Главная Строительство

Сколько нужно винтовых свай. Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

Врачи иногда говорят: «правильная диагностика – 50% успешного лечения». Когда же речь идет о строительстве дома на свайно-винтовом фундаменте, то правильный расчет свайного поля – это 50% правильного монтажа основания.

Места установки свай

В первую очередь нужно отметить на плане сооружения места установки свай в следующих местах:

по углам строения;
в местах пересечения внешних стен с внутренними несущими стенами;
в местах пересечения внутренних перегородок.

Для того чтобы понять, сколько свай потребуется еще под стеной, нужно разделить ее длину в метрах на 3. Полученное значение без остатка – необходимое количество свай.

Предположим, что длина стены – 5 метров. Получаем:

5/3 = 1 (2 в остатке) – потребуется 1 дополнительная свая.

А если длина стены 7 метров:

7/3=2 (1 в остатке) – потребуется 2 сваи и т. д.

Повторяем процедуру для всех стен, отмечаем на плане сваи через одинаковые расстояния. Также, при необходимости, дополнительные сваи можно установить в середине помещения. Это бывает нужно, если расстояние между противоположными стенами более 3-х метров.

А если в доме будет печь?

Если в одной из комнат будет установлена печь, то выбирают один из двух вариантов:

Если печь легкая. Под нее обычно достаточно установить одну дополнительную сваю.
Если печь тяжелая (каменная или кирпичная). Нужно установить 4 сваи по ее углам, обвязать их швеллером и уложить поверх металлический лист.

Как посчитать количество свай под крыльцо и эркер?

Если планируется возвести эркер или крыльцо, то принципы расчета количества свай такие же, как и для основного сооружения. Сначала устанавливаем сваи по углам. Затем смотрим длину стен – если она более 3-х метров, то потребуются дополнительные сваи. Формулу для вычисления их количества мы уже привели выше.

Конечно, в этой статье описаны общие принципы расчета свайного поля для простейшего одноэтажного дома. Для того чтобы все было сделано правильно, и здание было надежным и долговечным, лучше доверить все вычисления профессионалам.

Эскиз составляющих элементов свайного фундамента с роствертком

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди тех частных застройщиков, которые хотят возвести качественное основание в максимально сжатые сроки на ландшафте сложной структуры. Ведь ростверк может быть незаглубленным или малозаглубленным, а это существенная экономия средств на его возведение.

Но, существует проблема правильного расчета необходимого количества несущих конструкций, их типа и шага установки, поэтому перед возведением нужно сделать полный сбор информации.

Также, сначала проводится проектирование фундамента с учетом характеристик будущего здания, ведь от того, сколько будет установлено свай, зависит конечная стоимость возведения дома, а уже затем проводится расчет свайного фундамента.

Какую информацию нужно предварительно собрать?

Получить подробную информацию о состоянии грунтов, высоте залегания водных горизонтов и степени подвижности отдельных пластов.
Разработать проект будущего дома с учетом используемых строительных материалов, дополнительно предусмотреть погрешность на мебель и другие материалы.
Рассчитать, сколько нужно по массе всех строительных материалов для постройки дома.
Уточнить глубину залегания прочных слоев породы и степень их пучения.
Подобрать оптимальный тип свай и характеристики ростверка.
Посчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество несущих конструкций.

Как правило, проектирование таких фундаментов предусматривает сбор всей информации о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, делать которые должен профессиональный строитель с опытом работы в такой сфере.

Также, учитывая открытую площадку между домом и грунтом, крен конструкции под воздействием ветра неизбежен, и его обязательно нужно учитывать.

При расчетах таких фундаментов также иногда учитывается, сколько и каких нужно гидроизоляционных материалов для защиты основания. Проектирование и расчет этого фундамента состоит с нескольких ключевых этапов:

выбор оптимального диаметра используемых свай;
расчет максимально допустимой длины конструкции;
расчет минимального количества материалов, на которых будет расположен ростверк;
расчет несущей способности буронабивных свай как альтернативы фабричным;
расчет и выбор ростверка.

На этапе проектирования нужно сразу определиться, какой тип конструкции будет использоваться. Ведь от их характеристик зависит максимально возможное количество конструкций, их допустимый диаметр и технология возведения.

