Минимальное расстояние между буронабивными сваями - AUGUST-DOM.RU

Минимальное расстояние между буронабивными сваями

Расчет расстояния между буронабивными сваями в свету

В проекте строительства здания расстояние между буронабивными сваями является результатом расчета с учетом всех местных условий. В этом случае исполнитель работ и заказчик соблюдают требования соответствующего раздела проектной документации, выполненной специалистами. Показатели для вычислений нормируются строительными сборниками по результатам анализа данных, полученных в ходе инженерно – геологических исследований участка застройки.

Влияние участка на параметры фундамента

Особенности при проектировании фундамента с использованием свай даны в СНиП 2.02.03-85:

  • Длина выбирается таким образом, чтобы нагрузка приходилась на прочный слой, прорезая более слабые напластования;
  • На просадочных почвах исследования для проектирования выполняются только специализированными организациями;
  • Буронабивная свая

Исходя из сложности площадки бурят контрольные скважины с шагом не более 50 метров. На каждый контур отдельного здания не меньше 4 бурений. Допускается 3 скважины для площади подошвы здания до 1300 м².

  • По результатам изучения гидрогеологического режима (подземные воды), составляется прогноз вероятного его изменения при возведении проектируемого сооружения. Все характеристики почв, которые могут меняться при замачивании, принимаются в расчет исходя из полного водонасыщения;
  • В набухающих грунтах установка может проводиться как с полной прорезкой слоя набухания, так и без. В случае полного прохождения с опорой на не набухающие слои, соблюдения СНиП 2.02.01-83, подъем отдельных составляющих фундамента практически исключен;
  • Дополнительно учитывается СНиП 2.01.09-91, когда строительство ведется на подрабатываемых площадях;
  • Обязательно применение СНиП II-7-81* в сейсмических районах.
  • Проведение инженерно-геологических изысканий может значительно сократиться, если застройщик имеет опыт строительства на данном участке и ранее проводил исследования.

    Основные показатели для расчета

    Для буронабивных свай количество, размеры, расстояние между ними в свету выбирают исходя из следующих условий:

    • Свойства грунта;
    • Общий вес конструкции, включая сами опоры;
    • Наличия в проекте цокольных, подвальных помещений;
    • Прогноз изменения условий эксплуатации (возможность подтопления, подработки, техногенного и вибрационного воздействия соседних объектов);
    • Климатическая зона (плюсовых температур или глубокого промерзания).

    Стандарты заглубления буронабивных свай

    По результатам исследований показатели для почв и пород, климатического районирования берутся из таблиц. Удельный вес строительных материалов, для определения суммарного показателя, указан в справочниках.

    При совпадении типовых показателей можно воспользоваться сводными таблицами. По сопротивлению почвы и диаметру столба определяется величина несущей способности одной опоры. Расчетная величина часто оказывается ниже фактической, полученной в результате испытаний. Это объясняется применением осредненных табличных значений величин.

    При глубине до 3 м рекомендуется выбирать сечение бетонного стержня диаметром от 30 см (п.15.2.,СП 24.13330.2011;СНиП 2.02.03-85; п.1810.3.5.2.2, Международного строительного кода IBC -2009).Подошва колонны выступает на 100 мм. Пример: для 300-мм столба подошва – Ø 500 мм.

    Сколько надо бурить

    Рассчитаем минимальное количество точек распределения нагрузки на основе со значением несущей способности 4,5 кг/см². Вес постройки, включая весь фундамент, примем равным 140 000 кг. У колонны 40 см подошва составит 60 см. Следовательно, площадь нижней части одного элемента 2826 см². Для распределения всего веса потребуется (140000 : 2826)/4,5 = 11,0089. Всего 11 буронабивных стержней. Для сравнения одна такая опора Ø 40 см из бетона марки 100 выдерживает 40 т (100 кг/см²).

    Важно не путать несущую способность бетонного изделия с такой же способностью площадки.

    Распределение нагрузки

    Каждая стойка в отдельности может просесть или быть выдавлена вспучиванием при промерзании грунта. В таком случае произойдет перераспределение нагрузки, нарушение устойчивости здания. Решение проблемы объединяет отдельные столбы в единой связке – ростверке, увязывающем лентой или плитой все элементы. Для этого из верхней части бетонных цилиндров выпускаются края армирующего каркаса. Конструктивное решение должно учитывать количество точек опоры, расстояние между ними в свету, расположение несущих стен. Материалом служит наливной или сборный железобетон, стальной профиль, деревянный брус. Проектируют, исходя из выбранной конструкции будущего дома. Стальное профиль не самый лучший выбор – металл подвергается агрессивному воздействию окружающей среды, поэтому нуждается в постоянном поддержании защитного покрытия. Больше всего достоинств имеет такое решение, как монолитная заливка. Для наборного варианта потребуется подъемный механизм. Да и подвижность у него выше.

    Как посчитать шаг

    Наибольшее расстояние между буронабивными опорами определают как отношение несущей способности сваи (Р) к нагрузке строения на один погонный метр фундамента (Q). В свою очередь, Р представляет собой суммарный показатель боковой поверхности и основания.

    Росн = 0,7 * Rн * F,

    где Rн — нормативная несущая способность, F — площадь основания буронабивной сваи, а 0,7 — коэффициент однородности грунта.

