона, используемая для их изготовления, не должна быть ниже 150.

Перед началом создания ростверка необходимо точно рассчитать его размеры. Чаще всего ширина составляет 40 см, а высота – 30. Чтобы конструкция была достаточно жесткой, она армируется стальными прутьями, диаметр которых составляет от 10 до 12 мм. Они соединяются между собой при помощи вязальной проволоки. Между элементами арматуры должно оставаться не меньше 2,5 см.

Пример расчета для каркасного дома

Чтобы понять, как нужно рассчитывать свайный фундамент для дома, стоит узнать о том, как это происходит на конкретном примере. Если для дома создается металлическая вальмовая кровля, все наружные стены будут одинаковой высоты. Толщина перегородок такого строения будет составлять 80 см, без утеплителя и 150 мм с утеплением. Перекрытия в таком доме деревянные по балкам. Высота этажа составляет 3 метра, а высота помещения – 2,7 м. Размеры дома составляют 6х6 м. Общая длина перегородок такого дома будет составлять 25 метров.

Глинистый грунт на участке, где будет создаваться строение, располагается на глубине около 3 м. Нормативная снеговая нагрузка в регионе, где располагается участок, составляет 180 кг на квадратный метр.

Во время проектирования можно вычислить нагрузку на фундамент:

• наружные стены длиной по 6 метров будут вместе весить около 6500 кг;
• нагрузка от внутренних стен будет составлять 2000 кг;
• перегородки – 2000 кг;
• кровля 4000 кг;
• снеговая нагрузка – 9000 кг;
• полезная нагрузка будет составлять около 12000 кг;
• перекрытия – 12000

Таким образом, общая нагрузка будет составлять 47500 кг. Рассчитанный параметр можно разделить на количество опор, которые устанавливаются под дом. Благодаря такому расчету можно определить, выдержит ли определенное количество свай нагрузку.

Перед тем как рассчитать нагрузку на сваи, стоит убедиться в том, что вес вех материалов, которые будут использованы для создания дома, определен правильно. Если нагрузка будет больше, чем смогут выдержать опоры, дом постепенно начнет оседать. Это может привести к появлению перекосов стен и разрушению всей конструкции.

• Строим дом из пеноблоков своими руками

• Плавающий фундамент

• Опалубка для фундамента своими руками

• Фундамент под печь в баню

Устройство ленточного и свайного фундамента у большинства новоиспеченных строителей особо не вызывает вопросов, при этом как и в каждом деле существует ряд практических вопросов, требующих уточнения и инженерных расчетов. Одним из таких вопросов считается и диаметр сваи под фундамент. Он волнует, как владельцев участков, возводящих дом своими руками, так и профессиональных строителей, решивших строить дом на свайном основании.

Для того чтобы фундамент здания был надежным и при этом довольно легким и экономным в строительстве используется гибридная инженерная конструкция как свайно-ленточный фундамент (свайный фундамент с ростверком). Причин выполнения именно такой опоры для дома может быть множество. От предпочтений владельца, который хочет иметь под домом надежное основание и бетонную поверхность пола, до сложных грунтов и экономии на цементно-песчаной смеси.

Упрощенный расчет фундамента

Диаметр сваи полностью зависит от той нагрузки, которую она будет нести в результате, то есть от конструкции дома и материалов, которые использованы для его постройки. Расчет ленточного и свайного фундамента проводится по похожей формуле, покажем как это лучше сделать.

Расчет свайно-винтового фундамента. Какой диаметр свай выбрать?

Диаметр свайного фундамента не является самодостаточной характеристикой, учитывается также длина, количество и шаг между сваями. В продаже можно найти примеры диаметром 57 см, 76 см, 89 см и 108 см, их используют для следующих построек:

• свайные элементы диаметром 57 см применяют при постройке заборов из сетки;
• свайные элементы с диаметром 76 см применяют для строительства легких хозпостроек с несущей способностью до 3000 кг также их применяют для заборов из дерева и профлиста;
• свайные элементы диаметром 89 мм применяют для устройства фундамента под каркасно-щитовые одноэтажные дома, пристройки и хозстроения, в отдельных случаем для тяжелых каменных заборов;
• свайные элементы диаметром 108 мм применяют для строительства «легких» двухэтажных домов (дерево, брус, каркас) на фундаменте с несущей способностью 5000-7000 кг, а также построек из пеноблоков и газобетона.