Выбор оптимального диаметра конструкции

Понятно, что каждый тип рассчитан на свою допустимую нагрузку, поэтому в некоторых случаях профессионалы считают диаметр самостоятельно и подгоняют под заводские нормы. Итак, сейчас на рынке строительных материалов можно заказать конструкции с диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Подбираются они по некоторым правилам:

Диаметр 57 мм рассчитан на небольшую нагрузку, поэтому часто используется для возведения фундаментов для заборов, сараев, других хозяйственных построек небольшой массы.
Диаметр 76 мм рассчитан на максимальную нагрузку до 3 тонн, поэтому используется для строительства легких хозяйственных построек.
Диаметр 89 мм уже отличается большей несущей способностью, выдерживает нагрузку до 5 тонн на единицу, поэтому оптимален для возведения жилых одноэтажных каркасных зданий.

Расчет количества свай
Особенности расчета количества свай
- Пример расчета свайного фундамента

Популярность свайно-винтового фундамента для частного домостроительства набирает обороты. Этот вид фундамента является весьма экономичным, в 2-2,5 раза дешевле, чем ленточный. Кроме того, свайный фундамент можно устанавливать в любое время года, он долговечен и прост в установке (монтаж занимает не более 1 дня), для его сооружения не требуется специальная техника и знания. Винтовые фундаменты могут быть возведены на торфяных и переувлажненных грунтах, склонах, участках со сложным рельефом. Еще одним неоспоримым преимуществом является то, что сваи можно использовать повторно, что актуально для временных сооружений.

Свайно – винтовой фундамент становится очень популярным фундаментом для дома. Он дешевле ленточного в 2,5 раза, устанавливать его можно круглый год, а монтаж не занимает больше одного дня.

Для того чтобы свайно-винтовой фундамент был качественным, необходимо правильно сделать его расчет.

тип подстилающих грунтов;
количество винтовых опор;
уровень заглубления сваи;
место установки каждой опоры.

Кроме того, следует учитывать, что у сваи, как и у любого строительного материала, есть параметры, которые необходимо принимать во внимание, если нужно рассчитать их количество:

диаметр;
длина;
несущая способность.

Винтовые сваи для различных типов домов.

Первый параметр важен при строительстве винтового основания под тяжелые сооружения. Остальные параметры важны для того, чтобы правильно распределить нагрузку на почву. Длина сваи должна быть достаточной, чтобы она опиралась на твердые подстилающие породы и не проваливалась. Несущая способность отвечает за тот же параметр, а именно устойчивость всего фундамента к нагрузкам.

Чтобы определить, сколько надо опор для основания под частный дом, необходимо определиться с типом подстилающего грунта. Если он стабильный, с ровной поверхностью, то расчет будет весьма прост и не займет много времени. Если же на участке имеются различные типы грунта или сложный рельеф, то при расчете возможны некоторые проблемы.

Следует принимать во внимание, что при возведении свайного фундамента под частный дом можно использовать несколько видов свай, что позволит создать крепкую основу будущего дома. Немаловажным фактором для этого будет являться и материал, из которого изготовлены сваи.

Расчет количества свай

Как же определить, сколько нужно опор для качественного основания? Расчет их количества, необходимого для того, чтобы возвести качественный фундамент, состоит из трех этапов.

На первом этапе нужно определить общую нагрузку. Она включает в себя несколько факторов:

Вес будущего сооружения, включая внутренние стены, межэтажные перекрытия, мебель и предметы интерьера, крышу и фасадную отделку.
Расчетная полезная нагрузка, которая создается при эксплуатации дома людьми. Она рассчитывается исходя из п. 3.11 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». Согласно СНиП, полезная нагрузка на частный дом составляет 150 кг/м 2 , а для офисных сооружений – 200 кг/м 2.
Снеговая нагрузка на дом, которая составляет давление массы снега на крышу и фундамент при сезонном скоплении. Расчет снеговой нагрузки описан в п. 5.2 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». К примеру, для третьего снегового района России расчетное давление снега составляет 180 кг на каждый м 2 поверхности крыши;.
Общая нагрузка от перечисленных факторов суммируется и перемножается на коэффициент 1,1-1,2, чтобы получить значение нагрузки для расчета количества опор под частный дом.

Схемы свайных фундаментов из различных материалов.

Вторым этапом расчета является , расположенных на участке строительства. Эта характеристика определяет предельную нагрузку на каждую сваю фундамента. Она зависит не только от самого грунта, но и от особенностей климата. При преобладании холодных температур глубина промерзания почвы намного больше, чем в регионах с теплым климатом.

Свайные фундаменты — один из самых экономичных видов опор для здания. Они позволяют проводить строительство на территориях с высокой подвижностью грунта и большой его увлажненностью. Наиболее рационально для частного дома применять винтовые сваи, поскольку работы с ними не требуют особых умений, сложной техники и большого количества времени.

изучение основания под здание (геологические изыскания);
сбор нагрузок;
расчеты;
чертежи;
составление смет.