    Рбок. пов-ти = 0,8 * U * fiн * h,

    где 0,8 — коэффициент условий работы, U — периметр сваи по сечению, fiн — нормативное сопротивление грунта у боковой поверхности сваи, h — высота слоя грунта, контактирующего с фундаментом.

    Расположение буронабивных свай

    Разделив массу здания на его периметр, получим Qк примеру, 6,2 т/м. В размер приплюсовывается длина основания не только наружных, но и внутренних стен, находящихся под нагрузкой (если есть). Предварительно выберем сваю Ø 30 и длиной 3 м. Р= 12,31 т.

    Максимальное расстояние составит 1,98 м.

    Теперь начинаем привязку промежутка между опорами к геометрии проектируемого здания. Учитывать необходимо кратность сторон периметра расстоянию между столбами. Увеличить размер просвета можно, приняв расчетную деталь с большим диаметром или длиной (увеличиваем числовое значение Росн, Рбок. пов-ти).

    При увеличении расстояния между опорами, растет сечение ростверка. Требуется больше бетона и арматуры. Рекомендуется просчитать несколько вариантов для оптимального расхода строительных материалов, сметной стоимости строительства.

    Строительные правила рекомендуют соблюдать расстояние между буронабивными колоннами от 3 до 6 их диаметров. То есть, в свету минимальный зазор 2 диаметра. Уменьшение возможно, ноне рационально. При бурении не происходит такого сдавливания грунта, как при забивании. Однако, близкое расположение столбов (менее 1 м) распределяет нагрузку на поверхность основания с взаимным наложением зон деформации основания. Получаем принцип куста. При расчете трения по боковой поверхности в кусте учитывается только внешний условный периметр всего куста опорных стержней, что уменьшает общее значение этого показателя. Также растет напряжение деформации под подошвой, что может увеличить осадку. Взаимовлияние в кусте рассчитывается по СП 50-102-2003 (п.7.4.4).

    Особенности самостоятельного строительства

    Устройство фундамента из буронабивных составляющих несложно при строительстве своими руками. Ручным буром нужного диаметра выполнят скважину в 2 – 3 метра глубиной. Буронабивная основа может получаться сечением от 15 до 40 см. Технология ТИСЭ дает возможность применить специальный фундаментный бур для получения скважины Ø 20 см с уширением на дне 40 см, 60 см возможно применение таких буров на приводных механизмах. Для уверенного прохождения в твердый слой залегающих пород, скважину бурят ниже уровня промерзания, где слои уплотнены. У средних, сухих грунтов несущая способность составляет 6 кг/см². Посмотрите видео, как рассчитать расстояние между сваями и разместить их.

    Существенный плюс изготовления железобетонных составляющих при строительстве в одиночку –возможность приготовления малых объемов бетона для каждой заливки. Другие виды фундаментного устройства требуют единовременно гораздо большего количества готового раствора.

    Потребность материалов для получения изделий с заданными свойствами видна из таблицы:

    Таблица потребности материалов

    Подведем итоги

    Когда строится здание с буронабивным свайным основанием, расстояние от одной опоры до следующей принимается из условий:

    • Не меньше 1 м;
    • От 3 до 6 диаметров сваи;
    • На основании расчета. Нормы относятся к требованиям, а не к рекомендациям;
    • Для нужного значения можно изменить в расчете параметры бетонного столба -площадь основания или боковой поверхности (глубину прохождения грунта);
    • Результат практических исследований отличается от табличных данных;
    • Застройщик, имеющий опыт работы на этом участке, сокращает затраты на подготовительные исследования и минимизирует вероятность просчета.

    Как определить расстояние между сваями фундамента

    Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.

    Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.

    Расчет расстояния между сваями

    Чтобы определить расстояние между сваями свайного фундамента, надо знать две величины: необходимое количество свай и размеры здания в плане.

    Алгоритм расчета количества опор примерно одинаков для всех их видов, потому достаточно рассмотреть один вариант – например, буронабивные сваи.

    Исходными данными для расчета являются:

    • анализ грунтов в зоне строительства;
    • максимальная нагрузка будущего дома на грунт;
    • площадь дома.

    Анализ грунтов

    Определить состав грунта на участке можно самостоятельно (если планируется возведение легкой постройки). Для этого на месте будущего фундамента надо выкопать несколько ям глубиной примерно 2 метра.

    В процессе рытья «скважин» вы увидите, какой тип грунта вам будет попадаться, и на какой глубине находится плотный слой (например, твердая глина).

    Этот параметр вам понадобится для расчета длины сваи.

    Собираем нагрузки

    Общая нагрузка на грунт определяется как сумма весов всех строительных материалов, которые предполагается использовать при строительстве, снеговой и ветровой нагрузки.

    Две последние величины — нормативные.

    Они зависят от региона строительства и определяются по таблицам действующих в России СНиПов.

    Определяем необходимое количество свай

    Для определения необходимого количества опор надо выполнить следующие действия:

    • рассчитать площадь подошвы одной сваи;
    • полученный результат умножить на сопротивление (4);
    • общую нагрузку поделить на произведение площади подошвы и сопротивления.

    Получив число опор, необходимо произвести корректировку нагрузки: ведь и сами сваи давят на грунт. Вес буронабивной сваи считается без учета ее расширения.

    Умножив вес одного элемента на их общее количество, получим дополнительную нагрузку на грунт.