Если вы планируете постройку более надежную конструкцию, можно использовать свайно-ленточный фундамент или свайный фундамент с ростверком. В этом случае при устройстве полноценной гравийно-песчаной подушки несущая способностью двух оснований складывается.

Подсчёт длины свайного элемента

Длина сваи выбирается в зависимости от геологических особенностей грунта и перепадов высоты будущего строения. В стандартном случае сваи длиной 2,5 м вполне достаточно, если плотные породы, как глина и песок залегают на глубине от 1 м. Для определения характеристик грунта достаточно сделать пробу с помощью садового бура и определить глубину залегания плотных пород. К этой глубине нужно прибавить 1,5 м для получения длины сваи. Дополнительно к длине сваи добавляют величину перепада грунта.

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Используем классические рекомендации для определения количества свай для вашей постройки:

• для деревянных домов сваи устанавливают на расстоянии 3 метров, при ветровой нагрузке — 2,5 м;
• для домов из легких строительных материалов (шлакоблоки, пенобетон, газобетон) — на расстоянии 2 м;
• для заборов — на расстоянии 3 — 3,5 м.

Этапы проектирования свайных фундаментов

При планировке фундаментной конструкции свайные элементы размещают сначала по углам здания, стыков и перегородок, а после равномерно по стенам. На месте камина или печи потребуется увеличить частоту установки, в этом месте их надо разместить на расстоянии не более 2 метров. Легкие внутренние перегородки в пенобетонных домах удерживаются свайными элементами с расстоянием между ними 2,5-3 м.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Свайный фундамент выполняют также на основе буро или бутонабивных стержней. Для этих целей роют скважины и заливают их бетоном. Глубина бетонирования зависит от геологических характеристик грунтов и глубины промерзания. Заливка бетона делается на 0,5 метров глубже последней характеристики, где 0,2 м составляет песчано-гравийная подушка, а 0,3 м — бетонный раствор.
Сечение буронабивного бетонного стержня выдерживают в соответствии с несущей способностью. Расчет проводят по следующей формуле:

P = 0,7 * Rн * F+0,8 * U *fin * li,

где: P — несущая способность бетонной сваи;
0,7 — коэффициент однородности грунтовой основы (постоянная);
Rн — сопротивление грунта, определяется по справочнику;
F — площадь основания сваи, м2;
U — периметр сваи, м;
fin – нормативное сопротивление боковой поверхности.
li — высота несущего слоя соприкасающегося со сваей, м.

Например, в среднем диаметр буронабивной сваи составляет 200-250 мм, шаг между ними делается 2-2,5 м.

Стоимость бетонной сваи будет зависеть от необходимого объема бетонного раствора. Если принять, что глубина сваи составляет 2,5 м при размере 250*250 мм, ее объем в этом случае будет 0,156 куб. м застывшего бетона. Из этого объема достаточно просто рассчитать необходимое количество раствора.
При расчете глубины и диаметра буронабивных свай в фундаменте, часто возникает вопрос, что можно уменьшить? Уменьшить можно расстояние между отдельными сваями, тем самым сократив объем цементно-песчаной смеси. Высота свайного бетонного стержня может быть уменьшена до 1,5-2 м в случае, если у вас ровный участок, глубина промерзания до 0,5 м, а также плотные грунты залегают на глубине от 1 м.
Используйте при бетонировании буронабивного стержня гранитный щебень или камни из гранита, трубу в качестве армирующего стержня, это придаст прочности конструкции. При расчете смеси для бетонирования учитывайте уровень солености вашей почвы, при повышенном уровне потребуются специализированные добавки.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверком назвается верхняя обвязка свайного фундамента, это тот вариант, о котором мы упоминали в начале статьи, когда сочетается свайный и ленточный фундамент. Ростверк кроме приема дополнительной несущей нагрузки применяется для равномерного распределения веса по свайно-фундаментной конструкции.
В общем случае высота сборного или монолитного ростверка делается около 30 см, ширина 40 см. Для улучшения несущей способности ростверк армируют арматурой, перевязывая арматурные пруты вязальной проволокой. Чтобы избежать коррозии, бетон должен покрывать арматуру слоем не менее 2,5 см. Ростверк может как опираться на сваи, так и связываться с ними с устройством выпуска сваи.

Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

Приведенный обзор содержит все необходимые общие сведения по результатам стандартных расчетов свайных фундаментов разных типов. Более подробные данные можно получить с помощью онлайн калькулятора, который основан на профессиональных формулах, используемых в проектировании свайно-винтовых и буронабивных фундаментов с ростверком и без него.