Выполнение всех этих пунктов обязательно. Пропуск какого-либо из них может привести к недостаточной несущей способности или перерасходу материалов.

Изучение характеристик грунта

При строительстве капитальных объектов должны проводится инженерно-геологические изыскания и лабораторные исследования почвы. Для этого выполняют бурение скважин с выемкой проб грунта. Глубину скважин для каждого строения определяют в индивидуальном порядке. Эти работы выполняются специалистами и их стоимость достаточно высока.

При строительстве индивидуального дома к услугам геологов можно не прибегать, а выполнить исследование грунта самостоятельно. Для этого выкапывают шурф глубиной на 50 см ниже глубины сваи и дают оценку найденным слоям грунта. По возможности изучение почвы производят в нескольких точках, одна из них обязательно должна располагаться в самой низкой части территории. Также работы можно вести с помощью бура, оценивая грунт на его лопастях.

Важно выяснить тип грунта и наличие в нем водонасыщенных слоев. Вода значительно снижает несущую способность. Если обнаружена небольшая линза плохой почвы можно попробовать расположить сваи таким образом, чтобы обойти ее. Одним из достоинств свайных фундаментов является то, что обеспечение несущей способности осуществляется не только за счет опирания на нижний слой, но и за счет трения по всей поверхности сваи.

Сбор нагрузок

Чтобы произвести грамотный расчет, необходимо вычислить нагрузку, которую коробка здания оказывает на опоры. Величину находят путем сложения следующих значений:

вес стен и перегородок;
вес перекрытий;
вес кровли;
собственный вес фундамента;
вес снегового покрова.

Для каркасного дома при вычислении можно воспользоваться таблицей.

Тип нагрузки	Величина
Стены с утеплением толщиной 150 мм	30-50 кг на квадратный метр стены
Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм без утеплителя	27,2 кг/м 2
Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм с утеплителем*	33,4 кг/м 2
Деревянное перекрытие по балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3	100-150 кг/м 2
Кровельный пирог, кг/м 2
С покрытием из металлочерепицы	40-60
С покрытием из керамической черепицы	80-120
С покрытием из битумной (гибкой) черепицы	50-70
Собственный вес фундамента
ø133 мм длиной 1,65м	27 кг
ø133 мм длиной 9 м	124 кг
ø108 мм длиной 1,65 м	22 кг
ø108 мм длиной 9 м	95 кг
ø89 мм длинной 1,65 м	14 кг
ø89 мм длинной 9 м	60 кг
Временные нагрузки
Полезная (мебель и оборудование)	150 кг/м 2
Снеговая	по табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

*утеплитель укладывается для повышения звукоизоляции.

Значения веса фундамента приведены только для крайних длин, в среднем, масса одного погонного метра сваи диаметром 108 мм находится в пределах 10-13 кг, диаметром 133 мм — 14-16 кг, диаметром 89 мм — 9-7 кг. Точный вес сваи определенной длины можно узнать у производителя.

Для определения снегового района строительства пользуются картами из СП «Строительная климатология». Если угол наклона кровли составляет 60 градусов и более, снеговую нагрузку не включают в расчеты.

Приведенные в таблице значения являются нормативными, чтобы получить расчетные, их нужно умножить на коэффициент надежности, указанный ниже.

Диаметр винтовых свай

Чтобы произвести грамотный расчет свайного поля необходимо подобрать их диаметр. Чаще всего для индивидуального строительства применяются изделия диаметром 108 мм. Они подойдут для каркасного дома высотой в два этажа. Одно изделие способно выдержать нагрузку 5-7 тонн.

Под подсобные сооружения, навесы, небольшие заборы достаточно будет использовать сваи диаметром 76 мм. Несущая способность до трех тонн.

Длина винтовых свай

Для свайного фундамента на участках с устойчивыми грунтами достаточно будет использовать изделия длиной 2,5 м. В этом случае также необходимо учитывать перепады высот территории и предусматривать дополнительный запас. Опирание свайного поля по всему периметру должно происходить на одном уровне.

Для возведения свайно-винтового фундамента на грунтах с плохими характеристиками выполняют изучение грунта с помощью бура. Им нужно дойти до глинистого слоя. Длину сваи назначают так, чтобы она входила в этот слой.

Можно применить так называемый «метод контрольного вкручивания» — в отверстия внутри тела сваи заводится лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются. Таким образом определяют глубину залегания несущего пласта и определить необходимую длину свай.

Важно! Расчет свайно-винтового фундамента должен предусматривать запас по длине. Если длина изделия больше, после монтажа его можно легко обрезать до нужного значения с помощью режущего инструмента по металлу. Запас рекомендуется предусматривать 0,2-0,5 м в зависимости от сложности рельефа местности.