    Шаг установки свай

    Как определить расстояние между сваями фундамента, зная их количество и габаритные размеры здания?

    Кажется, нет ничего проще: расчет расстояния между сваями под фундамент заключается в делении периметра постройки на количество опор.

    Но и здесь есть некоторые нюансы – существуют минимально и максимально допустимые расстояния между опорами:

    • минимальное расстояние между буронабивными сваями фундамента по осям не должно быть менее трех диаметров опоры;
    • максимальное расстояние между сваями фундамента – от 5 до 6 диаметров сваи.

    Из вышеизложенного правила есть несколько исключений:

    • при строительстве на песчаных грунтах минимально допустимое расстояние между бетонными сваями фундамента составляет 4 диаметра. При уменьшении шага возникает переуплотнение грунта, что приводит к усложнению монтажных работ;
    • деревянные сваи устанавливаются с минимальным шагом 70 см независимо от их диаметра;
    • минимально допустимый шаг для железобетонных опор составляет 90 см.

    В зависимости от типа фундамента сваи могут размещаться рядным способом или в шахматном порядке. Первый способ применяется в свайно-ленточном фундаменте, второй — в свайно-ростверковом.

    Расстояние между сваями свайно-ростверкового фундамента не должно превышать шести диаметров столба. В противном случае опора будет подвергаться воздействию повышенной нагрузки и работать как одиночная. Это приведет в конечном итоге к разрушению ростверка и даже обрушению постройки.

    Оптимальным расстоянием между сваями свайно-ленточного фундамента считается 1,5-2 метра.

    Максимально допустимый шаг зависит от размещения опор:

    • в один ряд – 1,33 м;
    • в два ряда – 2,67 м.

    Особенности размещения свай под деревянный дом

    В деревянных домах несущими кроме наружных стен могут быть и внутренние. Под них также устанавливаются опоры. Расстояние между сваями фундамента для деревянного дома в месте установки внутренних несущих стен уменьшают примерно на 30% по сравнению с наружным периметром.

    Расстояние между сваями фундамента в каркасном доме из дерева не должно превышать трех метров.

    Следовательно, под внутренними стенами шаг опор будет равняться:
    3 * 0,7 = 2,1 (м)

    Вас интересует, что такое электрический теплый пол под плитку?

    С каким шагом устанавливаются винтовые сваи

    Винтовые сваи используются под строительство легких сооружений, особенно, если они – самодельные. На них часто монтируются заборы из различных материалов.

    Если вы решили обнести свои владения забором из сетки-рабицы, расстояние между сваями свайно-винтового фундамента должно быть не более 3-3,5 метра.

    Расстояние между винтовыми сваями фундамента более тяжелого забора, сооруженного из дерева или профлиста, составляет максимум 3 метра. А если в регионе имеют место сильные ветры, лучше шаг опор уменьшить до 2,5 метров.

    Вышеизложенные сведения помогут домашнему мастеру построить надежный свайный фундамент. Однако надо помнить, что профессиональный расчет параметров свайного фундамента обычно приводит к экономии материалов и трудозатрат.

    Видео о плюсах и минусах свайных фундаментов.

    Каково минимальное расстояние между буронабивными сваями?

    Прежде чем приступать в возведению какого-либо здания, необходимо знать, как правильно и с наиболее высокой точностью произвести расчет буронабивных свай. Делать это необходимо хотя бы потому, что экономия в строительстве особенно актуальна сегодня, а сэкономить по максимуму возможно, лишь произведя точный расчет.

    Схема процесса строительства буронабивных свай.

    Сам процесс расчета будет проходить в следующих этапах, последовательность которых должна строго соблюдаться:

    • характеристика грунта и его свойств;
    • нагрузка строительного объекта;
    • фундамент – расчет площади;
    • тип, свойства и количества сваи и площади;
    • вычисление расстояния между сваями.

    Характеристика грунта и его свойств

    Таблица характеристик грунта.

    Для более точной характеристики грунта и его свойств необходимо вырыть 2-3 ямы глубиной 2 метра. Все это нужно, потому что грунт на территории всегда различен. Далее участок станет основанием дома – фундаментом. Таким образом участок для возведения будет наиболее подходящим и предпочтительным, что значительно снизит проблемы, которые могу возникнуть, когда фундамент начнет формироваться.

    Нагрузка строительного объекта:

    Выполняем точный расчет нагрузки на буронабивные сваи. Теперь следует собрать все строительные материалы в одно место – кучу. Данный расчет выполнить достаточно просто, так как здесь необходимо использовать стандартные значения объемной массы в свободной таблицы.

    Фундамент и его площадь: расчеты

    Сегодня известно, что от площадей опоры и фундамента зависит количество используемых буронабивных свай. Следовательно, нужно произвести не просто точный расчет, но и экономный, так как при использовании определенной площади, фундамент тем самым способствует значительному уменьшению количества буронабивных свай.

    Пример расчетов буронабивных свай:

    В установке будут использоваться буронабивные сваи диаметром 30 см и расширение не менее 50 см. Отсюда: подошва каждой опоры должна быть равной: S = 4, 13 * 40*40 / 8 = 1950 см2. Таким образом произведен правильный и точный расчет.