Диаметр свай для фундамента не является самодостаточной характеристикой и должен рассчитываться вместе с другими показателями фундаментной конструкции. Наша компания поможет вам рассчитать свайный фундамент по вашим требованиям. Желаем удачи в строительстве!

Как правильно подобрать винтовые сваи по размеру: диаметру и длине?

Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.

Чтобы фундамент исправно служил весь отведенный срок, необходимо исследовать геологию участка, найти проектные нагрузки и на основе полученных данных выбрать нужную конфигурацию опорных элементов.

Обсудим в статье размеры винтовых свай, какими они должны быть, чтобы фундамент был надежным и как правильно выбрать нужный размер.

Параметры элементов для строительства крепкого фундамента

Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.

Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.

От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.

Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.

Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.

Зависимость между параметрами отражена в таблице:

В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.

При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами:  d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.

Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.

Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений. От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра.

Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.

Зависимость размера оголовка от диаметра опоры

Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:

Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.

Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?

В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:

Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:

• столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
• d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
• d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.

На несущую способность столба влияют характеристики грунта: чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.

Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:

Что определяет выбор диаметра сечения конструкций?

Используя опоры с большим диаметром сечения, строители обеспечивают гарантированную прочность фундамента. Но при строительстве легковесных сооружений экономически нецелесообразно переплачивать за большие габариты свай.

Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют:

• характеристики грунта на площадке;
• рельеф застраиваемого участка;
• назначение фундамента.

Взять сведения по геологии грунта собственник может из актуальной справочной документации, но получить достоверные значения можно только в результате лабораторного анализа проб почвы.

Рекомендации экспертов по выбору диаметра:

1. Геошурупы с малым сечением (57 мм) применяют для основания под такие легкие конструкции, как ограждения из сетки или деревянных штакетников.
2. Трубы d 76 мм будут устойчивыми по отношению к более тяжелым заборам, например, из профнастила, а также легковесных построек (беседок, террас).
3. Столбы диаметром 89 мм используют при строительстве сельскохозяйственных построек, бань, а также тяжелых ограждений и бруса.
4. Сваи с размером сечения от 108 мм можно выбирать при проектирование малоэтажных жилых домов, коттеджей, дач и т.д.

Как выбрать длину свай?

Длину опор выбирают с учетом необходимой высоты фундамента, которая в свою очередь складывается из следующих параметров:

• высота оголовка;
• глубина залегания твердых пород (не выше точки промерзания);
• высота цоколя;
• часть трубы, где расположено монтажное отверстие.

Таким образом, длина винтовой сваи в большей степени зависит от геологических особенностей участка. Высота цоколя тоже определяется типом почвы. Например, изменение уровня грунта с высокой степенью пучения и максимальной глубиной промерзания 1,5 м в зимний период может достигать 20 см.

На значения параметра также оказывают влияние предельные нагрузки. Так, при строительстве легких конструкций (бань, гаражей) достаточно высоты сваи, равной 2,0 м, а при возведении жилых сооружений необходимо выбирать опоры с высотой не менее 2,6 м.

Заключение

Составляя проект, выбирают параметры фундамента и придерживаются установленных значений. Только так можно добиться оптимального соотношения между качеством полученного результата и финансовыми затратами на строительство основания.

При этом расчет фундамента у неопытного застройщика может вызвать затруднения, что приведет к ошибкам и нарушениям технологии. Поэтому, собственнику, который не имеет опыта и квалификации в данной сфере, стоит доверить проектные расчеты профессионалам. Любые отклонения в процессе строительства должны быть согласованы с инженерами, которые проводили расчеты.

Принимая решение о строительстве дома, будущий хозяин должен иметь о нем хотя бы эскизное представление. Естественно, будет известна этажность, количество комнат, способ обогрева и водоснабжения. Остается выполнить расчет свай по материалу.

Для малоэтажного строения можно порекомендовать свайный фундамент.

Он дешевле, чем традиционно применяемый ленточный фундамент, стоимость которого составляет примерно 40 % общей стоимости дома.

Говоря в данной статье о расчете свайного фундамента для приусадебного дома, учитывается строительство в сейсмически неопасных районах. Обозначения в формулах сохранены такими, как в Своде правил СП 24.13330.2011.

Как рекомендуют применять сваи

СП четко регламентирует использование свайного фундамента при строительстве малоэтажных зданий, к категории которых относятся приусадебные дома. Эти рекомендации следует учитывать если:

• при расчетной нагрузке на уровне ростверка до 150 кН/м (15тсм);
• для сваи-колонны нагрузка не должна превышать 400 кН (40тс).