Количество изделий для свайного поля

Зная диаметр и несущую способность одной сваи поля и нагрузку от всего дома, можно рассчитать их количество. В этом случае окончательную цифру из сбора нагрузок, умноженную на коэффициенты надежности, необходимо разделить на несущую способность одного изделия. Расчет достаточно прост и при наличии всех исходных данных не вызовет затруднений.

После того, как определено количество винтовых изделий для свайного фундамента, необходимо равномерно распределить их по периметру стен. В обязательном порядке опоры устанавливаются под углы дома. После определения количества и шага, по возможности нужно выполнить чертеж или эскиз будущего фундамента на сваях, это позволит избежать ошибок при монтаже.

Пример расчета для каркасного дома

Чтобы рассмотреть более подробно, как рассчитать фундамент на винтовых сваях, приведем пример для одноэтажного каркасного дома с мансардой. Кровля строения металлическая вальмовая, поэтому все наружные стены имею одинаковую высоту (нет фронтонов). Внутренние перегороди из гипсокартона толщиной 80 мм без утепления, стены с утеплением толщиной 150 мм. Перекрытия деревянные по балкам. Высота этажа — 3 м, высота помещения — 2,7 м. Размеры дома в плане — 6 на 6 метров. Высота наружных стен мансардного этажа — 1,5 м. Внутренняя стена одна длиной 6 м, общая длинна перегородок на оба этажа — 25 м.

Глинистые грунты располагаются на расстоянии 3 м от поверхности земли, существенных перепадов высот на участке нет. Снеговая нормативная нагрузка 180 кг на квадратный метр.

Принимаем свайно-винтовые изделия диаметром 108 мм и длиной 3,5 м (необходимо предусмотреть дополнительный запас, поэтому лучше купить сваи длиной 4 м). В расчет нагрузок берем примерное количество, равное 9 шт (по всем углам + середина стен).

Расчет начинается со сбора нагрузок. Его выполним в табличной форме.

Сумма всех нагрузок на свайно-винтовой фундамент равна 48776 кг. В расчет принимаем округленное значение 48,8 тонн. Далее проводится расчет количества опор. Несущая способность одного изделия принятого диаметра — 5-7 тонн. Принимаем значение 6 тонн.

Количество необходимых опор = 48,8т/6т = 8,13 шт. Округляем до целого в большую сторону. Значение соответствует предварительному — 9 шт, окончательно его принимаем. Опоры устанавливаются по углам и серединам наружных и внутренних стен.

Приведенные выше вычисления позволят не ошибиться при строительстве и рационально расходовать ресурсы. Они не займут большого количества времени, но решат многие проблемы, которые могут возникнуть в будущем.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Фундамент на винтовых сваях считается надежным вариантом для строительства на проблемных грунтах. Залог надежности свайно-винтового фундамента – точные расчеты.

Чаще всего свайный тип фундамента выбирают при возведении небольших деревянных домов, гаражей, бань, беседок, теплиц и иных вспомогательных строений. Поверх выступающих из земли винтовых свай для большей устойчивости сооружают горизонтальный каркас из поперечных балок.Это обеспечивает стабильность конструкции как на сложных по геологическому строению грунтах, так и на оползневых склонах.

Существуют разные виды свай для разных типов грунтов.

Своим внешним видом винтовые сваи несколько различаются в соответствии с предназначением. Одни из них напоминают шуруп огромного размера, другие похожи на корабельный гребной винт. Мощные лопасти спирально опоясывают стальную трубу и при вращении сваи врезаются в почву. На противоположном конце предусмотрено крепление штанги - рычага для вращения.

В зависимости от предполагаемой нагрузки, используют сваи с различным диаметром трубы, как правило, от 57 мм (для строительства заборов) до 133 мм (для коттеджей). Длина этих изделий также различна. Производители изготавливают сваи длиной от 1,6 до 4 метров и более, что позволяет приобретать именно те, которые нужны для ввинчивания на определенную глубину.

Достоинства винтовых свай

Завинчивание металлических свай существенно сокращает объем земляных работ по сравнению с устройством ленточных фундаментов. Не требуется рыть на своем участке котлован и устанавливать опалубку для бетонирования. Снижаются и затраты на стройматериалы.

Единственный недостаток винтовых свай – цена.

Важно! Предлагаемый вид фундамента предназначен только для строений относительно небольшого веса. Для постройки тяжелых каменных зданий необходимо изготавливать основательный бетонный фундамент.