    Если же нагрузка на какую-либо часть фундамента будет 100 тонн и радиус равен 4, то просто в вышенаписанную формулу необходимо поставить: R=F/(S*n). В данной формуле n – количество опор, результат будет равен 13 (13 опр). От сюда в абсолютной точности видно, каким образом n – количество опор зависит от площади и точности расчета. Следует учесть, что опоры будут также оказывать давление на площадь – грунты, поэтому опоры также следует включить в нагрузки.

    Схема конструкции буронабивной сваи.

    Одна опора обладает большой прочностью, и в некоторых случаях использовать нужно всего 8 опор для крепления строительного объекта – здания. Одна опора способна выдержать целое здание на самом деле. Но так как тяжесть со всей территории не перейдет в то место, где закреплена эта опора, необходимо ставить больше. Если площадь – поверхность земли будет идеальной для возведения какого-либо здания, если грунт на территории будет одним и тем же, то для здания не потребуется много опор, что снизит расходы.

    Далее производится подсчет объема опоры, где ее длина равна 2 метра и диаметр = 33 сантиметров, то объем равен, следовательно, 0,13 кубических метров. При средних показателях одна опора будет оказывать давление на грунт массой 366 кг, все 12 опор будут оказывать давление в 5,4 тонн. Если же необходимо произвести более крупное сооружение, и территория-площадь позволяет сделать это, то давление будет значительно выше, однако и распределение будет тогда равномерным. Для этого случая потребуется множество опор или же так называемая “сеть”, которая используется исключительно при возведении крупных зданий. Данный материал не выгоден и является высокотехнологичным, использование находит крайне редко.

    Далее следует рассчитать объем бетонной смеси (сложностей в данном процессе никогда не возникнет, даже при использовании простейших формул).

    Приготавливать бетонную смесь лучше на самом участке возведения дома, так как это обойдется в несколько раз дешевле.

    Фундамент: расчет расстояния и массы

    Наименьшее расстояния между буронабивными сваями – не менее трех дм для каждой сваи. Минимальная длина между буронабивными сваями не менее 30 см. Не менее 3 шагов должны располагаться сваи друг от друга параллельно. Если неправильно составить расчеты, то впоследствии можно лишиться здания , поэтому расчет и промежутки между сваями требуют особого внимания.

    Фундамент, второй расчет:

    Известно, что рассчитывать фундамент можно при использовании нескольких методов. Рассмотрим данный метод как наиболее точный и расчетливый. Точный расчет происходит в несколько этапов:

    Схема буронабивных свай с ростверком.

    1. Сечение свай.
    2. Количество свай.
    3. Толщина и количество арматуры на каждой свае.

    Как писалось выше, расчет любых строительных объектов требует внесения каждого строительного материала, так как каждый стройматериал будет оказывать по меньшей степени давление на грунт, от чего и будет зависеть качество всего дома. Сегодня очень часто используются при расчетах строительства фундамента не тип и свойства грунта, а коэффициент его неподвижности. Разумеется, грунт с наименьшим показателем неподвижности будет наиболее пригодным для данного этапа.
    Количество свай зависит от следующих факторов:

    • несущая способность каждой из опор;
    • масса всего строительного объекта;
    • площади и земной поверхности;
    • грунт и его показатель неподвижности.

    Фундамент и расчет плотности дома

    Таким образом, необходимо учитывать абсолютно каждый фактор, именно таким образом можно ожидать лучший результат. В некоторых случаях могут возникнуть проблемы с массой строительного объекта, поэтому необходимо учесть и в точности рассчитать данные дома и все строительные материалы:

    1. Средняя плотность известняка – 1800 кг/м3.
    2. Кирпич полнотелый – 1600 кг / м3.
    3. Бетон – 2600 кг / м3.
    4. Пенобетон – 320 – 1600 кг / м3.
    5. Кирпич поризованный – 12400-1200 кг/м3.
    6. Брусья сосновые – 550 кг / м3.
    7. Пенополистирол – 55 – 140 кг / м3.

    Схема устройства буронабивной сваи.

    Это показатели плотности лишь некоторых основных строительных материалов. Однако это позволяет произвести по меньшей мере точный расчет массы здания. Далее вычисляем объем и количество.

    Фундамент – математические расчеты нагрузки:

    Объем ростверка рассчитывается следующим образом: 10+10+10+10 * 0,35 * 0,3 = 4,2 м3. После рассчитываем подобным образом и массу ростверка: 4,2*2400=10080 кг.

    Расчет объема стен: (10+10+10+10)*3,5*0,25 + 10 + 10 + 10+10+10+10+10+10 (2,3 * 3,1 + 1,2 + 4,2 *0,35 *0,55 + 1,22) =35 м3. Масса будет равна 35*500=17500 кг.

    Для объекта, имеющего деревянное перекрытие, необходимо включать коэффициент 2. После чего известна примерная масса (10080+17500)*2=55160 кг. Точного результата добиться здесь практически невозможно, в этом случае он и не нужен.

    Если учесть прочность и свойства свайного фундамента, то масса должна быть не менее 55160*1,3=71708 кг.

    Расстояния и “шаг в расчете”

    Примерно 10 шагов между буронабивными сваями при строительстве малого здания могут разрушить всю систему, включая фундамент. Если это строительство частного дома или объекта той же площадью, то минимальное расстояние между буронабивными сваями должно равняться трем шагам. Максимум расстояние между буронабивными сваями не более 7-5 шагов (не рекомендуется ставить расстояние 8 шагов, подобное расстояние используется либо при строительстве больших строительных объектов, либо при ремонте малых с подвижным грунтом).