Для таких строений рекомендуют следующие виды свай:

• короткие пирамидальные, армированные продольными, напряженными стержнями (без поперечного армирования);
• забивные призматические, с сечением не менее 200×200 мм;
• буровые: диаметр 300-600 мм, длина до 3 м;
• набивные: диаметр 300-600 мм, длина до 3 м;
• буроинъекционные: диаметр 150-350 мм;
• трубчатые из металла: диаметр 150-325 мм, заполняются бетоном;

На изображении 1 представлены призматические забивные сваи, которые подойдут для частного домостроения, так как их изготавливают длиной от 3 до 14 м и поперечным сечением от 20×20 см до 40×40 см.

На изображении 2 представлена свая пирамидальная короткая. Их изготавливают длиной в диапазоне 1,5-6,0 м. В верхней части размеры составляют 70×70 см или 80×80 см, в нижней части 10×10 см. При бурении используют глинистый раствор.

На изображении 3 представлен процесс изготовления буронабивной сваи с использованием глинистого раствора:

• делают глинистый раствор, под который бурят скважину;
• устанавливают каркас;
• опускают трубу для заливки бетона (сверху вибробункер);
• заливают бетон с одновременным удалением глинистого раствора.

Разновидностью буронабивной является буроинъекционная свая. Они имеют значительно меньший диаметр и применяют их для усиления уже готового свайного фундамента.

На изображении 4 показана металлическая трубчатая свая. Это, пожалуй, наиболее подходящий вариант для заливки фундамента собственными руками.

Вернуться к оглавлению

Расчет сваи и ее несущей способности по формуле

Применение существующих формул и данных будет актуально в том случае, если минимальная глубина погружения сваи составляет 2 м и максимальная 3 м. Если длина буровых свай меньше 3 м, то толщина щебня, которым утрамбовывают грунт, должен быть не менее 0,1 м.

Для определения несущей способности свай используют формулу:

F_d=γ_c(γ_cRRA+uΣγ_cf f_ih_i) (1)

Несущая способность висячих свай:

F_du=γ_cuΣγ_cf f_ih_i (1а)

где γ_c, – коэффициент условий работы.

γ_cR – коэффициент условий работы грунта под нижним концом висячих свай,

γ_cf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности.

При этом коэффициенты равны 1 для песчаных, глинистых и пылевато-глинистых грунтов, в которые заглубляются висячие сваи и другие виды.

С учетом этого формулу (1) запишем:

F_d=(RA+uΣ f_i h_i) (2)

где R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа(тс/м²);
А – площадь грунта, на которую опирается свая, м².
u – наружный периметр сваи, м;
f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, кПа(тс/м2);
h_i – толщина i-го слоя грунта, вдоль боковой поверхностью сваи, м.

Вернуться к оглавлению

Определение характеристик грунта

Чтобы выполнить указанный расчет необходимо знать коэффициенты пористости, а для глинистых грунтов и показатель текучести.

Простейший способ самостоятельного определения коэффициента пористости основан на определении веса воды, содержащейся в порах грунта и использования формулы

е=(ρ_вл– ρ_сух)/ρ_вл (3)

где ρ_вл -плотность влажного грунта, г/см³;
ρ_сух – плотность сухого грунта, г/см³.

Для этого необходимо извлечь известный объем грунта, немедленно взвесить его и определить значение ρ_вл. Затем хорошо высушить пробу, снова определить ее объем и вес и по ним рассчитать значение ρ_сух.

Точно определить показатель текучести можно только в специализированной лаборатории. В домашних условиях для глины и суглинков этот параметр можно определить примерно, ориентируясь на следующие консистенции грунта:

• полутвердая (от 0 до 0,25);
• тугопластичная (от 0,25 до 0,5);
• мягкопластичная (от 0,50 до 0,75);
• текучепластичная (от 0,75 до 1).

Безусловно, такой субъективный метод не дает возможность точно решить поставленную задачу, но для ориентировочного расчета он приемлем. Ведь перед тем как затевать строительство, желательно хотя бы приблизительно знать, какое количество висячих свай для него потребуется и, соответственно, примерно какие средства.

Вернуться к оглавлению

Пример расчета сваи по формуле 2

По формуле (1) можно определить диаметр свай и их количество, если известен общий вес, Р строения. Можно определить вес, Р сооружения, которые выдержат сваи, то есть решить обратную задачу.