В процессе заводского изготовления винтовых свай на них наносят слой грунтовочного покрытия с целью предохранить сталь от коррозии.

Этапы работ по сооружению фундамента на винтовых сваях

Поэтапное строительство свайного фундамента предусматривает выполнение нескольких обязательных действий:

рассчитать нагрузку, которую будет оказывать дом на свайный фундамент;
определить исходя из этого нужное количество и тип винтовых свай;
составить план установки свай под несущими стенами и пристройками;
разметить участок в соответствии с разработанным планом;
завинтить сваи в определенных местах и проверить правильность их установки.

После завинчивания всех свай на рассчитанную заранее глубину, их верхние концы подрезают, чтобы они были на одном уровне. Рекомендуется также заливать бетон внутрь полой трубы. Расчеты показывают, что процедура бетонирования свай несколько увеличивает стоимость фундамента, но зато способствует его прочности.

Методика для расчета фундамента на винтовых сваях

В первую очередь необходимо произвести геологическое исследование участка для определения вида почвы и ее свойств. Важно определить глубину, на которую способна промерзать почва в данном регионе. Исходя из полученных данных, определяют, как рассчитать винтовые сваи: их параметры и количество.

При расчете необходимого количества свай, нужно учитывать два основных момента:

Общая нагрузка на фундамент. Она складывается из предполагаемого веса всех элементов здания (стен, полов, кровли и т.п.) и расчетной полезной нагрузки, возникающей при эксплуатации данного строения. В местности, где бывают сильные снегопады, нужно также принимать во внимание снеговую нагрузку.
Грузонесущая характеристика грунта на конкретном участке. Этот показатель определяет, какую нагрузку способна выдержать винтовая свая без риска проседания.

Важно! Чтобы заложить в расчеты запас прочности, нужно параметры совокупной нагрузки умножить на коэффициент n = 1,1–1,25.

В случае, когда нет возможности произвести надлежащие исследования почвы, следует ориентироваться на минимально-расчетную нагрузку. В таблице приведены усредненные параметры допустимой нагрузки на винтовую сваю:

При расчетах предполагается, что свая завинчивается в мало-грузонесущий грунт типа супесчаников или суглинков.

Совет: при выборе длины винтовой сваи, учитывайте запас в 15–20 см на предстоящую подрезку ее верхнего края после установки.

Примеры расчетов фундамента

Теоретические знания о методике проведения расчетов свайного поля дополним двумя практическими примерами.

Пример №1
Деревянный одноэтажный дом с мансардой, размер 6х6 м, материал брус 150х150 мм.

Вес материала: 16 м³ по 800 кг/м³ = 12 800 кг.
Полезная нагрузка: 6х6 м по 150 кг/м² = 5400 кг.
Снеговая нагрузка: 6х6 м по 180 кг/м² = 6480 кг.
Общий вес с учетом коэффициента надежности n = 1,1 равен 27 148 кг.

Предположим, что одна свая с параметрами 89х250х2500 способна выдержать вес 2000 кг. В итоге, для данного дома потребуется 14 свай при шаге их установки 2000 мм, и дополнительно 2 сваи для устройства половых лаг. Всего 16 винтовых свай. При глубине завинчивания 1800 мм, высота цоколя в максимальной точке составит 600 мм.

Пример №2
Двухэтажный деревянный дом 9х11 м, брус 200х200 мм.

Вес материала: 97 м³ по 800 кг/м³ = 77 600 кг.
Полезная нагрузка на этаж: 9х11 м по 150 кг/м² = 14 850 кг.
Нагрузка на 2 этажа = 29 700 кг.
Снеговая нагрузка: 9х11 м по 180 кг/м² = 17 820 кг.
Общий вес вместе с коэффициентом равен 137 400 кг.

Свая 108х300х2800 выдержит нагрузку 2500 кг. Следовательно, под основную часть дома следует установить минимум 55 свай такого типа при шаге 2000 мм.
Под крыльцо и веранду можно использовать 8 свай меньшего размера 89х25х2800.
При завинчивании на глубину 1800 мм, максимальная высоте цоколя составит 935 мм.

Для примера приведем усредненные данные по стоимости: изготовление и монтаж «под ключ» 16 свай и устройство оголовников к ним составит 64 тыс. руб.

Можно резюмировать, что вопрос «как рассчитать фундамент на винтовых сваях» включает в себя также исследование грунта и выбор типа свай, исходя из их несущей возможности. Сложность предстоящих расчетов и ответственность за невольную ошибку заставляет многих домовладельцев искать помощи у квалифицированных инженеров-строителей. И это правильно, ведь только специалист может подсказать максимально экономичное и рациональное решение.