    Между опорами часто могут возникать большие зазоры, приводят которые к разрушениям фундамента. Поэтому один шаг как минимум должен быть в запасе при возведения любого объекта. Таким образом, фундамент не будет съежать, и зазоров никаких не будет.

    Нагрузка на фундамент

    Чертеж фундамента из буронабивных свай.

    Теперь следует правильно рассчитать точную нагрузку и на фундамент, и на грунт. Фундамент способен выдержать сотни тонн, однако, если сваи рассчитаны не точно, это равносильно гибели здания, так как далее придется совершить ремонт опор, которые и держали фундамент.

    Расчеты дома, его массы указаны выше. Расчет плотности и массы грунта для определенного строительного объекта:

    • для глин 2, 74 г / см3;
    • для супесей 2, 70 г / см3;
    • для песков 2, 66 г / см3;
    • для суглинков 2, 71 г / см3.

    Точные расчет массы грунта иногда также необходимы, однако за стандарт всегда берут удельную массу, что позволяет примерно узнать массу того или иного грунта. Более того, плотность грунтов не менее важна, так как в последствии если не учесть ее, то и фундамент может “съехать”.

    1. Дисперсные грунты: от 1,3 до 2,4 г/см3.
    2. Метаморфические породы: от 2,5 до 3,5 г/см3.
    3. Аргиллиты и алевролиты: от 2 до 2,5 г/см3.
    4. Песчаники: от 2,1 до 2,65 г/см3.
    5. Известняк: от 2,3 до 2,9 г/см3.

    Несущая способность грунта

    Для ее расчета необходимо сделать несколько несложных операций. Прочность большинства типов бетона выдерживают 200 кг на 1 см2. Свая должна иметь диаметр не менее 30 см, а площадь сечения 14158265*0,25м^2=0,0607м2, или 705 см2. Отсюда известна и разрушающая нагрузка = 705*210=142400 кг. Таким образом, одна свая может вынести груз данного строительного объекта! Нужен лишь правильный расчет, и фундамент выдержит практически любой груз.

    При подсчетах расстояния необходимо учитывать не только все нагрузки, которые влияют на фундамент, но и грунт. Грунт играет не менее важную роль при возведении строительного объетка.

    Расчетные нагрузки, не приводящие к просадке грунта:

    1. Крупные пески разного типа: плотность 4,5, средние – 3,5.
    2. Средние пески: плотные – 3,5, средние – 2,5.
    3. Мелкие пески: плотность равна 3,0, средние – 2,0.
    4. Мелкие пески повышенной влажности: плотность – 3,5, средние – 2,5.
    5. Твердые глины: плотность – 6,0, средние – 3,0.
    6. Пластичные глины: плотные – 3,0, средние – 1,0.
    7. Крупнообломочные грунты, щебень, гравий, галька: плотные – 6,0, средние – 5,0.

    Для точного расчета плотности, оказывающую давление на сваи, используют следующие формулы:

    Если конкретно использовать вышеуказанные данные, то формулы будут выглядеть следующим образом:

    • S= 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2;
    • Р = 0,7 х 1 [70 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 15,4 т;
    • S= 3,14 х 0,2 / 4 = 0,16/4 = 0,125 м2Р = 0,7 х 1 [70 х 0,125 + 1,25 х 0,8 * 0,125 + 1,70+ 1,5 * 2,1 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 10,7 т (1 шаг);
    • S= 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2.

    Несущая способность сваи по грунту будет:

    Р = 0,7 х 1 [70 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х * 0,195 + 2,5 + 7,253 * 4,5 * 0,29 * 0,77 + 0,235 *1,1)] = 15,4 т.

    Несущая способность по грунту:

    Р = 0,7 х1 [36 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2) = 7 т. Далее: 0,235 * 00,3 + 7 +4,95 * 2,14 + 0,5 + 2,1 * 3,5 *4,5 *2,0 *2,5 * 3,0 * 1,0 * 0,6 * 5,0

    Данные подсчеты являются примером определенного строительного объекта. Однако это отличный пример того, как должен выглядеть точный расчет, который необходим для точного эффективного и экономного строительства. Данная характеристика помогает многим профессиональным строителям снизить количество опор, сделать работу экономнее и качественнее. Именно от точного расчета зависит и дальнейшее существование какого-либо здания, его долговечность и т.д.

    Пример расчета буронабивных свай: по несущей способности, минимальному расстоянию

    Возведение любого фундамента начинается с проектирования. Расчеты и чертежи могут быть выполнены без привлечения специалистов, самостоятельно. Конечно, эти вычисления не будут иметь высокую точность и представят собой упрощенный вариант расчета, но они могут дать представление о том, как обеспечить несущую способность фундамента. Далее рассмотрены буронабивные сваи и пример их расчета.

    Порядок вычислений

    Конструкторские работы выполняют в следующем порядке:

    • изучение характеристик грунта;
    • сбор нагрузок на фундамент;
    • расчеты по несущей способности, определение расстояния между сваями и их сечения.

    О каждом пункте по порядку.