Решим прямую задачу. Примерный вес строения можно определить, если известна этажность, материалы стен и перекрытий, вес кровли.

Площадь грунта, на которую опирается основание сваи, определим через ее диаметр d:

А=πd²/4, (4)

a периметр сваи равен

u= πd (5)

подставив (4) и (5) в (2), после элементарных преобразований получим:

F_d=π(Rd²/4+dΣ f_i h_i). (6)

Пусть глубина погружения сваи равна 3 м и при этом верхний глинистый слой имеет толщину1,5 м, и нижний слой составляет крупный песок. Пусть коэффициент пористости е≤0,55, и в верхнем слое глина находится в мягкопластичном состоянии, то есть показатель текучести I_L=0,6.

По таблице 1 определяем расчетное сопротивление глинистых грунтов, f_гл=25(2,5)кПа (тс/м²) и по таблице 2 расчетное сопротивление песчаных грунтов, f_пес=85(8,5) кПа (тс/м²). По таблице 4 определяем расчетное сопротивление песчаного слоя R_пес=4100(410) кПа (тс/м²). Подставим эти значения в тс/м² в формулу (6).

F_d=π[410d²/4+d(2,5·1,5+8,5·1,5)]= π[410d²/4+d(2,5·1,5+8,5·1,5)]=
= π(410d²/4+16,5d).

При диаметре d = 30 см=0,3 м, F_d=44,5 т.

При диаметре d = 20 см, F_d= 23т.

Требуемое количество свай N необходимо определять, проверяя условие:

Р ≤ N·F_d,

где Р – вес сооружения.

Понятно, что одновременно с решением прямой задачи можно выполнить расчет размера свай.

Для свай, имеющих в сечении квадратную форму со стороной а, формулу (6) необходимо преобразовать, и она примет вид:

F_d=Rа²+4аΣ f_i h_i (7).

Подводя итог, следует отметить, что выполнен, пожалуй, самый простой расчет. И цель его состояла в определении приблизительного количества свай. Намного сложнее выполнить расчет на воздействие сил морозного пучения. А его также необходимо выполнять. Для такого расчета потребуется определять удельную касательную силу морозного пучения, но это можно выполнить только опытным путем. Поскольку фундамент требует серьезного к себе отношения, то целесообразно воспользоваться услугами специалиста.

Чтобы понять, как сделать расчет количества винтовых свай для дома, можно использовать калькулятор расчета свайного фундамента или рассмотреть пример, приведенный для каркасного дома. Характеристики здания:

• Один этаж с мансардой. Крыша, крытая металлочерепицей, вальмового типа, стены без фронтонов имеют одинаковую высоту;
• Межкомнатные перегородки толщиной 8 см выполнены из гипсокартона без шумоизоляции.
• Наружные стены с утеплителем толщиной 15 см, перекрытия деревянные.
• Высота фасада первого этажа 3 м, высота потолков 2,6 м.
• Высота стен мансарды 1,5 м.
• Размеры дома в плане 6×8 м.
• Общая длина межкомнатных перегородок 25 м

Для подсчета того, сколько свай нужно для дома, требуются данные о типе почвы и особенностях ландшафта. В приведенном примере расчета количества свай для дома строительство ведется на ровном участке с глинистым грунтом, несущий пласт залегает на глубине 3 м от поверхности. Средняя снеговая нагрузка составляет 170 кг/м².

Для фундамента понадобятся сваи диаметром 108 мм и длиной 3,5 м. Свайные конструкции берут с запасом по длине — 3,8-4,0 м. Для расчета нагрузок принимается примерное количество опор, равное 10. Чтобы понять, как рассчитать свайный фундамент, сбор нагрузок лучше выполнить в форме таблицы. Все полученные значения округляются в большую сторону до целого числа.

Таблица 3. Сбор нагрузок.

По предварительным подсчетам сумма всех нагрузок на основание равна 65695 кг. В расчет принимается округленное значение 65,7 тонн. Далее проводится подсчет количества свай. Средняя несущая способность одной опоры составляет 6 тонн. Общий вес конструкции нужно разделить на это число: 65,7 т / 6 т = 10,95 шт. Округляем до целого, получаем 11 свай. Значение окончательно принимается, хотя и отличается от предварительного. Свайные конструкции будут установлены по углам и серединам наружных стен, а также в точках пересечения внутренних стен. Проектирование фундамента позволяет обеспечить устойчивое и прочное основание для постройки дома, избежать перерасхода материалов.