    Геологические изыскания

    При массовом строительстве характеристики для расчетчиков подготавливают геологи. Они берут пробы грунта, проводят лабораторные испытания и дают точные значения несущей способности того или иного слоя, расположение грунтов с различными характеристиками. Если буронабивные сваи используются для частного домостроения, проводить такие мероприятия экономически невыгодно. Работу выполняют самостоятельно двумя способами:

    • шурфы;
    • ручное бурение.

    Важно! Характеристики изучаются в нескольких точках, все из них располагаются под пятном застройки здания. Одна — обязательно в самой низкой части поверхности земли. Глубину разработки грунта при исследовании характеристик почвы назначают на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента.

    Шурф — яма прямоугольной или квадратной формы, грунт изучают, анализируя почву стенок отрытого шурфа. При бурении выполняют анализ почвы на лопастях бура. Ознакомившись с ГОСТ «Грунты. Классификация», определяют тип почвы. Для некоторых типов оснований, потребуется определить консистенцию или влажность. С данным вопросом поможет таблица1.

    Внешние признаки и способы Консистенция
    Глинистые основания
    Если грунт сжимают или ударяют, он рассыпается на куски Полутвердый или твердый грунт
    Образец трудно разминать, при попытке разлома бруска, перед тем как распасться на две части он сильно изгибается Тугопластичный
    Сохраняет вылепленную форму, легко поддается лепке Мягкопластичный
    Мнется руками без затруднений, но не сохраняет вылепленную форму Текучепластичный
    Если образец поместить на наклонную поверхность, то он будет медленно по ней сползать (стекать) Текучий
    Песчаные основания
    Рассыпается при сжатии в руке, не имеет внешних признаков наличия влаги Сухие
    Проверку выполняют с помощью фильтровальной бумаги, она должна оставаться сухой или сыреть через промежуток времени. При сжатии в ладони образец дает ощущение прохлады Маловлажные
    Образец кладут на фильтровальную бумагу и наблюдают сырое пятно. При сжатии создается ощущение влажности. Способен в течении некоторого времени сохранять форму Влажные
    Встряхивают образец на ладони, он должен превращаться в лепешку Насыщенные влагой
    Растекается или расползается без внешнего механического воздействия (в покое) Переувлажненные

    Определив по внешним признакам тип и консистенцию основания с применением ГОСТ «Грунты. Классификация» и таблицы, приступают к выяснению нормативных сопротивлений. Эти значения нужны для вычисления несущей способности фундамента и расчета расстояния между сваями.

    Буронабивные сваи предают нагрузку не только на тот слой грунта, на который опираются, но и по всей боковой поверхности. Это увеличивает их эффективность.

    В таблице 2 приводятся нормативные сопротивления оснований, в местах опирания на них подошвы буронабивных свай.

    Коэффициент пористости грунта — это отношение объема пустот к общему объему породы. Чтобы вычислить размеры пор связных пород (глинистых) применяют такие величины как удельный и объемный вес.

    Также при вычислении несущей способности буронабивных свай необходимо учитывать сопротивление по боковой поверхности. Значения для глинистых пород представлены в таблице 3.

    Глубина, на которой залегает грунт, см Нормативное сопротивление с учетом консистенции, т/м 2
    полутвердая и твердая тугопластичная мягкопластичная
    50 2,80 0,80 0,30
    100 3,50 1,20 0,50
    200 4,20 1,70 0,70
    300 4,80 2,00 0,80

    Выяснив все необходимые данные, связанные с сопротивлением грунтов приступают к следующему пункту расчета по несущей способности фундамента.

    Сбор нагрузок

    Здесь необходимо учесть массу всех конструкций. К ним относятся:

    • стены и перегородки;
    • перекрытия;
    • кровля;
    • временные нагрузки.

    Первые три нагрузки относятся к постоянным. Они зависят от того, из каких материалов будет строиться дом. Чтобы вычислить массу стен, перекрытий или перегородок берут плотность материала, из которого планируется их изготавливать, и умножают на толщину и площадь. При расчете кровли все немного сложнее. Нужно учесть:

    • подшивку;
    • нижнюю и верхнюю обрешетку;
    • стропильные ноги;
    • утеплитель (если он есть);
    • кровельное покрытие.

    Можно привести средние значения для трех самых распространенных типов кровельного покрытия:

    1. масса 1 м2 пирога крыши с покрытием из металлочерепицы — 60 кг;
    2. керамической черепицы — 120 кг;
    3. битумной (гибкой) черепицы — 70 кг.

    К временным нагрузкам относят снеговую и полезную. Обе принимаются по СП «Нагрузки и воздействия». Снеговая зависит от климатического района, который определяют по СП «Строительная климатология». Полезная назначается в зависимости от назначения здания. Для жилого — 150 кг/м² перекрытий.

    Вычислить все нагрузки недостаточно, каждую из них требуется умножить на коэффициент надежности.

    • коэффициент для расчета постоянных нагрузок зависит от материала и способа изготовления конструкции и принимается по таблице 7.1 СП «Нагрузки и воздействия»;
    • коэффициент для снеговой нагрузки — 1,4;
    • коэффициент для полезной в жилом доме — 1,2.

    Все значения складывают и приступают к расчету буронабивных свай по несущей способности.

    Формулы для вычислений

    P = Росн + Рбок. пов-ти,

    где Р — несущая способность сваи, Росн — несущая способность сваи у основания, Рбок. пов-ти — несущая способность боковой поверхности.

    Росн = 0,7 * Rн * F,

    где Rн — нормативная несущая способность из таблицы 2, F — площадь основания буронабивной сваи, а 0,7 — коэффициент однородности грунта.

    Рбок. пов-ти = 0,8 * U * fiн * h,

    где 0,8 -коэффициент условий работы, U — периметр сваи по сечению, fiн — нормативное сопротивление грунта у боковой поверхности буронабивной сваи по таблице 3, h — высота слоя грунта, контактирующего с фундаментом.

    где Q — нагрузка на погонный метр фундамента от здания, М — сумма всех нагрузок от конструкций здания, вычисленная ранее, Uдома — периметр здания.

    Важно! Если дом имеет большую площадь и предусмотрен монтаж внутренних стен, под которые будет устроен фундамент, их длину прибавляют к периметру для расчета расстояния между буронабивными сваями фундамента.

    где P и Q — найденные ранее значения, а L — максимальное расстояние между сваями.

    Расчет для вычисления расстояния между сваями фундамента обычно проводится несколько раз. При этом подбираются разные сечения и глубина заложения.

    Важно! За счет того, что работает не только опорная часть буронабивного фундамента, несущая способность с увеличением глубины заложения в большинстве случаев повышается (зависит от характеристик основания для фундамента). При проектировании опоры для будущего дома рекомендуется рассмотреть несколько примеров, изменяя сечение и глубину заложения. Рассчитывается расстояние между сваями и их количество. После этого «прикидывается» смета (точные вычисления могут быть трудоемки, поэтому достаточно примерных значений), и выбирается наиболее экономичный вариант.

    Перед расчетом нужно ознакомиться с СП «Свайные фундаменты». По требованиям этого норматива буронабивные сваи длиной до 3 метров рекомендуется предусматривать диаметром от 30 см.

    Пример расчета

    • Геологические условия местности: на глубине 2 метра от поверхности почвы залегают суглинки тугоплатичные, далее на всю глубину исследования располагаются твердые глины с коэффициентом пористости 0,5.
    • Снеговая нагрузка — 0,18 т/м².
    • Требуется спроектировать фундамент под одноэтажный дом с мансардой. Размеры дома в плане — 4 на 8 метров, кровля с покрытием из металлочерепицы вальмовая (высота наружной стены по всем сторонам одинаковая), стены из кирпича толщиной 0,38 м, перегородки гипсокартонные, перекрытия — железобетонные плиты. Высота стен в пределах первого этажа — 3 метра, на мансардном этаже наружные стены имеют высоту 1,5 метра. Внутренних стен нет (только перегородки).
    1. масса стен = 1,2 * (24 м (периметр дома) * 3м (первый этаж) + 24 м * 1,5 м (мансарда))*0,38 м * 1,8 т/м³ (плотность кирпичной кладки) = 88,65 т (1,2 — коэффициент надежности по нагрузке);
    2. масса перегородок = 1,2 * 2,7 м (высота) * 20 м (общая длина) * 0,03 т/м² (масса квадратного метра перегородок) = 2 тонны;
    3. масса перекрытий с учетом цементной стяжки 3 см = 1,2 * 0,25 м (толщина) * 32 м²(площадь одного перекрытия) * 2(пол первого этажа и пол мансарды) * 2,5 т/м² = 48 тонн;
    4. масса кровли = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,06 т/м² = 2,3 тонны;
    5. снеговая нагрузка = 1,4 * 4 м * 8 м * 0,18 т/м2 = 8,1 тонн;
    6. полезная нагрузка = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,15 т/м² * 2 (2 перекрытия) = 11,5 тонн.

    Итого: М = 112,94 т. Периметр здания Uдома = 24 м, нагрузка на погонный метр Q= 160,55/24 = 6,69 т/м. Предварительно подбираем сваю диаметром 30 см и длиной 3 м.

    По формулам для определения расстояния между сваями

    Все необходимые формулы приведены ранее, нужно просто воспользоваться ими по порядку.

    1. F= 3,14 D²/4(площадь круглой сваи) = 3,14 * 0,3 м * 0,3 м / 4 =0,071 м², U = 3,14 D = 3,14*0,3 м = 0,942м; (периметр сваи по кругу);

    2. Pосн = 0,7 * 90 т/м² * 0,071 м2 = 4,47 т;

    3. Рбок. пов-ти = 0,8 * (2,8 т/м² * 2 м + 4,8 т/м² * 1) * 0,942 = 7,84 т;

    В этой формуле 2,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в тугопластичном суглинке, 2м — высота слоя суглинка, в котором располагается фундамент. Сопротивление находят по таблице 3. Там представлены значения для подходящей в данном случае глубины 50, 100 и 200 см. В расчет принимаем минимальное для того, чтобы обеспечить запас по несущей способности.

    4,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в полутвердой глине, 1м — высота фундамента, располагающегося в этом слое. Последнее число в формуле — найденный в первом пункте периметр сваи. Значения 0,7 и 0,8 в пунктах 2 и 3 — коэффициенты из формул.

    4. Р = 4,47 т + 7,84 т = 12,31 т (полная несущая способность одной сваи);

    5. L = 12,31 т/6,69 т/м = 1,84 м — максимальное значение расстояния между сваями (между центрами).

    Назначаем расстояние 1,8 м. Т.к. длина наших стен кратна 2 м метрам, удобнее чтобы и расстояние между сваями было 2 м, для этого нужно немного увеличить несущую способность сваи, например увеличив её диаметр. Если полученное значение шага достаточно велико, разумнее найти минимальное, поскольку, чем больше расстояние между сваями, тем больше понадобиться сечение ростверка, что приведет к дополнительным затратам. По такому же принципу выполняют расчеты для уменьшенного диаметра. Рассчитывают применое количество материала для нескольких вариантов и подбирают оптимальное значение.

    Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

    Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

    Расстояние между сваями и параметры расчета

    На долговечность фундамента и его несущую способность повлияют правильные расчеты. Для свайного основания следует определить глубину установки, а также количество опор, правильное расстояние между сваями. Чтобы выполнить расчеты, нужны знания и опыт, умение работать с нормативной документацией. Упрощенную схему расчета можно использовать при возведении беседок, заборов, компактных деревянных домов.

    Параметры для расчета

    Определяется расстояние между сваями по несущей способности, количеству изделий. По типу грунта необходимо правильно подобрать вид и диаметр свай, другие важные характеристики. Обязательно учитывается как сопротивление грунта нагрузкам, так и нагрузка на фундамент.

    Какие особенности грунта учитывать?

    До момента строительства здания составляется проект, а на объекте проводятся геологические работы с целью изучения особенностей грунта. Для возведения легких построек геологические работы можно проводить самостоятельно. Нужно прорубить минимум 2 скважины, вырыть шурфы до плотных и неподвижных слоев грунта. После выполнения этих работ можно будет узнать глубину установки опор.

    Все слои грунта будут видны на срезе шурфа. Нужно знать основной тип грунта, чтобы определить его сопротивление нагрузкам. Нормативная величина указывается в СНиП.

    Сечение и несущая способность винтовых свай повлияет на расстояние. Эти параметры указаны в паспорте изделия. Сечение, несущая способность свай – характеристика не очень информативная. На разных грунтах параметры могут меняться.

    Общая нагрузка на основание

    Свайный фундамент выдерживает большие нагрузки. Определение нагрузки считается самым долгим этапом расчетов. На нагрузку влияют разные величины, но основной будет общий вес постройки. Этот параметр формируется из веса ростверка, перегородок и перекрытий, оконных блоков, кровли и даже отделочных материалов. Каждый материал имеет индивидуальный удельный вес. Массу конструкции можно узнать, умножив удельный вес на ее площадь (объем).

    На расстояние между сваями влияют другие параметры. Не нужно забывать о том, что на основание будет давить вес снега на крыше. Толщина снега зависит не только от конкретного региона, а также от наклона крыши, материала кровли. На снеговую нагрузку влияет площадь кровли. Обязательно учитывается ветровая нагрузка.

    При вычислении расстояния между винтовыми сваями следует учитывать эксплуатационную нагрузку здания. Этот параметр зависит от количества людей, предметов мебели, оборудования в здании.

    На этапе расчетов проблематично получить точные значения нагрузок. К полученному результату рекомендуется добавлять 10-20%, чтобы компенсировать «неучтенку». Необходимо обращать внимание на вес свай.

    Количество опор

    Протяженность фундамента влияет на расстояние между сваями. Используется такой алгоритм вычисления количества свай:

    • площадь сечения опоры нужно умножить на сопротивление грунта;
    • общую нагрузку делят на полученную величину.

    При площади сечения сваи 1590 см2 и сопротивлении грунта 3 кг/см2 нагрузка вычисляется так: 1590 х 3 = 4770 кг или 4,77 т. Потом 4,77 : 1,2 = 3,98. Если вес постройки равен 350 т, то понадобится 88 штук свай (350 : 3,98 = 88 шт).

    Как рассчитать расстояние?

    Расстояние между сваями фундамента легко вычисляется. По плану дома определяется периметр опорных линий. Возьмем величину 100 п.м., разделим это число на количество опор. После простых вычислений получаем 1,14 м.

    Расчет будет правильным, если нагрузка на свайный фундамент распределяется равномерно. Нужно учитывать длину элементов ростверка, их стык и другие параметры.

    Упрощенная схема

    При строительстве большого дома вычисления должны выполнять специалисты проектной организации. Самостоятельные расчеты больше подойдут для бани, небольшого каркасного дома, террасы. Минимальное расстояние между сваями составляет вдвое больше их сечения или втрое больше по размеру осей. На максимальное значение влияет нагрузка на каждую опору, которая составляет 3-3,5 м.

    Для надежного фундамента желательно выбрать среднее значение между 2 крайними величинами. Если минимальный шаг составляет 90 см, а максимальный не превышает 300 см, то в этом случае среднее значение равно 2 м. Значение корректируется с учетом других параметров.

    Забор на сваях

    Забор выдерживает большие ветровые нагрузки, поэтому нельзя превышать расстояние между сваями. На параметры влияет парусность объекта. Для сплошного деревянного забора максимальное расстояние свай составляет 2,5 м, а для конструкции из сетки-рабицы – 3,5 м.

    От расчетов параметров фундамента зависит надежность дома, забора или другого объекта. Свайный фундамент не станет исключением. Лучше доверить расчет параметров специалистам, которые занимаются проектированием. Легче определить расстояние между сваями для компактного каркасного дома.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: